Асимметрия тока / напряжения

Симметрия трехфазной системы означает, что напряжение и ток в трех фазовых проводах равны друг другу с периодом 120°.

Асимметрия возникает, если нарушено одно из этих условий или оба условия одновременно. В большинстве случаев асимметрию вызывают нагрузки.

В сетях высокого и среднего напряжения используются, как правило, трехфазные и симметричные нагрузки, хотя и в них могут присутствовать большие одно- или двухфазные нагрузки (например, индукционные печи с частотой питающей сети, печи сопротивления и т. п.). К низковольтной сети часто подключают однофазные электрические нагрузки (например, персональные компьютеры, бытовую радиоэлектронику, осветительные приборы и т.п.). и соответствующие контуры токов нагрузки должны максимально равномерно распределяться по трем фазовым проводам в рамках электрической разводки. В зависимости от уравновешивания однофазных нагрузок сеть работает в большей или меньшей степени симметрично.

Рис.1 Симметрия

Рис.2 Асимметрия

Уровень совместимости для асимметрии, вызванной всеми потребителями, при стационарном режиме напряжения не должен превышать 2 %. Для отдельных потребляющих установок максимальная асимметрия составляет 0,7 % при усреднении за 10 минут.

Рис.3 Асимметрия на векторной диаграмме

Асимметрия напряжения приводит к следующему:

• Повышенная токовая нагрузка и потери в сети.
• При равной мощности потребителей фазовые токи могут достигать 2- или 3-кратного значения,
• а потери возрастать от 2 до 6 раз. Кабели и трансформаторы при этом можно нагружать только
• на половину или на треть номинальной мощности.
• Повышенные потери и переменные вращающие моменты в электрооборудовании.
• Поскольку создаваемое системой обратной последовательности фаз поле вращается
• в направлении, обратном направлению вращения скользящего контакта, и индуцирует в нем
• токи, возникает дополнительная термическая нагрузка.
• Выпрямители тока и инверторы реагируют на асимметрию питающего напряжения выработкой
• нехарактеристических высших гармоник.
• В трехфазных системах с подключением по типу "звезда" ток протекает через нейтраль.

Векторную диаграмму можно наблюдать на анализаторах ПКЭ и многофункциональных приборах Janitza.