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

[KREN]

Потребляемый ток, в однофазном, двух-полупериодном выпрямителе с емкостным фильтром, протекает только тогда, когда напряжение фазы превышает напряжение на конденсаторе фильтра. Т.о. форма тока выглядит в виде коротких импульсов с частотой 100 Гц. При подключении к трём фазам, импульсных потребителей с такими выпрямителями, импульсы в нулевом проводе будут следовать с частотой 300 Гц, т.е. угол сдвига между импульсами составит 60 градусов. Поэтому перегрузки по току, в нулевом проводе, не будет. Амплитудное значение тока, в нулевом проводе, будет равно амплитудному значению тока в любой из фаз. Но при этом следует учитывать, что величина импульсного тока, будет значительно выше действующего значения тока, поэтому кабеля сечением 2,5 квадрата, будет недостаточно для 5 кВт на фазу.

[Anton441]

Полезная ссылка, немного информации про энергосберегающие лампы:

http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&...9LuZJu_2fpMm6A

[Edvidas]

При измерениях 0,4кв кабельных сетях заметили что в некоторых местах ток нулевого провода больше фазого. В тех местах было всяких конторок с компютерной техникой и приборами с ИБП. При просмотре спектра - полно гармоник. Вhttp://www.electrik.org нашли статью о таких проблемах. Статью читал 6-7 лет тому назад. Фамилию автора и название статьй не помню. Часть статьи вложу.
Выравнять нагрузку фаз в бытовой сети не реальною. Нулевой провод должен быть не тоньше фазового.

[Anton441]

Спасибо за информацию.

Судя по статье следует ожидать превышения тока нуля по сравнению с током одной из фаз до 2 раз.

Так как лучше всего бороться с этой напастью?
Выполнить монтаж ещё одного нейтрального рабочего проводника?
Или всё таки поставить НЧ-фильтры на каждую фазную нагрузку перед объединением их в трёхфазную сеть?

При монтаже новой проводки, очевидно, нужно будет сразу учесть этот эффект и монтировать её с увеличенным сечением нейтрального рабочего проводника.

[michvl]

НЧ-фильтр - не идеальное решение. Во-первых, КПД явно не 1, во-вторых, однозвенный фильтр синус не обеспечит, в третьих, требуемый короткий и мощный импульс потребляемого тока растянется, при этом режим работы импульсных электроприемников изменится, в случае ламп - наверное, яркость уменьшится. Практически на 5 кВт реализовать можно, а если 50 кВт? Так что в общем случае, по-моему, это не выход.
Ставить самодельные ККМы? Опять таки на 5 кВт сделать можно, а на 50? Как их сертифицировать? Кроме того, весь окружающий район будет загажен радиопомехами с частотами, кратными частоте коммутации, местная электросеть - прекрасная антенна.
ККМов в блоках питания компьютеров и телевизоров я что-то не видел, насчет ламп тоже сомневаюсь.
Увкличить сечение нейтрального проводника, конечно можно, пожара на этом объекте не будет, но как быть с остальными элементами электросети - распределительным оборудованием, аппаратами защиты, приборами учета, стояками, фидерами, понижающими трансформаторами?
Профессионалы и ученые молчат, а подстанции все чаще возгораются. А устройств с импульсным питанием становится все больше.

[4712357482]

Тогда уж действительно проще постоянку запустить.
И 17-18 батареек от Камаза - будет классный бесперебойник)).

[vspvsp]

Edvidas,
Странные у вас графики токов в фазах - фаза А и С - совпадают по фазе! Может там разводка кривая, среди этих "разных конторок"?

Ну прямо там! Всю жизнь на производствах как-то борются с гармониками и нагрузками - ставят на каждую гармонику по последовательному контуру (реактор-батарея конденсаторов) и давят! А то ведь управляемых трёхфазных выпрямителей где только не применяется!

Для проблемы топика можно последовательный трёхобмоточный дроссель воткнуть в фазы - пишут, что при реактивном сопротивлении в 10% (относительно нагрузки) искажения тока уменьшаются раза в три - вот и ток в нуле компенсируется!

[бАрада]

А и приходится рассчитывать на самый плохой случай.
Казалось бы равномерная нагрузка по всем трём фазам. А по нулевому проводнику всё равно потечёт трёхкратный ток!

а с какого ляда токи будут складываться если 3 фазы в нормальной сети идут с угловым смещением синуса?
это во первых, а во вторых первый раз слышу что ипульсный блок питания работает на частоте 100Гц!!!
если и говорить о импульсной нагрузке в сети, то она будет равна частоте ШИМа, а это уже как минимум 1кГц. и появится она в сети только если на входе дохлый конденсатор.
совершенно не давно подключали 3 блокам питания по 1кВт каждый к 3-ф сети, при полной нагрузке каждого на нулевом проводе хоть и был некий ток, но настолько мизерный, что можно сказать что его нет.
а если посмотреть ваше высказывания по поводу сложения токов, то это будет справедливо только если ваши 3 фазы абсалютно синфазны!!!

[Edvidas]

Это не мои графики так как не я автор этого документа.
Токи в нулевом проводе будет мал при симетричной нагрузке большой единичной мощностию. При малых- картина другая. Теперь в городах о синусе только мечтать.

[genao]

С помощью силового разделительного трансформатора: звезда - треугольник(380-220(три пары) задача имеет корректное решение!!! И это, мне качеся единсвенное , правильное решение если есть трехфазная силовая сеть а потребители имеют однофазный вход

Вполне здравая мысль. Есть еще одно решение - в конце линии три однофазных трансформатора 380/220. Вторички объедены в звезду с нулем (глухозаземленным). От каждого трансформатора отдельным фидером (двух "фаза-нуль" или трехпроводным "фаза-N-PEN) запитана своя группа однофазных потребителей разделенная по мощности на три. Будет решена задача распределения нагрузок, разделение токов по нулевому проводу, и в случае трехпроводного фидера защита с помощью нулевого защитного проводника PEN.

Забыл отметить - первички объедены в треугольник. Решение имеет практическое применение - у потребителя запитанного от воздушной линии 0,4 кВ имелся сильный перекос нуля. Уже прошло пять лет - замечаний нет.