Некоторые особенности трехфазной электрической сети

Начало существования электросетей было простым и незатейливым: генератор и два, отходящих из него провода, от которых все желающие могли запитать электрическую лампочку, электромотор или еще какие-нибудь устройства, работающие от электрической энергии. Многим обывателям, знающим, что к их домашней электрической розетке подходят лишь два силовых провода, покажется, что в вопросе подключения нагрузке, со времен первых генераторов ничего не изменилось. Если честно, то еще в конце XIX века, а именно в 1891 году эта простая схема была значительно усложнена. И не кем бы то ни было, а Русским ученым Доливо-Добровольским. Он предложил использовать трехпроводную трехфазную электрическую сеть. Выигрыш от применения трехфазной электрической сети оказался настолько велик, что и по сей день энергетики со всего мира не представляют возможным нахождения ей альтернативы.

Создание классической трехпроводной трехфазной электрической сети обуславливалось подключением трехфазных нагрузок (электродвигателей), для которых такая электросеть идеально подходила. При использовании трехфазной нагрузки, потребляемые каждой из фаз токи равнозначны, поэтому напряжение на всех фазах одинаково. При включении в трехфазную сеть однофазных нагрузок (электролампы, компьютеры и прочее) уровни сопротивления нагрузок разных фаз могут отличаться, и напряжения фаз в данном случае также будут неравномерны. К примеру, если две фазы обусловлены слабым уровнем нагрузки, а третья обуславливается высоким уровнем нагрузки, то напряжение в третьей фазе будет значительно ниже номинального значения в 220 вольт. То есть, имеющегося в электросети напряжения, может не хватить для нормального функционирования оборудования, но при этом значение напряжения на первой и второй фазах будет значительно превышать номинальное, а подключенное к ним оборудование может стать неисправным. Описанное выше явление называется перекосом фаз.

Для выравнивания напряжения в классическую трехфазную электрическую сеть был внедрен дополнительный нейтральный провод – в обиходе называемый просто нейтраль. Нейтральный провод пропускает через себя ток, который компенсирует разность токов отдельных фаз, благодаря чему происходит выравнивание напряжения разных фаз. Отсюда становится понятным, насколько опасным может оказаться обрыв нейтраля. Данная неисправность неминуемо приведет к перекосу фаз, а, следовательно, к практически стопроцентному повреждению подключенного к электросети однофазного оборудования.

Большая часть мощностей трехфазной электрической сети используется трехфазными нагрузками (электропечами, электродвигателями и прочее). Все фазы трехфазной сети в одинаковой степени нагружаются каждой их трехфазных нагрузок. Когда большая часть мощности потребляется однофазными нагрузками, к примеру, в офисе, электриками распределяется нагрузка более или менее равномерно по всем фазам.