Asymetria napięć fazowych oznacza, że napięcia między poszczególnymi fazami a punktem neutralnym nie mają jednakowych wartości. W typowej sieci trójfazowej napięcia fazowe powinny być zbliżone do 230 V, a napięcia przewodowe między fazami do 400 V.
Kiedy powstaje asymetria?
Asymetria może wystąpić m.in. gdy:
- odbiorniki jednofazowe są nierównomiernie rozłożone między fazy,
- jedna faza jest przeciążona,
- nastąpi przerwanie lub pogorszenie połączenia przewodu neutralnego,
- odbiornik trójfazowy ma niesymetryczne impedancje.
Skutki asymetrii
Asymetria napięć powoduje nieprawidłową pracę odbiorników. W przypadku żarówek skutkiem jest różna jasność świecenia. W przypadku urządzeń elektronicznych lub silników może dojść do przegrzewania, zakłóceń pracy albo uszkodzenia.
Dla odbiorników rezystancyjnych, takich jak żarówki, jasność zależy od mocy wydzielanej na odbiorniku. Moc zależy od napięcia zgodnie z zależnością:
[ P = \frac{U^2}{R} ]
Oznacza to, że nawet niewielka zmiana napięcia może wyraźnie zmienić moc i jasność świecenia.
Związek z przewodem neutralnym
W układzie trójfazowym z odbiornikami jednofazowymi przewód neutralny utrzymuje stabilny punkt odniesienia dla napięć fazowych. Gdy przewód neutralny zostanie przerwany, a obciążenia nie są idealnie symetryczne, punkt neutralny odbiorników przesuwa się. Wtedy napięcia na odbiornikach stają się nierówne.
Wniosek egzaminacyjny
Przy przerwaniu przewodu neutralnego w niesymetrycznym układzie odbiorników należy spodziewać się asymetrii napięć fazowych oraz różnej jasności świecenia żarówek.