W trójfazowym odbiorniku połączonym w gwiazdę każdy element odbiornika jest włączony między przewód fazowy a punkt wspólny gwiazdy. W normalnych warunkach, przy zasilaniu z sieci 3 × 400 V, napięcie międzyfazowe wynosi 400 V, a napięcie fazowe odbiornika wynosi około:
[
U_f = \frac{U_L}{\sqrt{3}} = \frac{400}{\sqrt{3}} \approx 230\text{ V}
]
Dotyczy to odbiornika symetrycznego i sprawnego.
Co się dzieje przy zwarciu jednej fazy?
Jeżeli jedna faza odbiornika połączonego w gwiazdę ulegnie zwarciu, to punkt gwiazdowy odbiornika zostaje praktycznie połączony z przewodem tej fazy. Zwarcie ma bardzo małą impedancję, więc potencjał punktu gwiazdy przesuwa się do potencjału zwartej fazy.
Wtedy dwie pozostałe, nieuszkodzone fazy odbiornika nie są już zasilane napięciem fazowym 230 V. Każda z nich znajduje się między swoim przewodem fazowym a przewodem fazowym zwartej gałęzi, czyli jest zasilana napięciem międzyfazowym.
Dlatego napięcie na nieuszkodzonych fazach wynosi:
[
U = U_L = 400\text{ V}
]
Ważne rozróżnienie
- stan normalny w gwieździe: gałęzie odbiornika mają około 230 V,
- zwarcie jednej gałęzi w układzie trójprzewodowym: pozostałe gałęzie mogą otrzymać 400 V,
- gałąź zwarta ma napięcie bliskie 0 V,
- prąd zwarciowy może być bardzo duży i powinny zadziałać zabezpieczenia.
Typowy wniosek egzaminacyjny
Jeżeli w trójfazowym, trójprzewodowym odbiorniku połączonym w gwiazdę nastąpi zwarcie jednej fazy, to na dwóch nieuszkodzonych fazach pojawia się napięcie międzyfazowe, czyli dla sieci 3 × 400 V będzie to 400 V.