Как и обещал - закрываю тему с нулем в электротехнике. В одной из предыдущих публикаций (ссылку оставлю) я уже наглядно показал самый распространенный вариант нуля - нейтральную точку соединения обмоток генератора (трансформатора) по схеме "Звезда". Однако есть еще несколько нулей, и в данной публикации я наглядно покажу.
Нулевая (нейтральная) точка - как я считаю, это точка, в которой потенциал равен 0 В. Нигде в литературе я такого определения не встречал. Разве что такое мнение:
Может вы встречали что-то подобное (конкретно про нулевой потенциал) в литературе? Буду рад, если поделитесь ссылкой. В любом случае все очевидно - во всех примерах эта точка имеет нулевой потенциал и я это наглядно покажу.
Но прежде обратимся к определениям:
- Нейтральная точка (neutral point) — это общая точка многофазной электрической системы, соединенной звездой, или средняя точка однофазной электрической системы.
- Нейтраль (neutral) — это общая часть многофазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением.
Да, какой-то смысл в этом разделении терминов есть. Но суть особо не меняется. В первом случае рассматривая точку мы условно говорим о генераторе без нагрузки. Во втором "точку" заменили "частью" и к генератору подключили нагрузку. Однако и тут и там в по сути точки с нулевым потенциалом.
А теперь обратимся следующему источнику ("Электротехника практическое пособие В. Л. Лихачев"):
Как видим, здесь генератор (трансформатор) под нагрузкой, но в описании используются термины нейтральная и нулевая точка. Поэтому, нулевая точка, ноль, нейтраль, нейтральная точка - по сути одно и то же. Не забиваем голову терминологией и едем дальше.
Второй ноль указан в выдержке из книги - точка, в которой соединены концы фазных обмоток потребителя. Третий ноль - средняя точка однофазной электрической системы. Сейчас я эти точки наглядно покажу в программе Multisim.
Для начала отрисую четырехпроводную сеть трехфазного тока:
Как видно схема практически такая же как и на рисунке выше (выдержка из книги). Единственное - на каждую фазу я подключил по одной лампочке (Х1 500 Вт, Х2 200 Вт, Х3 300 Вт). Точка (1) - нулевая точка генератора (трансформатора). Точка (2) - нулевая точка потребителя. Нулевые точки соединены нейтральным (нулевым) проводом. К каждой точке подключен канал осциллографа. И осциллограф показывает что потенциал как в первой, так и второй точке равен приблизительно 0 В.
Теперь уберем нейтральный провод. Пример из жизни - отгорание нуля.
После "отгорания нуля" (убрали нейтральный провод) мы видим по графикам на осциллографе, что на "нулях" появился потенциал отличный от нуля (амплитуда потенциала в нулевой точке генератора 65 В, а в нулевой точке потребителя 260 В). Также лампочки Х2 и Х3 (их максимальное напряжение было 230 В) перегорели. Произошло это из-за неравномерной нагрузки (лампочки имели мощность потребления 500 Вт, 200 Вт и 300 Вт). В реальной жизни при электроснабжении домов, квартир также нагрузка по фазам не равномерная. Поэтому без нулевого провода здесь не обойтись.
Мы немного отвлеклись (к теме отгорания нуля вернемся в других публикациях). Завершим моделирование, сделав нагрузку равномерной (каждая лампочка мощностью 500 Вт):
Теперь даже без нейтрального провода все стабилизировалось, перекоса фаз нет и в нулевых точках генератора и потребителя потенциал 0 В.
Теперь перейдем к средней точке однофазной электрической системы. Так, например, однофазные источники питания с двумя обмотками имеют среднюю точку:
В программе я конечно точно такой источник не нашел. Но изобразил как смог:
И на последок:
С учетом всего вышеперечисленного можно с уверенностью утверждать, что нулевые точки в последней схеме находятся в середине обмотки однофазного генератора и середине спирали лампочки. Если с генератором все понятно, то показать ноль в середине спирали лампочки можно просто взяв две лампочки):
На этом, пожалуй все. Буду рад ответить на ваши вопросы.
Материалы по теме: