Jedno ↔ trójfazowy: prądy na fazach i na neutralnym
Przełączaj między jednofazową (230 V) a trójfazową w gwiazdę (400/230 V) i śledź w czasie rzeczywistym, jak dzielą się prądy na fazach i co prowadzi przewód neutralny — od obciążeń zrównoważonych po niezrównoważenie.
Co właściwie prowadzi neutralny
Trzy sytuacje, które każdy elektryk instalacji mieszkaniowych spotyka codziennie.
Jednofazowy — neutralny prowadzi cały prąd
W obwodzie jednofazowym prąd wypływa fazą i wraca w całości przewodem neutralnym. Przewód neutralny prowadzi dokładnie ten sam prąd co faza, więc nie zmniejsza się jego przekroju.
I = P / (230 · cos φ) → I_nul = I_fază
Trójfazowy zrównoważony — neutralny bliski zera
Przy trzech równych fazach, przesuniętych o 120°, prądy powrotne wzajemnie się znoszą. Neutralny pozostaje bliski zera, a ta sama moc dzieli się na trzy przewody — każda faza prowadzi mniejszy prąd.
I_nul = I_R + I_S + I_T (sumă fazorială, 120°) → 0
Trójfazowy niezrównoważony — neutralny prowadzi resztę nieskompensowaną
Gdy obciążenia na fazach są nierówne, znoszenie nie jest już zupełne: w przewodzie neutralnym pozostaje suma wektorowa trzech prądów, a nie różnica między nimi. Im większe niezrównoważenie, tym bardziej rośnie prąd w neutralnym — dlatego równoważy się odbiorniki na fazach.
I_nul = √(I_R² + I_S² + I_T² − I_R·I_S − I_S·I_T − I_T·I_R)
Reguluj i obserwuj prądy
Zmień tryb i moce na fazach — schemat, oscyloskop i wskazy przeliczają się natychmiast.
400 V między fazami · 230 V względem neutralnego
Oscyloskop — prądy chwilowe
Wykres wskazowy
Obciążenia czysto rezystancyjne; cos φ wpływa tylko na rezystancję zastępczą, nie przez elementy reaktancyjne. Wyświetlane prądy fazowe to wartości skuteczne (RMS); oscyloskop pokazuje wartości chwilowe, zasilane bezpośrednio przez silnik symulacji.
Gdzie neutralny prowadzi prąd — a gdzie nie
Neutralny każdego obwodu vs. wspólny neutralny w stronę przyłącza.
Każdy odbiornik jednofazowy wraca przewodem neutralnym swojego obwodu — tam płynie CAŁY prąd tego obwodu. Wszystkie neutralne zbiegają się na szynie neutralnej; stamtąd odchodzi JEDEN wspólny neutralny w stronę przyłącza. Dopiero na nim trzy prądy (przesunięte o 120°) nakładają się i znoszą.
- ●Na neutralnym KAŻDEGO obwodu (odbiornik → szyna) płynie jego pełny prąd — wymiarowany jak faza.
- ●Na neutralnym WSPÓLNYM (szyna → przyłącze) płynie suma wskazowa I_R + I_S + I_T ≈ 0 przy równowadze.
- ●Znoszenie zachodzi WYŁĄCZNIE na odcinku wspólnym; przy niezrównoważeniu pozostaje na nim reszta nieskompensowana — suma wektorowa trzech prądów, a nie różnica między nimi. Dlatego równoważysz odbiorniki na fazach.
Co zapamiętać
- ●Jednofazowy: neutralny prowadzi 100% prądu obciążenia — nigdy cieńszy niż faza.
- ●Trójfazowy zrównoważony: neutralny ≈ 0 A, a prąd na każdej fazie maleje — można użyć cieńszych przewodów na fazę.
- ●Trójfazowy niezrównoważony: neutralny staje się czwartym krytycznym przewodem — prowadzi sumę wektorową prądów fazowych, czyli nieskompensowaną resztę.
- ●Przekrój przewodu neutralnego jest równy przekrojowi faz w obwodach jednofazowych oraz w obwodach wielofazowych o fazach do 16 mm2 miedzi lub 25 mm2 aluminium, niezależnie od zrównoważenia (Art. 5.2.4.6.1 lit. a) i b)) — czyli praktycznie w całej instalacji mieszkania. Mniejszy od fazy może być tylko powyżej tych przekrojów i wyłącznie przy warunkach Art. 5.2.4.6.3; przy harmonicznych rzędu 3 powyżej 33 % Art. 5.2.4.6.2 wymaga większego.
Chcesz przećwiczyć rozdział odbiorników na fazy, krok po kroku?
Otwórz kalkulator równowagi trójfazowej