ఎందుకు సమానత్వం కలిగిన మూడు-ఫేజీ నాలుగు-వైర్ వ్యవస్థలో అతిరిక్త నెయ్ట్రల్ లైన్ కరెంట్ జరుగుతుంది?

మూడు ప్రస్తారాలుగా నాలుగు వైరు విద్యుత్ విత్రాన వ్యవస్థలో అంతర్జాలంలోని ముఖ్యమైన వ్యక్తులు ఆశ్రయం చేసుకునే ఒక ధారణ ఉంది, అది మూడు ప్రస్తారాల జోహరాలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు నైతిక రేఖ కరంటు చాలా తక్కువ ఉండాలి. అయితే, ఎంతో ఎక్కువ ప్రభావాలు ఈ ధారణను మార్చుకునేవి.

ఉదాహరణకు, ఒక ఇంటి చుట్టూ ఉన్న ప్రకటన లామ్పులు ఇలక్ట్రానిక్ బాలస్ట్‌లతో ఫ్లోరెసెంట్ లామ్పులను ఉపయోగిస్తాయి. మూడు ప్రస్తార రేఖల జోహరాలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, ప్రతి ప్రస్తార రేఖ కరంటు సుమారు 90A ఉంటుంది, కానీ నైతిక రేఖ కరంటు 160A ఉంటుంది.

నిజానికి, నైతిక రేఖ కరంటు ఎక్కువగా ఉండడం ఈ రోజుల్లో దశాంశంగా మారుతుంది. మూడు ప్రస్తార జోహరాలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, నైతిక రేఖ వద్ద కరంటు ఎందుకు ఉంటుంది, మరియు ప్రస్తార రేఖ కరంటు కంటే కూడా 150% పైగా ఉంటుంది? ఇది రెక్టిఫైయర్ సర్క్యుయిట్ ద్వారా కారణం చేయబడుతుంది.

ప్రస్తార రేఖల కరంటు వేవ్ సైన్ వేవ్ అయితే, వాటి ఫేజ్ వ్యత్యాసం 120° మరియు వాటి అమ్ప్లిటూడ్ సమానంగా ఉన్నప్పుడు, నైతిక రేఖ వద్ద వేక్టర్ సూపర్‌పొజిషన్ ఫలితం సున్నా అవుతుంది. ఇది ఎవరికీ తెలిసినది.

కానీ ప్రస్తార రేఖల కరంటులు పల్స్ గా ఉంటే మరియు 120° ఫేజ్ వ్యత్యాసం ఉంటే, నైతిక రేఖ వద్ద వాటి సూపర్‌పొజిషన్ ఫలితం చిత్రం 2 లో చూపించినట్లు. చిత్రం 3 నుండి, నైతిక రేఖ వద్ద పల్స్ కరంటులు విభజించబడుతున్నాయి, వాటి పరస్పరం రద్దం చేయలేము. నైతిక రేఖ వద్ద పల్స్ కరంటుల సంఖ్యను లెక్కించినప్పుడు, ఒక చక్రంలో మూడు ఉంటాయి, కాబట్టి నైతిక రేఖ కరంటు ప్రతి ప్రస్తార రేఖ కరంటుల మొత్తం అవుతుంది. కార్యక్షమ కరంటు విలువ లెక్కింపు పద్ధతి ప్రకారం, నైతిక రేఖ కరంటు ప్రస్తార రేఖ కరంటు కంటే 1.7 రెట్లు ఉంటుంది.

సాధారణంగా మోడర్న్ విద్యుత్ జోహరాలు రెక్టిఫైయర్ సర్క్యుయిట్ జోహరాలు, మూడు ప్రస్తార జోహరాలు సమానంగా ఉన్నాయి, కానీ నైతిక రేఖ వద్ద ఎక్కువ కరంటు ఉంటుంది. ఎక్కువ నైతిక రేఖ కరంటు చాలా ఆపదకరం, ప్రధానంగా రెండు కారణాలు: మొదట, నైతిక రేఖ వైపు వైపు వ్యాప్తి ప్రస్తార రేఖ వైపు వైపు వ్యాప్తి కంటే తక్కువ, కాబట్టి ఓవర్ కరంటు చలాయితే ఉష్ణోగ్రత వస్తుంది; రెండవది, నైతిక రేఖ వద్ద ప్రతిరక్షణ పరికరాలు లేవు, కాబట్టి ప్రస్తార రేఖల వంటివి విచ్ఛిన్నం చేయలేము, ఇది చాలా ఆగ్నేయ ఆపదకరం.

• మూడు ప్రస్తార సైన్ వేవ్ సమానమైన AC, సమాన జోహరాలతో, ప్రస్తార కరంటు వేక్టర్ల మొత్తం (సమాన అమ్ప్లిటూడ్, 120° ఫేజ్ వ్యత్యాసం) సున్నా, కాబట్టి సున్నా క్రమ కరంటు సున్నా.

• సమానం కాని జోహరాలతో, సమానం కాని కరంటు వేక్టర్ల మొత్తం (ఫేజ్ వ్యత్యాసం 120° కాని); సున్నా క్రమ కరంటు (సమానం కాని కరంటు) ఏదైనా ప్రస్తార కరంటు కంటే తక్కువ.

• మూడు ప్రస్తార జోహరాలు లైనీయర్ కాని ఘటనలను (ఉదాహరణకు, డయోడ్లు) కలిగి ఉన్నప్పుడు, DC మరియు 3వ మరియు 6వ హార్మోనిక్లను కలిగి ఉంటాయి, సున్నా క్రమ కరంటు (ఈ వాటి గణిత మొత్తం) ప్రస్తార కరంటు కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, మూడు ప్రస్తార హాల్ఫ్-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ వద్ద, ఏదైనా ప్రస్తార కరంటు జోహరా కరంటులో 1/3 (సున్నా క్రమ కరంటు).

• మూడు ప్రస్తార బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ వద్ద, కరంటు ఎంపికైన ఎంపికైన అచ్చు చక్రంలో ప్రవహిస్తుంది (సమానం, ప్రస్తారాల మధ్య సమానం), కాబట్టి ఇది DC లేదా 3వ హార్మోనిక్లను ఉపయోగించకపోతుంది; మూడు ప్రస్తార కరంటు మొత్తం సున్నా (సున్నా క్రమ కరంటు = 0).

• ఒక ప్రస్తార బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ వద్ద, కరంటు ఎంపికైన అచ్చు చక్రంలో ప్రవహిస్తుంది (సమానం), కాబట్టి ఒక ప్రస్తార కరంటులో DC లేదా 3వ హార్మోనిక్లు లేవు.

• మూడు ప్రస్తార జోహరాలు ఒక్కొక్క ప్రస్తార బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్లు అయితే, సమానం కాని ఉంటే, మూడు ప్రస్తార కరంటు మొత్తం సున్నా కాని (సున్నా క్రమ కరంటు ఉంటుంది), కానీ నైతిక రేఖ కరంటు ప్రస్తార రేఖ కరంటు కంటే ఎక్కువ ఉండదు.