БИБЛИОТЕКА НА ЕЛЕКТРОМОНТЬОРА
Е. КАМИНСКИ
ЗВЕЗДА,
ТРИЪГЬЛНИК,
ЗИГЗАГ
ТЕХНИКА

БИБЛИОТЕКА И А БЛЕК f ГОМОН ТЬОРА
ЕВГЕНИЙ А. КАМИНС КИ
ЗВЕЗДА,
ТРИЪГЪЛНИК,
ЗИГЗАГ
ВТОРО ПРЕРАБОТЕНО ИЗДАНИЕ
ДЕРЖАВНО
ИЗДАТЕЛСТВО
ТЕХНИКА
СОФИЯ, J9K7
УДК 621.313.1.621.314.22:621.3.045.18 (04)
В книгата се разказва за свойствата и обла-
ститс на приложение на съсдиненията на намот-
ките на електрическите машини, трансформато-
ри и уреди - звезда, триъгьлник и зигзаг. Обяс-
нява се как да се избере и изпълни необходимият
вид сьединение. Опиеват се най-често срещани
те грешки и предотвратяването им
Книгата е предназначена за електромонтьо-
рите и електротехниците, конто обслужват
електрическите уредби. Може да бьде полезна
и за учениците от професионалните училища.
Евгений Абрамович Каминский
Звезда, греуюльник, зи<за1 Москва, Энергоатом нзд ат, 1984
ф Издательство „Энергия”. 1977
£• Энергоатомнздат. 1984, с изменениями
© Никола Иванов Градинарски, превод от руски език, 1986
621 3
УВОД
Звездата и три ьгълникът са основните видове
съединения в уредбите за трифазен ток, а зигзагът
се среща по-рядко. А тъй като всяко съединение
притежава само присъщи за него свойства, видът
му има голямо значение. Например, ако лампи,
включени в звезда, светят добре, те не бива да се
превключват в триъгълник, защото ще светнат сил-
но и ще изгорят. Следователно в дадения случай
съединението звезда е полезно, а в триъгълник е
вредно. В други случаи е обратното - полезни са
свойствата на триъгълника. Например намотките
на електродвигател, който работи добре при съеди-
нение триъгълник, не бива да се превключват в
звезда, тъй като при това превключване мощността
на неговия вал ще се намали три пъти. При свързва-
не на вторичната намотка на трансформатора в
триъгълник ще се получи едно напрежение, напри-
мер 127, 220 или 380 V и т. н. При съединение звезда
с изведена неутрална точка ще се получат две на-
прежения, например 127 и 220 V или 220 и 380 V и
т. н. При съединение зигзаг с изведена неутрална
точка могат да се получат три напрежения , напри-
мер 127, 220 и 380 V.'
3
Намотките на един апарат могат да се свържат в
звезда, триьгьлник или зигзаг не по един, а по ня-
колко начина. Следователно не всички „звезди“ и
не всички „триъгълници“ са еднакви, което в реди-
ца случаи има значение. Така например, ако два ед-
накви трансформатора с еднакви звезди (в електро-
техниката казват - с еднакви групи на свързване,
вж. § 8) се включат паралелно, те ще си разпреде-
лят равномерно натоварването. Ако обаче звездите
на трансформаторите са различии, ще се получи
тежко късо съединение. В конкретен случай може
точно да се з н а е какво съединение е необходи-
мо, но това е недостатъчно. Необходимо е у м е -
н и е, за да се изпълни. А това на практика е мно-
го по-сложно, отколкото на чертеж. Причината е в
това, че намотките, намиращи се вътре в апарата,
не се виждат. Достъпни са само техните изводи и не
винаги е известно за коя от трите намотки се отнася
изводът и какъв е той - край или начало на намот-
ката. Значи при изпълнение на съединението лесно
може де се сбърка, т. е. вместо една звезда (или
триъгьлник) може да се получи друга (друг) или
още по-лошо, друго съединение - нито звезда, нито
триъгьлник, нито зигзаг, което не винаги е допу-
стимо (вж. §9).
Накрая правилно свързаният уред може да се
присъедини неправилно към мрежата. Такава
грешка може например да измени посоката на
4
в ьртене на електродвигателя и дори на х рупа елект-
родвигатели (вж. §15). Посочените примери са до-
статьчни, за да се убедим колко важно е за всеки
електромонтьор и електротехник не само добре да
знае и разбира свойства га на звездата и триъгълни-
ка, но и да умее правилно да при лага своите знания
на практика. В тази книга се разглеждат именно те-
зи вьпроси.
5

1. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
За да не разк ьсваме изложение™ на основного
съдържание на брошурата с обяснения на основни
положения от електротехниката, конто по-нататьк
ще се наложи да ползуваме, ще ги припомним на-
кратко.
Получаване на променлив ток. Променлив
ток може да се получи в най-просто устроен генера-
тор с намотка само от една навивка и един двуполю-
сен магнит,
В действуващите генератори намотката, разби-
ра се, има не една, а много навивки. Магнитното
поле се създава не от магнит, а от електромагнит.
Броят на полюсите може да б ьде повече от два. Ос-
вен това в един изпълнения на генераторите маг-
нитът 1 е неподвижен, а намотката 2 се върти (фиг.
1а), в други - намотката 2 е неподвижна, магнитът
1 се върти (фиг. 16), което за конструиране и об-
служваые на генераторите е твърде съществено, но
принципно е съвършено безразлично. Защо? Защо-
то за генерирането на променливо напрежение е
важно само навивките на намотката да се пресичат
от магнитните силови линии, а това еднакво се по-
стига и в единия, и в другия случай.
7
При вързене на намотката (магнита) тя (той) по-
следователно във времето заема различии положе-
ния огносно магнитного поле (намотката).
2
Фй1 .
1. Принцип на получаване на примени и в ток в геиера
т орите
Означало намотката, плоскостта на която е пер-
пендикулярна на магнитного поле, се намира в не-
утралата, т е. между полюсите, както е показано на
фиг. 2а. При това проводниците като че ли се
плъзгат между силовите линии и електродвижещо-
то напрежсние (е. д н.) в тях не вьзниква. След то-
8
ва единият проводник (неговият кръг е червей) се
приближава кьм северния полюс N, а другият (че-
рен) - кьм южния 5 (фиг. 26) и накрая те премина-
а; б) Ь) Г( £|)
Фиг. 2. Изменение на е д н. за един период
ват под полюсите (фиг. 2в). В това положение про-
водниците се движат перпендикулярно на силовите
линии: е. д. н. достига максималната си стойност.
Естествено в проводниците, намиращи се под различии полю-
си, е. д. н. са насочени различно: в единив от тих - срещу плос-
костта на чертежа, а в другия - срещу нас. Но проводниците,
образуващи навивките, са съединени един с друг по такъв начин,
че техните е. д. н. се сьбират.
След това проводниците се отдалечават от полюси-
те (фиг. 2г) и отново достигат неутралата (фиг. 2d):
е. д. н. е равно на нула.
Продължавайки движението, проводник ьт, кой-
то по-рано е преминал под северния полюс се приб-
9
лижава към южния (фиг. 2е); проводникът, който
е бил под южния полюс, се приближава към север-
ния: посоката на е. д. н. се изменя в обратно направ-
ление. Под полюсите (фиг. 2ж) е. д. н. отново до-
стига максимална големина, но стойността му е
отрицателна.
Накрая проводниците се отделят от полюсите
(фиг. 2з) и пак излизат на неутралата (фиг. 2м): е.
д. н. е равно на нула. По-нататък при всеки оборот
всичко периодично се повтаря в
същата последователност.
Период и честота. Времето Т, необходимо за
пълен цикъл изменение на променливия ток, след
което всичко започва отново, се нарича п е-
р и о д. Честотата/е броят на периодите за секун-
да. Честота 50 периода за секунда, с която в нашата
страна работят всички електроцентрали, захранва-
щи осветителните и промишлените уредби, се нари-
ча промишлена честота. Нейният пе_-
риод е равен на 0,02 s.
Синусоида. Кривата на фиг. 2 - синусоида, по-
казва, че големината на е. д. н. се изменя непрекъс-
нато, при което броят на нейните моментни
стойности през периода е безкраен: те са
толкова, колкото точки може да се поставят на си-
нусоидата. В течение на един период моментните е.
д. н. с еднаква стойност и еднакъв знак са две. За
един период е. д. н. два пъти достига най-големи
10
(максимални, амплитудни) стойности, но единият
път с положителен, а другият - с отрицателен знак.
Или от синусоидата може да се добие представа за
измененията на синусоидалното е. д. н. (ток) с изме-
нение на времето.
Как се построяват синусоиди е показано на
фиг. 3. По хоризонталната ос се нанася или време-
го, нарастващо отляво надясно, или ъглите на
Фиг. 3. Построяване на синусоида
въртене на намотката (магнита), конто се отчитат
от някакво положение, прието за начално. По вер-
тикалната ос се нанасят стойностите на е. д. н., на
тока или на друга периодична величина, пропорцио-
нална на синусите от ъглите на завъртане. Ъглите
могат да се измерват или в градуси, или в радиани.
На фиг. 3 времето е дадено в части от периода: Т/4,
Т/2, 3/4Т; показани са също ъглите на завъртане:
0°. 30°, 60°, 90°... 360°. Трябва да се има предвид, че
И
при двуполюсните генератори периодът съответ-
ствува на един пълен оборот, т е. осъществява се
за 360°, или 2лтас1, т.е. за да се върне един от про-
водниците на намотката, тръгваики от северния
(южния) полюс, отново към този полюс, трябва да
се завърти на 360°. Затова на фиг. 3, която е по-
строена на двуполюсен генератор, периодът Т съо-
тветствува на 360°, полупериодът Т/2 - на 180°,
четвърт периодът Т/4 - на 90° и т. н. В многополюс-
ните генератори електрическите и геометричните
градуси не съвпадат, защото едноименните полюси,
например северните, са разположени един до друг
по-близо: в четириполюсните генератори - на раз-
стояние 180°, в шестополюсните - на разстояние
120° и т.н А тъй като независимо от броя на по-
люсите всички генератори произвеждагп ток с ед-
наква променлива честота, т. е. имат еднакви пе
риоди, роторите на генераторите трябва да из-
минат за едно и също време различен път: един
оборот, половин оборот, една трети оборот и т.
н. Затова те се въртят с различии скорости: най-
бързоходните са двуполюсните (3000 min '), четири
полюсните правят 1500 min’, шестполюсните 1000
min 1 и т. н.
Ще отбележим едно много важно обстоятел
ство: синусоидата е периодична крива, т. е.
няма нито край, нито начало и затова въобще не е
задължително да се чертае, започ вайки от 0°. С ед-
12
накьв успех може да се запоЧва и от 30°, 47°, 122°,
(-60°) и т. н. Но тъй като в тези случаи отброяване-
то ще започне по-късно или по-рано, то и за-
вършването му трябва да стане по-късно или по-ра-
но.
Фиг. 4. Разполагане на синусоидите вьрху чертежа в зависи-
мост от посоката на въртене на ротора на генератора
Получаване на многофазни токове. Ако в ге-
нератора има не една, а няколко намотки и ако те
са еднакви по конструкция, брой на навивките и се-
чение на проводника, синусоидите, изобразяващи
изменението на е. д. н. във всяка от тях, ще бъдат
еднакви. За да се разположат на чертежа, е необхо-
13
димо да са в съответствие както с взаимного разпо-
ложение на намотките, така и с посоката на върте-
не. Да поясним това с примери.
На фиг. 4 е показан генератор с две намотки а
х, b у, конто са поставени в едни и същи канали и
следователно едновременно се преместват спрямо
магнитите. Затова синусоидите, изобразяващи из-
менение™ на е. д. н. в двете намотки, съвпадат. Но
ако въртенето става обратно на часовата стрелка,
наблюдаването на изменение™ на е. д. н. започва
в този момент, когато намотките заемат положени-
ето, показано на чертежа, и синусоидите се начер-
тават като на фиг. 4а, при въртене по часовата
стрелка синусоидите се изобразяват по друг начин
(имат друг вид) (фиг. 46). Защо? Защото в първия
случай проводниците преминават по-рано под се-
верния полюс, а във втория - по-рано под южния.
Двуполюсният генератор на фиг. 5а също има
две намотки, но разположени под прав ъгъл. Зато-
ва те преминават под полюсите небдновре-
менно. Значи максималните стойности на е.д.н.
в тях настъпват в различно време и следователно
синусоидите трябва да бъдат разместени. Остава да
се изясни на каква част от периода и в каква посока
са разместени. Тези въпроси се решават по следния
начин.
1.	Синусоидата на е. д. н. на едната намотка, на-
пример ах, се разполага на чертежа произволно и
14
през точката О, от която по-нататък ще се води от-
читане на времето, се прекарва вертикалата 1-1
(фиг. 56).
2.	Определи се по фиг. 5« на какво положение
на проводника отговаря точка О и къде през това
време се намира проводникът Ь: изпреварва
л и той проводника а по посока на въртенето или
изостава от него. В нашия случай провод-
Фш.	5. Изместване на е. д. н. на две намотки на четвьрт пе-
риод
15
никът b изпреварва проводника а. Действително по-
следният е още на неутралата и е. д. н. в него е рав-
но на нула, а проводникът b е вече под полюса и
неговото е. д. н. е достигнало максимума.
3.	Определи се какъв знак има е. д. н. в намотка-
та b у в точката о , за да се знае как да се започне
построяването на синусоидата на е. д. н. на намот-
ката b у в точката О - под хоризонталната ос или
над нея.
Ако намотката b у се намира в пространство™
на същия полюс, к ьм който при въртенето се приб-
лижава намотката ах, значите на е. д. н. са еднакви.
В нашия случай е. д. н. на намотката а х е положи-
телна и двете намотки се намират в полето на един
и същи полюс. Затова синусоидата на е. д. н. на на-
мотката b у в точката О също трябва да б ьде поло-
жителна (фиг. 5в).
4.	Определи се на каква част от периода намот-
ката bye изместена спрямо намотката ах.
Това се вижда на фиг. 5 а и г, на конто са пред-
ставени съответно двуполюсен и четириполюсен ге-
нератор. Продължителността на периода Т вьв
всички случаи се определи от разстоянието между
едноименните полюси и честотата на въртене. Не
е трудно да се види, че разстоянието между начала-
та на намотките, т. е. между проводниците а и Ь, е
равно на четвърт период.
5.	Остава да се съпоставят синусоидите на е.д. н.
на намотките ах и by, което е направено на фиг. 5д,
16
където ясно се вижда изместването между тях на
четвърт период 774, или на 90 ел. градуса.
Генератор с три намотки ах, by, cz е показан на
фиг. 6. Намотките са равномерно разпределени по
Фиг. 6. Електродвижегци напрежения на три намотки, изме-
стени на една трета период
окръжността, т. е. изместени една спрямо друга на
една трета период 773 или на 120 ел. градуса. При
даденото разположение на намотките и въртене,
обратно на часовата стрелка, е.д.н. на намотката
ах изпреварва с 773 е. д. н. на намотката by, което
изпреварва с Т/3 е. д. н. на намотката cz.
Всяка намотка на генератора (трансформатора,
електродвигателя за променлив ток) обикновено се
нарича фаза. Генераторите с една намотка се
наричат еднофазни, с две намотки -двуфазни, с три
- трифазни и т. н. Ако е. д. н. в различните намотки
достигат нулеви (или максимални) стойности в раз-
лично време, казва се, че между фазите съществува
2 Звезда, триъгълник, зигзаг
17
изместване, което се определи в части от
периода или в електрически градуси.
Фаза. Вече беше показано, че намотките на ге-
нераторите, трансформаторите и електродвигате-
t
t
Фиг. 7. Определяне на големината на изместване на фазите
лите се наричат фази. Но думата „фаза" в електро-
техниката се употребява в няколко значения.
Фази също се наричат проводниците на трифаз-
ните мрежи за разлика от нулевия проводник
(вж. § 2).
Фаза в широкия смисъл на тази дума се нарича
отделният момент в развитието на някакво явление.
В периодичните процеси (към конто се отнасят и
измененията на е. д. н. и тока) фаза се нарича голе-
мината, характеризираща състоянието на колеба-
18
телния процес за всеки момент от времето. По
такъв начин фаза може да наречем и ъгъла на изме-
стване на намотката (тъй като на всеки ъгъл съот-
ветствува определена големина е. д. н.), и времето.
изминало от началото на периода. Началото на пе-
риода, когато е. д. н. е равно на нула, често се нари-
ча нулева фаза.
Фазовите ъгли, определящи големината на
е. д. н. или тока в началния момент (от който запо-
чва разглеждането на процеса на изменениието на
е. д. н. или тока), наричаме н а ч а л н и фази.
Важното е да се знае, че изместването по фаза
между две е. д. н. или два тока е необходимо винаги
да се определя между еднаквите фази от раз-
глежданите величини. Например изместването а
между нулевите фази (фиг. 7а) й между фазите в
775 (фиг. 76) е еднакво.
Ако е необходимо да се определи и з п ре-
ва р в а ли една синусоида друга или и з о с т а-
в а спрямо нея, постъпваме по следния начин.
През нулевата фаза О{ на една синусоида (ах) се
прекарва вертикала 1-1 до пресичането й с втората
синусоида (by) (фиг. 8а). Ако тя я пресича над хори-
зонталната ос, това означава, че втората синусоида
изпреварва първата: ако пресичането е от-
делу - втората изостава от първата. Действи-
телно вертикалата 1-1, прекарана през нулевата
фаза на синусоидата ах, пресича by над хоризонтал-
ната черта и следва, че by изпреварва ах.
19
В това лесно може да се убедим, ако прекараме
вертикалата 2-2 (фиг. 86) през нулевата фаза на by,
която пресича изоставащата синусоида ах под хори-
зонталната ос.
Фиг.
Определяне на посоката на изместване на фазисе
Съгласно стандарта началата на намотките се
означават с главки букви А, В, С за високо и с мал-
ки а, Ь, с за ниско напрежение. Краищата на намот-
ките съответно се означават XYZ и xyz. Поради то-
ва, че в електроцентралите и подстанциите шините,
гринадлежащи на различии фази, се боядисват с
жълта, зелена и червена боя, фазите понякога се
наричат ж, з и ч.
Въртене на фазите. Въртене на фазите се нарича
последователността, при която в намотките на раз-
личните фази е. д. н. (токовете) достигат с измене-
ние на времето максимални стойности. Ако върте-
нето на ротора на генератора се извършва срещу
20
часовата стрелка, както е показано на фиг. 6, фази-
те се въртят в посока ах, by, cz. Ако изменим посо-
ката на въртене на ротора, ще се измени и гюсоката
на въртене на фазите; те ще започнат да се въртят
в обратна посока, т. е. ах, cz, by.
Въпросът за въртене на фазите е разгледан по-
дробно в § 15.
Вектори. В техниката на променливите токове пе-
риодичните изменения на е. д. н. (токове) често се
изобразяват с вектори, т.е. отрезки от права
с определена големина и определена посока.
С помощта на вектори може да се решат редица
задачи. За разглежданите въпроси ни интересуват
две от тях: а) определяне на моментните стойности
на е. д. н.; б) определяне на изместването на фазите
между две и повече е. д. н.
При определяне на моментните стойности век-
торът трябва да се начертае с дължина, отговаряща
мащабно на максималната стойност на е. д. н. Него-
вата начална фаза съвпада по посока с посоката на
хоризонталната ос. След това векторът се завърта
обратно на часовата стрелка и се проектира на
неподвижната вертикална ос. Дължината на проек-
цията определи моментните стойности на е. д. н.
за всеки ъгъл на въртене; това се илюстрира на
фиг. 9. На фиг. 9 измененията на е. д. н. са предста-
вени като синусоида, на която са отбелязани мо-
ментните стойности на е. д. н. през всяка осма част
21
на периода, така и като проекции на вектора на оста
за същите части от периода.
Определяне на големината на изместването
на фазите. За определяне на изместването на фази-
Фиг. 9. Определяне на моментните стойности на е. д. н. при
въртене на вектора
те между две и повече е. д. н. всяко от тях се изо-
бразява с вектор. Началата на векторите се съби-
рат. Ъгълът между тях определя изместването на
фазите. Както се изяснява от следващото изложе-
ние, определянето на изместването на фазите е една
от най-важните задачи на техниката на многофазни-
те променливи токове.
Начинът за построяване на вектори за две
е.д.н. е пояснен на фиг. 10а. Отляво са изобразени
22
синусоиди и ясно се вижда, че е2 изпреварва ех с
ъгъл а. Отдясно е. д. н. ех е изобразена с вендор
£1М, който е поставен хоризонтално и със стрелка
е показана посоката на въртене.1 След това в тази
посока е нанесен ъгъл а и е построен векторът на
е. д. н. £2м.
Построяването може да се изпълни и по друг на-
чин. След построяване на вектора Е1м (който е раз-
положен хоризонтално, т. е. така, че неговата
проекция на оста Г-1’ да бъде равна на моментното
1начение в точката О) през точката на пресичане
на синусоидата е2 с вертикалата 1-1-е прекарана хо-
ризонтална пунктирана линия (тя определя момент-
ната стойност на е. д. н. е2, съответствуваща на точ-
ката О). След това с радиус Е2м от точката О' като
от център е направена засечка, след което е по-
строен векторът Е2м. При това построяване ъгълът
а се получава направо автоматично.
Примери на векторни диаграми (т. е. съвкупност
от вектори, изобразяващи синусоидални величини с
еднаква честота за различии ъгли на из-
местване на фази между et и е2, са дадени на
фиг. 106-е. Обърнете особено внимание на фиг. 10е,
1 В електрогехниката е прието моменты ите стойности на сину-
соидалните величини да се означават с обикновени (малки) бук-
вы, в нашия пример с и е 2; максималните стойности да се озна-
чават с главни (големи) букви с индекс „М“, в нашия пример Е1м
23

която съответствува на фиг. Юг и показва, че както
и да се разполага на чертежа векторната диаграма,
изместването на фазите не се измени от това.
Може ли да се изобразят с вектори ефектив-
ните стойности на е. д. н. и токовете? Този ва-
жен въпрос обикновено предизвиква недоумение.
На него може да се отговори по следния начин.
Ако е необходимо да се определят моментните
стойности на синусоидалната величина, по-удобно е
да се използува вектор, изобразяващ нейната мак-
симална стойност, защото неговата проекция на
оста дава моментните стойности.
В практиката обикновено имаме работа не с мо-
ментните, ас ефективните1 стойности, на-
пример казваме 127 V, разбирайки под това ефек-
тивната стойност на напрежението, и не мислим ни-
то за максималните стойности, конто са с 41% по-
големи, нито за другите моментни стойности. Зато-
ва векторните диаграми обикновено се построяват
за ефективните стойности. При това ъглите на из-
местване на фазите на тока, е. д. н., напреженията
и т. н. се виждат отчетливо на чертежа, а резулта-
1 Ефективните стойности се означават с главни букви без ин-
декс „М“: Е, U, J.
4 Фиг. 10. Определяне на изместването на фазите с помощта на
вектори
25
тите от събирането и изваждането на векторите се
получават непосреДствено в ефективни стойности,
което е удобно.
Фиг. 11. Събиране и изваждане на синусоида
Събиране и изваждане на синусоиди. В
електроуредбите, в конто действуват няколко
е. д. н. в зависимост от начина на свързване те могат
или да се съберат, или да се извадят. Това се отнася
и за токовете в местата на разклоняване.
26
Във веригите на постоянен ток събирането и из-
важдането се извършват алгебрично. Това значи,
че ако едно е. д. н. е равно на 5 V, а друго - на 18 V,
техният сбор е равен на 5+18=23 V, а разликата
5-18=-13V. Знакът минус показва изменение на то-
ка в обратна посока в сравнение с тази, която би
била само от едното е. д. н. 5 V.
Във веригите на променливия ток събирането и
изваждането се извършва по-сложно.
За да се с ъ б е р а т две синусоиди и е2, е
нужно:
а)	да се пресекат на няколко места с вертикали
/, 2, 3, 4, 5,... и т. н., на конто синусоидите ще отсе-
кат моментните стойности на е. д. н. (фиг. И а);
б)	почифтно алгебрично да се съберат
моментните стойности и получените суми, пред-
ставляващи моментните стойности на сумарното
е.д.н., да се нанесат на същите вертикали
(фиг. 116);
в)	да се съединят с гладка крива върховете на
сумарните моментни стойности, получавайки по
такъв начин сумарната синусоида ех+е2.
За да извадим една синусоида от друга, на-
пример е{ от е2 (фиг. 11 а), е необходимо на изваж-
даната синусоида да се даде обратен знак, т. е. да
се начертае нейният огледален образ - е1 (фйг. Не).
След това синусоидите е2 и -е1 се събират (фиг. 11г),
както беше описано по-горе. С една дума, изважда-
27
нето на синусоиди се основава на известного прави-
ло, което гласи: да извадиш, е все едно да събереш
с обратен знак.
Събиране и изваждане на вектори. На
фиг. 12а са изобразени три вектора А, В и С. На
фиг. 126епоказанотяхното събиране попра-
вилото на паралелограма, а именно: отндчало е на-
мерена сумата на двата вектора А и В (В и С, А и
С), а след това към нея е прибавен векторът С (Д,
В). Фигура 12в показва друг начин на събиране на
същите вектори в четири варианта. Обърнете вни-
мание на посоката на сумарния вектор. Сравнявай-
ки фиг. 126 и в, е лесно да се види, че във всички
случаи е получен еднакъв резултат.
