Jaki prąd płynie zerem?

W instalacji jednofazowej sprawa wydaje się prosta. Skoro mamy tylko dwa przewody czynne, tj. neutralny i fazowy, to cały prąd płynie właśnie nimi. Czyli prąd wpływający przewodem fazowym jest równy w wartości prądowi wypływającemu przewodem neutralnym. A jak wygląda sytuacja w instalacjach dwufazowych lub trójfazowych. Otóż prąd płynie w przewodzie w skutek przyłożonego do niego napięcia. Napięcie w przewodzie fazowym zmienia się w czasie. W ciągu jednej sekundy napięcie zmienia polaryzację piędziesiąt razy. Znaczy to, że jego wartość zmienia się cyklinicznie od +325V do -325V (wartość 230V jest jedynie wartością skuteczną). Zmiany polaryzacji napięcia skutkują zmianą kierunku przepływu prądu. Przepływ prądu wykonuje w odbiorniku rezystancyjnym pracę, czyli wydziela ciepło, niezależnie od kierunku przepływu tego prądu.

Zasilanie trójfazowe oznacza, że mamy tam trzy przewody, w których również napięcie zmienia polaryzację 50 razy w ciągu sekundy. Natomiast napięcie na poszczególnych przewodach fazowych jest przesunięte względem siebie. Przesunięcie wynosi 120°. Wyobraźmy sobie okrąg i podzielny go na trzy części, a teraz wyobraźmy sobie napięcie szczytowe dodatnie i napięcie ujemne te dwa napięcia ustawmy na okręgu dokładnie na przeciw siebie. Nasze napięcia szczytowe krążą po okręgu, cały czas w stałej odległości od siebie. W miedzianym przewodzie nośnikami energii sa elektrony. Płyną one cały czas bezpośrednio między napięciami szczytowymi. Kierunek ich ruchu nie zmienia się, natomiast jak umownie ustaliliśmy napięcia szczytowe krąży po okręgu. Tym samym dokonując pomiaru tylko na jednej trzeciej okręgu tj. na jednej fazie będziemy widzieć oscylacje napięcia od -325V do +325V. Przewód neutralny, tzw. zero umieśćmy dokładnie na środku tego okręgu. Jeżeli trzy części naszego okręgu symbolizujące przewody fazowe będą pobierać ten sam prąd to prąd nie będzie płynąć zerem ponieważ zawsze po drugiej stronie okręgu będzie miejsce o wyższym potencjale do ktrórego będą płynąć elektrony.

Przy zasilaniu trójfazowym przewodem neutralnym płynie maksymalnie prąd jaki może płynąć przewodem fazowym. W przypadku równomiernego obciążenia tylko dwóch faz, przewodem neutralnym popłynie prąd równy temu jaki przepływa przez jeden przewód fazowy, nie będzie to suma prądów dwóch faz. W przypadku równomiernego obciążenia trzech faz, przewodem neutralnym nie popłynie prąd, w idealnym warunkach instalacja mogłaby pracować bez przewodu neutralnego - jednak stanowczo tego odradzamy ponieważ równomierne obciążenie faz występuje tylko w specyficznych warunkach , a brak przewodu neutralnego mógłby spowodować uszkodzenia wielu urządzeń AGD i nie tylko.

Przy naprawach instalacji spotykałem się z nieprawidłowościami w obrębie podłączonego sprzętu AGD. Jednym z przykładów jest sytuacja, w której przewód pięciożyłowy ma podłączone trzy żyły fazowe do tej samej fazy w rozdzielnicy. W takiej sytuacji pomiary miernikiem wykazują napięcie, a podłączona płyta może działać. Niestety prąd płynący przewodem neutralnym jest zbyt duży i dochodzi do uszkodzenia instalacji mimo zabepieczeń nadprądowych. Innymi błędami jest brak ochrony przeciporażeniowej, błedy w kolorystyce i przekroju przewodów oraz aparatura niedostowana do wartości prądów. Najczęstszymi urządzeniami, które zostają podłączone niezgodnie ze sztuką są płyty indukcyjne, kuchenki elektryczne i przepływowe podgrzewacze wody.

Prąd płynący zerem przy jednej fazie. Jeśli mamy podłączony odbiornik do jednej fazy to zerem płynie prąd równy prądowi płynącemu w podłączonej fazie. Pozostałymi przewodami fazowymi do ktrórych nie są podłączone odbiorniki, nie płynie prąd.

Prąd płynący zerem przy dwóchj fazach. Jeśli mamy podłączony odbiorniki do dwóch faz i są to odbiorniki o tej samej mocy to zerem płynie prąd równy połowie sumy tych prądów ponieważ reszta prądu płynie między podłączonymi fazami. Pozostałym przewodem fazowym do ktrórego nie są podłączone odbiorniki, nie płynie prąd.

Prąd płynący zerem przy trzech fazach. Jeśli mamy podłączone odbiorniki do trzech faz i są to odbiorniki o tej samej mocy to zerem nie będzie płynąć prąd ponieważ cały prąd będzie płynąć między podłączonymi fazami.

Skomentuj