क्यों सन्तुलित तीन-पावर-चार-तार वाले प्रणालीमा अतिशय न्यूट्रल लाइन करेंट उत्पन्न हुन्छ?

तीन-फेज चार तारीय विद्युत वितरण प्रणालीमा, यो उद्योग के भित्रका बीच एक सहमति हो कि जब तीन-फेज लोडहरू सन्तुलित छन् भने न्यूट्रल लाइनको धारा अत्यंत सानो हुनुपर्छ। तर, दिन पछि बढी घटनाहरू यस मान्यतालाई उल्टाउँदै छन्।

उदाहरणका लागि, एउटा इमारतको आसपासको विज्ञापन लाइट बाक्सहरूले इलेक्ट्रोनिक बॉलास्ट भएका फ्लोरेसेन्ट रोशनी प्रयोग गर्छन्। तीन-फेज लाइनहरूमा लोडहरू सन्तुलित छन्, प्रत्येक फेजको धारा लगभग ९०A छ, तर न्यूट्रल लाइनको धारा १६०A पुग्छ।

वास्तवमा, अतिशय न्यूट्रल लाइन धाराको घटना दिन पछि सामान्य हुँदै गइरहेको छ। जब तीन-फेज लोडहरू सन्तुलित छन्, तब पनि न्यूट्रल लाइनमा धारा किन देखिन्छ, र यसले फेज लाइनको धाराबाट बढी १५०% पुग्न सक्छ? यो रेक्टिफायर सर्किटले उत्पन्न गर्छ।

जब फेज लाइनहरूको धारा वेवफोर्म साइन वेव हुन्छ, यदि यी १२०° फेज डिफरेन्स र समान एम्प्लिट्युड छन्, न्यूट्रल लाइनमा उनीहरूको भेक्टर सुपरपोजिशनको परिणाम शून्य हुन्छ। यो सबैजनले परिचित छन्।

तर यदि फेज लाइनहरूमा धारा पल्स हुन्छ र १२०° फेज डिफरेन्स छन्, न्यूट्रल लाइनमा उनीहरूको सुपरपोजिशनको परिणाम चित्र २ देखाउँछ। चित्र ३ बाट देखिन्छ कि न्यूट्रल लाइनमा पल्स धाराहरू एक आफैंलाई रद गर्न सक्दैन र एक चक्रमा तीन पल्स धाराहरू छन्, त्यसैले न्यूट्रल लाइनको धारा प्रत्येक फेज लाइनको धाराहरूको योग हुन्छ। प्रभावी धारा मानको गणना विधिले न्यूट्रल लाइनको धारा फेज लाइनको धाराबाट १.७ गुना हुन्छ।

किनभने धेरै आधुनिक विद्युत लोडहरू रेक्टिफायर सर्किट लोडहरू हुन्, तीन-फेज लोडहरू सन्तुलित थिए पनि ठूलो न्यूट्रल धारा हुन सक्छ। अतिशय न्यूट्रल धारा अत्यधिक खतरनाक छ, मुख्यतया दुई कारणले: पहिलो, न्यूट्रलको क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आमतौरले फेज लाइनको भन्दा ठूलो छैन, त्यसैले ओवरकरेन्टले अतिशय गर्मी उत्पन्न गर्छ; दोस्रो, न्यूट्रलमा कुनै सुरक्षा उपकरणहरू छैन, त्यसैले यसले फेज लाइनहरू जस्तै डिसकनेक्ट गर्न सक्दैन, यसले ठूलो आगको खतरा उत्पन्न गर्छ।

• तीन-फेज साइन वेव सममित एसी लागि, सन्तुलित लोडहरूसँग, फेज धारा भेक्टरहरू (समान एम्प्लिट्युड, १२०° फेज डिफरेन्स)को योग शून्य हुन्छ, त्यसैले शून्य-अनुक्रम धारा शून्य हुन्छ।

• असन्तुलित लोडहरूसँग, असमान धारा भेक्टरहरू (सबै फेज डिफरेन्स १२०° नहुने)को योग शून्य छैन; शून्य-अनुक्रम धारा (असन्तुलित धारा) कुनै फेज धाराबाट छोटो हुन्छ।

• यदि तीन-फेज लोडहरूमा गैर-रेखीय घटकहरू (उदाहरणका लागि, डायोडहरू) छन्, जसले डीसी र ३ र ६ वटा हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छ, शून्य-अनुक्रम धारा (यीको गणितीय योग) फेज धाराबाट बढी हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, तीन-फेज आधा-चक्र रेक्टिफायरमा, कुनै पनि फेज धारा लोड धाराको १/३ हुन्छ (शून्य-अनुक्रम धारा)।

• तीन-फेज ब्रिज रेक्टिफायरमा, धारा दुई AC अर्ध-चक्रहरूमा प्रवाह गर्छ (सममित, फेजहरू बीच सन्तुलित), त्यसैले डीसी वा ३ वटा हार्मोनिकहरू छैन; तीन-फेज धाराको योग शून्य हुन्छ (शून्य-अनुक्रम धारा = ०)।

• एक-फेज ब्रिज रेक्टिफायरमा, धारा दुई AC अर्ध-चक्रहरूमा प्रवाह गर्छ (सममित), त्यसैले एक-फेज धारामा डीसी वा ३ वटा हार्मोनिकहरू छैन।

• यदि सबै तीन-फेज लोडहरू एक-फेज ब्रिज रेक्टिफायरहरू हुन्, असन्तुलित पनि, तीन-फेज धाराको योग शून्य छैन (शून्य-अनुक्रम धारा छ), तर न्यूट्रल धारा फेज धाराबाट बढी हुने छैन।