За изваждане на един вектор от друг из-
важданият вектор се обръща на 180° (т. е. дава му
се обратен знак), след което по правилото на пара-
лелограма се извършва събиране (фиг. 12г). Друг
начин за изваждане на същите вектори е илюстри-
ран на фиг. 12д. Забележете: векторната разлика е
насочена към края на този вектор, от който е на-
правено изваждането. Така на фиг. 12 д, отляво век
торната разлика е насочена към края на вектора В.
Трифазна система. Най-голямо разпростране-
ние в електротехниката е получила симетричната
трифазна система на е. д. н. Тя представлява три
еднакви по честота и амплитуда променливи е. д. н.,
между конто има фазово изместване на 1/3 период.
28
Системата на токовете, възникваща под действието
на тези е. д. н., се нарича трифазна токова система
или както обикновено се казва, трифазен ток.
29
Ако натоварванията на трите фази в ъ в вся-
ко отношение са равни (например на-
мотки на трифазен електродвигател или театрален
полилей, в който всяка от фазите захранва еднакъв
брой еднакви лампи, или трифазна кондензаторна
батерия и т. н.), то и трифазната токова система
също ще бъде симетрична. Това е най-благоприят-
ният и най-простият случай.
В симетричната токова система всички фази са
равни по големина, еднакво изместени относно съо-
тветствуващите напрежения, а между токовете на
съседните фази изместването е равно на 1/3 от пе-
риода.
В практиката често се срещат несиметрични на-
товарвания. Например винаги съществува несиме-
трия в осветителните мрежи. Значителна асиме-
трия създава електрическата тяга на променлив
ток. Симетрията рязко се нарушава в аварийни ре-
жими (късо съединение, прекъсване на един про-
водник, нарушаване на контакта в една от фазите и
т. н.). Кратки обяснения за несиметрични натойар-
вания са дадени в § 2, 3 и 6.
Трифазният ток е изобразен (приложен за пръв
път) в 1891 г, от руския инженер М. О. Дол и во-Доб-
роволен и е получил най-широко разпространение
благодарение на своите забележителни свойства:
а)	с помбщта на трифазния ток може да се пре-
несе енергия с два пъти по-малко количество про-
30
водников материал, отколкото е необходимо при
пренасянето с еднофазен ток;
б)	с помощта на трифазния ток в неподвижните
намотки на електродвигателите се създава въртящо
се магнитно поле, увличащо след себе си роторите
на най-простите по конструкция и най-разпростра-
нени асинхронни електродвигатели.
В зависимост от вида на свързването на трифаз-
ните генератори, трансформатори и консуматори
на електроенергия можем да получим едни или дру-
ги практически резултати, към разглеждането на
конто пристъпваме.
2. ЗВЕЗДА
Съединяване на трифазен генератор в звезда. Да
разположим на чертежа изображенията на трите
намотки ах, by и cz на трифазен генератор под ъгли
120° така, както това е направено на фиг. 13 а. Да
присъединим към всяка намотка консуматор. В да-
дения случай това са съпротивленията za, zb и zc. На
практика консуматорът може да бъде лампи, печ-
ки, електродвигатели и други консуматори на
електроенергия. За съединяването на намотките на
генератора със съпротивленията са необходими
шест проводника.
Векторите Еи, Еь и Ес са разположени успоредно
на намотките и изобразяват техните е. д. н. Напре-
31
женията Uu, Ub и U са по-малки от съответните е.
д. н. с големината на спада на напрежението в на-
мотките. Посоките на токовете /и, Ih и /.са изобра-
зени със стрелки.
Обединяването на трите обратни проводника в
един дава четирипроводна схема (фиг. 13
б). В нея проводниците, свързани към изводите на
генератора а, Ь, с, се наричат л и н е й н и (или
просто фази). Общият проводник се нарича или
неутрален поради това, че той в равна сте-
пей принадлежи на всяка фаза, или н у л е в, тъй
като в редица случаи токът в него е равен на нула.
Естествено възниква въпросът, може ли да е ра-
вен на нула токът в проводника, по който трябва да
се връщат токовете от трите фази на генератора?
Отговорът се пояснява от фиг. 13в, където с векто-
ри са изобразени токовете 1и, 1Ь и / (сборът на конто
образува тока /0) и е направено тяхното събиране.
Най-напред са събрани токове на две фази, след то-
ва тяхната сума е събрана с тока на третата фаза.
В резултат е получена нула, тъй като г е о м е т-
ричната сума на токовете на две фази, кое-
то ясно се вижда от фиг. 13в, по големина е равна
на тока на третата фаза, а е насочена в обратна по-
сока.
Физическият смисъл на получения резултат се
състои в това, чеот изместването на фа-
зите между токовете във всеки момент токове-
32
Г)
Фиг. 13. Съединение в звезда на трифазен генератор
' Звезда, триъгълник, зигзаг
33
те в един линейни проводници идват от генератора,
а в другите - към генератора. С други думи, едните
от тях се явяват „прави“, другите - „обратим11. Роля-
га на линейните проводници в качеството на „пра-
ви“ и „обратни“, разбира се, непрекъснато се мени,
но така или иначе при равномерен (еднакъв) товар
на фазите в нулевия проводник не протича ток.
При равномерно натоварване на фазите нулев
проводник не се поставя, получавайки по такъв на-
чин трипроводна схема (фиг. 13 г).
При неравномерно натоварване по нулевия про-
водник тече разликата от токовете. Сечението на
нулевия проводник е по-малко от сечението на ли-
нейните проводници; обикновено то е два пъти по-
малко. Въпросът за сечението на нулевия провод-
ник е разгледан по-подробно по-долу.
Независимо от това, как е изпълнена схемата -
с шест, четири или три проводника (което за прак-
тиката, разбира се, не е безразлично, първо, зато-
ва, че трипроводниковата схема е по-евтина и вто-
ро, затова, че всяка схема притежава определени
свойства и е предназначена за определени условия),
системата не престава да бъде трифазна.
Електродвижещите напрежения Еи, Еь и Ес, на-
преженията Ua, Ubn Uch токовете Ia, Ib и 7. на всяка
фаза от намотката се наричат фазови. Напрежени-
ята Uab, Ubc и Uca, мерени между линейните провод-
ници, а също и токовате в линейните проводници
1а, 1Ь и /. се наричат линейни.
34
Основни съотношения. При свързване в звезда
линейните и фазовите токове са равни. Защо? За-
щото за тока, течащ през фазовата намотка, нямэ
друг път освен линейния проводник, значи токовете
в тях са еднакви.
Линейните напрежения са по-големи от фазовите
с Ф3-1,73 пъти, откъдето и произтичат известните
сьотношения: 127/220 V (127X1,73=220); 220/380 V
(220X1,73=380); 6,6/11 kV (6,6X1,73=11) и т. н.
Как да докажем, че линейните напрежения са с
V3 = 1,73 пъти по-големи от фазовите? За това се
палага да започнем с най-простия, но добре разби-
раем пример. Две батерии се. д. н. Е, = 5 V и Е2 =
7V може да се съединят или както на фиг. 14а, или
както на фиг. 146. В първия случай са съединени
разноименни изводи: плюс (начало) на едната бате-
рия с минус (край) на другата и е. д. н., рбразуващо
се между свободните разноименни изводи, е равно
па сумата Е{+Е2 = 5+7=12 V. Във втория случай са
сьединени едноименните изводи: плюсът на едната
батерия и е. д. н., образувагцо се между свободните
едноименни изводи, е равно на разликата Ех-Е2 =
5-7 = -2 V. Знакът минус показва, че напрежението
с в обратна посока в сравнение с това, което е полу-
чено само от едната е. д. н. Ег Накратко казано,
резултатното е. д. н. при съединяването на р а з-
поименни изводи е равно на сбора, а при
сьединяване на едноименни изводи - на
35
разликата
оте. д. н. и е насочено по посока
на по-голямото е. д. н.
Фи1. 14. Определяне на линейните напрежения при съедине-
ние звезда
36
Сега можем да се върнем към съединението
шезда. Тъй като в този случай се съединяват еднои-
менните изводи (или началата, или краищата), ре-
зултатното линейно напрежение се намира чрез из-
важдане. Съобразявайки се със схемата на фиг. 14е,
на която е указана посоката на въртене на фазите
и са означени разликите Ua - Ub, Ub — Uc и Uc- Ua
(изваждането се извършва винаги в една и съща по-
сока, т. е. от напрежението на изпреварващата фа-
ia се изважда напрежението на следващата я), на
фиг. 14о е изпълнено изваждането. Непосредствено
измервайки дължината на векторите или използу-
вайки геометричните формул и, лесно можем да се
убедим, че линейното напрежение е с V3 = 1,73 пъти
по-голямо от фазового.
Към решаването на този въпрос, т. е. към дока-
штелството на това, че линейното напрежение се
определи с изваждане, може да се подходи и по друг
начин. Действително, ако включим лампа така,
както е показано на фиг. 14г, не е трудно да се види,
чев лампата токовете, създадени от действи-
ето на фазовите напрежения U и , са насочени
насрещно. Значи линейното напрежение Uab
грябва да се намери с изваждане, но разбира се,
i еометрично.
От фиг. 14д е ясно, че векторите на симетрични-
ге линейни напрежения (Ua - Ub, Ub- Uc и U — Ua)
са изместени на 30° по посока на върте-
37
н е т о си спрямо фазовите напрежения Ua, Ub и
Uc. С други думи, напрежението Ua - Vb изпреварва
с 3O°t7n; Ub - Uc изпреварва с 30° Ub и Uc - £7оиз-
преварва с 30° Uc.
Да пре несем векторите Ua - Ub, Ub_ и Uc- Ua
(фиг. 14д) успоредно сами на себе си, така че техни-
те краища и начала да се окажат в краищата на век-
торите 1/я, Ub и Uc, образуващи звезда. При това се
получава триъгълник (фиг. 14е). От него непосред-
ствено следва,че:
—	за определяне на големината на линейните на-
прежения е достатъчно около звездата на фазови-
те напрежения да се построй триъгълник;
—	за определяне на посоките на линейните на-
прежения е необходимо на векторите, образуващи
страните на триъгълника, да се поставят стрел-
ки по посока на въртенето на фазите.
Означаване на линейните напрежения. На
фиг. 14е линейното напрежение е означено не само
като разлика на съответните фазови напрежения,
но също и с една буква с два индекса, в нашия при-
мер Uab (Ubc и Uea). Редът на индексите не е произ-
волен: той показва в каква посока е извършено из-
важдането.
И така от едно фазово напрежение извадихме
друго, равно по големина, но получихме не нула, а
по-голямо 1,73 пъти. Този резултат не е неочакван,
тъй като се проведе не алгебрично, а геомет-
р и ч н о изваждане.
38
Възползуваме се от случая да подчертаем още
едно важно обстоятелство, с което по-нататък не-
еднократно ще се срещнем. То се състои в това, че
при геометричното изваждане на една величина от
друга, равна на нея по модул1, за разлика от алге-
бричното изваждане може да се получи не само ну-
ла, но и всякаква големина в границите от нула до
удвоената стойност. Казаното тук се илюстрира на
фиг. 15 с няколко примера. Отляво е направено из-
важдане на вектори, съвпадащи по фаза (измества-
не 0°) и естествено е получена нула. Отдясно се из-
важдат вектори, изместеии на 45°: разликато по го-
лемина е равна на 0,707 от дължината на всеки от
Разлики
Фиг 15. Разликата .между векторите зависи от големината на
ъгъла между тях
1 Векторът се определи както по дължина, така и по посока.
Дължината на вектора, характеризираща неговата големина, се
нарича модул.
39
тях. И така нататък. И накрая на фиг. 15 отдясно
разликата се оказа два пъти по-голяма от умаляемо-
то.
Съединяване в звезда на консуматорите на
ток. Консуматорите на ток могат да са или съсредо-
точени, или разсредоточени товари. Освен това те
могат да бьдат както равномерни, като например
намотките на трифазните двигатели, така и нерав-
номерни, като например осветителните уредби на
жилищата, улиците и т. н.
Съсредоточен товар на електродвигате-
лят (фиг. 16а), кондензаторната батерия (фиг. 166),
полилеят (фиг. 16в), където и трите фази са разпо-
ложени в непосредствена близост.
Разпределени товари са осветителните
мрежи на жилищата (фиг. 16 г и 0), където от вход-
ного табло 7 по стълбището се разклоняват лини-
ите 2, а от тях се правят отклонения 3 в апартамен-
тите. Твърде важно е да се разбере, че в освети-
телните мрежи не във всички участъци съществу-
ва трифазно натоварване. Действително до вход-
ного табло идват четири захранващи проводника:
А, В, С и О. Това е истинска трифазна мрежа: в
нея по нулевая проводник преминава само разлика-
та от токовете на цялото жилище, определящо
се от неравномерното натоварване на фазите. То-
ва се отнася за линията 2 на фиг. 16г, където по
Фиг. 16. Съединение в звезда на консуматори
40
A ВС N
нулевия проводник преминава разликата от токове-
те в рамките на дадената главна линия.
Що се отнася до линиите на фиг. 16д, всяка от
конто се състои от една фаза и нула, а също и от-
клоненията в жилищата, те, макар и да се захранват
от трифазна мрежа, представляват е д н о ф а з-
н и товари. Тук и по фазовия, и по нулевия про-
водник преминава един и същи ток (други пътища
няма) и затова техните сечения трябва да бъдат ед-
накви.
Забележка: при равномерно натоварване (фиг.
16а - в) е използувана трипроводна схема. При не-
равномерно натоварване (фиг. 16г ид) -четирипро-
водна.
За да разберем защо се прави именно така, да
разгледаме фиг. 17. На фиг. 17а са показани три
групи еднакви лампи (т. е. имащи равни номинални
напрежения, в нашия пример 127 V и равни мощно-
сти). При тези условия и линейно напрежение на
мрежата 220 V лампите светят с нормално нагрява-
не. Но количеството на едновременно включените
лампи, а също и тяхната мощност в осветителната
мрежа зависят от желанието на консуматорите. В
частния случай товарът на една от фазите, напри-
мер фаза С, може за известно време да бъде изклю-
чен (фиг. 176). И тогава товарите на другите две
фази ще се окажат съединени последователно. Ако
те са еднакви, линейното напрежение ще се раздели
42
9<
Фиг. 17. Особености на съединенията в звезда при осветите-
лей товар
43
по равно между тях и лампите ще светят слабо, тъй
като 220 V: 2 = 110 V - по-малко от номиналното
напрежение 127 V.
Много по-лошо е, ако част от лампите бъдат из-
ключени например така, както е показано на
фиг. 17в. Наистина съпротивлението на една лампа
е 3 пъти по-голямо от съпротивлението на трупа от
три такива лампи, съединени паралелно. Значи на-
прежението 220 V ще се раздели между тях неравно-
мерно: на по-голямото съпротивление ще се падне
165 V (3/4 от 220 V) и лампата може да прегори: на
по-малкото съпротивление се пада само 55 V (1/4 от
220 V)1.
При четирипроводна схема (фиг. 17г) неравно-
мерного натоварване на фазите не оказва толкова
сил но влияние на светеното на лампите благодаре-
ние на това, че натоварването на всяка фаза се
присъединява непосредствено към изводите на ге-
нератора или на вторичната намотка на трансфор
матора. Трябва все пак да се отбележи, че неравно
мерного натоварване на фазите даже и при наличие
на нулев проводник е нежелателно, особено в тези
случаи, когато товарът се захранва от вторичната
1 Строго казано, напрежението ще се раздели малко по друг
начин. Причината е в това, че колкото е по-гореща жичката на
лампата, толкова е по голямо нейното съпротивление и тъй като
една лампа свети с прегряване, а три с недогряване, разликата в
техните съпротивления ще бъде още по-значителна.
44
намотка на трансформатор, съединен в звезда, тъй
като при неравномерно натоварване на трансфор-
матора се нарушава неговото магнитно равновесие.
Този важен въпрос е разгледан по-долу в този пара-
граф.
Разпределяне на натоварването между фа-
зите. И така винаги се стремим равномерно да нато-
варим фазите, т. е. да присъединим към всяка от
тях равни мощности. При осветление с обикновени
лампи е достатъчно да разделим лампите между фа-
зите по равно. При луминесцентното ос-
ветление трябва да изпълним още едно условие, а
именно: да свържем съседните лампи към различ-
ните фази. Това се обяснява по следния начин: лу-
минесцентните лампи се запалват и гаснат по 100
пъти в секунда, тъй като променливият ток с често-
та 50 Hz 100 пъти в секунда добива стойност нула.
Макар ние да не забелязваме тези пулсации на свет-
лината,те действуват вредно на зрението. Ако оба-
че лампите, разположени една до друга, са свързани
към различните фази, те ще гаснат и ще се запалват
неедновременно, което значително ще снижи
дълбочината на изменението на светлинния поток.
Освен това дълбокото изменение на светлинния
ноток може да изкриви действителната картина на
движението на предметите. Ако например един
въртящ се предмет през време на загасване на лам-
пата успее да направи цяло число обороти, при вся-
45
ко поредно осветяване предметът ще се вижда в ед-
но и също положение, т. е. ще се вижда неподви-
жен. Ако въртящият се предмет не успее през вре-
ме на угасването да направи пълен оборот, ще из-
глежда, че въртенето става в обратна посока. Тези
обстоятелства могат да имат опасни последствия в
производствени помещения.
Защо в нулевия проводник не се разрешава
включването на предпазител? Да допуснем, че
такъв предпазител е поставен, но е прегорял (на
фиг. 17г той е зачертан). В този случай четирипро-
водната схема се превръща в трипроводна с всички-
те й недостатъци, конто са й присъщи при неравно-
мерно натоварване на фазите.
Съгласно Правилника за електрическите
устройства в главното табло не се разрешава
включването на предпазител (прекъсвач, авто-
мат) на нулевия проводник. На етажните табла,
откъдето захранването се разклонява по апарта-
мента, предпазители се поставят само на фазовите
.гроводници (фиг. 17д) или предпазители въобще не
се поставят. В този случай все пак е задължително
да се постави прекъсвач, с който апартаментът мо-
же да се изключи от главната линия.
Но в апартаментите, където до предпазителите
имат достъп лица без специална електротехническа
подготовка, поради което не е изключено лошо
състояние на предпазителите, последните задължи-
46
тел но се поставят и на двата проводника, за да се
подобри пожарната безопасност.
Не противоречи ли това на казаното по-горе за
недопустимостта на поставяне на предпазител в ну-
левия проводник? Никак. Затова, защото натовар-
ването в апартамента обикйовено е едно-
Фиг. 18. Автомат, който се монтира в предпазител вместо па-
трон:
1 - бутон за включване; 2- бутон за нзключване. На тялото на автома-
та са написани номиналните му данни; допустимого напрежение на мре~
жата, например 250 V, и номиналният ток, например 6,3 А. Номинални-
ят ток може да преминава през автомата неограничен© време. но при
претоварване (превишаване на номиналния ток) той изключва и то тол
кова по-бързо, кол кото претоварването е по-голямо. Късо съединение
се нзключва незабавно
47
фазно. Значи прегарянето на предпазител в който
и да е проводник (фазов или нулев - безразлично)
не може да доведе до прегарянето на лампите: те
просто ще изгаснат.
Предпазителите в осветителните мрежи напо-
следък отстъпват място на автоматите, тъй като ав-
томатите осигуряват по-съвършена защита и не
изискват замяна. В някои нови жилища вече не се
поставят предпазители. В старите жилища вместо
патрони в предпазителите може да се поставят авто-
мата (фиг. 18) с винтов цокъл, без да се правят ни-
какви монтажни работи.
Сечението на нулевия проводник в четири-
проводните мрежи обикновено е по-малко от това
на фазовите проводници. Затова в кабелите за че-
тирипроводни мрежи трите жила са по-дебели, а ед-
ното, предназначено за нулевия проводник, е по-
тънко. Такъв кабел се означава например така:
3 х 16+10 (трите жила са със сечение 16 mm2 и едно-
то - със сечение 10mm2). Обаче в практиката неояд-
ко възниква необходимостта да се увеличи сечени-
ето на нулевия проводник. Да разгледаме два при-
мера.
На фиг. 19 са показани три групи лампи за ава-
рийно осветление, захранващи се при нормален ре-
жим от вторичната намотка на трансформатора Т
(контакторът К е включен). При изчезване на про-
-менливото напрежение контакторът превключва
48
лампите към акумулаторната батерия АБ. При това
към проводника 1 (конто по-рано беше нулев) се
включва „минус’1, а към трите проводника 2, 3 и 4
(конто по-рано бяха фазови) се включва „плюс".
Фиг. 19. Сечението на нулевия проводник в схема на аварийно
осветление, превключвано от променлив на постоя-
нен ток, трябва да бъде по-голямо от сечението на
фазовия проводник
Докато лампите се захранват от трансформатора, в
проводника / има малък ток, равен на г е о м е-
тричната сума на токовете в проводниците 2,
Зи 4.
Когато лампите се превключат към акумулатор-
ната батерия, токът в проводника 1 става равен на
аритметичната сума на токовете, т. е. пре-
вишил е тока в проводниците 2, 3, и 4 примерно
4 Звезда, триъгълник, зигзаг
49
Зпъти. Значи сечението на проводника 1 трябва да
бъде не по-малко, а значително по-голямо от сече-
нието на проводниците 2, 3, или 4.
Даденият на фиг. 19 пример се отнася до сравни-
телно малко случаи за специални електроустрой-
ства (например за осветление на театри и концерт-
ни зали).
Следващият пример има твърде широко разпро-
странение. Става дума за захранване на лумине-
с ц е н т н и лампи по четирипроводниковата си-
стема. При тези условия даже при съвършено рав-
номерно натоварване на фазите по нулевия провод-
ник преминават токове на висши хармоници, главно
токът на третия хармоник. Големината на този ток
е толкова значителна, че сечението на четвъртото
жило на обикновения четирижилен кабел се оказва
недостатъчно. Да разгледаме този въпрос по-по-
дробно.
На фиг. 20а е показан синусоидален ток (крива
/) във фаза А. Такъв ток би съществувал при товар
от обикновени лампи. При товар от луминесцентни
лампи допълнително вьзниква ток на третия хармо-
ник (крива 2). Събирането на кривите 1 и 2 дава
кривата 3, която показва, че токът във фаза А е
несинусоидален. На фиг. 20 б и в са изобразени кри-
вите за фазите В и С. Сравнявайки кривата 2 на
фиг. 20 а, б и в, ще видим, че токоветена
третия хармоник съвпадат по фа-
50
Фиг. 20. В нулевия проводник на четирипроводна трифазна
мрежа, захранваща лу.минесцентни лампи. токовете
на третите хармоници и на трите фази се сумират ал-
гебрично, затова сечението на нулевия проводник
трябва да бъде увеличено
51
з а. Затова в нулевия проводник те аритметично
се сумират, образувайки кривата 4 с тройна честота
150 Hz (фиг. 20г).
В зависимост от схемата за включване на луми-
несцентните лампи, техния тип, начина на компен-
сация на индуктивносгта на баластните дросели и
т.н. токът в нулевия проводник има по-голяма или
по-малка стойност, но във всички случаи е по-голям
и може даже да превиши тока във фазовия провод-
ник.
Съединяване в звезда на намотките на
трансформаторите. На фиг. 21а е даден пример за
пренасяне на електроенергия при тройна трансфор-
мация. Не е трудно да се види, че първичната на-
мотка на повишаващия трансформатор Т1 се явява
консуматор за генератора Г1. Вторичната намотка
на трансформатора Т1 служи за източник на ток за
първичната намотка на понижаващия трансформа-
тор Т2, а вторичната намотка Т2 - за източник на
ток за първичната намотка на трансформатор 73.
Неговата вторична намотка е източник на ток за
консуматорите: електродвигателите Д (показан е
един електродвигател) и еднофазните товари Н.
Намотките на трансформаторите могат да бъдат
съединени в звезда, триъгьлник (§3) или зигзаг (§6)
в зависимост от конкретните обстоятелства, разгле-
дани по-долу.
Фигури 216 и в показват също, че в звезда може
52
Г1
Т1
Т2
Фиг. 21. Съединяване на намотките на трансформатори в
звезда
53
да се съединят както три еднофазни трансформато-
ра, така и един трифазен трансформатор.
На фиг. 21г са дадени примери за различии съе-
динения на намотките на трансформаторите в звез-
да. Тук буквите А, В, С означават началата, а X,
У, Z - краищата на намотките за високо напреже-
ние (ВН); а, Ь, с и х, у, z означават началата и краи-
щата на намотките за ниско напрежение (НН).
Фигура 21д илюстрира съединяване в звезда с из-
ведена неутрала на намотка ВН (отляво), намотка
НН (в средата) и на двете намотки (отдясно).
Ще се ограничим засега с общата забележка от-
носно това, че не всички начини на свързване на
трансформаторите в звезда са равностойни. Разли-
чието в тях се определи от редица причини, конто
не могат да се разгледат веднага, а ще се изясняват
в хода на по-нататъшното изложение.
Заземяване на неутралата. В Правилника за
устройство на електрическите уредби се показва, че
градските електрически мрежи с напрежение над
1000 V трябва да се изграждат трифазни с изолира-
на неутрала, а разпределителните мрежи в новите
градове - трифазни четирипроводникови с директ-
но заземена неутрала при напрежениие 380/220 V.
