Влияние сопротивления нулевого провода на его техническую функцию

Было выяснено, что техническое назначение нулевого провода заключается в обеспечении надлежащего напряжения на зажимах однофазных электроприемников с номинальным напряжением, равным фазному U_ф. Если сопротивление R_N нулевого провода равно нулю, то и потери напряжения в нем равно нулю, а на зажимах напряжение всегда будет равно фазному.

Однако в практике сопротивление отлично от нуля. Как отмечалось, только при равномерном распределении однофазных нагрузок с нелинейной ВАХ напряжение также будет равно фазному.

Если фаза А перегружена, а нагрузка фаз В и С одинакова, напряжение на электроприемниках, присоединенных к фазе А, будет меньше фазного, а на остальных фазах – больше 220 В. Искусственный нуль 0^′ соединения в звезду смещается в сторону точки А (рис.), где 0 – нуль нейтрали трансформатора.

Если перегружены фазы А и В, то на них будет пониженное напряжение, а на
фазе С – повышенное.

Пример. Если на лестничной площадке в одной квартире напряжение пониженное, а в остальных – повышенное, то целесообразно поменять фазу подключения квартиры с пониженным напряжением.

Рассмотрим количественные соотношения на простом примере. Пусть к сети подключена одна лампа накаливания. Индуктивностями, а также сопротивлениями других элементов сети (проводов, трансформатора) пренебрегаем. Сопротивление лампы:

,

где U_Н и P_Н – номинальные напряжение и мощность.

Сопротивление лампы и нулевого провода соединены последовательно. Ток:

.

Напряжение на лампе:

.

При R_N = 0, как отмечалось, U_л =U_ф. Вторым предельным случаем является обрыв нуля, когда R_N = ∞. Здесь ток не протекает, а напряжение на лампе равно нулю. При конечном R_N напряжение на лампе будет меньше фазного – нарушается ЭМС.