Сведения из теории. При соединении трехфазного потребителя по схеме «треугольник» конец потребителя в первой фазе соединяется с началом потребителя во второй фазе (точка b на

При соединении трехфазного потребителя по схеме «треугольник» конец потребителя в первой фазе соединяется с началом потребителя во второй фазе (точка b на рис. 5.1), конец потребителя во второй фазе соединяется с началом потребителя в третьей фазе (точка с) и конец потребителя в третьей фазе соединяется с началом потребителя в первой фазе (точка а). Получается треугольник с вершинами в точках а, b, с.

Необходимо иметь в виду, что схема включения потребителя не зависит от схемы включения источника (генератора). Обмотки генератора (источника) чаще всего включаются по схеме «звезда». Такая схема и ее векторная диаграмма рассмотрены в предыдущей работе, а здесь отметим, что линейные провода соединяют клеммы источника А, В, С с соответствующими клеммами потребителя а, b, с (рисунок 5.1).

На рисунке 5.1 видно, что каждая фаза потребителя присоединяется соответственно к двум линейным проводам.

Рисунок 5.1 — Включение потребителей по схеме «треугольник».

Поэтому при соединении потребителей по схеме «треугольник» фазные напряжения равны соответствующим линейным напряжениям:

.

Фазные токи, которые, как и напряжения, обозначаются двойным индексом, можно определить из закона Ома для участка цепи, а именно:

, , .

Отсюда видно, что токи в каждой фазе зависят только от своих линейных напряжений и сопротивлений своих фаз. Следовательно, независимую работу потребителей в такой схеме может обеспечить трехпроводная линия электропередачи. Это является преимуществом схемы «треугольник», т. к. независимую работу потребителей в схеме «звезда» может обеспечить четырехпроводная линия («звезда» с нейтральным проводом). Недостатком схемы «треугольник» является то, что у потребителя будет только одно напряжение — линейное.

На основании первого закона Кирхгофа для узлов а, b, с потребителя можно записать выражения для линейных токов:

; ; .

На схеме (рисунок 5.1) условно принято: все линейные токи ориентированы от источника к потребителю, а все фазные токи — по часовой стрелке.

Допустим, сопротивления фаз разные и чисто активные: R_ab ¹ R_bc ¹ R_ca, поэтому фазные токи при одинаковых напряжениях будут разными. Векторная диаграмма напряжений и токов показана на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 — Векторная диаграмма напряжений и токов
при соединении потребителя треугольником

Если нагрузка будет симметричной, то треугольники токов становятся равнобедренными с одинаковыми фазными I_ab = I_bc = I_ca = I_ф и равными линейными токами I_А = I_В = I_С = I_л, откуда следует, что I_л = I_ф.

Обрыв фазы потребителя при соединении треугольником следует рассматривать как выключение потребителя в этой фазе, и это есть частный случай несимметричной нагрузки. При обрыве линейного провода в трехфазной цепи с нагрузкой, включенной треугольником, трехфазная система токов исчезает. Это эквивалентно включению потребителя в однофазную цепь, и на векторной диаграмме треугольники исчезают.

Мощности в трехфазной цепи при соединении потребителей треугольником можно определить по известным формулам, приведенным в предыдущей работе, но токи, напряжения и угол сдвига фаз будут иметь индексы из двух букв.

Активная мощность

.

Реактивная мощность

.

Полная мощность

.

Фазные мощности (Р_аb, P_bc, P_ca, Q_ab, Q_bc, Q_ca) при симметричном режиме равны, поэтому в таком случае

;

;

.