Все пак твърде разпространени са също мрежи-
те с напрежение 220/127 V, като тяхиата неутрала е
изолирана. При изолирана неутрала се прилагат
пробивни предпазители.
54
Намотките на силовите трансформатори съвет-
ско производство с напрежение 110 kV и повече се
изпълняват за работа със заземена неутрала, тъй
като те нямат пълна изолация на нулевите из-
води [8].
Заземяване на неутралата и въпросите на
безопасността. Ще поясним накратко защо в мре-
жите до 1000 V се заземява неутралата, по какви
причини понякога се дава предпочитание на неизо-
лирана неутрала, за какво служат пробивните пред-
пазители.
На фиг. 22а са показани вторичните намотки на
трансформатора Т, захранващи четирипроводнико-
ва мрежа с напрежение 380/220 V, неутралата на ко-
нто е изолирана. Нека в разглеждания мо-
мент изолацията да е напълно изправна. Независи-
мо от това на фигурата са показани три съпро-
тивления г, съединени в звезда. Нейната неутрала
се явява земята. Тези с ьпротивления условно изоб-
разяват несъвършенството на изолацията на про-
водниците, конто в определена стелен провежда
ток. На тази фигура са показани три кондензатора
С, съединени в звезда. За нейна неутрала също слу-
жи Земята. Кондензазорите условно изобразяват
електрическия капацитет на проводниците спрямо
земята, което в електроуредбите за променлив ток
е твърде важно, тъй като капацитетът провежда
ток.
55
Какви напрежения има разглежданата електро-
уредба между линейните проводници 380 V, между
всеки линеен проводник и неутралата на трансфор-
матора 220 V, между всеки линеен проводник и зе-
мята 220 V? Защо? Тъй като земята се оказа не-
утрала на звездите от трите равни съпротивления г
и трите равни капацитета С, ако линейният провод-
ник относно неутралата на трансформатора има
същото напрежение, каквото и към земята, ясно е,
че между неутралата на трансформатора и земята
напрежението е равно на нула.1
Докосването на човек, стоящ на земята, до един
от линейните проводници не е безопасно, тъй като
през несъвършената изолация, капацитета на про-
водниците и тялото на човека преминава ток. В
един момент неговата посока е показана на фиг.
226. Големината на тока, а следователно и степента
на опасност се определят от големината на съпро-
тивленията, капацитетите и фазовите напре-
жения. С други думи, в дадения случай човекът се
намира под напрежение 220 V.
Но какво ще стане, ако един от линейните про-
1 Напрежението между изолираната неутрала на трансформа-
тора и земята е равно на нула само в този случай, когато мрежата
не е натоварена или ако натоварването на всички фази е еднакво.
При неравномерно натоварване на фазите става изместване на
неутралата. По-подробно този важен въпрос е разгледан по-долу
в този параграф.
56
водници се заземи, а човекът, стоящ на земята, се
докосне до другия линеен проводник? От фиг. 22в
се вижда, че човекът ще се окаже сета не под фазо-
Фиг. 22. Потенциал на неутралата. Заземявания в трифазни
системи
57
вото, а под лине йно то напрежение 380 V.
което е значително по-опасно.
- В мрежи със заземена неутрала човек,
стоящ на земята и докоснал се до линейния про-
водник, попада под фазово напрежение (фиг. 22г).
Ако при това се заземи другият линеен проводник
(фиг. 22д), предпазителят ще прегори, но повиша-
ване на напрежението от фазово до линейно (както
в мрежите с изолирана неутрала) няма да стане.
Това значи, че както в мрежи 380/220 V със зазе-
мена неутрала, така и в мрежи 220/127 V с изолира-
на неутрала човек, допиращ се до оголен провод-
ник, може да попадне под напрежение 220 V. Но
мрежите 380/220 V са по-изгодни от мрежи 220/127
V, тъй като за пренасянето на равни мощности при
380/220 V са нужни проводници с по-малко сечение.
Предпазване. За осигуряване на безопасността
заземяването трябва да се изпълнява, като се спаз-
ват най-строго редица изисквания. На този специа-
лен въпрос е отделено особено внимание в Правил-
ника за електрическите уредби, написани са редица
книги, в това число и брошурата М. Р. Найфелд [7]
и П. А. Долинз [3].
Пробивен предпазител. Нарушаването на изо-
лацията между намотките за високо и ниско напре-
жение (ВН и НИХ на трансформатора може да дове-
де до масов пробив в изолацията на мрежите за нис-
ко напрежение и поразяване на хора. За да се пред-
58
отвратят тези опасна явления, в мрежите с изоли-
рана неутрала се изпол^уват пробивни
п р е д п а з и т е л и. Проиивният предпазител се
включва между неутралата на трансформатора и
Фиг. 23.
Пробивни предназители в мрежи с изолирана не-
утрала
земята при сьединяване в звезда (фиг. 23а и е) или
между един от проводниците и земята при сьединя-
ване в триъгълник (§3), както е показано на фиг.
236.
В пробивния предпазител една от тоководещите
части се свързва към неутралата (фазата) на транс-
форматора, другата се заземява, но между тях е по-
ставена слюдена пластинка с дупки. При нормално
59
напрежение пластинката сигурно изолира неутрала-
та (фазата) от земята. Но при преминаване на висо-
ко напрежение към намотката за ниско напрежение
пробивният предпазител се пробива и заземява на-
мотките.
При директно заземена неутрала, разбира се, не
е нужен пробивен предпазител.
Заземяване на нуетралата и непрекъснатост
на електроснабдяването. Освен условията за без-
опасност има и друг важен въпрос - непрекъснатост
на електроснабдяването на консуматорите, при ре-
шаване на който не е безразлично заземява ли се
неутралата или се изолира. Същността на нещата
се свежда до следното.
В мрежи с изолирана неутрала при зазе-
мяване на линеен проводник предпазителите не пре-
гарят (автоматичният прекъсвач не изключва), тъй
като късо съединение няма. Между линейните про-
водници, а също между линейните проводници и не-
утралата на трансформатора се запазват нормални
напрежения и консуматорите на електроенергия
могат известно време да продължат работа.
В мрежи със заземена неутрала нарушава-
нето на изолацията на линейния проводник довежда
до късо съединение, предпазителите прегарят или
автоматичният прекъсвач изключва, нарушава се
работата на консуматорите. Значи непрекъснатост-
та на електроснабдяването е по-сигурна при мрежи
с изолирана неутрала.
60
Необходимо е особено да се подчертаят следни-
те много важни обстоятелства.
а)	Макар в мрежите с изолирана неутрала да е
възможна работата на консуматорите даже и при
нарушена изолация на единия линеен проводник,
такъв режим е опасен за изолацията
на другите фази и присъединените към тях съоръ-
жения. Работата е там, че при м е т а л н о
свързване със земя на една от фазите напрежението
на другите фази към земята нараства 1,73 пъти в
сравнение с нормалното напрежение, а напрежени-
ето на нулевата точка се измества и става равно на
фазовото напрежение спрямо земята. Действително
при заземяването на проводниците (фиг. 24а) ли-
нейните напрежения АВ, ВС, СА остават същите;
не се изменя и големината на фазовите напрежения
АО, ВО, СО. Но по отношение на „з е-
м я“ напрежението се изменя. За фази А и С на-
прежешгята се повишават съответно на АВ и ВС.
За фаза В напрежението по отношение на земята
се намалява до нула. Напрежението на неутралата
към земята нараства от нула до големината на ОВ,
равно на фазовото напрежение.
Ако съединението се извършва през дъга,
напрежението може 2-2,5 пъти да пре виши фазово-
то напрежение [8]. През мястото на съединението
ще протекат капацитивните токове на всички фази,
конто при дългите кабелни електропроводи са го-
61
леми и могат да предизвикат нагряване в местата на
нарушената изолация. Затова в електрическите
централи и подстанции место има устройства, конто
непрекъснато контролират състоянието на изола-
цията спрямо земята Принципно тяхното действие
е разгледано в § 11 и 12.
б)	Ако неутралата на товара О' не е съединена
с неутралата О на вторичната намотка на трансфор-
матора (фиг. 246), при късо съединение на една фа-
за потенциалът на линейния проводник В попада в
нулевата точка О' на товара. Това значи, че то-
варът, присъединен към фази А и С, ще се окаже
под значително повишено напрежение (линейно
вместо фазово).
в)	Ако неутралата на товара О' не е съединена
с неутралата О на вторичната намотка на трансфор-
матора (фиг. 24е) и в едната фаза прегори преднази-
телят (зачертаният), на товарите на фазите А и С
напрежението ще се понижи и ще стане 220 V : 2 =
= 110 V вместо 220 : >/3 - 127 V (разглежда се мре-
жа за 220/127 V). Напрежението на клемите на пре-
горелия предпазител ща бъде 1,5 пъти по-голямо от
фазовото, което е равно на 127 . 1,5 = 190 V.
Изместване неутралата на товара. Фигура 24
показва разгледаните по-горе аварийни слу-
чаи на изместване на неутралата (заземяване,
късо съединение, прекъсване на фази).
При еднородно (активно - лампи, печки,
62
Фиг. 24. Изместване на неутралата в мрежи с изолирана не-
утрала при аварийни режими:
а - заземяване на фаза; б - късо съединение на товара на една от фа-
зите; в - прекъсване на фаза
63
О)	6)	6)
9)
Фиг. 25. Изместване на неутралата при различии видове товари
64
индуктивно или капацитивно), но неравномерно на-
товарване, неутралата от точка О (фиг. 25а) се из-
мества в точка О', при което посоката на измества-
нето и неговата големина зависят от съотношени-
ето на натоварването на фазите. Но така или иначе
отсечката О-O' в определен мащаб изобразява на-
прежението между неутралата на трансформатора
и неутралата на товара. Именно това напрежение
създава тока в нулевия проводник, ако са съединени
неутралите:
а)	на товара и вторичната намотка на трансфор-
матора;
б)	на първичната намотка на повишаващия
трансформатор и генератора.
А ако неутралите не са съединени? Тогава в
трансформатора се нарушава магнитното равнове-
сие; причините и последствията на това нарушение
са разгледани в §5.
Особено значително се измества неутралата на
товара при разнороден товар даже ако по
абсолютна стойност (по модул) товарите на всички
фази са равни. На фиг. 256, например към фази С
и В, са присъединени лампи (активен товар), а към
фаза А - кондензатор С. Неутралата при това до-
толкова ще се измести, че едната от лампите ще
свети слабо (50 V), а другата - ясно (190 V). Анало-
гична е картината при замяна на кондензатора с на-
мотка с индуктивност L, но сега ярко ще свети дру-
5 Звезда, триъгьлник, зигзаг
65
гата лампа (фиг. 25в). Обяснява се с това, че токът
в кондензатора изпреварва, а токът в индуктивност-
та изостава от напрежението на своята фаза.
Още по-изразително е изместването на неутра-
лата, изобразено на фиг. 25г, където са присъеди-
нени; към фаза А - кондензатор, към фаза В - ин-
дуктивност, към фаза С - активен товар. Неутрал-
ната точка О' на товара излиза от рамките на триъ-
гълника, а напрежението на товара 423 и 220 V мно-
го пъти превишава фазовото напреже-
ние 127 V.
Важни забележки. В разгледаните на
фиг. 25б-г примери се говори за изместване на не-
утралата на товара, а не на генератора или
вторичната намотка на трансформатора. На кон-
дензатора, на индуктивността и активного съпро-
тивление, съединени в звезда (фиг. 25 б-г), напре-
женията действително силно се изменят в сравнение
с фазовите. Но влияе ли това на работата на дру-
гите консуматори, съединени към тази мрежа? За
да отговорим на този въпрос, ще се обърнем към
фиг. 250, като предположим, че съединението,
изобразено с пунктирана линия, липсва. Не е труд-
но да се види, че всяка трупа консуматори (R, L, С,
лампи Л, електродвигател Д) има своя неутрала.
Три еднакви лампи са равномерен еднороден товар
и затова тяхната неутрала не е изместена; следова-
телно напрежението на лампите е еднакво и равно
66
в нашия пример на 127 V. Сыцото може да се каже
за напрежението на намоткйте на двигателя.
Друг е случаят, ако неутралите на консуматори-
те са съединени (пунктираната линия). Тогава вза-
имного влияние на товарите е безусловно, но него-
вата степей се определи от съотношени-
ето на товарите. Ясно е, че колкого е по-
мощна мрежата и колкото са по-мощни генератори-
те, толкова по-малко влияе отделният консуматор
на изместването на неутралата. Разнородността на
товара оказва влияние на работата на другите кон-
суматори, ако тя е толкова голяма, че може съще-
ствено да наруши магнитного равновесие на транс-
форматора (§5).
Дадените на фиг. 24 и 25 цифри се определят на-
пример по типографски1 диаграми или се изчисля-
ват по начини, с конто читателите могат да се запо-
знаят във всеки курс по електротехника, например
1 Топографската диаграма представлява такава векторна диа-
t рама, в която всяка точка от диаграмата съответствува на опре-
делена точка от веригата. Затова векторът, прокаран от начало-
то на координатите към всяка точка на топографската диаграма,
изразява по големина и фаза потенциала на съотвествуващата
точка на веригата, а отрязъкът, съединяващ две, който и да са
точки от диаграмата, определя по големина и фаза напрежени-
ето между съоувествуващите точки на веригата. На топограф-
ските диаграми е удобно за начало на координатите да се приеме
с нулев потенциал, например неутралата на генератора. Диагра-
мите на фиг. 25 са топографски.
67
в [5]. Тези цифри обаче се определят при предполо-
жение, че напрежението на клемите на генератора
или трансформатора се запазва постоянно незави-
симо от натоварването. В действителност това не
винаги е така и в този случай далеч не е безразлич-
но как са съединени намотките (в звезда, зигзаг или
триъгълник). Не е безразлично също как ще се из-
върши трансформацията - с три еднофазни (фиг.
216) или един трифазен трансформатор (фиг. 21в).
Тези въпроси са обяснени в §5 и 6.
3. ТРИЪГЪЛНИК
Съединение в триъгълник на трифазен гене-
ратор и вторичната намотка на трансформатор.
Да съединим края х на намотка ах с началото b на
намотка by, края у на намотка by с началото с на на-
мотка cz, края z на намотка cz с началото а на на-
мотка ах така, както е показано на фиг. 26. Такова
съединение по вид напомня триъгълник, откъдето
произхожда неговото наименование. Линейните
проводници са присъединени към върховете на
триъгълника.
Основни съотношения: 1. От фиг. 26 непо-
средствено следва, че при съединение триъгълник
линейните и фазовите напрежения са равни, защо-
то всеки два линейни проводника са съединени към
началото и края на всяка от фазовите намотки, а
всички те са еднакви.
2. Линейните токове /1 са по-големи от фазови-
те I с \|3 = 1,73 пъти. Ще докажем това, използу-
вайки векторната диаграма на фиг. 27.
Фиг. 26. Сьединяване на намотките на генератор в три-
ъгълник
Фазовите токове lab, lhc и / в три консуматора
на ток (фиг. 27а) се изобразяват с векторната диа-
грама (фиг. 276), която е получена чрез пренасяне
паралелно сами на себе си на векторите от фиг. 27а.
Върховете на триъгълника a, b и с са възлови точ-
ки. Затова съгласно първия закон на Кирхоф важат
равенствата:
1+1 = I ., откъдето I = J . - J ;
и	са	ab'	a	ab	са'
I. -г I. = I. , откъдето L=Jh - J ,;
b	ab	ос'	b	be	ab'
/+/.=/,, откъдето I=J - J. .
с ос са'	с са Ьс
Разбирасе, тези равенства са геометричнии
затова изваждането трябва да се изпълни по прави
лата за изваждане на вектори, което е и направено на
69
Фиг. 27. Определяне на линейните токове при съединение в
триъгълник
70
фиг. 276. Непосредственото из^ерване на дължини-
те на векторите или изчисленията по геометрични-
те правила показват, че линейните токове 1а, 1Ь и /
са по-големи от фазовите токове I I. и 1
с \3 = 1,73 пъти.
От фиг. 276 също се вижда, че векторната диа-
грамма на симетричните линейни токове (1и, 1Ь и / )
е изместена на 30° в посока, обратна на въртенето
на векторите, спрямо диаграмата на фазовите токо-
ве 1иЬ, 1Ьс и / u. С други думи, гокът изостава с 30°
от тока I . и т. н.
ио
Редът на индексите при означаването на фазови-
те токове показва посоката на въртене на фазите.
В разглеждания пример редьт на следване (върте-
не) на фазите е а, Ь, с.
На фиг. 27в е показано съединение в триъ-
гьлник на намотката на генератор
или вторичната намотка на
трансформатор. Векторите на токовете
/Ла, lutIcb, преминаващи през намотките на генерато-
ра (вторичните намотки на трансформатора), и век-
торите на токовете през товара (/ 1са, 1сЬ) са съот-
ветно паралелни, но обърнати на 180°. Причината
ш такова разположение на векторите ще стане яс-
на, ако се съберат заедно фиг. 27в и дясната част
на фиг. 27а, което е направено на фиг. 27г. Трябва
да се обърне внимание на това, че и трите намот-
ки на генератора (трансформатора) са съединени
71
последователно и образуват затворена верига.
Подобно съединение в уредбата за постоянен ток би
довело до късо съединение. В уредби за трифазен
ток при ли пса на товар е.д.н. са изме-
Фи! 26. Съединение на на moi ките на грансформатори в
триъгьлник
стени по фаза на 120°, ток в този затворен контур
няма, тъй като във всеки момент сборът на е. д. н.
на трите намотки е равен на нула.
Отсъствието на ток в затворен контур обаче
още не означава, че във фазовите намотки няма
ток. Токовете във фазовите намотки съответству-
ват на техните товари.
Необходимо е да се отбележи, че за отсъствието
на ток в намотките на генератора
(трансформатора) намотките трябва да имат ед-
накъв брой навивки, да бъдат изместени на 120 ел.
градуса и да имат строго синусоидални е. д. н. или
във всички случаи да не съдържат хармоници, крат-
ни на три (вж. §5).
Практически генераторите никога не се съеди
ня ват в триъгълник. При трансформаторите такова
съединение не само е разпространено, но понякога
се изпълнява с цел да се получат в трансформатора
токове от трети хармоник. Защо? Разбира се, не за
да се създават в трансформатора допълнителни за-
губи. Тук причините са много по-сложни. Те са
обяснени в §5.
Намотки на трансформатор, съединени в триъ-
гълник, са показани в два варианта на фиг. 28.
Въпросът за съединяване на намотките на транс-
форматорите подробно е разгледан в §8.
Съединяване в триъгълник на консуматори
и кондензаторни батерии. Намотки на електро-
двигатели, съединени в триъгълник, са показани на
фиг. 29а-г. При това на фиг. 29а намотките са съе-
динени и разположени в триъ-
гълник; на фиг. 296 намотките са съединени в
триъгълник, носа разположени произ-
во л н о; на фиг. 29в намотките са разположени
в звезда, но са съединени в три-
ь г ъ л н и к; на фиг. 29г намотките са разполо-
жени в триъгьлник, но са съединени в звезда.
Тези фигури подчертават, че същността никак
не е в това, как са разположени на
чертежа консуматорите на ток (макар и често да е
по-удобно да се разполагат в съответствие с вида на
съединението), а в това, кой елемент с кой е съеди-
73
С В А
, Мрежа
АВС
Фиг. 29. Съединение на консуматори в триъгълник
74
нен: краищата (началата) на всйчки намотки заедно
или краят на едната намотка - с началото на друга-
та. В първия случай се получава съединение звезда,
във втория - триъгълник. Кондензаторни батерии,
съединени в триъгълник, са показани на фиг. 29д.
На фиг. 29е са показани лампи, съединени в триъ-
гълник. Макар и лампите да са разпръснати в раз-
личии жилища, те се обединяват отначало в групи
3 в границите на всяко жилище, след това в групи
по изводи 2 и накрая тези групи се съединяват в
триъгълник на главното табло 1. Забележете: до
главното табло натоварването е трифазно, след не-
го (в изводите и жилищата) е еднофазно, макар че
товарът е включен между две фази.
На какво основание товарът, захранващ се от
две фази, се нарича еднофазен? На това основание,
че изменеието на тока в двата проводника, към кон-
то е присъединен товарът, настъпва едновременно,
т. е. във всеки момент токът преминава през едни
и същи фази.
4. СВОЙСТВА НА ЗВЕЗДАТА И ТРИЪГЪЛНИКА
Типични случаи на съединения в звезда и триъ-
гълник на генератори, трансформатори и консума-
тори на ток са разгледани по-горе. Да се спрем сега
на най-важния въпрос за мощността при съе-
диненията звезда и триъгълник, тъй като за работа-
75
та на всеки механизъч» привеждат в действие от
електродвигател или нЬлучаващ захранване отте-
нератор или трансформатор, в крайна сметка е важ-
на именно мощността.
Известно е, че в мрежата за променлив ток се
различава пълна (привидна) мощност S = EI или 5
= UI, активна мощност Р = UI cos у и реактивна
мощност Q = VI sin <Р, където Е е е. д. н.; V - напре-
жението на консуматора; I - токът; <р - ъгловото
изместване между тока и напрежението.1
При определяне на мощността на генераторите
във формулата влиза е. д. н., при определяне на
мощността на консуматорите — напрежението на
клемите. При определяне на мощността на елект-
родвигателите се взема предвид също коефици-
ентът на полезно действие, тъй като на табелката
на електродвигателя се посочва мощността на него-
вия вал.
Ако мощностите на фазите 5 (Р,, Qa); Sb( Pb,
Qh) и S (Pc, Qe)
са еднакви и съответно равни на 5ф, Рф и (?ф м о щ-
ностите на трифазната система,
изразени чрез фазовите велич и-
1 Активната мощност се измерва във ватове (W), реактивна-
та - във волтампери реактивни (VAr), пълна - в ьв волтампери
О' А). Стойности, 1000 пъти по-големи, съответно се наричат ки-
ловат, коловар, киловолтампер (kW, kVAr, kVA).
76
ни, са равни на сумата от мощностите на трите
фази и имат следните стойности:
привидна 5=3 5ф;
активна Р = 3 Р. ;
Ф>
реактивна Q = 3 (?ф.
Мощност при съединение звезда. При съеди-
нение звезда линейните токове I и фазовите токове
/ф са равни, а между фазовите и линейните напре-
жения съществува съотношението U - \[3 13$,
откъдето U$ = U/ № Като се съпоставят тези фор-
мули, вижда се, че изразените чрез линейните вели-
чини мощности при съе.пинение звезда са:
привидна 5 = 35, “3
активна Р “№ UI cos ;
реактивна Q =^3 VI sin 9 .
Мощност при съединение триъгълник. При
съединение триъгълник линейните U и фазовите
U$ напрежения са равни, а между фазовите и линей-
ните токове съществува съотношението / = >j3 /ф,
откъдето /ф = I/ № Затова изразените чрез л и-
нейните величини мощности при съеди-
нение триъгълник са: j
привидна 5 = 35ф	'J31/I;
активна Р = № UZ cos <р ;
реактивна Q = № U/ sin <р .
Важна забележка. Еднаквите формула за
мощността при съединенията звезда и триъ-
гълник понякога са причина за недоразумение, тъй
77
като навеждат недостатъчно опитните хора на
неправилния извод, че видът на съединението ня-
ма значение.
Ще покажем с един пример колко погрешно е та-
кова мнение. Съединен в триьгълник, електродви-
гател е работил към мрежа за 380 V с ток 10 А с
привидна мощност
5 = 1,73.380.10 = 6,574 VA.
След това електродвигателят е пресвързан в
звезда. При това на всяка фазова намотка се пада
1,73 пъти по-ниско напрежение, макар напрежени-
'то на мрежата да си остава същото. По-ниското
напрежение е довело до това, че ток ьт в намотката
се е намалил с 1,73 пъти. Но и това е малко. При
съединение триьгълник линейният ток е бил 1,73
пъти по-голям от фазовия, а сега фазовият и линей-
ният ток са равни. По такъв начин линейният ток
при пресвързване в звезда се е намалил 1,73 . 1,73
= 3 пъти.
да се изчислява по същата формула, в
нея ел едва да се поставят други
стойности, а именно:
Sj = 1,73.380 ^=2191 VA.
От този пример следва, че при пресвързването
на елекгпродвигателя от триъгълник в звезда при
захранване от една и съща мрежа мощността, раз-
вивана от елекгпродвигателя, ще се намали 3
пъти.
78
Какво става при превключване от звезда в
триъгълник и обратно в най-разпространените
случаи? Ще направим уговорката, че тук ще става
дума не за вътрешните пресвързвания (конто се из-
пълняват в заводски условия или в специализирани
работилници), а за пресвързване на пулта за управ-
ление, ако на него са изведени началата и краищата
на намотките.	. #
1.	При превключване от звезда в триъ-
гълник на намотките на генера-
торите и вторичните намотки на
трансформаторите напрежението на
мрежата се понижава 1,73 пъти, например от 380 до
220 V. Мощността на генератора и трансформатора
си остава същата. Защо? Защото напрежението на
всяка фазова намотка остава същото и токът във
фазовата намотка остава същия, макар че токът в
линейните проводници нараства 1,73 пъти.
При превключване от триъгълник в
звезда става обратного явление, т. е. линейно-
го напрежение в мрежата се повишава 1,73 пъти,
например от 220 до 380 V, токът във фазовите на-
мотки остава същия, токът в линейните проводни-
ци се намалява 1,73 пъти.
