Nollajohdintehtävän ratkaisu

Kolmivaiheisessa johdossa on kuormana tehotVaihe 1:- teho P 1 =1500 W, cosφ 1 =1Vaihe 2:- teho P 2 =500 W, cosφ 2 = 0,9vaihe 3- teho P 3 =1500 W, cosφ 2 =0,5Laske vaihevirrat ja piirrä osoitinkuva, kun U 1v =230 V/0°Kuinka suuri on nollajohtimen virta?Tehtäviä:Nollajohdin virta ja johtiminen mitoitusSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Kuinka suuri oli eri johtimien virta?Kolmivaiheisessa johdossa on kuormana tehotVaihe 1:- teho P 1 =1500 W, cosφ 1 =1Vaihe 2:- teho P 2 =500 W, cosφ 2 = 0,9vaihe 3- teho P 3 =1500 W, cosφ 2 =0,5Laske arvot ja tarkista valitsemalla virran suuruusVaihevirta I 1Vaihevirta I 22,4 A 6,5 A13 A14,9 A2,4 A 6,5 A13 A14,9 AVaihevirta I 32,4 A 6,5 A13 A14,9 ANollajohtimenvirta I N2,4 A 6,5 A13 A14,9 ASeuraavatehtäväSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Vinkki vaihevirtoihin:laske jokainen vaihe erikseenP Uv* I * cosSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

E 1E 1E 1I 1I NI 2I 3U 1VU 2VU 3VZ 1kZZ 2kZZ 3kZKuormaVinkki nollavirtoihin:Määritä vaihevirtojen osoitinmuototehokertoimen avullaI N = I 1 + I 2 + I 3Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013Laskentaesimerkki

Näin siis lasketaanKolmivaiheisessa johdossa on kuormana tehotVaihe 1:- teho P 1 =1500 W, cosφ 1 =1Vaihe 2:- teho P 2 =500 W, cosφ 2 = 0,9vaihe 3- teho P 3 =1500 W, cosφ 2 =0,5Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013Jatka seuraavaan tehtävään , kun kaikkivirta-arvot on oikein.

Piirrä osoitinpiirustusKolmivaiheisessa johdossa on kuormana tehotVaihe 1:- teho P 1 =1500 W, cosφ 1 =1Vaihe 2:- teho P 2 =500 W, cosφ 2 = 0,9vaihe 3- teho P 3 =1500 W, cosφ 2 =0,5Piirrä osoitinpiirros, jossa on kaikki vaihejännitteet ja virratSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Mikä vaihtoehdoista on oikein?A B CSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013Tarkista:• Vaihejännitteiden järjestysU 1v = U v /0 oU 2v = U v /-120 oU 3v = U v /120 o• Virtojen kulmatI 1v = I 1 /0 o -φ 1I 2v = U v /-120 o -φ 2I 3v = U v /120 o -φ 3

Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013Johtimien mitoitus

Miten kolmivaiheryhmän vaihe- ja nollajohtimet mitoitetaan, kun on neljävirrallista johdinta?Valitse vaihtoehdoistaSuurimman vaihevirran mukaan, mutta otetaan huomioon nollajohtimenvirta korjauskertoimellaVaihevirtojen keskiarvon mukaanNollajohtimen virran mukaanSuurimman vaihevirran mukaanSähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013

Perusteluna voidaan tarkastella virtojen lämpövaikutusta.Johdinta lämmittävä tehoP j = I 2 ρ*L/SL johtimen pituusS johdinpoikkipintaρ johdinaineen resistiivisyysEli johdinta lämmittävä teho on verrannollinen johtimisessa kulkevan virran neliöön.Esimerkin kaapelien johtimia lämmittävien virtojen aiheuttama teho on siis, kun kaikki johtimet ovat samanlaisiaP jkok = (I 12+ I 22 +I 32 +I N2) *(ρ*L/S )= (6,5A 2 + 2,4A 2 +13A 2 +14,9A 2 ) *(ρ*L/S) = 439 A 2 *(ρ*L/S )Jos kaikissa vaiheissa olisi samanlainen kuorma ja jokainen vaihevirta =13 A, niin johtoa lämmittävä teho olisiP jkok,s = (I 12+ I 22 +I 32 ) *(ρ*L/S )= (3*13A 2 ) *(ρ*L/S) = 507 A 2 *(ρ*L/S )Sähköpätevyysaineisto/TAMK 2013