Звездой называется такое соединение трехфазной цепи, при котором концы приемников соединены в один узел, называемый нулевой точкой (рисунок 5.6.1.).
 |
Рисунок 5.6.1. Схема соединения приемников звездой
(четырёхпроводная цепь)
Каждый из приемников энергии трехфазной цепи условно называется фазой. Провода, соединяющие приемники фаз с фазой источника трехфазной э.д.с, называются линейными. Провод, соединяющий нулевые точки приемников и источника, называется нулевым (нейтральным) проводом.
Ток, проходящий через каждую фазу (приемник), называется фазным током (Iфа, Iфв, Iфс). Ток, проходящий по линейным проводам, называется линейным током (Iла, Iлв, Iлс). Присоединении звездой в любом режиме фазные токи равны соответствующим линейным:
(5.41)
Ток, проходящий по нулевому проводу, называется нулевым током (I0). В соответствии с первым законом Кирхгофа
(5.42)
Напряжение, действующее на каждом из приемников, или напряжение между линейным и нулевым проводами называется фазным напряжением (Uф). Фазные напряжения обозначают соответственно обозначению фаз (Uфа, Uфв, Uфс).
Напряжение между двумя любыми фазами или напряжение между двумя линейными проводами называется линейным напряжением (Uл). Линейные напряжения обозначают соответственно обозначению фаз, между которыми оно измеряется (Uав, Uвс, Uса).
При соединении звездой в любомрежиме
(5.43)
Нагрузка трехфазной цепи называется симметричной, если полные сопротивления приемников Z а, Z в, Z с равны по модулю и сдвиги фаз между фазными напряжениями и соответствующими им фазными токами jа, jв, jс одинаковые. Из векторной и топографической диаграмм (рис. 2 а и 2 б) видно, что векторы линейных напряжений опережают соответствующие им векторы фазных напряжений на 30о.
Ток в нулевом проводе отсутствует:
(5.44)
т.е. при симметричной нагрузке нулевой провод не нужен, и цепь выполняется трехпроводной.
 |
|
Рисунок 5.6.2 б. Топографическая диаграмма симметричной трехфазной цепи
Из рисунка 5.6.2 а следует, что
(5.45)
Активная мощность трехфазного приемника при этом
(5.46)
Нагрузка трехфазной цепи называется несимметричной, если
(5.47)
или
(5.48)
В этом случае необходим нулевой провод, по которому будет проходить результирующий ток, т.к.
( 5.49)
Этот ток можно определить графически из рисунка 5.6.3.
 |
 | |||
|
Рисунок 5.6.3. Топографическая диаграмма несимметричной
четырехпроводной трехфазной цепи
При обрыве нулевого провода нормальный режим работы цепи нарушается, т.к. фазные токи изменяются и устанавливаются такими, чтобы их сумма была равна нулю. При заданных сопротивлениях Z а, Z в, Z с фазные токи могут изменяться только за счет изменения фазных напряжений, а т.к. линейные напряжения остаются неизменными, т.е. потенциалы точек А, В, С сохраняются, изменяется потенциал нулевой точки приемника, т.е. между О и О / появляется разность потенциалов, которая называется напряжением смещения нейтрали U0 (рисунок 5.6.4.).
Рисунок 5.6.4. Топографическая диаграмма несимметричной
3-х проводной трехфазной цепи
Величину этого напряжения можно определить методом узлового напряжения:
(5.50)
По смещению нейтрали 
можно определить фазные напряжения приемника:
(5.51)
Неравномерность нагрузки при отсутствии нулевого провода приводит к повышению напряжения тех фаз приемника, сопротивление которых возрастает, и к снижению напряжения фаз, сопротивление которых уменьшается.
Активная мощность трехфазного приемника принесимметричной нагрузке
(5.52)