Значи и генераторите, и вторичните начотки
на трансформаторите, ако имат изведени шест
края, са пригодни за мрежа за две напрежения, раз-
личаващи се 1,73 пъти.
79
2.	При превключване на лампи от звез-
да в триъгълник (при условие, че са
присъединени към мрежа, в която лампите, вклю-
чени в звезда, светят нормално) лампите ще прего-
рят.
При превключване на лампите от три ъ-
гълник в звезда (при условие, че лампите
при съединение в триъгълник светят нормално)
лампите ще дават слаба светлина.
Значи лампи, например за 127 V в мрежа за на-
прежение 127 V, трябва да се съединят в триъ-
гълник. Ако се налага да се захранят от мрежа
220V, необходимо е да се съединят в звезда с нулев
проводник (по-подробно вж. §2). Да се съединяват
в звезда без нулев проводник, може само лампи с
еднаква мощност, равномерно разпределени между
фазите както например при театралните полилеи.
3.	Всичко казано за лампите се отнася и за
съпротивленията, електричес-
ките печки и други подобии консуматори.
4.	Кондензаторите, от конто се мон-
тират батерии за подобряване на cos'P, имат номи-
нално напрежение, което показва към какво напре-
жение на мрежата трябва да се включи конденза-
торът.
Ако напрежението на мрежата например е 380V,
а номиналното напрежение на кондензаторите е
220V, те трябва да се съединят в звезда. Ако напре-
жението на мрежата и номиналното напрежение на
кондензаторите е еднакво, кондензаторите трябва
да се съединят в триъгълник.
5.	Както е обяснено по-горе, при превключване
на електродвигател рт триъ-
гълник в звезда мощността му се намаля-
ва трикратно. И обратно, ако елекродвигателят се
превключи от звезда в триъгълник,
мощността му рязко ще нарасне, и при това елект-
родвигател ят, ако не е изчислен за работа при даде-
ното напрежение и съединение триъгълник, ще
изгори.
Пускане на накъсо съединен електродвига-
тел с превключване от звезда в триъгълник се
прилага за снижаване на пусковия ток, който от 5
до 7 пъти превишава работния ток на двигателя.
При двигателите със сравнително голяма мощност
пусковият ток е толкова голям, че може да предиз-
вика прегаряне на предпазителите, изключване на
автомата и да доведе до значително спадане на на-
прежението. Спадането на напрежението понижава
нагряването на лампите, намалява въртящия мо-
мент на електродвигателите1, може да предизвика
1 Въртящият момент на електродвигателя е пропорционален
на квадрата на напрежението. Следователно при понижение на
напрежението с 20 % моментът ще се понижи не с 20. а с 36 %
(I2 - 0,82 = 0,36).
6 Звезда, триъгълник, зигзаг
81
изключване на контакторите и магнитните прекъс-
вачи. Затова се стремят да намалят пусковия ток,
което може да бьде постигнато по няколко начина.
Всички те в крайна сметка се свеждат до понижава-
не на напрежението във веригата на статора по вре-
ме на пускането. С тази цел във веригата на статора
по време на пускането се включва реостат, дросел,
автотрансформатор или се превключва намотката
от звезда в триъгълник. Действително преди пуска-
нето и в първия момент на пускането намотките са
съединени в звезда. Затова към всяка от тях се до-
вежда напрежение, 1,73 пъти по-малко от номинал-
ното, и следователно токът ше бъде значително по-
малък, отколкото при включване на намотките
към номиналното напрежение на мрежата. В про-
цеса на пускане електродвигателят увеличава че-
стотата на въртенето си (оборотите) и токът се на-
малява. Тогава намотките се превключват в триъ-
гълник.
Предупреждения:
1. Превключването от звезда в триъгълник е до-
пустимо само за двигатели с лек пусков режим, тъй
като при съединение звезда пусковият момент е два
пъти по-мал'ък от момента, който би съществувал
при директно пускане. Значи този начин за понижа-
ване на пусковия ток не винаги е пригоден и ако е
нужно да се понижи пусковият ток и едновременно
82
да се получи по-голям пусков момент, взема се
електродвигател с фазов ротор, а във веригата на
ротора се включва пусков реостат.
2. Да се превключат от звезда в триъгълник мо-
гат само тези електродвигатели, конто са предназ-
начени за работа при съединение триъгълник, т е.
имащи намотки, изчислени за линейното напреже-
ние на мрежата.
Превключване от триъгълник в звезда. Из-
вестно е, че ненатоварените електродвигатели ра-
ботят с твърде малък коефициент на мощността
cos Ч*. Затова се препоръчва ненатоварените елек-
гродвигатели да се заменят с по-малко мощни. Ако
не бива да се подменят, а свободната мощност е
сравнително голяма, не е изключено чрез прев-
ключване от триъгълник в звезда да се повиши
cos 7 • Необходимо е, разбира се, при това да се из-
мери токът във веригата на статора и да се убедим
в това, че той при съединение звезда не превишава
при товар номиналния ток; в противен случай
слектродвигателят ще се прегрее.
5. ПОНЯТИЕ ЗА МАГНИТНО РАВНОВЕСИЕ
НА ТРАНСФОРМАТОРА
По пътя от генератора до консуматора електри-
чсската енергия се трансформира обикновено ня-
колко пъти. Генераторното напрежение в електро-
83
централите се повишава за пренасяне енергията на
големи разстояния до районните подстанции, къде-
то напрежението се понижава до 10 или 6 kV и енер
гията се разпределя по кабелната мрежа. Близко до
консуматорите напрежението от 10 и 6 kV още един
пьт се трансформира, например до 380/220 V (вж.
фиг. 21п). По такъв начин в преносната система
трансформаторите са задължителни звена. Особе-
ното при трансформаторите се състои в това, че
техните първични и вторични намотки са е л е к-
трически изолирани и са свьрза-
ни само магнитно. И така средство за
предаване на енергията от първичната към вто-
ричната намотка е магнитният поток. Следова-
телно неговата големина, форма и фаза определят
в трансформатора големината, формата и фазата
на е. д. н. на вторичната намотка. С други думи, маг-
нитният поток трябва да бъде такъв, че е. д. н.
на вторичните намотки на трите фази да бъдат
равни по големина, взаимно изместени на ИЗ от пе-
риода и синусоидални.
Р а в е н с т в о т о на е. д. н. е необходимо за
това, че лампите с еднаква мощност, свързани към
различии фази, трябва да светят еднакво и затова,
че намотките от всички фази на трифазния двига-
тел трябва по равно да участвуват в образуването
на въртящия момент.
Взаимното изместване на 1/3 п е-
84
р и о д е важно например за създаване на равно-
мерно въртящия се магнитен поток в трифазните
двигатели и осигуряване на магнитното равновесие
в трифазните трансформатори (вж. по-долу).
Въпросът за синусоидалност-
т а на е. д. н. е значително по-сложен и затова ще
се разгледа малко по-подробно.
Защо са за предпочитане синусоидалните
токове? Синусоидалните токове са по-добри с то-
ва, че те се изменят плавно. Ав електротехни-
ката плавността в измененията на тока е така важ-
на, както в механиката е важна плавността на изме-
нението на скоростта. Действително счупванията в
механиката (съответно пренапреженията в елект-
роуредбите) възникват не при големи скорости, а
при изменение на скоростите. И
колкото е по-рязко изменението, толкова по-голе-
ми сили възникват и толкова по-големи пренапре-
жения. Граничен случай е изменението на тока
вследствие на разкъсване на веригата, при което
колкото по-бързо се прекъсва токът (толкова по-
голяма е скоростта на изменението на магнитния
поток, създаден от тока), толкова по-големи са пре-
напреженията. Като следствие на това се явява
дъгата на контактите при тяхното разделяне; често
се поврежда изолацията в най-ослабените места.
Красноречив общеизвестен пример за възниква-
не на значителни по големина напрежения в резул-
85
тат на прекъсване на тока е автомобилната бобина;
до нея през прекъсвач се довежда ток от шествол-
тов акумулатор, а на вторичната намотка се получа-
ва 12 000 - 15 000 V. В автомобила това е необходи-
мо за запалване и изолацията на проводниците до
свещите за запалване е съответно изчислена. Но
какво би станало с изолацията на електроуредбите,
ако променливият ток с честота 50 Hz (100 пъти в
секунда сменя посоката си) не би се понижавал
плавно до нула, а би се изменял скокообразно?
Несинусоидални токове. За съжаление токо-
вете, изменящи се нескокообразно, но далеч не та-
ка плавни като синусоида, съвсем не са рядкост в
електроуредбите. Такива токове се наричат н е-
синусоидални. Те могат да вьзникнат и в
генераторите, и в трансформаторите и въобще във
всякакви вериги, където има намотки на стоманени,
феритни и пермалоени сърдечници, в режими, кога-
то се появява насищане. Несинусоидални из-
правени токове, получени от изправителни уредби
с мощност до десетки хиляди kW, днес широко се
прилагат в електролизната техника и за електротя-
га. Несинусоидалност винаги възниква в мрежите с
газоразредни, например луминесцентни лампи. Та-
кива случаи ние вече срещнахме в §2 (фиг. 20), раз-
глеждайки съединението звезда при луминисцент-
ните лампи. Вследствие на несинусоидалността в да-
дения пример се явява нуждата значително да се
увеличи сечението на неутралния проводник.
С една дума, несинусоидалните токове са инте-
ресни не само теоретически. В практиката те поня-
кога предизвикват „непонятен’1 и не винаги благо-
приятен явления. Затова е необходимо, макар и в
общи черти, да се запознаем с несинусоидалните то-
кове.
В електротехниката се доказва, че несинусои-
далният ток (е. д. н., напрежение) в най-общия слу-
чай може да се представи като сбор от постоянно
съставляващата (постоянен ток, е. д. н. напреже-
ние) и няколко синусоидални тока; периодът на все-
ки от тях е цяло число пъти по-малък от периода
на несинусоидалния ток (е. д. н., напрежение). Си-
нусоидата, имаща честотата на несинусоидалния
ток, се нарича п ъ р в и хармоник. Синусоидите,
имащи по-големи честоти, се наричат висши хармо-
ници. Така синусоидите с честоти, 3 и 5 пъти по-го-
леми от основната честота, се наричат съответно
трети и нети хармоник. На фиг. 30а са
показани несинусоидални токове (кривите 1) на
трите фази, съдържащи първите (кривите 2) и тре-
тите (кривите 3) хармоници. Фигура 306 илюстрира
несинусоидален ток 4 на фаза А, съдържащ първи
(крива 2) и пети (крива 5) хармоник. И накрая на
фиг. ЗОв е изобразен несинусоидален ток 6 на фаза
А, състоящ се от първия 2, гретия 3 и петия 5 хар-
моник. Именно такива несинусоидални токове (т.е.
съдържащи само нечетни хармоници, предимно
87
трети и пети) най-често се срещат в електроуредби-
те, съдържащи стоманени сърдечници.
Защо трябва да заменяме фактически съществу-
ващия несинусоидален ток със сбор от синусоидал-
ни токове? В механиката в някои случаи при пре-
смятане заменяме няколко сили с тяхната равнодей-
ствуваща, а в други случаи - обратното, една сила
разлагаме на съставящи, действуващи по взаимно-
перпендикулярни посоки, след това определяме по-
отделно действието на тези съставящи сили (това
по-лесно се прави) и накрая по определен начин су-
мираме получените резултати.
По аналогичен начин е удобно несинусои-
далните величини отначало да се разложат на ня-
колко синусоидални и да се разгледа действието на
всяка от тях. Удобството се състои в това, че сину-
соидалните величини се изобразяват с вектори, а
действието с вектори се извършва или графично
(вж. §1), или аналитично, без да се прибягва към
чертежи. С тази цел всеки вектор се записва като
комплексно число и след това, използу-
вайки символичен метод, извършваме
събиране, изваждане, умножение - с една дума, не-
обходимите действия с всякаква стелен на точност.
Получените резултати на какъвто и да е стадий на
изчисление може за нагледност да се представят
графично, тъй като комплексните числа твърде
просто се изобразяват с вектори. С комплексните
88
числа и символичните методи читателите могат да
се запознаят в който и да е курс по електротехника,
например в [5].
89
Връщайки се към фиг. 30, можем да забележим
следните особености на третия и петия хармоник:
а)	третите хармоници и в трите фази с ъ в п а-
д а т по ф а з а, т.е. достигат нулевите и макси-
малните си стойности едновременно;
б)	петите хармоници имат обратна но-
следователност на фазите. Това значи,
че нулевите и максималните стойности на различим-
те фази следват по реда А, С, В, .а не А, В, С, ако
е такова редуването на фазите на първите хармони-
ци;
в)честотата на третите хармоници е три
пъти по-голяма от честотата на първите хармони-
ци, а на петите - 5 пъти;
г)амплитудата на фазовите н е-
синусоидални е. д. н. е по-голяма
от амплитудите на синусоидалните е. д. н.
Какво следва от това?
Съвпадането по фаза натоковетеот
третия (деветия и другите кратни на три) хармоник
в трифазната система довежда първо до аритметич-
ното им събиране в неутралния проводник (§2, фиг.
20). Второ, в триядрените магнитопроводи на три-
фазния трансформатор магнитните потоци Флз, Фвз,
Фсз, създадени от токовете на третите хармоници на
фазите а, b и с, и в трите ядра сав една посо-
к а. Следователно те не м о г а т да преминат
през ярема, да се уравновесят и са принудени да се
90
съединят през казана на трансформатора, както е
показано с пунктирани линии на фиг. 31. (Сравнете
с магнитните потоци Фл1, ФВ1, ФС1, създадени от то-
ковете на първия хармоник. Тези потоци, изместе-
ни на 1/3 период във всеки момент в двете ядра, са
насочени надолу, а в третото ядро - нагоре. Те се
уравновесяват, т. е. срещайки се в ярема, дават сбор
Фиг. 31. Магнитните потоци Фч/. Фв;, Фс/. с основна честота
се уравновесяват взаимно, тъй като те са равни и измес-
тени по фаза на 1/3 период. С ьвпадащите по фаза
магнитни потоци Фд(, Фд(, Ф( (, на третия хармоник
са еднакво насочени в ядрата и затова са принудени
да се затварят през казана на трансформатора
91
нула подобно на токовете в трите фази, конто, суми-
райки се геометричнс, дават сбор нула в неутралния
проводник.)
И така променливите магнитни потоци на трети-
те хармоници се съединяват през казана на транс-
форматора и индуктират в тях вихрови токове, кон-
то нагряват казана. А това е лошо, от една страна,
затова, че за загряването се изразходва енергия, и
от друга страна, затова, че колкото е по-топъл ка-
занът, толкова по-малко се отвежда топлина от на-
мотките и магнитопровода на трансформатора. Не
бива да се прегряват намотките, за да не се повреди
изолацията. Затова се налага трансформаторът да
не се натоварва напълно1.
Обратната последователност
1 Намотките се нагряват от тока поради това, че те имат актив-
но съпротивление. Магнитопроводът се нагрява както от вихро-
вите токове, възбуждани в него от променливия магнитен поток,
така и вследствие на преодоляване на задържащата (коерцитив-
на) напрегнатост на премагнитването.
Прегряването на изолацията е явление много опасно и ковар-
но. При допустимите температури изолацията има юлямо сьпро-
тивление и еластичност. Но даже и не голямо прегряване рязко
снижава качеството на изолацията; тя става чуплива. Накрая при
температура 1,5 пъти, превишаваща допустимата, изолацията се
овъглява, т.е. става електропроводима. Погубното действие на
прегряването на намотките на трансформаторите подробно е
обяснено с редица примери в книгата на Л. М. Шницер „Основи
на теорията и претоварващата способност на трансформатори-
те".
92
на фазите на петите хармоници създава в
ауинхронния електродвигател магнитно поле,
въртягцо се в обратна посока в сравнение с посоката
на въртене на основното поле. Следователно поле-
то на петия хармоник (и другите хармоници, имащи
обратна последователност) спира ротора.
Повишената честота на висшите
хармоници създава условия за възникване на резо-
нанс, което може да доведе в зависимост от обсто-
ятелствата до увеличаване на тока и значително по-
вишаване на напрежението. Работата е в това, че
резонансът настъпва, когато индуктивното и капа-
цитивното съпротивление, действуващи заедно,
станат равни по абсолютна стойност, което именно
и благоприятствува повишаването на честотата.
Действително колкото честотата е по-малка, тол-
кова и индуктивното съпротивление е по-малко, а
капацитивното е по-голямо. С повишаване на че-
стотата, например три пъти, индуктивното съпро-
тивление XL нараства 3 пъти, а капацитивното Хс
се намалява 3 пъти. Например, ако при честота
50 Hz XL = 10 П, Хс = 90 П, то при 150 Hz
XL-Xc-30tl.
П о в ишаването на амплитудата
на фазовите е. д. н. вследствие на наличието
на висши хармоници влошава условията на работа
на изолацията на намотките на трансформаторите
и консуматорите, включени на фазовото напреже-
ние.
Обърнете внимание: става дума за третите (и
кратните на три) хармоници във фазовите е. д. н.
При симетричен товар в линейните е. д. н. трети
хармоници няма нито при съединение на генератора
или трансформатора в звезда, нито при съединение
в триъгълник. Действително при съединение в
звезда линейните е. д. н. (напрежения) се опре-
делят чрез геометрично изваждане на е. д. н. (на-
прежения) на цвете фази (вж.§2). Но за третите
хармоници това е аритметична разлика и следова-
телно тя е равна на нула. При съединение в три-
ъгълник (вж. §3) под действието на е. д. н. от
третия хармоник в затворения контур на намотките
възниква ток на третия хармоник. Той създава във
всяка намотка спад на напрежение. равен и проти-
воположен на е. д. н. на третия хармоник. Затова
потенциалите вьв върховете на триъгълника за
третите хармоници един спрямо друг са равни на ну-
ла.
Как се получава синусоидалност на е. д. н.
на вторичните намотки на трансформатора? В
началото на този параграф се подчерта, че сред-
ството за предаване на енергия от първичната към
вторичната намотка на трансформатора е йагнит-
ният поток. Този поток трябва да бъде синусоида-
лен, защото индуктираните от него в намотките на
трансформатора е. д. н. ще бъдат несинусоидални.
Несинусоидалното е. д. н. на първичната
94
намотка няма да може да урайновеси приложеното
към първичната намотка синусоидално напреже-
ние. Несинусоидалността на е. д. н. на в т о р и ч-
н а т а намотка може да доведе до редица нежела-
телни явления в мрежата; за някои о тях е казано
по-горе.
Магнитният поток в трансформатора се образу-
ва от намагнитващия ток на първичната намотка,
който се създава от разликата между приложеното
напрежение и е. д. н. на първичната намотка. Но
за да бъде магнитният поток синусоидален, необ-
ходимо е намагнитващият ток да бъде несинусои-
дален: той трябва да съдържа предимно трети и пе-
ти хармоник1.Те трябва да бъдат или въведени
отвън в трансформатора, или трябва да се образу-
ват в самия трансформатор.
Токове на третия хармоник се въвеждат в
н ьрвичната намотка на трансформатора
отвън, ако тя е съединена в звезда и нейната
неутрала е съединена с неутралата на генератора.
Неутралният проводник създава път за токовете от
третия хармоник. Ако първичната намотка нэ
1 Това като че ли странно явление (приложеното напрежение
е синусоидално, а токът е несинусоидален!) се обяснява с това.
че магнитопроводът на трансформатора малко се насища и освен
това на всеки период се пренамагнитва. При насищане големина-
та на индуктивности зависи от тока и между тока и магнитния
поток се нарушава пропорционалността.
95
трансформатора е съединена в звезда, но няма не-
утрален проводник, за токовете на третия хармоник
неутралата на трансформатора е непроходима. Зна-
чи в намагнитващия ток няма да има трети хармо-
ник, магнитният поток не може да бъде синусоида-
лен и във фазовите е. д. н. (напрежения) ще се по-
яви трети хармоник. Как да се избегне това? За то-
ва е достатъчно една от намотките на трансформа-
тора да се съедини в триъгълник и да се създаде по
такъв начин в с а м и я трансформатор недостига-
щият ток. Действително третите хармоници на
всички фазови е. д. н. имат една посока. Затова те
ще дадат в затворения контур на триъгълника ток
на третия хармоник, а създаденият от него поток
също от трети хармоник ще допълни основния по-
ток, осигурявайки по такъв начин синусоидалност
на е. д. н. на трансформатора. По тази причина при
мощните трансформатори поне една от намотките
се съединява в триъгълник.
Както се вижда от дадените по-горе сведения,
токовете от третия хармоник понякога са вредни,
но в някои случаи са необходими. Това ще се по-
твърди и в §11, където при разглеждане на съедине-
нията на трансформаторите, захранващи изправи-
тели, ще бъде разказано за утроителя на честота -
апарат, единственото предназначение на който е да
създава токове на трети хармоник.
В това, че явленията не могат да бъдат само по-
96
лезни или само вредни, можем да се убедим чрез
много примери. В механиката например триенето в
лагерите на колелото е безусловно вредно, но три-
енето на протектора на колелото в пътя не само е
полезно, но е и съв ьршено необходимо, защото ко-
лелото няма да се търкаля.
Друг пример от електротехниката е следният. В
старите учебници вихровите токове се наричаха па-
разитни на това основание, че те нагряват масивни-
те детайли на електрическите машини и апарати,
създават загуби на енергия. Всичко това е така и за
намаляване на вихровите токове там, където те са
вредни, се изразходват големи средства (например
магнитопроводът на трансформатора се набира от
отделни взаимно изолирани стоманени листове, а в
стоманата добавят примеси, повишаващи електри-
ческото й съпротивление и влошаващи механичес-
ките й свойства — електротехническата стомана е
крехка и трудно се обработва). Но невъзможно е да
не преоценим изумителното приложение на вихро-
вите токове. Ако не съществуваха вихровите токо-
ве, ние бихме били лишени от накъсо съединените
асинхронни двигатели, индукционного реле и
електромерите, индукционного нагряване в мета-
лургията, от най-простите електромагнитни релета
за време, явяващи се основа на автоматичните теле-
фонии централи и много устройства за управление
на електрозадвижването.
7 Звезда, триъгълник, зигзаг
97
Трансформиране на трифазен ток с три ед-
нофазни трансформатора и с един трифазен
ядрен трансформатор. На фиг. 216 са показани
три еднофазни трансформатора, съединени в звез-
да; на фиг 21е е показан трифазен ядрен трансфор-
матор. Нулев проводник няма. При тези условия
магнитният поток е несинусоидален. Ще покажем,
че трифазната трупа еднофазни трансформатори и
ядреният трифазен трансформатор се проявяват
различно. Работата е в това, че при еднофазните
трансформатори всяка фаза си има
свой, с нищо несвързан магнитопровод и през не-
го се свьрзва добав ьчният магнитен поток на тре-
тия хармоник. Затова той е голям и следователно
много голямо е изкривяването на фазовите е. д. н.
В ядрения трифазен трансформатор магнито-
проводите на трите фази са
свързани, а яремът е непроходим за магнит-
ните потоци на третите хармоници. Те са принудени
да се затворят през маслото, въздуха и казана на
трансформатора и затова значително са ослабени.
А щом магнитните потоци на третия хармоник са
малки, изкривяването на формата на фазовите
е д.н. е малко.
Даже кратките сведения, съобщени тук, показ-
ват колко важно е да се отчитат не само електри-
ческите съединения на намотките, но и взаимната
връзка между магнитните вериги.
98
Ще разгледаме взаимного влияние на магнит-
ните вериги на различии трансформатори.
Работят паралелно два трансформатора. Едини-
ят е съединен в звезда-триъгълник, а другият е съе-
динен в звезда-звезда. Неутралите на първичните
твезди са съединени. В този случай триъгълникът
на единия трансформатор дава токове на третия
хармоник за двата трансформатора, но и те може
да се претоварят с тях.
В друг пример паралелно работят трифазна тру-
па еднофазни трансформатори и трифазен три-
ядрен трансформатор. Неутралите на двата транс-
форматора са съединени. В групата еднофазни
। рансформатори е. д. н. на третите хармоници са
тначително по-големи, отколкото в трифазния
трансформатор. Под действието на разликите в
е д.н. на третите хармоници на трансформаторите
в гях възниква ток на третия хармоник. Той намаля-
ва е. д. н. на третия хармоник на еднофазните
трансформатори, но ги повишава в ядрения транс-
форматор.
Влияние на натоварването на трансформа-
тора върху неговото напрежение. На фиг. 32а-в
са показани три еднофазни трансформатора, разли-
чаващи се по следното. В трансформатора на
фиг.32 а първичната I и вторичната II намотка са
поставени на различии ядра, на фиг. 326-на
е д н о ядро. На фиг. 32е всяка намотка се състои
99
от две половини, при което по половината от
първичната и вторичната намотка се намират на ед-
но ядро; средните точки на намотките имат изводи.
Разполагането на първичната и вторичната на-
мотка на едно ядро е по-добро, тъй като магнитната
връзка между намотките е по-съвършена. Ако
първичната и вторичната намотка са разположени
на различии ядра (фиг. 32а), не целият магнитен по-
ток, създаван от намагнитващия ток на първичната
намотка, пресича навивките на вторичната намот-
ка. Част от него се разсейва.
