Jednofázový ↔ trojfázový: prúdy na fázach a na nule
Prepínaj medzi jednofázovým (230 V) a trojfázovým do hviezdy (400/230 V) a sleduj v reálnom čase, ako sa delia prúdy na fázach a čo vedie nulový vodič — od vyvážených záťaží po nesúmernosť.
Čo vlastne vedie nula
Tri situácie, na ktoré naráža každý rezidenčný elektrikár denne.
Jednofázový — nula vedie celý prúd
Pri jednofázovom obvode prúd vychádza po fáze a vracia sa celý po nule. Nulový vodič vedie presne ten istý prúd ako fáza, preto sa nepoddimenzováva.
I = P / (230 · cos φ) → I_nul = I_fază
Trojfázový vyvážený — nula takmer nulová
Pri troch rovnakých fázach posunutých o 120° sa návratové prúdy navzájom rušia. Nula ostáva takmer nulová a ten istý výkon sa delí na tri vodiče — každá fáza vedie menej prúdu.
I_nul = I_R + I_S + I_T (sumă fazorială, 120°) → 0
Trojfázový nesúmerný — nula vedie rozdiel
Keď sú záťaže na fázach nerovnaké, rušenie už nie je úplné: nula vedie rozdiel. Čím väčšia je nesúmernosť, tým väčší je prúd v nule — preto sa spotrebiče vyvažujú na fázy.
I_nul = √(I_R² + I_S² + I_T² − I_R·I_S − I_S·I_T − I_T·I_R)
Nastav a sleduj prúdy
Zmeň režim a výkony na fázach — schéma, osciloskop a fázory sa prepočítajú okamžite.
400 V medzi fázami · 230 V voči nule
Osciloskop — okamžité prúdy
Fázorový diagram
Čisto odporové záťaže; cos φ vstupuje len do ekvivalentného odporu, nie cez reaktívne prvky. Zobrazené fázové prúdy sú efektívne hodnoty (RMS); osciloskop zobrazuje okamžité hodnoty priamo zo simulačného motora.
Kde nula vedie prúd — a kde nie
Nula každého obvodu vs. spoločná nula k prípojke.
Každý jednofázový spotrebič sa vracia po nule svojho obvodu — tam preteká CELÝ prúd toho obvodu. Všetky nuly sa zbiehajú na nulovej prípojnici; odtiaľ ide JEDNA spoločná nula k prípojke. Až na nej sa tri prúdy (posunuté o 120°) prekrývajú a rušia.
- ●Na nule KAŽDÉHO obvodu (spotrebič → prípojnica) preteká jeho celý prúd — dimenzuje sa ako fáza.
- ●Na SPOLOČNEJ nule (prípojnica → prípojka) preteká fázorový súčet I_R + I_S + I_T ≈ 0 pri rovnováhe.
- ●Rušenie nastáva LEN na spoločnom úseku; pri nesúmernosti sa aj na ňom objaví rozdiel — preto vyvažuješ spotrebiče na fázy.
Čo si odniesť
- ●Jednofázový: nula vedie 100 % prúdu záťaže — nikdy nie tenšia ako fáza.
- ●Trojfázový vyvážený: nula ≈ 0 A a prúd na každej fáze klesá — možno použiť tenšie vodiče na fázu.
- ●Trojfázový nesúmerný: nula sa stáva štvrtým kritickým vodičom — vedie rozdiel medzi fázami.
- ●Prierez nuly závisí od vyváženia a od harmonických: pri nesúmernosti alebo pri harmonických rádu 3 môže nula vyžadovať rovnaký prierez ako fázy.
Chceš si precvičiť rozdelenie spotrebičov na fázy, krok za krokom?
Otvor kalkulačku trojfázového vyváženia