כמעט לא מציאותי, אבל מעניין – כבלים לחשמל

אפשרי אופן הפעולה הבא של רשת החשמל: צרכן תלת פאזי (במערכת TN-S) מסופק עם מערכת מתח סימטרית שנקבעה על ידי הגנרטור (שנאי). התנגדות בפאזות של צרכני הם כדלקמן:

פאזה A – קיבולי בלבד,

פרסום

פאזה  B – רק האינדוקטיבי,

פאזה C – התנגדות אקטיבית.

ההתנגדויות של כל שלושת הפאזות שוות. במקרה זה, הזרם הכולל של שלושת הפאזות יזרום במוליך ה-PEN (N), אשר יהיה גדול פי 2.5 בערך מכל זרם פאזה

כיצד נלקחת בחשבון עובדה זו בבחירת החתך של מוליך ה-PEN(N) (לפי התקן, החתך שלו לעומס חד-פאזי במערכת ה-TN צריך להיות שווה לחתך של מוליך הפאזה, ולא יותר)?

איך עובדה זו נלקחת בחשבון על ידי התעשייה המייצרת מוצרי כבלים (אין כבלים עם חתך מוליך PEN (N) גדול יותר מחתך מוליך הפאזה)?

התשובה:

יש לזכור כי ערך הזרם במוליך האפס תלוי בסדר הפאזות  שאליו מחוברים עומס קיבולי וההשראות, כמו כן ביחס בין ערכי הזרמים של פאזות שונות

עבור הדוגמה שלעיל, אם הזרמים של כל שלושת הפאזות שווים, תלוי לאיזה פאזות מחוברים הקיבול וההשראות (פאזה A ופאזה B, בהתאם או להיפך),

הזרם במוליך -N (PEN) יכול להיות זרם 2.7 מזרם פאזה או זרם 0.7 מזרם פאזה. הערכים המצוינים תקפים כאשר הזרמים של כל שלושת הפאזות שווים. ביחס מסוים של זרם אקטיבי לסכום הזרמים תגובתיים, זרם המוליך N הופך לאפס.

לכן, הפתרון האופטימלי בעת בחירת כבל הוא חיבור מתי לכל פאזה מתחבר עומס הפעיל, האינדוקטיבי וקיבולי, המבטיח את זרימת הזרם המינימלי דרך המוליך N

הדוגמה המוצגת היא מקרה מיוחד וקיצוני. המגוון הסטנדרטי של מוצרי כבלים אינו מספק כבלים עם חתך של מוליך אפס העולה על החתך של מוליכים פאזה. אם אי אפשר להחליף את עומסים הפאזות של הרכיבים קיבולי והאינדוקטיביים, יש לספק כבל עם חתך של כל הגידים השווה לחתך הנדרש של המוליךN .

פרסום

כמו כן, ניתן להשתמש בארבעה כבלים או חוטים חד- גידים כאשר החתך הנדרש של המוליך N חורג מהחתך של מוליכים הפאזה

או (לא בטוח בחוקיות הדבר) ניתן להניח כבל חד-גידי (חוט) הקטע במקביל למוליך N בחתך החסר

בשני המקרים האחרונים, יש להניח כבל חד-גידים (חוט) המשמש כמוליך N בסמיכות למוליכי הפאזה ולצרור איתם. כל הכבלים (חוטים) חד-גידים לא צריכים להיות בעלי מעטפות מתכתיות, שריון, מסכים וציפויים אחרים העשויים מחומרים פרו מגנטיים

MASTAQ