Nötr hattından akım geçer mi?

Dengeli yükler tabir edilen 3 fazlı motor, ısıtıcı, ısı pompası vs.. gibi her sargısından eşit akım geçen yüklerde nötr'den geçecek akım değeri 0 amperdir. Örneğin, A, B ve C fazlarının herbirinden 10 amper geçiyor ise nötr hattındaki akımın vektörel toplamının 0, nötr'den geçen akımın 0 amper olduğunu söyleyebiliriz .
Dengeli yükler için basit ve anlaşılabilir olan bu durum her fazın farklı akım değerlerine sahip monofaze yüklerinin olduğu 3 faz ile beslenen yerlerde yani dengesiz yüklerde karşımıza vektörel fark, nötr uzerinden geçen akım olarak çıkar.
Kimi zaman elektrik çarpilmalarına da sebebiyet veren bu akım değeri, enerji verilen yapıda kullanılacak olan nötr kablosunun çapının tesbiti ve dolayısı ile sistem güvenliği açısından büyük önem arzetmektedir.
Dengesiz yüklerde nötr'den geçen akımı bulmak için formal yollardan hesaplamak mümkün olduğu gibi;
√(a² + b² + c² - a.b - b.c - a.c) formülü ile de sonuca pratik olarak ulaşmak mümkündür.
Örneğin, A fazındaki akım 10 amper, B fazındaki akım 20 amper ve C fazındaki akım 30 amperdir.
Bu durumda nötr'den geçen akım değeri 17,3 amper olacaktır.

 

[clc]

@taydin steady state için konuşsak söyleyebilir miyiz net bir rakam?

 

[taydin]

@taydin steady state için konuşsak söyleyebilir miyiz net bir rakam?

Bütün senaryolar için söyleyebilir miyiz bilmiyorum.

 

[Under Ground]

@Erhan_TR hocam aynı sonucu bulmuşuz

 

[taydin]

Mesela şu senaryoda söyleyemiyoruz: Rezonansta olan bir paralel LC devresi, kaynaktan akım çekmez. Ama bu LC devresindeki L ve C yi tek başına aynı kaynağa bağlarsan ikisi de belli bir reaktif akım çeker. Vektörel toplamları sıfır olsa da RMS toplamları sıfır olmaz.

 

[clc]

@taydin cevap söyleyemeyiz, çünkü birisi kapasitör birisi indüktör de olabilir, ikiside R olabilir. Dolayısı ile sadece rms akımı bilmek tek başına çok fazla şey ifade edemeyebiliyor. Bu 3 faz durumunda da öyle, fazlara farklı farklı yükler verdiğinizde bu formül tutmuyor. Bir üstteki dahil bütün o formülü aklayan formüllerde akımlar arasında 120 derece fark var, yani displacement power factorleri aynı o akımların. Hepsi aynı RLC ya da yakın bir kombinasyonu olduğu sürece tutacaktır, ama formül genel geçer bir formül değildir.

 

[taydin]

O zaman geçerli olmadığı bir empedans söyle, simulatörde deneyelim.

 

[Under Ground]

Yukarıdaki mesajımda izah ettim. Saf omik yüklerde akım ve gerilim aynı fazda, saf endüktif yükte akım gerilimden 90 derece geride, saf kapasitif yüklerde de akım gerilimden 90 derece ileridedir. Bu yüklerin her zaman karma olduğu düşünülürse akımın hangi derecede olduğunu bilmeden hesap yapmak da doğru hesap olmaz malesef.
Edit: Kompanzasyon sisteminin olduğu bir tesis düşünürsek cos fi 0.98 üzerinden hesap yapılabilir.

 

[clc]

tabi söyledim zaten yukarıda. Ama açı cinsinden olduğu için kabul görmedi sanırım. Fazlardan birine 7.66 ohm direnç, diğerine 276uF kapasitör, diğerine de 73mH indüktör takıp deneyebilirsiniz. 10A,20A,30A durumudur bu ayrıca. Aynı şekilde her fazda RL, RC gibi devrelerin olduğu kombinasyonlarda mümkün.

Şebeke 50hz, line to neutral 230Vrms

 

[Mikro Step]

Android kullanicilari icin notur akimi hesaplayici.

Her bir fazin akimi ve cos fi degeri biliniyorsa notur akimini hesapliyor.

Notur.apk

drive.google.com

 

[taydin]

Evet kapasitör de işin içine girince hesap yanlış çıkıyor. Hesaplanan RMS değer 31.3 Arms, gerçek RMS değer 73.3 Arms

 

[taydin]

Peki şunu diyebilir miyiz? Sadece endüktif veya sadece kapasitif doğaya sahip yükler varsa, o zaman hesap doğru çıkar. Ama hem endüktiflik hem de kapasitiflik varsa doğru çıkmaz.

 

[clc]

@taydin bence daha steady state e oturmamış simulasyon, çünkü ~55A gibi bir şey hesapladım ve induktor üstündeki akım şu an DC bileşene sahip.

Peki şunu diyebilir miyiz? Sadece endüktif veya sadece kapasitif doğaya sahip yükler varsa, o zaman hesap doğru çıkar. Ama hem endüktiflik hem de kapasitiflik varsa doğru çıkmaz.

Maalesef yine hayır. Her faza RL yük bağlasak bile farklı displacement power factor de çalışabilirler, bu da yine akımların 120 derece farktan farklı olmasına sebep olur. Öyle bir kombinasyon gelir ki bizim hata payımız kabul edilemez hale gelir. Pratikte kullandım, ölçtüm tuttu diyecek arkadaşlar içinde tabiki kendimce bir açıklamam var, gaussian distrubiton. Siz bir binayı ölçtüğünüzde mesela o anda herkesin evindeki yüklerin karakteri ortalamada yakınlar birbirine, atıyorum fazlardan biri 0.8pf de diğeri 0.85 diğeri 0.75. Siz bu ölçümü yaptığınızda hesaplanan ile çıkan ufacık farkı çok basitçe clamp ampermetrenin toleransına yedirebilirsiniz, ama aslında açıyı bilmediğimizden hesap yanlış.

Edit: yanlış demek hatalı bir ifade, matematikçi değiliz mühendis olarak bakıldığında hata payı benim için riskşi bir yaklaşım. Kullanırken çok dikkat etmek gerekir.

 

[taydin]

Şimdi sadece RC dallarla denedim. Gene hesap yanlış çıkıyor. Demekki benim daha önce denediğim RL değerler bir şekilde bir simetri oluşturdu ve doğru değer çıktı.

 

[Mikro Step]

Peki şunu diyebilir miyiz? Sadece endüktif veya sadece kapasitif doğaya sahip yükler varsa, o zaman hesap doğru çıkar. Ama hem endüktiflik hem de kapasitiflik varsa doğru çıkmaz.

Evet yuklerin hepsi de ayni tip ise o zaman tum akimlar voltajdan esit aciyla sapar hesap dogru cikar.

Verdigim apk yi sahada deneyen olursa sevinirim.

 

[Mikro Step]

Simdiki sorumuz soyle olsun.

Her 3 fazdan da esit siddette akim cekiyoruz.

Notur akiminin en buyuk degere sahip olmasi icin fazlar nasil yuklenmelidir?

 

[Erhan_TR]

@Erhan_TR hocam aynı sonucu bulmuşuz 45118 eklentisine bak

Aynen hocam.