Докато трансформаторът не е натоварен, в не-
говата магнитна верига действува само магни-
тодвижещото напрежение (м. д. н.) на първичната
намотка. Когато трансформаторът се натовари, в
същата магнитна верига възниква о щ е едно
м. д. н. - на вторичната намотка. Съгласно закона
на Ленц то размагнитва трансформатора. Затова
магнитният поток до известна степей се намалява,
а това значи, че се намалява е. д. н. на първичната
намотка. Но приложеното първично напрежение си
остава същото (това е напрежението на мрежата).
Значи разликата между него и първичното е. д. н.
нараства и следователно в първичната намотка се
увеличава токът. Увеличаването на тока е строго
определено: то компенсира размагнитващото дей-
ствие на вторичните намотки, ето защо и при рабо-
та на празен ход, и под товар в магнитната верига
на трансформатора се поддържа равновесие.
Да разгледаме този въпрос малко по-подробно,
започвайки с прост пример, т. е. да оценим влияни-
ето на товара при работа на еднофазен трансформа-
тор, намотките на който са съединени, както е по-
Фш 32. Влияние на несимегричен товар върху рабогата на
 рннсформатора. Началата на намотките са означени с точки
101
казано на фиг. 32в. Трансформаторът от вторична-
та страна е присъединен към трипроводна мрежа,
например 2X220 V (между проводниците aN и xN по
220 V). В първичната мрежа неутралата е изведена
и може да бъде присъединена към средната точка
на трансформатора.
Първи случай. Между aN и xN са включени ед-
накви товари (фиг. 32г). В неутралния проводник
няма ток, м. д. н. в двете ядра са еднакви, вторични-
те напрежения в двете половили на намотката са
равни1. Това е най-благоприятният режим.
Втори случай (фиг. 32д). Двете половини на
първичнатанамоткасасъединени последова-
тели о, атяхнатасреднаточкае присъеди-
нена към нулевия проводник на първичната
мрежа. Натоварена е само едната (лявата) полови-
на на вторичната намотка. Благодарение на това,
че средната точка на първичната намотка е присъ-
единена към нулевия проводник, токът на товара
преминава по първичната и вторичната намотка,
намиращи се на ед но ядро: магнитното равновесие
практически не се нарушава1.
Трети случай (фиг. 32е). Двете половини на
* Вторичното напрежение е по-ниско от съответните е. д. н.
със стойността на спада на напрежението.
1В едното ядро м. д. н. на товара взаимно се компенсира, а в
другого просто няма товар.
102
първичната намотка са съединени п а р а л е л-
н о . Натоварена е едната половина на вторичната
намотка. Магнитного равновесие не се нарушава по
същите причини, както' и във втория случай.
Четвърти случай (фиг. 32ж). Двете половини
на първичната намотка са съединени п о с л е до-
ват е л н о, но тяхната средна точка не е
присъединена към мрежата. Нато-
варена е едната половина на вторичната намотка.
Първичният ток преминава през двете половини на
намотката и създаденото от него м. д. н. е по-
ра в н о разпределено между ядрата. При вторич-
ната намотка е натоварена само едната по-
ловина и следователно размагнитва се само едното
ядро; магнитного равновесие е нарушено. Послед-
ствията от това нарушение се свеждат до възниква-
нето в двете ядра на магнитен поток на раз-
с е й в а н е, насочен в една посока. Той се затва-
ря през въздуха и казана на трансформатора и на-
грява казана. Освен това магнитният поток на раз-
сейване значително увеличава индуктивного съпро-
тивление на магнитно неуравновесената половина
на първичната намотка. Това довежда до неравно-
мерно разпределение на първичното напрежение
В дадения случай половинките на първичните намотки са пре-
сметнати за двойно напрежение, тъй като всяка от тях е прис ь-
единена между проводниците А и X, а не АО, ХО, както е на
фиг.32г, д.
103
между двете половили на първичната намотка3. Но
ако първичните напрежения се различават значи-
телно, то и вторичните напрежения не могат да
бъдат равни и това е лошо.
Особености на трифазните ядрен и транс-
форматори. Да разгледаме отначало условията на
работа на празен ход на трифазен ядрен
трансформатор. Магнитного съпротивление на
средната фаза е по-малко, отколкото съпротивле-
нието на крайните фази, тъй като магнитната вери-
га на средната фаза е по-къса. Неравенството на
магнитного съпротивление довежда до неравенство
на намагнитващите гокове: в средната фаза намаг-
нитващият ток е по-малък. От друга страна, при си-
метрично напрежение, приложено към първичната
намотка, геометричната сума на намагнитващите
токове трябва да бъде равна на нула. С други думи,
необходимо е намагнитващите токове да бъдат или
равни по големина, или несиметрични (т. е. ъглите
между тях трябва да се различават от 120°). Да до-
пуснем, че първичната намотка е съединена в звез-
да и нейната нула е съединена с нулата на генерато-
* Токът в двете половини на първичната намотка е един и
същи, тъй като те са съединени последователно, а индуктивните
съпротивления се оказват различии. Значи на магнитно неурав-
новесената половина на намотката (нейното индуктивно съпро-
тивление е по-голямо) се пада по-голяма част от първичното на-
прежение.
104
ра. Тогава чрез нулевия проводник ще бъде допъ-
лнен „недостигащият“ ток / (фиг. 33а).
Ако в първичната намотка няма нулев провод-
ник, „недостигащият“ ток ще се разпредели по рав-
но между трите фази (фиг. 336), а тъй като този
юк е е д н о ф а з е н, той създава във всичките
ядра магнитни потоци в една посока. Те ще
се съединяват през въздуха и казана на трансформа-
юра. Вследствие на добавъчния магнитен поток ще
се яви изместване на неутралата на фазовите е. д.
н. на първичната и вторичната намотка (фиг. ЗЗе)
от точка О в точка О'. Тази диаграма е построена
но следния начин. От лявата страна е изобразена
диаграмата на токовете и положението на неутра-
лата О при предполагаемо равенство на магнитните
сьпротивления на магнитната верига. Диаграмата в
с редата отразява реалното състояние, при което
к ьм тока на всяка фаза се прибавя 1/3 JN\ неутрала-
га се намира в точка О. И накрая дясната диаграма
е получена в резултат на съпоставяне на лявата и
средната диаграма и на нея ясно се вижда измества-
нсто на неутралата.
Ако трансформаторът има намотка, съединена
в триъгълник, тя представлява затворен контур,
който окръжава и трите ядра на трансформатора
(фиг. 33г). В този контур под действието на едно-
фазния ток се индуктира ток, който в значителна
степей отслабва вредного действие на добавъчния
поток.
От генератора От генератора

г)
106
При симетричен товар в намотките
на трите фази преминават еднакви токове, спадът
на напрежението в намотките е също еднакъв и е.
д. н. на последните се намалява с еднаква стойност.
С други думи, ако системата при празен ход е била
симетрична, тя ще остане симетрична и при то-
вар.
При несиметрично натоварване токо-
вете във фазовите намотки не са равни и затова
спадът на напрежението не е еднакъв. В резултат
линейното напрежение между едните клеми ще се
понижи, между другите клеми може даже да се по-
виши. При несиметрично натоварване изменени-
ята на вторичното напрежение зависят от начи-
на на съединяване на намотките.
В общи черти същността се свежда до следното.
Вторичните намотки на трансформаторите, за-
хранващи трифазни (електродвигатели) и еднофаз-
ни (осветление, битови уреди) товари. обикновено
се съединяват в звезда, за да се получат две напре-
жения, например 220 V за еднофазните товари и 380
V за електродвигателите. Първичните на-
4 Фиг. 33. Магнитно равновесие на трифазен ядрен транс-
форматор:
и - намагнитващият ток !я. постъпва в първичната иамотка през не-
утралния проводник N; б - при лнпса в първичната иамотка на неутра-
лен проводник токът 1у се разпределя между фазите; в - изместване
иа неутралата от точка 0 в точка О.’г — при съединение триъгълник
еднофазният ток обхваща трите ядра
107
мотки на трансформаторите може вьобще да
се съединят по три начина: в звезда с изведена нула,
която се съединява към неутралата на източника на
тока (фиг. 33а), в триъгълник, в звезда с изолирана
нула (фиг. 336).
Съединението на фиг. 33а е най-благоприятно:
м. д. н. на първичните и вторичните намотки са ба-
лансирани (вж. по-горните пояснения към фиг. 32д,
където е разгледан аналогичен случай за еднофазен
трансформатор). Но то практически е неприемли-
ьо, тъй като изисква или захранване на първичната
намотка по четири проводника (вместо три провод-
ника), или заземяване на нулата. Обаче в мрежи 6,
10 и 35 kV нулата не се заземява по причини, пред-
ставляващи сложен специален въпрос, конто тук не
се разглежда.
При съединяване на първичните намотки в
триъгълник еднофазното натоварване незначител-
но изкривява напрежението (вж. пояснението към
фиг. 33г). Съединяването на първичната намотка в
триъгълник обаче е по-скъпо, отколкото съединя-
ването й в звезда (при съединение триъгълник вся-
ка фаза трябва да се изчислява за линейното напре-
жение, т. е. да има 1,73 пъти повече навивки).
Най-разпространено е съединяването на
първичната намотка в звезда с изолирана нула
(фиг. 336). Независимо от това, че при голямо едпо-
сразно натоварване неутралата силно се измества и
108
се нарушава симетрията на напрежението, такива
трансформатори са най-евтини. Ако еднофазното
натоварване е толкова голямо, че изместването на
неутралата достига недопустими големини, тогава,
макар и с известно оскъпяване на трансформатора,
вторичните намотки се съединяват в зигзаг.
6.	ЗИГЗАГ
Съединението зигзаг се прилага при неравно-
мерно натоварване на вторичните намотки, за да се
разпредели товарът по-равномерно между фазите
на първичната мрежа и даже при неравномерно на-
товарване да се запази магнитното равновесие.
Съединение в зигзаг на еднофазни транс-
форматори. Ще б ьдат разгледани два типични при-
мера.
1.	Трансформаторът захранва трипроводникова
мрежа, както е показано на фиг. 34а. Вторичната
намотка II е разделена на четири равни части - 3,
4, 5 и 6. Последователно се съединяват частите на
намотката: 3 (на лявото ядро) и 6 (на дясното ядро),
4 (на дясното ядро) и 5 (на лявото ядро). По такъв
начин всяка половина на намотката се състои от две
части: една от тях - на лявото, а друга - на дясното
ядро.
Да допуснем най-неблагоприятния случай: нато-
варена е само едната половина на вторичната на-
109
мотка. С точки на фиг. 34с са показани началата на
отделните намотки, със стрелки - посоката на токо-
вете. Не е трудно да се вид и, че токът на товара в
еднаква степей влияе на двете половини Z и 2 на
Фиг. 34.
При мери ла съединение в зигзаг на еднофазни
трансформатори
първичната намотка I. Действително една четвърт
от вторичната намотка 5 действува на половината 1
на първичната намотка, тъй както една четвърт от
намотката 4 действува на половин намотката 2. За-
това магнитното равновесие почти не се нарушава.
2.	Трансформаторът захранва двуполупериоден
изправител по схемата с нулев извод. В този случай
вторичните намотки на трансформатора трябва да
110
се съединят в зигзаг. За да се разбере защо е необ-
ходимо такова съединение, необходимо е да се раз-
гледа фиг. 346. На нея е показан еднофазен транс-
форматор с две вторични намотки, между конто е
въведена средна (нулева) точка О. Тя се явява като
отрицателен полюс на изправителя. Във всяка вто-
рична намотка за положителна посока се приема
посоката от нулевата точка към външните краища
а и Ь, която съвпада с проводящата посока на венти-
лите В1и В2. Посоката на тока в положителния по-
лупериод е показана със зелени стрелки, а в отрица-
гелния - с жълти.
Неблагоприятната особеност на тази схема се
състои в това, че по вторичната намотка на транс-
форматора преминава ток в една посока,
т е. токът, съдържащ не само променлива, но и по-
стоянна съставяща. Постоянната съставяща насища
магнитопровода, нарушава работата на трансфор-
матора. увеличава намагнитващия ток и поражда
висши хармоници.
Може все пак така да се съединят намотките на
трансформатора, че и постоянната, и променливата
съставяща да бъдат напълно компенсирани.
Такова съединение е показано на фиг. 34в. От
тази фигура е лесно да се види, че първичната на-
мотка I на трансформатора се състои от две части
I и 2, монтирани на различии ядра и съединени па-
ралелно.
Ш
Вторичната намотка II е съединена в зигзаг. ]
положителния полупериод (зелените стрелки) pt
боти едната половина от вторичната намотка, при
което частите 4 (вторичната намотка) и 2 (първич
ната намотка), разположени на дясното ядро, с
взаимодействуват също така както частите 1 и 5 на
лявото ядро. В отрицателния полупериод (жълтите
стрелки) работи
на вторичната
втората
половина
Фщ.
35. Съединение в зигзаг
звезда на
трифазен
транс
форматор: с буквите вр вр ср аг, в2, с2, са означени
началата на вторичните намотки, с буквите хр ур zp
х2, у2, z2, - техните краища. Е. д. н. на вторичните
намотки са ер е2, е3, ер е2> е3, линейните напрежения
са Е., Е2, Е3
намотка: взаимодействие™ на частите 1 и 3 на ляво-
то ядро и 2 и 6 на дясното са еднакви.
Съединение зигзаг-звезда на трифазен транс-
форматор. Първичните намотки на трансформато-
ра се съединяват в звезда, вторичните в зигзаг-звез-
да (фиг. 35а). Затова вторичната намотка на всяка
фаза се приготвя от две половини: едната половина
се разполага на едното ядро, другата - на другото.
Краят, например хр е съединен с края (а не с нача-
лото!), например У2, и т.н. Началата а2, Ь2 и с2 са
съединени и образуват нулевата точка. Към нача-
лата ар Ь]3, Ц] се присъединяват линейните провод-
ници на вторичната мрежа. При такова съединени
е.д.н. на намотките, разположени на различии ядра,
са изместени на 120°; векторната диаграма на е.д.н.
на вторичната намотка е показана на фиг. 356.
Тази векторна диаграма е построена по следния
начин. Най-напред е предположено, че са съедине-
ни краищата хр ур с, и е получена диаграмата (фиг.
35е). След това е предположено, че са съединени
началата а„ Ь2 и с2. Това съответствува на диагра-
мата на фиг. 35г, завъртяна спрямо диаграмата на
фиг. 35в на 180°. Накрая в съответствие със схемата
на фиг. 35а е направено геометрично събиране на
векторите, което е изобразено на фиг. 34в и г.
Съединението зигзаг-звезда е по-скъпо от съедине-
нието звезда, тъй като изисква по-голям брой на-
вивки. Действително при последователно съедине-
8 Звезда, триъгълник, зигзаг
113
ние на двете половини на намотките, разположени
на едно ядро, техните е. д. н. се сумират алгебрич-
но, т. е. в дадения случай се удвояват. При съединя-
ване на намотките, разположени на различии ядра,
е. д. н. се сумират геометрично под ъгъл 120° и да-
ват е. д. н., пъти по-голямо на едната от тях.
Следователно, за да получим е. д. н. със сыцата го-
лемина при съединение зигзаг-звезда, са необходи-
ми 15 % повече навивки, отколкото при обикновено
съединение звезда, тъй като 2 : 1,73 = 1,15.
При съединение зигзаг-звезда може да се полу-
чат три напрежения, например 400, 230 и 133 V. По-
сочените големини се отнасят за празен ход. При
товар напрежението при консуматорите ще бъде
по-ниско, приближавайки се към номиналните на-
прежения на мрежата 380,220 и 127 V.
7.	ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ИЗВОДИТЕ НА АПАРАТИТЕ
Преди да се изпълни съединението в звезда,
триъгълник или зигзаг, винаги се налага да се ре-
шат две задачи: да се определи кои изводи принад-
лежат на едната или другата намотка; да се опреде-
ли кой от тях е начало на намотката и кой - край.
Определяне на принадлежността на изводи-
те към съответната намотка. На фиг. 36а условно
са изобразени намотките на трифазен електродвига-
тел, изведени на клемите на табл ото/. На таблото
114
може да не са направени надписи, например 1Н, 2Н,
ЗН (начала) и IK, 2К и ЗК (краища), а даже и да
има надписи, за всеки случай е полезно да се убедим
в това, чс те са правилни.
или
Г)
ООО
Фиг. 36. Определяне на изводите на намотките на трифазен
електродвигател
За това най-напред се проверява изолацията на
всеки извод спрямо земя (фиг. 36г?) с мегаомметъра
2. Единият проводник 3 от мегаомметъра се заземя-
ва (съединява се с корпуса на електродвигателя), а
другият проводник 4 се присъединява последовател-
но към всяка от шеста клема на таблото й, въртей-
115
ки дрьжката на мегаомметъра, трябва да се убедим
в изправността на изолацията.
След това проводникьт 3 се присъединява към
един от изводите на таблото, например 2К (фиг.
366), и въртейки дрьжката на мегаомметъра, пе-
редне докосваме останалите пет клеми с проводни-
ка 4. В нашия пример на клемите 1Н, ЗН, 1К и ЗК
мегаомметърът ще покаже „изолация" и само в
един случай, а именно при докосване към клема 2Н
- „късо съединение". Оттук следва, че клемите 2К
и 2Н принадлежат на една и съща намотка. Така се
проверява всеки извод спрямо всички останали и в
резултат трябва да се групират три чифта клеми,
принадлежащи към съответните намотки.
Ако клемите се извеждат на таблото на елект-
родвигателя, тяхното разположение е такова, че
при осъществяване на вертикални съединения (фиг.
36в) се получава триъгълно съединение. Ако се
осъществи хоризонтално съединение (фиг. 36г),
електродвигателят ще бъде съединен в звезда.
Ако съпротивлението на намотките е малко,
аналогична проверка може да се направи с помощта
на лампа и батерия, с помощта на звънец, от мрежа-
та с помощта на лампа и др. под.
Предупреждение. Необходимо е да се има
предвид следното: а) намотките на електрическите
машини притежават голяма индуктивност, затова
при тяхното изпитване даже и с батерия при из-
116
ключване на намотката може да вьзникне импулс
от няколко десетки волтове; б) намотките имат общ
стоманен магнитопровод, т. е. представляват свое-
образен трансформатор. Значи при работа с едната
намотка не е изключено да се появи напрежение на
изводите на другите намотки. При изпитването с
постоянен ток това ще бъдат импулси, конто ще
възникнат при включването и изключването, при
изпитването с променлив ток - напрежение от про-
менливия ток. С една дума, докосвайки клемите, не-
обходимо е проводникът да се държи за изолаци-
ята.
Определяне на изводите на трансформато-
рите. За да се определи принадлежността на изво-
дите на намотките на трансформаторите, необходи-
ма е помощта на мегаомметър или друг източник
на постоянен ток. Променлив ток за тези
вериги е опасно да се прилага. Защо? Затова, защо-
то първичните и вторичните намотки на трансфор-
маторите имат различен брой навивки, от което
следва, че в процеса на изпитване на изводите на
трансформатора може да се яви опасно напреже-
ние. Нека например се изпитва трансформатор с на-
прежение 6600/220 V, коефициентът на трансфор-
мация на който е равен на 30. Да допуснем, че на
вторичната намотка през лампата е подадено 40 V.
На изводите на първичната намотка при това ще се
окаже 40.30 = 1200 V.
117
Начала и краища на намотките. Намотките
могат да се навиват в две посоки: по часовниковата
стрелка и обратно на часовниковата стрелка1. Как
Фиг. 37. Определяне на взаимната посока на две намотки,
разположени на едно ядро
1 Понякога казват „лява намотка" и „дясна намотка".
118
фактически са навити, не се вижда, но и с най-про-
стая опит лесно може да се определи кои изводи са
начала и кои краища.
Да допуснем, че намотките са навити в една, без-
различно каква посока (фиг. 37а). П р ом е н л и-
в и я т магнитен поток Ф индуктира във всяка от
тях е. д. н. Et и Е2, пропорционални съответно на
техния брой навивки. Тъй като посоката на намот-
ката е еднаква, не е трудно да си представим, че ед-
ната намотка като че ли се явява продължение на
другата и трябва във всеки момент посоките на
е. д. н. в тях да съвпадат. Това значи, че техните гор-
ни изводи Айа или долни X и х имат потенциал с
един и същи знак - положителен или отрицателен,
което е означено на фиг. 37а със знаците „ + “ и
Ясно е, че при различно навити намотки
(фиг. 376) посоките на е. д. н. Е1 и Е2 са противопо-
ложна т. е. изместени са на 180°.
Оттук следва практическият извод, че за да се
определи взаимната посока на две намотки, те тряб-
ва да се съединят, както е показано на фиг. 37в, а
към свободните краища да се подаде промен-
л и в о напрежение. За предотвратяване на пре-
минаването на извънредно голям ток в схемата е по-
ставено добавъчно съпротивление R. Измерват се
общото напрежение Е Аа между изводите Айа, на-
прежението UAX на едната намотка и напрежението
на другата намотка Uux и се сравняват.
119
Ако UАи е равно на разликата между UАХ и Uux,
намотките са навити в една посока и тяхното е. д. н.
се изобразява с векторната диаграма на фиг. 37г.
Например UAa =40V; UАХ = 100V; Uax = 60V.
Фиг. 38. Мерки за безопасност при маркиране на клемите
Ако UAu е равно на сбора на UAX и U^, намотки-
те са навити в различии посоки, например UАХ =
=100V; UAx = 60V; UAa = 160V. Векторната диаграма
e дадена на фиг. 37д.
Трябва да се обърне внимание на необходимост-
та да се подаде напрежение към свобод-
120
ните изводи на двете намоуки (Айа, ако X и
х, са съединени; X и х, ако А и а са съединени; А и
X, ако а и х са съединени; а их, ако А и X са съеди-
нени, и т. н.) и на недопустимостта да се подаде
напрежение само към едната намотка1. Защо? За-
това, защото, подавайки напрежение на едната на-
мотка, рискуваме да получим на другите намотки
високо напрежение. Да разгледаме един пример. На
фиг. 38е показано разпределението на напрежени-
ята при определяне на посоката на навиване на на-
мотките на трансформатор с намотка за ниско на-
прежение от 50 навивки и с намотка за високо на-
прежение от 1500 навивки.
Ако подадем към свободните изводи напреже-
ние 100V и намотките са навити в една посока
(фиг. 38«), при изпитване напрежението ще се раз-
предели примерно 3,3; 96.7 и 100V. Ако намотките
са навити в различии посоки, напрежението ще се
разпредели примерно 3,4; 103,4 и 100 V (фиг. 386).
Ако напрежението от 100 V е подадено към на-
мотка за ниско напрежение (фиг. 38 в), между изво-
дите на намотките за високо напрежение ще се по-
лучи 3000 V, което безусловно е опасно.
На фиг. 39я е показана схема за определяне на
посоката на навиване на намотките с помощта на
1 За специалните изпитвания, провеждани от персонала на
електролабораториите, тези ограничения, разбира се, не се от-
насят.
121
постоянен ток. Кьм намотката, имаща по-
гоням брой навивки (по съображения за безопас-
ност), се подава от батерия напрежение 2-12 V. При
включване на прекьсвача Р се следят отклонен ията
Фиг. 39. Определяне на взаимната посока на намотките с по-
мощта на постоянен ток
на галванометрите и Г2. Ако техните стрелки се
отклоняват в една и съща посока, това значи, че на-
мотките са навити в една посока. Отклоненията в
различии посоки показват, че намотките са навити
в различии посоки.	2
За определяне на началата и краищата на намот-
ките на електродвигателите е удобно да се използу-
ва постоянен ток. За тази цел предварително се
определи към коя намотка принадлежат изводите.
След това изводите от едната намотка условно
се означават с 1Н (начало) и 1К (край) и към тях
се присъединява през прекъсвач източник на посто-
янен ток с напрежение 2V, както е показано на фиг.
39 б. Към изводите на другата намотка се свързва
миливолтметър mV.
122
Ако към условного начадо 1Н прикачим плюса
на източника на тока и ако стрелката на миливолт-
метъра при изключване на прекъсвача се отклоня-
ва надясно, изводът на намотката, към който е
присъединена клемата на миливолтметъра „ + “,
също е нейно начало и трябва да се означи с 2Н.
Ако към условного начало 1Н обаче е присъ-
единен плюсът на източника за постоянен ток, но
стрелката на галванометъра при изключване на
прекъсвача се отклонява наляво, изводът на намот-
ката, към който е присъединена клемата на мили-
волтметъра „ + “, се явява негов край и трябва да се
означи с 2К. Този случай на фиг. 396 не се разгле-
жда.
След като се определят началото 2Н и краят 2 К
на втората намотка, по същия начин се определят
началото на ЗН и краят на ЗК.
8.	ГРУПИ НА СЪЕДИНЯВАНЕ
НА ТРАНСФОРМАТОРИТЕ
Условия за паралелна работа на трансфор-
маторите. Повечето от трансформаторите захран-
ват консуматорите, като работят в паралел. За
включване на трансформаторите в паралелна рабо-
та е необходимо те да имат:
-Еднакви коефициенти на
трансформация. В противен случай
123
групп 5 часа ИБО0)	||	Трупа О часа (0°)
Фиг. 40. Примери за образуване на групи съединения на
трансформатори. Началата на пьрвичните намотки
124
С1 Ь1 Q1
са означени A, Bt С, краищата - X У, Z. Началата
на вторичните намотки са означени а, в, с, краищата
- х, у, z
125
между техните вторични намотки ще циркулира
уравнителен ток, конто даже при малка разлика в
коефициентите на трансформация може да доведе
до опасно прегряване.
