Перегрузка нулевого проводника в трехфазных сетях при нагрузке на импульсные блоки питания современной техники

[woroba]

a
И что будет с двумя оставшимися лампочками, когда третья неожиданно сгорит?

А ни чего страшного, они в таком случае окажутся соединенны последовательно на линейное наряжение, то есть на каждой лампе будет 380/2=190 Вольт.
Кстати такое соединение ламп практикуется на мостовых кранах, где нуля не существует в принципе.

[Alex9797]

то как же работают нагрузки в схеме соединения "звездой" без нулевого провода? А ведь если нагрузки одинаковые, то по нулевому проводу протекает нулевой ток

Для соединения звездой применяются нагрузки с максимально идентичными параметрами. Как правило, это электродвигатели. Если все нормально, то сопротивление (омическое и индуктивное) всех обмоток одинаковое, и по нулевому проводу течет ток, хоть и не равный точно нулю, но очень маленький. Намного меньший, чем фазные токи. А если в одной из фаз будет обрыв или короткое замыкание, то сработает автомат защиты, двигатель обесточится, и проблема на этом закончится.

Значительно реже включение звездой используется для мощных нагревателей. Если и используется, то, как правило, в тех случаях, если во всех трех фазах нагреватели включаются одновременно, и сопротивление их одинаковое. И в каждой фазе включено не по одному нагревателю, а много параллельно. Тогда при перегорании одного из них не возникнет большого перекоса, и нагрузка на нагреватели в остальных двух фазах вырастет незначительно. Но все равно вырастет, и это долго нельзя держать, надо вовремя заменить перегоревший. Поэтому это включение используется в крайних случаях, не от хорошей жизни. Чтобы избежать геморроя, нагреватели включают треугольником, или просто между двумя фазами.

С лампочками случай особый. Чтобы обеспечить симметрию, надо все лампочки группировать количествами, кратными трем, и выключатели использовать строенные, и всю разводку вести трехфазную... Это кошмарный сон электрика!

Поэтому лампочки включают только с нулевым проводом, и ему приходится отдуваться за все последствия. И совсем не обязательно использовать лампочки с электронным балластом, чтобы получить проблемы. С обычными лампами накаливания проблемы не меньшие. Ведь как не распределяй суммарную мощность равномерно по фазам, последнее слово остается за потребителем. А он включает лампочки когда вздумается, и какие вздумается. И вполне реальна ситуация, когда по одной из фаз включены все лампочки, а по двум другим - ни одной. И тогда по нулевому проводу будет идти ток, равный фазному. Если этот провод будет чахленький, и на нем при этом будет падение напряжения несколько десятков вольт, то в остальных двух фазах напряжение будет увеличенное. И первая же включенная в этих фазах лампочка сначала несколько секунд будет светиться синим светом, а потом все время - черным.

Поэтому кабель с тонким нулевым проводом годится только для двигателей, а не для освещения.

А ведь если нагрузки одинаковые, то по нулевому проводу протекает нулевой ток (вот, VladimirIvan на это намекает)!

Он не намекает, а иронизирует (смайлики там вставлены, кривляются и ржут).
Повторюсь немного - без нулевого провода могут работать разве что двигатели. Кратковременная перегрузка для обмотки не смертельна, это обычное дело при каждом пуске двигателя. А если перегрузка длительная - то сработает тепловая защита, или автомат на входе.
А вот лампочки такого не потерпят, поэтому нулевой провод - это единственное для них спасение.

[woroba]

Тогда при перегорании одного из них не возникнет большого перекоса, и нагрузка на нагреватели в остальных двух фазах вырастет незначительно. Но все равно вырастет,

Смею вас поправить, напряжение вырастет в той фазе где сопротивление нагрузки больше(где сгорит одна из ветвей ТЭН), а в двух других уменьшиться.
А вообще схема звезда без нуля используется довольно часто, например всё оборудование которое запитывается через троллеи ( краны , вагонотолкатели и.т.д.)

[Alex9797]

Смею вас поправить, напряжение вырастет в той фазе где сопротивление нагрузки больше(где сгорит одна из ветвей ТЭН), а в двух других уменьшиться.

Поправка принимается, я ошибся!

А вообще схема звезда без нуля используется довольно часто, например всё оборудование которое запитывается через троллеи ( краны , вагонотолкатели и.т.д.)

Ну да, в перечисленном оборудовании нагрузкой являются двигатели. Пускатели, и остальная автоматика - питаются от 380 вольт. А если и есть что-то 220-вольтовое, то его включают через понижающий транс 380/220.

Подавать ноль через троллеи - занятие неблагодарное.

[VladimirIvan]

ТС нужно СИПоп прокинуть уравнительный кабель. Допускается прокладка по стенам, наружным.

[nnikolaenko]

Если у Вас в звезде при синусоидальном напряжении одинаковые нагрузки (активные или реактивные - не важно), то токи в фазах складываются по законам векторов в строгий ноль. Если в одной фазе обрыв, то ток в нулевом проводнике будет равен току, который протекал в необорванной фазе, только противоположного направления, это какой-то (первый ?) из законов Кирхгофа - сумма токов узла равна нулю. Я тут раньше (в 13 посте) писал

Если же один привод стоит, а два других по максимуму

, прошу прощения, был не прав - ток в нулевом проводе в Вашем случае не превысит максимального тока привода (если есть PFC). Подключайте оборудование, но проведите измерение режимов, хотя бы токовыми клещами. Верить можно, но проверить нужно.

[michvl]

Anton441, а слабо показать реальную осциллограмму тока в нулевом проводе в Вашем случае? Часть гипотез, наверное, отпадет.

[4712357482]

Да забейте вы уже - долговременный предельно допустимый ток выбирается по температуре изоляции, которую обычно принимают 80 градусов, пички тока при дозарядке конденсаторов настолько кратковременны, что провод не перегреют в любом случае (ПВ, однако), наложение пичков и "антипичков" тока в разных фазах тоже снизит нагрузку на ноль, если общая нагрузка по фазам равномерна, то кроме пичков тока через ноль вообще не будет.
P.S. С выбором УЗО поосторожнее - утечка тока на землю через конденсаторы фильтра (те что два возле винта) при большом количестве БП может превысить ток его срабатывания.

[daddym]

Обсуждение как то ушло в сторону от вопроса.
Проблема заключается в наличии большого количества гармоник. Не все гармоники одинаково полезны. В частности третьи складываются на нейтрали - как легко убедится простым построением графика.
В теории ток нейтрали за счет этого может достигать 1.7. На практике - для дешевых импульсных БП - до 1.3. Соответственно энергосберегающие лампы и не серверные компьютеры это именно такая нагрузка. Поэтому сечение нейтрали должно быть соответственно больше.
Кстати, если вся нагрузка именно такая, трансформаторы и ДГУ должен быть с приличным запасом также.

[optima22]

И что будет с двумя оставшимися лампочками, когда третья неожиданно сгорит?

На них будет по 190 вольт.