Решение задачи: Мощности и векторные диаграммы при обрыве фазы C

При обрыве фазы \(C\) ток в этой фазе становится равным нулю (\(I_C = 0\)), а нагрузка превращается в однофазную цепь, где фазы \(A\) и \(B\) соединены последовательно на линейное напряжение \(U_{AB}\). Вот пошаговая инструкция, как построить диаграмму для этого случая в тетради: **1. Построение неизменной части (напряжения источника)** 1. Начерти оси \(+Re\) и \(+j\). 2. Из центра (точка \(0\)) построй симметричную звезду напряжений источника \(\dot{U}_A, \dot{U}_B, \dot{U}_C\) (длина \(6.35 \text{ см}\), углы \(120^\circ\) между ними), как в первом пункте. Точки концов векторов обозначь \(A, B, C\). **2. Нахождение новой точки нейтрали \(n\)** При обрыве фазы \(C\) точка \(n\) сильно смещается. По расчетам для этого режима (если ты их делал) или по правилам построения: 1. Вычисли (или возьми из своих расчетов) напряжение смещения нейтрали \(\dot{U}_n\). Для обрыва фазы \(C\) оно обычно располагается на линии, соединяющей \(A\) и \(B\). 2. Отложи координаты точки \(n\) от центра \(0\). Например, если \(\dot{U}_n = 79.4 + j45.8\): * Отложи по оси \(+Re\) вправо \(4 \text{ см}\) (\(79.4 / 20\)). * От этой точки поднимись вверх на \(2.3 \text{ см}\) (\(45.8 / 20\)). 3. Поставь точку \(n\). **3. Построение фазных напряжений нагрузки** 1. Соедини новую точку \(n\) с точкой \(A\). Это вектор \(\dot{U}_{An}\). 2. Соедини новую точку \(n\) с точкой \(B\). Это вектор \(\dot{U}_{Bn}\). 3. **Важно:** Соедини точку \(n\) с точкой \(C\). Это вектор \(\dot{U}_{Cn}\). Хотя тока в фазе \(C\) нет, напряжение на разомкнутых контактах фазы \(C\) существует и измеряется именно так. **4. Построение токов (из точки \(n\))** Так как фаза \(C\) оборвана, ток течет только от \(A\) к \(B\). Следовательно, \(\dot{I}_A = -\dot{I}_B\). Они лежат на одной прямой и направлены в разные стороны. 1. **Вектор \(\dot{I}_A\)**: * Посмотри на характер фазы \(A\) (индуктивная, \(Z_A = 5 + j5\)). * Приложи линейку к вектору \(\vec{nA}\). * Поверни её на \(45^\circ\) **по часовой стрелке** (отставание). * Отложи длину тока (рассчитанную для этого режима). 2. **Вектор \(\dot{I}_B\)**: * Он будет выходить из точки \(n\) ровно в противоположную сторону от \(\dot{I}_A\). * Проверь: он должен опережать свое напряжение \(\dot{U}_{Bn}\) на угол фазы \(B\) (\(53^\circ\)). 3. **Вектор \(\dot{I}_C\)**: * Его не рисуем (или ставим точку \(I_C = 0\)). **Как проверить себя в тетради:** * Векторы \(\dot{I}_A\) и \(\dot{I}_B\) должны образовать одну прямую линию, проходящую через точку \(n\). * Сумма токов \(\dot{I}_A + \dot{I}_B = 0\), что логично для последовательной цепи. * Точка \(n\) при обрыве фазы всегда «улетает» в сторону от оборванной фазы. Такая диаграмма наглядно показывает «перекос фаз» — опасное явление, которое может привести к выходу из строя электроприборов. В отечественной энергетике защите от обрыва фазы уделяется особое внимание для обеспечения безопасности граждан.