-Еднакви напрежения на
късо съединение (7А%; в противен
случай те няма да могат да си разделят натоварване-
то пропорционално на своите мощности. С други
думи, едни трансформатори няма да бъдат натова-
рени, а други ще бъдат претоварени.
-Еднакви групи на съединя-
в а н е. Ако групите на съединяване на различ-
ии, между съответните вектори на вторичните на-
прежения на трансформаторите, включени пара-
лелно, ще се образува изместване на фазите. Това
ще доведе след себе си разлика в напреженията, а
за тяхното изравняване между трансформаторите
ще вьзникне изравнителен ток. Както е обяснено
по-долу, при най-малкото от възможните измества-
ния (при различии групи на съединяване) - това из-
мсстване е 30° - уравнителният ток ще превиши 5
пъти номиналния ток на трансформатора. При най-
голямото изместване (на 180°) - 20 пъти.
Каквд е групп на съединяване? На фиг. 40 са
изобразени 10 трансформатора, намотките на кон-
то са съединени различно, при което това далеч не
са всички възможни съединения. Без да се разглеж-
да засега в какво се състоят различията, да обърнем
126
внимание на показаните редом със схемите вектор-
ни диаграми, конто са разположени в следния ред:
отляво - векторна диаграма на напреженията на
първичната намотка, в средата- векторна диаграма
на напреженията на вторичната намотка, отдясно -
векторни диаграми на напреженията на двете на-
мотки, събрани в (циферблат). Техните „центрове на
гежестта“ се намират в центъра на циферблата на
„часовник". Минутната стрелка на часовника
съвпада с посоката на единия от векторите на на-
нрежението на първичната намотка (на фиг. 40с
вектора В). Часовата стрелка съвпада с вектора на
напрежението на вторичната намотка на едноимен-
ната фаза, т. е. с вектора b
Обърнете внимание на това, че се сравнява раз-
положението на векторите на първичната и вторич-
ната звезда. Затова в случайте на съединяване на
намотката в триъгълник е необходимо преди опре-
деляне на групата на съединение звездата да се впи-
ше в триъгълника. След това, разглеждайки звезди-
ге, стрел ките да се насочат надлъжно на векторите
на звездите във върховете В и b (А и а, С и с).
Чрез фиг. 40 лесно може да се убедим в това, че
няколко схеми независимо от разликата в съедине-
нията дават еднакво изместване на векторите на ед-
ноименните напрежения, което ясно се вижда на
с ьответствуващите им „часовници", тъй като те по-
казват едно и също време. Няколко схеми,
127
д а в а щ и еднакво изместване, об-
раз у в а т трупа на съединяване.
Накратко казано, вторичните напрежения на
едноименните фази на всички трансформатори,
имащи една и сыца група на съединяване, съвпадат
по фаза. Затова те могат да се съединят паралелно,
без да се рискува получаването на уравнителен ток.
Основните труни могат да бъдат дванадесет (1
часа, 2 часа. . . 12 часа) - по броя на цифрите на
циферблата. Обяснява се с това, че векторите на
първичните и вторичните напрежения в зависимост
от схемата на съединяване на намотките и тяхното
разположение на ядрата могат да имат измествания,
кратки на 30°. По такъв начин групата 1 часа съо-
тветствува на изместване 30°, групата 2 часа - на
60°, 3 часа - на 90°, 4 часа - на 120° и т. н. Измества-
не 360° (или това е равносилие на отсъствие на из-
местване, тъй като 360° и 0° е едно и също) има гру-
па 12 часа. При изместване 6 часа векторите на на-
преженията от едноименните фази на първичните и
вторичните намотки са насочени противоположно.
Четни групи (2, 4, 6, 8, 10, 12) се получават, ако
намотките за високо напрежение (ВН) и ниско на-
прежение (НН) имат еднакви съединения - двете в
звезда или двете в триъгълник. Съединение на ед-
ната намотка в зигзаг-звезда, а на другата в триъ-
гълник дава четни групи.
Нечетни групи (7, 3, 5, 7, 9, 11) се получават,
128
ако едната намотка е съединена в звезда, другата -
в триъгълник, а също ако една'намотка е съединена
в зигзаг-звезда, а другата - в звезда.
Означението на групата на съединение се състои
от две части: от лявата страна на чертичката се по-
ставят знаците или буквите, характеризираши схе-
мата на съединение на намотките, а от дясната
цифрите, показващи изместването в часове по ци-
ферблата.
Схемите на съединение се означават със знаците
Y - звезда, Ц- или ¥ - звезда с изведена нула; л -
триъгълник;»^ -зигзаг, А или А - зигзаг с изведе-
на нула. Тези знаци са неудобни за текстовата част
на техническата документация, затова се заменят
със следните букви: У - вместо Y ; У - вместо ¥• ;
Д - вместо Д; Z - вместо А ; ZH- вместо А или .
Трябва да се знае още, че преди бяха разпростране-
ни други означения, който и сега се срешат в по-ра-
но изработени документации. Към тях се отнасят D
- вместо Д; Y - вместо У; Y - вместо У; Zo- вместо
Да разгледаме един пример на възможни означе-
ния на групата на съединение на двунамотъчен
трансформатор, при който намотката за ВН е съе-
динена в триъгълник, а намотката за НН - в звезда
с изведена нула и с изместване 11 часа (330°, тъй
като 11 х 30° = 330°) между векторите на първично-
то и вторичното напрежение на едноименните фа-
Ч Звезда, триъгълник, зигзаг
129
зи: Д/^- - И, или Д/Уи - И, или Д/Уо - 11, или
D/Y - 11.
О
От този пример лесно се разбира начинът на оз-
начаване на групите на съединение на двунамотъч-
ни трансформатори. В лявата част числителят на
дробта показва схемата на съединение на намотки-
те за високо напрежение, а знаменателят - за ниско
напрежение. Цифрите в дясната част са часовото
означение на групата на съединение.
По ГОСТ-401-41 трифазните двунамотъчни
трансформатори се изработваха по схемите
У/Ун - 12;'У/Д - И; Ун/Д - 11.
Сега вместо ГОСТ 401-41 са въведени редица
нови стандарта. По новите стандарта ъгловото из-
местване, равно на 0°, се означава не с числото 12
(както е в ГОСТ 401—41), а с цифрата 0 (нула). По
такъв начин означениетоУ/Ун - 12иУ/Ун - 0е едно
и сыцо.
Тринамотъчните трансформатори се означават
например с Ун/У/Д - 12-11 или Ун/У/Д - 0-11. Това
значи, че намотката ВН е съединена в звезда с изве-
дена нула. Намотката за средно напрежение (СрН)
е съединена в звезда. Съединението на намотката
НН е триъгълник. Първото число 12 или 0 посочва
изместването в часово означение между намотките
ВН и СрН; второго число 11 - изместването между
намотките ВН и НН. Лесно е да се разбере, че в
дадения пример изместването между СрН и НН мо-
же да се означи с 11.
130
Броят на групите съединения на трансформато-
рите е ограничен от стандарта,.но в практиката мо-
же да се срещнем с всичките 12 групи и даже с таки-
ва съединения, при конто посоките на въртене на
векторите ВН и НН не съвпадат. Групите на такива
трансформатори нямат часово означение.
Важно е да се подчертае, че за да се получи по-
грешна група на съединение, може да съществуват
много причини, например обикновена премарки-
ровка на фазите, кръстосване на фазите и т. н. За-
това винаги е необходима проверка на групата на
съединение, а това е отговорна и сложна работа.
Същността е в това, че при трансформаторите
обикновено има шест (седем) извода на капака, а не
дванадесет, т. е. намотките помежду си са съедине-
ни вътре в трансформатора.
При тези сложни условия проверката на групата
на съединение се изпълнява по пътя на редица по-
следователни измервания по определена система,
която е достатъчно пълно описана в [1]. Разглежда-
нето на този въпрос излиза от рамките на предназ-
начението на тази брошура.
Какви възможности има за изменение на група-
та на съединенията без отваряне на трансформа-
тора? Ч е т н и т е групи (2, 4, 6, 8, 10, 12) се
получават, ако и двете намотки ВН и НН имат ед-
накви съединения - двете са в звезда или двете са
в триъгълник.
131
Нечетните г р у п и (1,3, 5,7, 9, 11) се по-
лучават, ако една от намотките е съединена в звез-
да, а другата - в триъгълник.
Съединение на едната намотка в зигзаг-звезда и
при втората намотка в триъгълник дава четни гру-
пп, а при втората намотка в звезда - нечетни.
Цикличната премаркировка на всички фази, т.е.
вместо А, В, С (а, Ь, с). . . В, С, А (Ь, с, а). . С,
А, В (с, а, Ь), на всяка страна изменя групата с 4
часа (например от трупа 6 могат да бъдат получени
6 + 4= 10 и 6-4 = 2).‘
Премаркировката само на две фази на всяка
страна лишава трансформатора от трупа на съеди-
няване. Такъв трансформатор не може да работа
паралелно с нито един от трансформаторите, има-
щи групи на съединяване в часово означение.
Двойната премаркировка на две фази, осъще-
ствена на страната ВН и на страната НН, изменя
нечетните групи с ± 2 часа (например от трупа 5 мо-
гат да се получат групи 5+2 = 7и5-2 = 3).
Присъединявянето на изводите на капака на
трансформатора може да приведе групата от една в
друга: или 12,4 и 8 трупа, или 6,10 и 2, или във всич-
ки нечетни групи.
Техника за построяване на векторните диа-
грами, която се прилага за определяне на гру-
пата на съединение. На схемите намотките се ре-
дуват в такъв ред, както те са съединени към изво-
132
дите на трансформатора. Това значи, че започвайки
броенето от извода А на намотка ВН и обикаляй-
ки трансформатора по посока на стрелката
(фиг. 41а), ще срещнем неговите изводи в следния
Риг. 41. Система за означаване на намотките за определяне
на групата на съединен
ред: А, В, СУ, с, Ь, а. Именно така те се разполагаг
и на схемата 1.
Началата на намотката ВН се означават с букви-
 е А, В, С: началата на намотката НН - с а, Ь, с.
Краищата на намотката ВН се означават X, Y, Z,
краищата на намотката НН - с х, у, z. Да се
условим да поставяме в еднакво навитите на-
мотки на схемата всички начала отгоре, всички
краища отделу (фиг. 416). При намотките с различ-
1 В никои книги намотката за НН се начертана под намотка за
ВН на съответните фази.
133
на посока началата ще бъдат поставени откъм раз-
личии страни (фиг. 41 в).
Векторите на напреженията, отнасящи се за ед-
на фаза (намотките са монтирани на едно ядро), са
паралелни. Прието е векторните диаграми да се по-
строяват за този момент, когато потенциалите
А, а, (В, b, С, с) са по-големи от А", х, (У, у, Z, г).
Наименование™ на фазите на първичната на-
мотка и разполагането на техните вектори на на-
прежението се определи от първичната мрежа и за-
това за всички схеми съединенията са еднакви.
Да разгледаме няколко примера.
1.	Да се определи групата на съединение за схе-
мата на фиг. 42а.
Първа стъпка: построяваме векторната
диаграма на намотката ВН (фиг. 426). Втора
стъпка: построяваме векторната диаграма на
намотката НН (фиг. 42в).Според по-рано посочени-
те доводи векторите АХ, BY, CZ и ах, by, cz са
съответно паралелни и насочени в едни и същи по-
соки, тъй като е. д. н. на намотките имат еднакви
посоки (техните начала, означени на фиг. 42а, са
отгоре). Трета стъпка: обединяваме центъ-
ра на тежестта на векторната диаграма на намотка-
та ВН с центьра на часовника. насочвайки вектора
В на една от фазите, например фазата ВУ, към 12
часа. Четвърта стъпка: обединяваме
цент ьра на тежестта на векторната диаграма НН с
134
цент ьра на часовника и виждамё колко показва век-
гррът <5 на същата фаза, в нашия случай by. Този
час определи групата на съединението, в дадения
пример 0 или 12 часа (фиг. 42г).
Фиг. 42. Примери за определяне на групата на съединение
при включването на двете намотки в звезда чрез
съпоставяне ъглите между векторите на едноимен-
ните фазови напрежения
2.	Определянето на групата на съединение за
схемата на фиг. 42д, при която посоката на навива-
пс на намотките е различна, но тя е изпълнена по
сыция план, не изисква пояснение. В дадения слу-
чай се пол уч Ава трупа У/У- 6.
3.	Да се построят векторните диаграми за схеми-
135
те на фиг. 43н с еднакво навити намотки, ако намот-
ката НН е съединена в триъгълник. Векторната
диаграма на намотката ВН (фиг. 436) има так ьв вид
както на фиг. 426. Загцо? Затова, загцото тя сыцо
Фиг. 43. Примеры id определяне на групите на съединение
при съединяване на намотките НН в триьгълник
чрез сыюсгавяне ьглиге .между векторите на едно-
имсннитс фазови напрежения
се определи о г първичната мрежа.
У споре дно на вектора В У построяваме вектора by.
насочвайжи го в същата посока (фиг. 42в). След то-
ва, гледайки по схема га, че изводът b е съединен с
13о
нжода z, поставяме на векторната диаграма редом
с буквата b буквата z. А тъй като точката z принад-
лежи на вектора с, прекарваме през нея линията 1-1
наралелно на вектора С. След това, виждайки,
че извод ьт у е съединен с извода а, поставяме на
векторната диаграма редом с буквата у буквата а и
прекарваме през нея линията II - II паралелно на
вектора А. Точката на пресичане на линиите I - 1 и
Фиг. 44. Разположение на векториie при иьсдиняване на на-
мотките за ВН в триы-ълник
11-11 образува върха на триъгълника, съответству-
ващ на съединяването между изводите сих. Остава
да поставим стрелките на векторите с и а.
Сега е необходимо да определим ценгровете на
137
тежестта на векторните диаграми на намотките ВН
и НН, да ги поставим в оста на часовника и да опре-
делим групата на съединението.
В дадения случай трансформаторът има 11-та
трупа на съединение, тъй като векторът Ь показва
11 часа. Групата в дадения случай се определя от
вектора Ь, а не от векторите а и с, тъй като към
12 часа е насочен векторът В, а не векторите А и С.
Да поясним как са намерени центровете на те-
жестта. Центърът на тежестта на намотката ВН,
съединена в звезда, е нейната нулева точка.
Центърът на тежестта на намотката НН, съедине-
на в триъгълник, се намира със следното постро-
яване: всяка страна на триъгълника се разделя на
две половини и нейната среда се съединява със сре-
щулежащия връх. Пресичането на получените три
линии (медиани) е и центърът на тежестта.
На фиг. 43д намотките са съединени сыцо както
на фиг. 43а (това се вижда от сравняването на схе-
мите), но намотките за ВН и НН имат различии по-
соки на навиване (на схемата А, В, С са разположе-
ни отгоре, а а, Ь, с-отделу). От различната посока
на навиване на намотките векторите на намотката
за НН са се обърнали на 180° (сравнете с фиг. 43е),
поради което се е получила трупа Д/Д-5, а не груна
Д/Д-11-
Трябва да се обърне внимание на допълнителна-
та условност, приета при построяването на вектор-
138
ните диаграми на фиг. 43. Тя се състои в това, че
векторите на „еквивалентната звезда“, вписана в
гриъгълника на намотката за НН и след това прене-
сена на циферблата на часовника (за определяне
групата на съединение), са изобразени не с плътни,
а с прекъснати линии.
При съединяване на намотките НН в три-
ьгълник се ориентирахме по векторите на намотка-
та ВН, при което, както вече се каза, те изобразя-
ват напрежението на захранващата мрежа.
При съединяване на намотките ВН в триъ-
гълник това условие също трябва да се има пред-
вид, отктдето следва, че при всякакво съединяване
на намотките ВН - и в звезда (фиг. 44а), и в триъ-
гълник (фиг. 446 и в), точките А, В, Сна векторни-
ге диаграми се разполагат еднакво: това е мрежата.
Обаче посоката на векторите при съединяване в
триъгълник може да бъде различна. Тя се определи
от реда на изпълнение на съединенията.
Действително на фиг. 446 съединението е из-
пълнено от намотката В към намотката С, а от нея
- към намотката А, на което и съответствува посо-
ката на стрелката на векторната диаграма.
На фиг. 44в съединението е изпълнено в друг
ред: от намотка В към намотка Л и от нея - към
намотка С. Затова посоките на стрелките на век-
горната диаграма са обратни.
Следователно при съединение на намотките за
139
ВН в триъгълник иосоката на векторите на линей
ните напрежения е строго определена. При съеди-
нение в звезда обаче (фиг. 44а) векторы например
във върха В може да се насочи или от А към В, или
от С към В - твърди ограничения няма. Затова ще
приемем условно векторите на линейните напреже-
ния при съединение на намотките ВН в звезда да се
насочват по часовата стрелка (вж. прекъснатите
линии на фиг. 44а). Тази условност (приета напри-
мер в книгата на Г. Н. Петров „Електрически ма-
шини“) дава възможност достатъчно точно и заед-
но с това просто да се илюстрира сравнително сло-
жен въпрос, с разглеждането на който ще се срещ-
нем при построяването на фиг. 45.
Разглежданият по-горе метод за определяне на
часового означаване на групата на съединение спо-
ред взаимното разположение на векторите на ф а-
зовите напрежения е приет вредица книги, на-
пример в [2]. За да се намери по известно часово
означение ъгълът между векторите на едноименни-
те високо и ниско напрежение, достатъчно е часо-
вото означение да се умножи на 30°. Например за
трупа 0 ъгълът е 0 х 30° = 0°, за групи 5, 6 и 11 -
съответно 5 х 30° = 150°, 6 х 30° = 180°, 11 х 30° = 330°
ит. н. Обърнете внимание: ъгълът се
отчита »т вектора ВН към вектора НН по часовата
стрелка ’ ‘пелимството на този метод е в неговата
несложно*, г и нагледност (в което лесно можем да
140
се убедим’от фиг 40), обачеза практиката гой не
е удобен. Работата е в това, че групата на съедине-
нис обикновено се определи, като се съпоставят ре-
«ултатите от измерването на напреженията, из-
п ьлнено по определен метод. Да се измерят фазови
гс напрежения на трансформаторите обаче е не-
в ьзможно: при съединение триъгълник няма нуле-
ва точка, а при съединение звезда нулевата точка
не винаги се извежда. Следователно трябва да се из-
хожда не от фазите, а от линейните напре-
жения, което е в основата на другия метод за опре-
деляне на групите на съединение.
Друг метод за определяне на групата на съе-
динение е използуван например в [9]. Той се осно-
вава на измерването на ъгъла между векторите ВН
и НН на едноименните линейни напрежения и
след това пресмятане на часовото означение чрез
деление на стойностите на измерения ъгъл на 30°.
Гака например при ъгли 0°, 30°, 150°, 180° и 330° ча-
совото означение е съответно 0° : 30° = 0;
: 30° = 1; 150° : 30° = 5; 180 : 30° = 6; 330° : 30° = 11
и т.н. Векторните диаграми, съответствуващи на
дванадесетте групи съединения, са дадени на
фиг. 45я. Показани са също и ъглите между векто-
рите на едноименните напрежения ВН и НН.
Техниката за прилагане на този метод за групи
У/У-6 и У/Д-11 е илюстрирана на фиг. 45.
11 ъ р в а стъпка. Като се ръководим от схе-
141
। А	2 6 \ 30“	\ 60» А*Ч|\А°Д с Э В	4 8 90°	120° А.а	А.а J i С . b с	г с	 Ь с	В 5	X	,50° А.а J\	С Д * в 6	\	180“ с А'аЧ\ с к йч\ г „А.а с ь	В 8 е	240° Д д^ с Ч А/а 9 с В к ,	\	270° Q\ W х с W	в ь— А	30°° в 01,2|В 1 ь х 330° Ь \ 0° Д\с \\ А°	А.а с С 1	1’_	У/ У-6	У/Д и
	А В С । с Ь а X ^У L	ух б| В \ .1 о ‘ А А с\ ь 1 в А,О С	о	С 6) \ - 180° 6 zVil 1 ч /ю в\ 2\ I g А а о з j \е> ь ‘У г 1 / "и ’2. /'\ Л10	В 2 \ 1 9	3 1 \ 8	b 4 / V 6 V 9 1 Ьж фиг. 42 g	АВС с b а Г X Y z 1 z у х \ А. а Ас а ь в с АЛ 330= ЛЮ	2 X 1 ь~’~ \ 1 9	о	3 \	А,а	/ \ 8	<• / 6 ь/ ЛЮ . в 2\ / ь	\ 9	3 \8	4/ 6ж фиг 43 а-г
Фиг. 45. Примери за определяне на групата на съединение
чрез съпоставяне на ъглите между векторите на ед-
ноименните линейни напрежения
142
мата на съединение и посоката на навиване на на-
мотките, построяваме диаграмата и означаваме
върховез'е на триъгълника ВН с бу квите А, В, С, а
върховете на триъгълника НН - с буквите а, Ь, с
(фиг. 456). Втора стъпка. Изместваме
триъгълника а b с успоредно сам на себе си до
съвпадане на върховете А и а (В и били С и с), след
това измерваме ъгъла между векторите В uh, съби-
ращи се в общия връх (фиг. 45в). Внимание:
ьгълът трябва да се измерва от вектора ВН към
вектора НН по часовата стрелка. Трета
стъпка. Пресмятаме часовото означение и като
шаем вида на съединенията на намотките, записва-
ме получените групи съединения. В нашия пример
те са У1У-Ь - от л я во, У/Д-11 - отдясно.
Векторните диаграми на линейните на-
прежения (фиг.45в) може да се разположат вътре в
циферблата на часовника, но така, че общият връх
(в нашия пример А и а) да бъде в центъра, а посока-
та на вектора В (в нашия пример) да съвпада с ми-
путната стрелка, установена на 12 часа. При спазва-
не на тези условия векторът b ще покаже часовото
означение (фиг. 45г).
Сега да се обърнем към фигурите 45е и д. Тяхно-
то сравнение показва, че при определяне на часово-
го означение както по линейните (фиг 45г),
гака и по фазовите (фиг. 456) напрежения, ще се
получи един и същи резултат.
143
Приведените тук кратки сведения за групите на
съединение имат ограничена цел: да се поясни
въпросът по същество и да се обърне внимание на
читателите за неговото важно значение. В практи-
ката е необходимо да се ръководим от специални
книги, например от [1] или [2].
9. НЯКОИ ГРЕШКИ ПРИ СЪЕДИНЕНИЯТА
ЗВЕЗДА, ТРИЪГЪЛНИК, ЗИГЗАГ
При съединенията понякога се допускат грешки,
в резултат на конто вместо триъгълник
(фиг. 46а) се получава друго съединение (фиг. 466).
Причина за това може да бъде обратно навита на-
мотка или по-просто, погрешно определяне на ней-
ните краища и начала. Докато триъгълникът е
отворен, т. е. точките у и z още не са съединени,
между тях се получава двойно напрежение 2 U. Ако
се съединят, ще се получи късо съединение
За да се избегне тази грешка, се постъпва по
следния начин. Съединяват се два от краищата на
различии намотки и се измерва напрежението меж-
ду свободните краища, като се вземат необходими-
те предпазни мерки, например провеждане на изпи-
тванията при значително по-ниско напрежение.
Ако краищата са избрани правилно, волтметърът
V ще покаже фазовото напрежение U (фиг 466).
Ако напрежението е 1,73 пъти по-голямо от фазо-
144
iii)го, т. е. 1,73 U (фиг. 46г),,трябва да се променят
краищата на една от намотките. След това към един
<»г свободните краища се присъединява един от
Фиг. 46. Грешки при с ъединяване на намотките на трансфер-
маторите в триъгълник
10 Звезда, триъгълник, зигзаг
145
краищата на третата намотка и отново се измерва
напрежението между свободните краища (фиг. 46д.
То трябва да бъде равно на нула. Но ако третата
намотка е „обърната" (фиг. 46в), волтметьрьт ще
Фиг. 47. Правилно (а) и неправилно (б) сьединяване на вто-
ричните намотки на трансформатора в звезда
покаже удвоено фазово напрежение. Тогава е необ-
ходимо да се променят краищата на третата намот-
ка.
Тук трябва да се отбележи, че при наличие на
трети хармоник (вж. §5) волтметърът може да по-
каже известно (по-малко, откол кото двойното фа-
зово) напрежение. В този случай е необходимо да
се. съединят краищата през съпротивление R и ам-
перметър А (фиг. 46е). Ако напрежението, показа-
но от волттйетъра, произлиза от третия хармоник,
отклонението на стрел ката е мал ко. Обяснява се с
това, че за Тока с тройна честота намотките пред-
ставляват голямо съпротивление. Ако е сбъркана
146
посоката на намотката, амперметърът ще покаже
шачителен уравнителен ток. '
Обръщането на една от намотките при съедине-
пие звезда дава вместо звезда (фиг. 47а) „ве-
трило" (,,елха“), както е показано на фиг. 476. При
гова късо съединение няма да има, но напрежение,
близко до номиналното, ще се запази само между
фазите а и с. Между фазите а и Ь и b и с напрежени-
ето ще бъде значително понижено и равно на фазо-
Правилно
(а) и неправилно (б) съединяване на
•1>И1.	48.
п ьрвичните намотки на трифазен ядрен трансформа тор
иото напрежение. В осветителната мрежа „елхата"
вместо „звезда" ще доведе до недогряване на лампи-
ге.
