Здравствуйте друзья сегодня мы выясним для чего нужна нейтраль и течет ли по нему ток.
Для полноты картины я возьму путь от трансформатора до потребителя, где мы имеем трансформатор, затем вводной автомат и 3 групповых автомата.
В начале я подключу к первому автомату лампу ка кухне, ко второму лампу в гостиной, а к третьему лампу в спальне. Важным условием при этом является один номинал ламп, то есть потребляемая мощность. После этого включим одну лампу.
Теперь замерим ток. На фазе я получу показания в размере 1,5 ампера, однако на нейтрали я получу примерно аналогичные значения, тем самым мы убедились что ток течет по фазе, проходит через нагрузку и возвращаясь обратно по нейтрали.
Иногда мы можем встретить неверные убеждения что ток расходуется при нагрузке, на самом деле как говорит нам закон кирхгофа « Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла»
А теперь оставим лампу на кухне включенной и дополнительно включим лампу в гостиной.
При замере фазы б я получу 1,5 ампера. Но какой ток будет на нейтрали?
Если по логике, мне достаточно сложить 2 показателя вместе и я получу 3 Ампера.
Но в действительности, я получу всё те же 1,5 ампера, которые равны току одной лампы. Но куда делся остальной ток?
Теперь включим лампу в спальне. При замере на фазном проводнике я получу 1,5 ампера, в то же время на нейтрали я получу нулевые показания.
Здесь мы можем понять что при работе трех ламп одной мощности, по нулевому проводнику не протекает ток и при желании мы могли бы отключить нейтраль, а лампы продолжили бы работать без нуля.
Но при этом не стоит забывать, что такой режим работы является аварийным и наша команда настоятельно не рекомендует повторят данный опыт. По той причине что схема при пропадании нейтрали является нестабильной и при выходе из строя одной из ламп, может привести за собой необратимые последствия.
Как было сказано ранее, по закону Кирхгофа, ток в начале цепи должен быть равен току в конце цепи.
При этом мы видим что каким то чудесным образом, ток после каждой лампы в нейтрали становиться нулевым.
На самом деле эти три тока не совпадают друг с другом по фазе. Что это значит? А сейчас и разберем.
Если взять ток от трансформатора то он является непостоянным и меняет свое направление с частотой 50 или 60 Герц.
Отсюда мы можем изобразить ток в виде синусоидальной волны, где ток сначала проходит в своей положительной стадии, потом падает до нуля, затем входит в отрицательную стадию, после чего снова начинает расти.
Все это происходит очень быстро и при трёхфазной цепи мы имеем три таких волны, смещённые друг относительно друга на 120 градусов.
Почему 120 градусов? Все дело в том что обмотки внутри генератора намотаны со сдвигом в 120 градусов.
Теперь если мы возьмем отрезок времени и выберем любую точку на графике, то сможем определить величину тока. При этом если мы попытаемся сложить показания, то получим по итогу ноль.
По этой причине при одинаковом токе по всем трем фазам, в нулевом проводнике мы получим ноль. По другому это можно назвать сбалансированной трехфазной нагрузкой, именно по этому в трёхфазных двигателях отсутствует нулевой проводник.
Остался один вопрос , это то куда девается ток при трёхфазной нагрузке без нейтрали.
В начале видео мы видели что ток после кухонной лампочки попадает на нулевую шину, откуда возвращается к трансформатору.
Но при работе трех ламп, картина будет совершенно другой.
Опять же чтобы лучше понять процесс мы должны вернуться к синусоидальной волне.
В то время как фаза 1 протекает в положительной стадии , фаза 2 протекает в отрицательной и ток с фазы 1 через лампу попадает на фазу 2 и возвращается к источнику.
Далее фаза 1 все еще протекает в положительной стадии, но ток теперь течет через лампу и фазу 3.
Затем в положительный цикл входит фаза 2 и ток начинает протекать через лампу в гостиной, а также фазу 3.
Теперь ток фазы 2 все еще находиться в положительной стадии, но переходит на фазу 1.
И наконец, фаза 3 вошла в положительный цикл и направилась сначала через фазу 1, после чего через фазу 2.
На этом все, не забудь поставить лайки и подписаться