В мрежите, съединени в „елха“, захранващи
147
електродвигатели (а също и при включване на на-
мотките на електродвигател, съединени в ,,елха“),
не само ще се намали мощността на вала (което мо-
же да доведе до спиране и изгарине на електродви-
гателя), но ще се измени посоката на въртенето му.
Защо? Затова, защото, ако при правилно съединя-
ване на намотките въртенето на магнитното поле е
имало посока а, Ь, с (вж. стрелката на фиг. 47а),
при съединение „елха“ то, а следователно и елек-
тродвигателят ще изменят посоката си в обратна, а
именно а, с, b и разбира се, рязко ще се понижи го-
лемината на въртящия момент вследствие на нару-
шаване на симетрията.
В трифазните я д р е н и трансформатори е
важно правилно да се съедини първичната намотка,
т. е. да се съедини така, че във всеки момент по-
токът в едното ядро да е насочен нагоре, а в другите
две ядра - надолу (фиг. 48а). Ако едната фаза е
„обърната“ (неправилно са определени краят и на-
чалото или намотката е навита в обратна посока),
потоците Фд, Фв и Фг във всички ядра ще имат ед-
наква посока (фиг.486). С други думи, потокът на
едната фаза е насочен срещу потоците на другите
фази, ще размагнитва техните ядра, което ще дове-
де до увеличаване на намагнитващия ток.
Всичко казано за съединението звезда в още по-
голяма степей се отнася за съединението зиг-
заг-звезда, тъй като се налага да се съеди-
148
пят значително повече изводи. Резултатът от не-
иравилното определяне на края и началото на една
от намотките (показано с пунктир) се илюстрира от
фиг. 496 (сравнете с векторната диаграма на фиг.
Фиг. 49. Съединение зигзаг - звезда: правилно (а) и неправил-
но (б и в)
•19«).Фигура 49в показва, че в резултат на неправил-
по определяне на краищата и началата на трите на-
мотки е получено с V3 пъти по-малко напрежение
от нормалното. Освен това векторната диаграма се
с изместила с 90°.
10. ШЕСТФАЗНА ЗВЕЗДА И ДВОЕН ЗИГЗАГ
Въпреки широкото разпространение на трифаз-
пия ток в редица важни области на техниката не мо-
же да се мине без постоянен ток. Това се отнася на-
пример за електролизните уредби в металургичните
аводи и за електрическата тяга.
Сравнително неотдавна постоянният ток се по-
лу чаваше от двигател-генератор. Съвременен на-
чин за получаване на постоянен ток е н е п о-
средственото изправяне на промен-
ливия ток с помощта на живачни (прилагат се все
по-рядко) или полупроводникови (селенови, гермд-
ниеви, силициеви) изправители.
Преходът от двигател-генератор към непосред-
ствен© изправяне освен конструктивните различия
(въртящите се машини са заменени от ненодвижни
апарати) има и друга важна особенос т.
Тя се състои в това, че при двигател-генератора ве-
ригите на променливия и постоянния ток са елект-
рически изолирани; при непосредственото изправя-
не те са свързани, тъй като вентилите, образуващи
изправителя и вторичните намотки на трансформа-
тора, са непосредствено съединени. Съвършено яс-
но е, че изправеният ток не може да бъде синусои-
дален; той съдържа не само променлива, но и по-
стоянна съставяща (вж. §5) и че при някои схеми
изправянето твърде неблагоприятно влияе на рабо-
тата на трансформатора.
С този слжен въпрос читателите мога да се запо-
знаят от [4]. Тук в н а й - о б щи черти се от-
белязват основните положения, необходими за по-
ясняване на видовете съединения на трансформато-
рите, захранвагци изправители.
Системи за изправяне. Изправителите, прео-
150
ABC
Фиг. 50. Общи свойства на системите и схемите за изправяне.
Криви на изправено напрежение (а); изправяне на ед-
нофазен ток по мостова схема (б) и по схема с нулев
извод (д); изправяне на трифазен ток по мостова схе-
ма (г) и по схема с иулев извод (в)
151
бразуващи трифазния ток в постоянен, са изправи-
тели на трифазен ток независимо от броя на фазите
на вторичната намотка. Първичната на-
мотка на трансформатора, захранваща изпра-
вител на трифазен ток, се съединява в звезда, триъ-
гълник или зигзаг и получава захранване от мрежа-
та за трифазен ток. Вторичната намот-
к а може да бъде трифазна, шестфазна, дванаде-
сетфазна, което определя изправителната систе-
ма: трифазна, шестфазна, дванадесетфазна и т.н.
На фиг. 50дотгоре надолу са изобразени кривите
на изправеното напрежение при трифазно (С73),
шестфазно (17J и дванадесетфазно (Ц2) изправяне.
Тази фигура показва само характера на
явленията (а не количествените съотношения),
илюстрирайки следното:
а)	най-малки пулсации (вълнистост) се получа-
ват при дванадесетфазно изправяне, което е пре-
димство;
б)	продължителността на анодния ток на всяка
фаза е най-висока при трифазно изправяне
(/?>/6>г/27,- от тази гледна точка е по-добро трифаз-
ното изправяне;
в)	средните значения на изправеното напреже-
ние при различните изправителни системи не са ед-
накви (Ц2>176>173).
Схеми на изправяне. Всяка система на изпра-
вяне може да бъде осъществена по няколко схеми,
152
сред конто най-разпространейи са мостовата (фиг.
506 и г) и схемата с нулев извод (фиг. 50в и д).
(. равнявайки фиг. 506 и д, а също фиг. 50в и г, лес-
но е да се види, че количеството на вентилите при
мостовите и нулевите схеми е различно, но това не
е различието, което в дадения случай ни интересу-
па. Интересуващото ни принципиално раз-
личие между мостовите и нулевите схеми се състои
н това, че при първите в първичните и във вторич-
пите намотки на трансформатора преминава чисто
променлив ток, което е предимството.* 1 В схемите с
нулев извод във вторичните намотки на трансфор-
матора преминават еднопосочни т о к о-
в е, създаващи еднопосочен поток на принудено
памагнитване. Това е лошо, тъй като потокът на
нринудителното намагнитване силно повишава ин-
дукцията в магнитопровода на трансформатора
близо до неговото насищане, което увеличава на-
магнитващия ток, нарушава магнитното равновесие
1 На фиг. 506 ясно се вижда, че в продължение на един полупе-
риод токът преминава в посока на сините стрелки през вентили-
1с/ и 2. В другия полупериод посоката на тока е през вентилите
I и 4, което е указано с червени стрелки. В трифазната схема на
фиг. 50г в положителния полупериод на фаза А токът преминава
през вентилите 6, 7 и 9 (плътните стрелки). В положителния по-
лупериод на фаза В посоката на тока показва прекъснатите
с грелки. Обърнете внимание на противоположната г.осока на
плътните прскъснати стрелки на вторичните намотки на транс-
<|юрматора.
153
на трансформатора, предизвиква висши хармоници
(вж. §5).
Схеми за съединяване на трансформатора и
поток на принудително намагнитване. Харак-
терът и големината на потока на принудителното
намагнитване се определи! от схемата на съединя-
ване на намотките на трансформатора. За т ри-
фа з н и т е схеми това се състои в следното:
а)	при съединяване на първичната намотка в
триъгълник, а вторичната - в звезда в магнитопро-
вода на трансформатора възниква постоянен по
време еднопосочен поток на принуди-
телно намагнитване;
б)	при съединяване на първичната и вторичната
намотка в звезда потокът на принудителното намаг-
нитване е еднопосочен, но пулей-
р а щ, ако създаващият го ток се мени във време-
то;
в)	ако вторичната или първичната намотка са
съединени в зигзаг, поток на принудителното на-
магнитване липсва (вж. поясненията към фиг. 34
и 35).
При съединяване на първичната намотка в звез-
да, а вторичната - в шестфазна звезда
потокът на принудителното намагнитване на всяка
шеста част от периода мени посоката си. Той пре-
минава през всички ядра нагоре (а по
въздуха надолу, тъй като еднопосочни потоци не
154
могат да се затворят в ярема)'и през 1/6 период мени
посоката си, преминавайки по всички ядра
н а д о л у, а по въздуха нагоре. Потокът на прину-
дителното намагнитване има тройна често-
та в сравнение с честотата на захранващата мре-
жа и се нарича еднофазен поток на
принудителното намагнитване.
Шестфазното изправяне при съединяване
на вторичните намотки на трансформатора в
двоен зигзаг е основано на това, че при съедине-
ние в зигзаг поток на принудително намагнитване
не възниква.1 На всяко ядро на трансформатора са
разположени първичната намотка А, (В, С) и три
секции от вторичните намотки х, a, d (у, b, е; z, с,
f), конто принадлежат на различии фази. Намотки-
те х, у, z образу ваз вътрешната звезда, неутрала на
която се явява отрицателният полюс на изправите-
ля. Към свободните краища на вътрешната звезда
са присъединени намотките a, b, с, d, е, f, външните
краища на конто захранват вентилите 1-6. Общата
точка, в която са съединение вентилите, служи за
положителен полюс на изправителя.
На съединенията на фиг. 51а съответствува век-
1 Токът преминава одновременно по две секции на вторични-
ге намотки, разположени на различии ядра, което огговаря на
симетрично преминаване на тока по двете първични намотки,
разположени на същите ядра. Благодарение на това м. д. н. на
всяко от ядрата се уравновесява.
155
торната диаграма (фиг. 516) на е. д. н. на вторични-
те намотки, от която стават ясни последователност-
та на работата на вентилите 1,2,..., 6, големината
на е. д. н. на вторичната намотка (геометричната
Фиг. 51. Шестфазно изправяне в схема звезда - двоен зигзаг
разлика на е. д. н. на различните фази), продължи-
телността на работата на всеки вентил (60°).
Шестфазното изправяне в схема с уравните-
лен реактор е широко разпространено благодаре-
ние на следните му положителни свойства:
1. Пулсациите на изправеното напрежение съот-
156
ветствуват на шестфазното изправяне. Това е зна-
чително по-добро, откол кото при трифазно изпра-
вяне вълнистостта е по-малка (фиг. 50а).
2.	Продължителността на работа на всеки вен-
гил е 1/3 от периода.1 Това е значително по-добро,
отколкото при шестфазното изправяне (където
вентилът ръботи 1/6 период), тъй като по-пълно се
използуват вторичните намотки на трансформатора
и вентилите.
3.	Токът, преминаващ през всяка вторична на-
мотка на трансформатора и през всеки вентил, е два
пъти по-малък, отколкото в схемата звезда - двоен
зигзаг (фиг. 51), тъй като в схемата с уравнителен
реактор (фиг. 52) паралелно работят два вентила,
в споменатата схема вентилите работят единично.
4.	Еднофазен ток на принудително намагнитване
пяма благодарение на това, че изправеният ток пре-
минава през две фази на вторичните
намотки, влизащи в различии групи/
Схемата на съединяване на трансформатора и
вентилите е показана на фиг. 52а. Първичните на-
мотки не са показани на фиг. 52а - съединени в звез-
да (триъгълник). Шест вторични намотки - по две
1 Приведение тук големини (1/3, 1/6 от периода и т.н.) съот-
негствуват на идеализирана картина.
’ Едната трупа намотки е съединена в звезда с началата, а дру-
iara - с краищата. Значи токовете във вторичните намотки от
една фаза имат противоположим посоки.
157
Фиг. 52. Шестфазно изправяне в схема с уравнителен реактор
158
пл всяко ядро образуват две групи. В една от тях в
неутралата О) се съединяват краищата, а началата
ч, /» и с се извеждат за присъединяване на вентилите
/, 7 и 5. На втората в неутралата О2 са съединени
началата, а към краищата х, у и z се присъединяват
вентилите 2, 4 и 6. Между нулевите точки О и О2
на звездите е включен уравнителният реактор УР,
i рсдната точка на който се явява отрицателният по-
шос на изправителя. Секциите на уравнителния ре-
актор са съединени противоположно и разместени
на двуядрен магнитопровод. За положителен полюс
служи общата точка, към която са присъединени
вентилите 7, 3 и 5 (нечетната трупа), 2, 4 и 6 (четна-
ia трупа).
На фиг. 526 с непрекъснати линии са показани
фазовите напрежения и2а, и2Ь и и2с на вторичните на-
мотки на нечетната звезда; с пунктираните линии
са изобразени фазовите напрежения и2х, и2у и u2z на
четната звезда. Кривата на изправеното напреже-
ние е показана с дебела линия. Тя се състои от
участъци (върхове) на синусоиди с шесткратен пе-
риод на повторяемост и съответствува на режим на
работа, който се илюстрира на фиг. 52г. От него се
вижда, че в началото на разглеждането на процеса
паралелно работят вентилите 5 и 6. След това за
времето паралелно работят вентилите 6 и 7. За
времето t2 вентилът 7 продължава да работи, но
вместо вентила 6 се включва вентилът 2. По-на-
159
татък работят вентилите 2 и 3 (време t3), а след това
3 и 4 (t4) и накрая 4 и 5 (?5). След това всичко се
повтаря в същия ред. С една дума, във всеки момент
паралелно работят два вентила, а за това е необхо-
димо те не само да се присъединяват по съответен
начин, но и да се изравнят моментните значения
на напреженията във веригите на паралелно рабо-
тещите вентили. Именно за това служи уравни-
телният реактор. Да разгледаме неговата работа.
Да допуснем, че паралелно работят вентилите 6
и 1. Разликата в моментните значения на фазовите
напрежения и2у и и2а се определи с вертикални ли-
нии (ордината) и ик (fig. $26) и тя се индуктира в две
последователно съединени секции на уравнителния
реактор УР.
Секциите на уравнителния реактор са еднакви.
Затова напреженията ик1 - ик2 = 1/2 ик по стойност
са равни, но по отношение на неговия среден извод
те имат различии знаци. Следователно ик2 (в нашия
пример) се прибавя към фазовото напрежение
(вентил /), но се изважда от фазовото напрежение
и2 (вентил 6). Резултатът е, че напреженията се из-
равняват (оттук и названието уравнителен реак-
тор), което осигурява паралелна работа на двата
вентила. Измененията на напрежението на уравни-
телния реактор са показани на фиг. 52е. Сравнявай-
ки го с фиг. 526, лесно е да се види, че честотата в
уравнителния реактор е 3 пъти по-голяма от тази
160
на захранващата мрежа (сравни продължителност
>а на периодите Т/3 и Т).
За работата на уравнителния реактор е необхо-
димо неговият магнитопровод да бъде намагнитен,
а за това е достатъчно токът, преминаващ през ед-
ва от секциите му, да достигне примерно 1% от тока
на натоварването на една от вторичните вериги.’
Ако натоварването е по-малко от 1%, уравнителни-
ят реактор не работа. В този случай вместо в двоен
грифазен режим2 изправителят ще работи като
обикновен шестфазен, а напрежението вместо
1,'1макс 1це се повиши с 13-15%, достигайки стойности
<Лмакс- Такова повишение на напрежението далеч не
пинаги е допустимо.3 Затова или се създава баласт-
но натоварване, примерно 1% (но това е неизгодно
при големите мощности), или изкуствено се подмаг-
нитва уравнителният реактор с ток с т р о й н а
честота. С тази цел към уравнителния реактор се
нрисъединява вторичната намотка на утроите-
ля на честотата, принципът на действие
па който се разглежда в следващата точка.
1	Токът на товара винаги преминава през уравнителния реак-
 ор.
2	Режимът се нарича двойно трифазен, тъй като работят две
 рифазни групи намотки, при което всяка вторична намотка ра-
Поги 1/3 период, т.е. толкова, колкото при трифазно изправяне.
1 През нощта трамвайната и тролейбусната мрежа са почти не-
пи|<>варени, но е включено осветлението на вагоните, а за лам-
пин- иовишеното напрежение е опасно.
11 Звезда, триъгълник, зигзаг
161
11. РАЗТВОРЕН ТРИЪГЪЛНИК.
ОТВОРЕН ТРИЪГЪЛНИК
Следва да различаваме съединение разтворен
триъгълник (фиг. 53а) от съединение отворен
триъгълник (фиг. 536), наричан понякога V-обра-
зен. Да разгледаме в няколко типични примера об-
ластта на тяхното приложение.
Разтвореният триъгълник се използува напри-
мер в изправителните уредби за получаване на ток
с тройна честота, подмагнитващ уравнителния ре-
актор (§10, фиг. 52а). За тази цел се прилага
утроител на честотата, който се
състои от три еднофазни трансформатора със сил-
но наситени магнитопровод и.
Първичните намотки на утроителя на честотата
са съединение в звезда с изолирана неутрала, вто-
ричните - в разтворен триъгълник (фиг. 53в). Сил-
ното насищане на магнитопроводите, тяхното мал-
ко магнитно съпротивление, непроходимостта от
неутралата на първичната намотка за токовете на
третия хармоник - всичко това осигурява възниква-
не във вторичните намотки на е. д. н. с тройна че-
стота, съвпадащи по време при всички фази (вж.
§5). Затова през УР и затварящия контур на вторич-
ните намотки на утроителя на честотата преминава
ток с тройна честота, което в дадения случай се изи-
сква (вж. §10).
162
Фиг. 53. Различия между съединенията в разтворен (а) и отво-
рен (б) триъгълник. Примери за приложение на съе-
динения в разтворен триъгълник: утроител на често-
та (в) и филтър за напрежение с нулева последова-
телност (г)
163
Следвагцият пример е от друга облает. На фиг.
53г е показан филтър на напрежение с нулева по-
следователност,1 който служи за откриване на зем-
ни съединения в мрежи с изолирана неутрала [10].
Първичните намотки са съединени в звезда, нейна-
та неутрала е задължително заземе-
н а, благодарение на което първичната намотка
на всяка фаза е включена към нейното напрежение
спрямо земя. Вторичните намотки, съеди-
нени в разтворен триъгълник, захранват релето Р.
В нормални условия, а също при къси съедине-
ния, но без заземяване геометричната сума на фазо-
вите напрежения е равна на нула. Следователно на-
прежението на намотката на релето е също равно
на нула и то не заработва. Все пак при земни съеди-
нения в напрежението се появява съставяща с нуле-
ва последователност Uo. Релето заработва и дава
команда (включва сигнал, изключва заземен
участък, включва резерва и т. н.). Трябва да се об-
ърне внимание на следното. За да действува схема-
та, необходимо е да се заземи неутралата на
първичната намотка (фиг. 53г). Заземяването на
вторичната намотка е средство за осигуряване на
безопасност (вж. §2). Токове на третия хармоник не
възникват в контура на вторичните намотки, тъй
1 Права, обратна и нулева последователност са термина от ме-
тода на симетричните съставящи, с помощта на който се разчи-
тат схемите с несиметрично натоварване.
164
като напреженовите трансформатори работят при
малки индукции, благодаренйе на което техните
магнитопроводи са далече от насищането.
Отвореният триъгълник в силовите електро-
уредби се използува рядко, но във веригите за из-
мерение, отчитане и в сложимте релейни защити
намира най-широко приложение.
На фиг. 54а в отворен триъгълник са съединени
два еднофазни с и л о в и трансформатора. Равно-
силие е на това, че от трифазната група един от
трансформаторите е просто изключен, но всички
външни изводи както от първичната, така и от вто-
ричната страна са оставени. Особеностите на тако-
ва съединение се състоят в следното:
1. Във фазите ab и ас преминават линейни токо-
ве, изместени по фаза при активно натоварване
спрямо съответните фазови напрежения на 30°.
Значи всеки трансформатор при' активен товар ра-
бота с cos<p = 0,866 (а не с cos = 1). Затова отда-
ваемата мощност на двата трансформатора, съеди-
нени в отворен триъгълник, съставлява не 2/3, а са-
мо 58% (2/3 от 86,6%) от мощността, която би
съществувала при затворен триъгълник.
2. Различните съпротивления за линейните то-
кове нарушават симетрията при натоварване.
Вторият пример (фиг. 546) показва съединение
отворен триъгълник на напреженовите намотки на
два трифазни електромера за трипроводна мрежа
165
на трифазен ток (схема на Арон). Токовите намот-
ки 1 са включени към фазите а и с. Към напрежено-
вите намотки са подадени напреженията между фа-
зите ав и вс. Буквите Г и Н съответно означават
1OkV
А	А
В ВН	в
Фиг. 54. Примери на съединяване в отворен триъгълник
„генератор" и „натоварване". Със звездички са от-
белязани началата на намотките (вж. §12).
Третият пример (фиг. 54в) показва съединение
отворен триъгълник на два еднофазни напрежено-
ви трансформатора. Такова включване се прилага
в електроуредбите за високо напрежение, ако е до-
статъчно да се контролират линейните напрежения
С/Лй, ивс> UCA’ За осигуряване на безопасността
вторичната намотка е заземена.
1 UAB = kUab; UBC = kUbc; UCA = kU^, където к_ е коефициент на
трансформация на напреженовия трансформатор. В нашия при-
мер 10 000 : 100 = 100. Волтметрите се градуират в киловолти.
12. СЪЕДИНЕНИЯ НА ИЗМЕРИТЕЛНИТЕ
ТРАНСФОРМАТОРИ
В електроуредбите широко се ирилагат токови-
те и напреженовите измерителни трансформатори.
Първичните намотки на токовите трансформатори
се включват в съответните участъци на първичната
мрежа. Първичните намотки на напреженовите
трансформатори се присъединяват например към
шините. От вторичните намотки се захранват ре-
лейната защита, електромерите и измерителните
уреди.
В уредбите за високо напрежение измерителни-
те трансформатори играят двойна роля. Първо, те
изолират веригите на релетата, електромерите и
уредите от високо напрежение. За осигуряване на
безопасността един от изводите на вторичната на-
мотка се заземява. Второ, токовите трансформато-
ри намаляват тока, а напреженовите трансформа-
тори понижават напрежението до стойности, за
който е удобно да се изработват и присъединяват
уредите. Номиналният ток на вторичната намотка
на токовия трансформатор е или 5, или 1 А. Номи-
налното вторично напрежение на напреженовия
трансформатор е 100 V.
Системата за означаване на изводите на то-
ковите трансформатори се пояснява на фиг.55а.
Отлявонанея е показано непосредствено включване
167
Ж * "ж	Г)
Фиг. 55. Система за маркировка на изводи и примери за съе-
диняване на токови трансформатори. Началата на
намотките са означени със звездички
168
на релето Р и за определен момент от време със
стрелки е изобразена посоката на тока. Отдясно ре-
лето е включено през токов трансформатор. Изво-
дите на първичната намотка са означени с Л1 (нача-
ло) и Л2 (край). Изводите на вторичната намотка са
означени с (начало) и И2 (край). Сравнявайки ля-
вата и дясната фигура, лесно е да се забележи, че
посоката на тока в релето и в двата случая е еднак-
ва.
Система за означаване на изводите на на-
преженовите трансформатори. Началата на на-
мотките се наричат А, В, С и а, Ь, с; краищата - X,
У, Z и х, у, z, т. е. така както при силовите транс-
форматори (вж. §8).
Измерителните трансформатори според обсто-
ятелствата могат да се съединят в звезда, непълна
звезда, триъгълник, разтворен и отворен триъ-
гълник. Релета, електромери и измерителни уреди,
захранвани от измерителните трансформатори,
също могат различно да се съединят както помежду
си, така и с измерителните трансформатори. На
схемите, ако е необходимо, със звездичка се означа-
ва началото на намотката (вж. например фиг. 55г).
По-долу са дадени типични примери.
Примери за съединяване на токови транс-
форматори. На фиг. 556 трите токови трансфор-
матора и релета PJ, Р2 и РЗ са съединени в звезда.
В неутралния проводник е включено реле Р4.
169
При нормален режим, а също и при
трифазно късо съединение токовете преминават
през релетата Р1, Р2, РЗ, но през релето Р4 ток не
преминава, тъй като геометричната сума на токове-
те, преминаващи през релетата Pl, Р2 и РЗ, е равна
на нула.
При двуфазни къси съединения токът
преминава през двете повредени фази (например
фазитеЛ и С), заработват релетата Р1 и РЗ. В реле-
то Р4 преминава сборът на токовете от двете фази,
но в дадения случай те са равни по стойност,. а по
посока са противоположни. Затова релето Р4 не за-
работва.
При еднофазни къси съединения (напри-
мер съединение със земя на фаза В) заработват ре-
летата на повредената фаза Р2 и релето Р4. По
такъв начин нулевият проводник на звездата се
явява филтър на токовете с нулева последовател-
ност. Токовете на правата и обратната последова-
телност не преминават през него, тъй като всяка от
тези системи дава сбор нула.
Принципът на действие на диференциалната за-
щита на трансформатора Т е пояснен на фиг. 55 в.
Отляво са изобразени посоките на токовете при
нормален товар, а също и при външно късо съеди-
нение (Ij и 12 са токовете в силовата верига). Лесно
е да се види, че токът в релето Р е близък до нула,
тъй като вторичните токове на токовите трансфор-
170
матори преминават през релето противоположно
(вж. стрелките). Естествено коефициентът на
трансформация на токовите трансформатори тряб-
ва да бъде подбран по съответен начин.
При късо съединение в ъ т р е в трансформа-
тора (фиг. 55в отдясно) или на изводите му посока-
та на тока се мени, токовете в релето се сумират и
то заработва.
На фиг. 55г е даден пример на диференциална
защита на трансформатор, съединен в звезда -
триъгълник, т. е. с изместване на първичните и вто-
ричните токове на 30°.
В такива случаи е необходимо освен крмпенса-
цията на неравенството на първичните и вторични-
те токове (чрез подбор на коефициента на транс-
формация на токовите трансформатори) да се ком-
пенсира и изместването по фаза.
Компенсацията на изместване . по фаза се пости-
га чрез съединяване в триъгълник на токовите
трансформатори, поставени откъм страната на
звезда на силовия трансформатор, и съединяване в
звезда на токовите трансфоорматори, поставени
откъм страната на триъгълника.
При това е важно да се спазват следните прави-
ла:
1. Съединението на токовите трансформатори
трябва точно да съответствува на групата на съеди-
нение на силовия трансформатор (вж. §8).
171
2. Токовите трансформатори и релетата Р5, Р6
и Р7 трябва да бъдат помежду си така съединени,
че при външно късо съединение вторичните токове
в съединителните проводници да съвпадат по посо-
ка, а в релето - да бъдат противоположив.
Фиг. 56. Петядрен напреженов трансформатор
Напреженовите трансформатори се съединя-
ват в звезда с изведена нулева точка, което дава
възможност да се измерват както линейните, така
и фазовите напрежения.
За измерване на линейните напрежения волтме-
трите се включват между изводите А и В, В я С,
С и А.
За измерване на фазовите. напрежения волтме-
трите се включват между линейните и нулевите из-
води (А - (\В - О, С -О). Ако са достатъчни само
линейните напрежения, прилага се съединението
отворен триъгълник (вж. фиг. 54в). За откриване
на земни съединения в мрежи с изолирана неутрала
вторичните намотки на напреженовите трансфор-
матори се съединяват в разтворен триъгълник (вж.
фиг. 53г).
Петядрен напреженов трансформатор. Три-
фазните напреженови трансформатори (фиг. 56) се
изпълняват обикновено с пет ядра. Крайните ядра
(без намотки) служат за съединяване през тях на
магнитните потоци с нулева последователност. Те-
зи потоци Фо в средните ядра са насочени в една по-
сока и сборът им дава 3 Фо.
Трансформаторът има три групи намотки.
Първичните намотки имат изводи А, В, Си О. Вто-
ричните намотки а, Ь, с, о служат за измерване на
фазовите и линейните напрежения. Допълнителни-
те намотки са съединени в разтворен триъгълник.
На техните изводи а, иху възниква напрежение само
при земно съединение (вж. поясненията на фиг.
53г)
Други примери са дадени в § 13.
173
13.	ИЗКУСТВЕНА НУЛЕВА ТОЧКА
В трипроводниковата мрежа на трифазния ток
няма неутрален проводник. Обаче в редица случаи
се налага да се създаде изкуствена нулева точка.
Изкуствена нулева точки се получава при съеди-
няване в звезда на три еднакви съпротивле-
ния. Те могат да бъдат три активни съпротивления
Фиг. 57. Изкуствена нулева точка в измервателни и защитни
вериги
174
г, например три еднакви лампи или три еднакви кон-
дензатора С или три еднакви индуктивни съпротив-
ления Lj или три клона, всеки от който съдържа
съпротивление г; и индуктивност L,
(фиг. 57а), и т. н. Да разгледаме няколко типични
случая.
На фиг. 576 намотките на електродвигателя Д
имат шест извода, затова при съединение в звезда
е лесно да се получи нулева точка N. Между нея и
земята е включено релето Р. Докато всички фази
получават захранване, на намотката на релето на-
прежението е близко до нула, тъй като потен-
циалът на земята и на точката N практически са ед-
накви. Ако обаче се наруши веригата на една или
две фази, релето Р ще заработи и ще изключи кон-
тактора К.
Разгледаната на фиг. 576 схема е непригодна за
високоволтни електродвигатели. В такива случаи
се използува изкуствена нулева точка, образувана
във вторичните вериги на измерителните трансфор-
матори. Така например на фиг. 57в релето Р1 е
включено в неутралата на три токови трансформа-
тора ТТ. При нарушаване на веригата на едната или
двете фази на електродвигателя Д1 релето Р1 ще
заработи и ще изключи прекъсвача В.
На фиг. 57г е изобразено измерване на мощност-
та на трифазен електродвигател ДЗ, съединен в
триъгълник. Токовата намотка 1 на еднофазния
175
ватметър W (показанията на който трябва да се ум-
ножат по три, тъй като той измерва мощността на
едната фаза) е включена във фаза С. Началото на
намотката 2 е присъединено към същата фаза, а
краят - към изкуствената нулева точка 7V,; тя е об-
разувана от намотката 2 и две равни на нея по голе-
мина активни съпротивления г.
На какво основание са приложени в дадения слу-
чай активни съпротивления? На това основание, че
намотката на измерителния механизъм на ватметъ-
ра (на електромера!) има минимално индуктивно
съпротивление, а последователно с нея е включено
твърде значително активно съпротивление. При
електромера добавъчно съпротивление няма. На-
мотката на електромера, имаща голяма индуктив-
ност, се включва на пълното напрежение на мрежа-
та. Значи не бива да използуваме активни съпро-
тивления за образуване на нулева точка по причи-
ни, конто са разгледани в §2 при обясненията към
фиг. 24 и 25.
Досега се разглеждаха изкуствени нулеви точки
за включване на релета и ватметри, т. е. натоварва-
не от порядъка на няколко волтампера. Следващи-
ят пример се отнася за изкуствена нулева точка за
мрежи, консуматорите на конто имат сумарна мощ-
ност, възлизаща на десетки киловати. Става дума
за повишаване на пропусквателната способност на
мрежи, захранващи жилища. Същността се свежда
176
до слсдното В никои стари гррдове консуматорите
бяха чахраивдни от мрсжони трансформатори с вто-
рички намотки, сьединени н гриыълник. при на-
прежение 125 V (фиг. 58л). В ки нр ьзка с нараснали-
те токари се наложи, без да се изменят кабелната
мрежа. номиналното напрежение на приемниците и
1>нг "><S Иэкустненн кулема точка в осветнзелнн мрежи Не
утрализатор
12 Звезда трньгьлнмк. зигзаг
177
електромерите да се премине на четиринроводна
система (фиг. 586) 220/127 V. При това токът в ли-
нейните проводници се намалява V3 пъти, а пропу-
сквателната способност на кабела от мрежовия
трансформатор до ракордемана в жилището нарас-
тва три пъти.
Вторичната намотка на мрежовия трансформа-
тор 1 (фиг. 58в) се пресъединява от триъгълник в
звезда. Неутралата на трансформатора се заземява
на глухо. На всеки въвод в жилището близо до глав-
ного табло се поставя неутрализатор 4.
Надлъжно по съществуващата трипроводна маги-
страла 3 се полага четвърти неутрален проводник 5
и той се присъединява към неутралната точка на не-
утрализатора. Последната се заземява чрез присъ-
единяване към обвивката и бронята на кабе-
ла 21. Еднофазните консуматори 6 се превключват
така, че единият извод да бъде присъединен към
фазовия проводник 3, а другият към неутралния
проводник 5. Натоварването между фазите се раз-
пределя равномерно.
Неутрализаторът (фиг. 58в) представлява апа-
рат със сравнително малки размери (~ 700 х 400 х
1 Заземяването на неутралната точка на неутрализатора е не-
обходимо, за да се предотврати опасното за лампите повишение
на напрежението в магистралите, захранващи жилищата, при из-
гаряне на предпазителя (на фиг. 55в не е показан) или при пробив
вьв веригата на неутрализатора.
178
200 mm), в който на триядрен магнитопровод е раз-
положена намотка, съединена в зигзаг (вж. §6).
През неутрализатора протича ток на дебаланса,
предизвикан от неравномерното натоварване на фа-
зите. Този ток в намотките на неутрализатора се де-
ли на три равни части и е противоположно насочен в
секциите на всяко ядро. Затова за тока на дебаланса
неутрализаторът представлява нищожно съпротив-
ление.
Освен това благодарение на съединението на на-
мотките в зигзаг токът на дебаланса се разпределя
между всички фази. С други думи, на участъка от
мрежовия трансформатор 1 до мястото на присъ-
единяване на неутрализатора 4 натоварването меж-
ду фазите се изравнява: токът в най-много натова-
рената фаза се намалява, а в по-малко натоварените
- нараства.
14.	ПОЛУЧАВАНЕ НА НЕОБХОДИМОГО
ИЗМЕСТВАНЕ НА ФАЗИТЕ
При решаване на редица практически задачи че-
сто е необходимо да се получи определено изме-
стване на фазите не само по големина, но и в дадена
посока. С такива примери вече се срещнахме в §8,
разглеждайки групата съединения на трансформа-
торите.
Изместване на 30 и 60°. Като се съединяват на-
179
МОГКИТС В ЗВСЗДЯ И ТрИ'Ы 1-ППИК, НОпуЧ!1НЙ1 Г<? ИЗМС1
станин. крати на ,0е. при което и зяниснмост от
Го1»л. кое с клкяо (кряищя. начали) ся снсдинянл и
в fOO.hu НОСОК.*, («»Т фй1й А К I.M ф!Г*М Н или опрятно).
ittMff гринето ус получал я един или в друга почъл
<Ьи1. 54. Получйване нзмгетване на фазите па 9(Г
При съединение зигзаг - звезда (§6) краят на ед-
на секция се съединмва с край на друга секция и
щъл ьт се измени с 30". Ако се съедини не край с
край, а край с начало, векторите ще се върнат с 60е
(вж. фиг 49). С ДРУ1И думи, като се присъединят
намотките, може лесно Да се получи изместване с
30 и 6ОП
Трябва при това да се има предвид следното.
Най-напред при присъедипяване на намотките Мо-
же да се измени не само ъгълът (което се иска), но
и големината на напрежението (вж. фиг. 49 в). Вто-
ро насрещно включение на намотки (краен случай)
180
или изменение на ьл« между гид Може да пмннжн
гилемнннгц на индук>инно)о съприт имение, и н>иа
ще диведе до нирш-гвиис >ш loiot ГЖряствдигто на
тока е ошпно ш намотките и пеней тина може дй
допедс до нпсишниг ин мн винопровода. С една ду-
ми, последствия! a Moi ат да ПъДаТ много по н’риоз
ни, отколкото може да се покаже на прьв ши лед
Измвстнвмй на ЙО Да ризгледаме изнеттния
пример за получиване на изместване на 90", На фиг
59 а е пиказшк» вКЛючване на еЛектроМср «а рсак
гинпн еиергня. Забележете гоковита намотка
(илы нага линии) е включена в ни фачнта Л. а на
преженовита намотка е присьсдинена към фа «иге
В и С Като се раилсда векторната дна!рама на
фиг. 59 fl, е лесш? да се види че но го ш прост начни
е получено изместване на *лГ’_ коего Се изнскнн в да
деним случай
Изместване на произволен ъгъл от 0 до 80.
Може да се получи лесно с нимшЦгв на ф а з о р е
г улит о р - вьртзнц се грнфазен трансформа-
тор. Гии иредставлява асинхронна машина със за-
стопорен ротор. Заиъргайки р«>гора спрями стаго
ра. плавно се измени фа зато на е.д.н. на ротора, без
да се измени нентага сгоиност
Необходимо е да се рнзлнчава фазорегулятор от
потенциал рсгулагор, наричап сыцо нндукционен
регулнтор В за» фиlopcryjiaropa сс ячменя само фи
чата; в потенциал рсгулатора се итмспя и напреже-
181
нието, и фазата. Освен това при фазорегулатора
първичната и вторичната намотка са взаимно изо-
лирани, а при потенциал-регулатора са съединени.
Ще отбележим в заключение, че съединявайки
активни и индуктивни съпротивления и капацитети,
може да получим всякакви фазови измествания. Та-
кива статични преобразувате-
л и намират широко приложение.
15.	ПОНЯТИЕ ЗА СФАЗИРАНЕ
Под сфазиране в широк смисъл на тази дума се
разбира съгласуване на съединяемите фази. Сфази-
раните помежду си намотки правилно се съединяват
в звезда и триъгълници, несфазираните намотки
образуват вместо звезда „елха“ (вж. §9) и т. н.
Но сфазировката на самите намотки далеч не из-
черпва задачите, стоящи при включване в мрежата
на електросъоръженията, тъй като правилно сфа-
зираният апарат или електрическата машина е
необходимо още да се сфазира и смрежата, към коя-
то той или тя се присъединяват. Задачата се състои в
това не само да се изключат (избягнат) късите съе-
динения при съединяването на два източника на
ток, но и да не се допуснат между тях уравнителни
токове, а по отношение на електродвигателите - да
се осигури необходимата посока на въртене.
И така в общия случай имаме мрежа, фазите на
182
която и, b, с са определени и се приемат за изходни
(фиг. 60 а). Към мрежата трябра да се прист^ини
товар.
Ако това са лампи, печки и други консуматори,
който не са източници или преобразуватели на ток,
фазировката е безразлична. Важно е само нулата
на товара да не попадне погреишо на фаза (фиг. 60
г), защото лампите ще изгорят.
Ако натоварването се състои от електродвига-
тели, необходимо е те да се въртят в определена по-
сока. А това се постига с напълно определена по-
следователност на присъединяване на електродви-
гателите към мрежата.
Да разгледаме един пример. Нека вьртенето на
фазите в мрежата да става срещу часовниковата
стрелка (фиг. 60 а). Ако присъединим електродви-
гателя Д така, както е показано па фиг. 60 б, токът
ще достига максималните си значения означало в
намотката 2 (която е присъединена към фазата а),
след това в намотката 3 (тъй като след фаза а след-
ва фаза Ь) и накрая - в намотката 7. Значи роторът
на електродвигателя ще се върти срещу часовнико-
вата стрелка.
Ако присъединим електродвигателя по друг на-
чин (фиг. 60в,) така че токът да достига максимал-
ните си стойности най-напред в намотка 3, след това
в намотка 2 и накрая в намотка 7, роторът ще се
върти по часовниковата стрелка.	*
183
Ичмер	Напре	Сч(>а ,и
Ване	Ненце	рано
а- Ь	Ина	Не
а. с	Ими	Не
а, а	Няма	л« :
Ь, а	Ина	Не
hi Ь	Ня1и1	Дч ..
bl С	Ими	Не
с- а	Има	Нс
с, Ь"	Има	Не
г, <	Н4м>’	Ап
HjM₽p Hanpe
tune жение
bi	Има
J>)	Има
с Има
с, Il Имо
L4>iHu
pa>'£
Няма
Нина
ними
Няма
Нэмир Напре
Ьане женим
| с Имо
ОЬио
рано
Не”
ср о Нямд
। • а JJiki
l с НЯма
Д«
Hr
А«
Фиг <Я1 Прииципни схеми <ц сфа (Иране
184
.$а да vc Himwiii иосоказд mi Mbprcuc Hit елект
родни Hi геля, доспи ьчио С ДИ ус размерят меггогв
иц»ху клсмитс ни две фази
ДсЙСТВИГСЛНО JU С ИСК гроднш н геля е ВИЖИН C.JMO
iiofOKnT.i на нъртене. а гя ее запи та при гри варили
та на при*-1.сдн11яв>|пе, а именно: а, />, с, Ь, с. и. <.
«, Ь, но ее изменя обратно, ако вьн вески <>i гези
вариапти се размерят местата на конто и да е дне
фа 1И и, с, h, b, а, с,- с, Ь, а
Да рияледаме два типични случая ia присьеди-
цянанг на трансформатора 1 ’към мрежата, която
получава «ахранванс от i рансформатора 11.
Грансформаторнте имаг еднакви вторични ни
прежеиия, еднакви групп на соединения (вж. 88) и
jii.i'iH могат да работят паралелно, но още не са
гфазнрапи. Заддчата се сытой в юна да се сфази-
рат. т. с. изводите и,, bf, на трансформатора Г2
да се присоединит с вопил по към шипи а, b и с.
На фш 60 изводите нг bt и сгса означсни Но
при фазиронкага е неизвестно в какьв рсд те идват
к ьм шинии’ За юна. прсди да се присьедини гране
форматоры /2 към iiiHHnie, е необходимо да се
пронедаг съотвстнн тмернаним, например с иО*
мощта на вол гмезт,р'
1-ИИ случай. Нулитс па трапсформаюризе сн
1 Зц ПГ1И цел е опиши ди кс nuiijyiuiT лампи, т|.й мио между
мсефдчирднитс и1ноди може да сс получи диойич линейно iiatipe
женино. В мрежи с 380/221) V 'го с 760 V.
185
съединени (фиг. 60 д). Волтметърът V се включва
поредно между всеки извод на трансформатора ар
bt и с; и шините а, b и с, например в такъв ред, как-
то е посочено в таблицата към фигурата. Между
различните фази - b, at - с, Ь, - а, - с, с, - а,
с,- б волтметърът ще покаже напрежение. Между
еднаквите фази at - a, bt~b, с,-с няма напрежение.
Във верността на този извод лесно може да се убе-
дим по векторната диаграма, дадена също там.
2-ри случай. Нулите на трансформаторите не са
с ьединени. В това е необходимо предварително да
се убедим, тъй като те могат случайно да се съеди-
нят през земята, ако са неизправни пробивните
предпазители (вж. §2, фиг. 23).
Преди измерването е необходимо да се съедини
един от изводите, например а, (фиг. 60е), с една от
шините, например с шина Ь. На фигурата е показа-
но съединение през съпротивление г, което винаги
е полезно да се включи за избягване на късо съеди-
нение по непредвидени причини. Измерването се
извършва между изводите bt и с; и шините а и с
съгласно таблицата и векторната диаграма От нея
се вижда, че фазировка не се получава. Защо? За-
щото сме съединили фаза а,с шина Ь, т. е. несфази-
рани изводи. Ясно е, че и другите чифтове изводи
не са могли да се сфазират.
След неуспеха при съединяването на извода а; с
шината b се налага да се изпита друго съединение
186
(фиг. 60ж). То се оказва удачно: изводът е съеди-
нен с шината т. е. сфазиран. Затова при измерва-
нията между изводите о, и шината а, а също между
изводите Cj и шината с няма напрежение (вж. табли-
цата), което свидетелствува за това, че и те са сфа-
зирани.
Някои грешки при сфазиране и тяхното пре-
дотвратяване. Сфазирането е сложна и твърде
разнообразна дейност. Тук ще обърнем внимание
на две разпространени грешки: 1) на сфазирането с
помощта на фазоуказател, което не бива да се пра-
ви в никакъв случай; 2) на безразличното отноше-
ние към присъединяването към шините на генера-
торите и вторичните намотки на трансформатори-
те, захранващи мрежата.
Фазоуказателят показва само посока-
та на въртене на фазите и нищо повече. А както
вече бе посочено по-горе, въртенето има една и
съща посока при няколко варианта на присъединя-
ване, сред конто има и такова, при което не е из-
ключено съединение с разноименни фази, т. е. късо
съединение.
Фигура 61 илюстрира грешка при сфазиране
преди съединяването на две секции с различно раз-
положени шини. На 1-та секция шините са разполо-
жени по редаа, Ь, с, на 2-та-с, а, Ь. Фазоуказателят
ФУ показва независимо от това една и съща посока
на въртене. И ако на това основание направим
187
ipculiii) заключение ла юна, че шипите ui двете
секции см сфнзирмии, и in соединим, кикто е пока*
ишо ни фиг. 61, ще станс kj.m> съединение.
Ф»|	01. С филирннсн) не Оива да се илп,лнмва с номощгп на
фим>укнъиел
Ненранилното ирисъединяване кьм шипите на
шхранващия генератор или към вторичната намот
ка на трансформатора може да доведе до промина
п послсдоватслността нм фазите на шипите. В ре*
|ул'пгт на такава t решка всички електродвигатели,
ыхранващи се от шипите, ще ишочиат да се нъртяг
в обратна посока, в което лесно може да се убедим
188
от фиг. о?. В горинта чист ни'фи1урята е покачано
п р п п и л н п прис-кединяйнне ня ггнератпрп Г
Фиг. 62. При кръстосваие на фазите на закранппщий изтпч
ник ще ее измени (Иютката на въртене на венчай
ирисъединени към него електродвигатели
към шините, при което роторите на двигателитс Д
Се въртят обратно на часовниковата стрелка. Па
долната част на фигурата е показано грешно
189
свързване: при присъединяване на генератора към
шините левият и средният извод са „кръстосани“.
Вследствие на това фазовата последователност на
намотките на електродвигателите се е изменила, за-
това техните ротори са започнали да се въртят в об-
ратна посока. По-по дробно със сфазирането на
електросъоръженията можем да се запознаем в [9].
Общи ИЗВОДИ. Сега, когато книгата е прочете-
на, полезно е да се направят няколко общи извода.
В книгата са разгледани съществени въпроси от
практическата електротехника за видовете съеди-
нения на намотките в електрическите уредби за
променлив ток. Въпреки привидната на пръв по-
глед простота на изпълнение на съединенията
същността на работата е твърде сложна и изисква
достатъчно подробни пояснения.
Сложността се определи главно от следното:
П ъ р в о, в магнитопроводите възникват Маг-
нитки потоци, конто трябвало по определен начин
да се затворят. В противен случай ще се наруши
магнитното равновесие, което може да доведе до
редица крайне неблагоприятни последствия.
Второ, има много причини за възникване на
несинусоидалии токове, съдържащи висши хармо-
ници. Те възникват във веригите на газоразрядни
лампи, съдържащи индуктивни съпротивления, в
изправителните уредби, при електрическата тяга на
променлив ток. Потискането на висшите хармони-
190
ци в значителна стелен зависи от вида на съединени-
ето на намотките.
Грето, неравномерно™ натоварване на
различните фази, а също прилагането на индуктив-
ности и канацитети във веригите могат недопусти-
мо да изместят неутралата, ако видът на съединени-
ето е избран, без да се вземат предвид конкретните
условия. Освен това в редица случаи се налага да се
създава изкуствена нула, да се получават зададени
измествания на фазите, да се сфазират апарати как-
то помежду си, така и със захранващата мрежа.
Ч е т в ъ р т о, за да работят трансформато-
рите в паралел, те трябва да имат строго определе-
ни групи на съединение.
Всички тези въпроси са разгледани в книгата
във взаимна връзка.
191
ЛИТ* РАТУЯ*
I Алексеи к о, IB Ппрапделнач р.чГич t rpa>ici|>op
Miilopiilt 11 :11|‘|(>1р!ЧК‘ф<)|>МнП’р|'П М , >ирр|ИЧ" |9б,7
1 В V (1 Г И *4 <1 Й. II И 1 pVlUIHI Р’елипгипч тр иичрорма
горой М., „Энергии", 1°77.
1 ,Ц о fl и ч, 11 А ДсАсгвие электрическою гони па чело
иска и цервам помощь пш'Грядйншему М , ..Энергии". 1’-*7г>
4.	К в г и н и и, И П 1 ipoMMnniF’iiiiiiM ллем'ррчнка М ,
„Пыс»1ап школа", 1М72
5.	К и гнев. В. Е. Электротехника i основами промыт
лепной электроники Учебное пособие для ПТУ М ..Нмпчия
школа", 14R0
6.	Минин. ГП Не<ину<оидалын.|е токи и их измерение
М . „Энергия", 1979.
7.	И а й ф е л ь д, М Р Заземление и другие защитные
меры. М., „Энергия" 147’
Я Пособие Д,чч изучения Правил 1елничсст?и экепптагации
электрических станций и сетей. М., „Энергия", I9t?5.
9	Ф и л а т О в, А. А. Фазировка электрического оборудо-
вания, М., „Энергоатомиздат", 1984.
10	Чернобровое, >1 В. Релейная ыщига М.
„Энергия", 1974.
192
СЪДЪРЖАНИЕ
УВОД ....................................    з
1.	Основни понятия и	определения .............  7
2.	Звезда .................................... 31
3.	Триъгълник ................................ 68
4.	Свойства на звездата и триъгълника ........ 75
5.	Понятие за магнитно равновесие на трансформа-
тора ....................................-	-.. 83
6.	Зигзаг ................................... 109
7.	Определяне на изводите на апаратите ...... 114
8.	Групи на съединение на трансформаторите .. 123
9.	Някои грешки при съединяване в звезда, трнъгъл-
ник, зигзаг .................................. 144
10.	Шестфазна звезда и двоен зигзаг .......... 149
11.	Разтворен триъгълник. Отворен триъгълник . 162
12.	Съединения на измервателните трансформатори 167
13.	Изкуствена нулева точка ................... 174
14.	Получаване на необходимого изместване на фазите 179
15.	Понятие за сфазиране ..................... 182
ЛИТЕРАТУРА ................................... 192
13 Звезда, триъгълник, зигзаг

ЗВЕЗДА, ТРИЪГЪЛНИК, ЗИГЗАГ
Автор Евгений Абрамович Камински
Преводач инж. Никола Иванов Градинарски
Националност руска
Второ преработено издание
Код 03 95331 25237
3155-32-87
Изд. №15497
Научен редактор инж. Станислава Тончева
Художник Петър Петрунов
Художествен редактор Антон Радевски
Технически редактор Антон Баев
Корекюр Дориана Григорова
Дадена за набор на 17. IV. 1986 г.
Подписана за печат м.юни 1987 г.
Излязла от печат м. юни 1987 г.
Формат 70x100/32
Печ. коли 12.25
Изд. коли 7,94
УИК 8,46
Тираж 9300 + 114
Цена 1,12 лв.
Държавно издателство „Техника", бул. Руски 6, София
Печат и брошура в ДП «Басил Александров» — Враца