Perché ci sono solo 3 fili su questa linea elettrica?

Quando ero in Alaska, ho visto una linea ad alta tensione, ma non ho visto il neutro.

Questo perché l'acqua è abbastanza conduttiva accanto ad esso da usare come neutra? O sono solo due fasi.

Dove vivo, in Colorado, tutte le linee elettriche hanno i due fili neutri in cima.

La maggior parte della trasmissione ad alta tensione a lunga distanza avviene in configurazione Delta trifase, che richiede solo tre cavi.

Ciò consente di risparmiare il costo del quarto cavo, utilizzato per la linea neutra. Evita anche problemi di correnti squilibrate che fluiscono attraverso il quarto cavo o la terra, poiché nella configurazione Delta qualsiasi squilibrio di corrente su una fase viene automaticamente condiviso sulle altre due fasi, riducendo le perdite.

Se si utilizza la configurazione Wye trifase con quattro cavi, questa è generalmente solo su brevi distanze nella stazione di generazione e presso la struttura dell'utente finale. La conversione ad ogni estremità è generalmente raggiunta dai trasformatori Wye-Delta.

Nella foto in basso in questo set i fili alle sommità delle torri non si presentano bene, tranne per il fatto che uno di essi ha una sfera segnata apposta per avvisare gli aviatori. Questi fili superiori sono collegati alle cime delle torri senza isolanti e agiscono per deviare i fulmini nella struttura delle torri più vicine, e quindi nella terra tramite barre di terra, piuttosto che colpire i cavi di alimentazione e causare picchi di corrente e tensione nella griglia.

Inoltre, nella foto in basso, i sei cavi comprendono due linee di trasmissione Delta trifase indipendenti di tre cavi ciascuna.

Questa trasmissione è probabilmente trifase nella configurazione Delta, al contrario della configurazione Wye (Y). Delta non ha una linea neutra, mentre Wye ha. Collegamento di Wikipedia a circuiti trifase bilanciati Come puoi vedere, la connessione Wye ha una linea neutra, mentre il Delta no.

La trasmissione CA a lunga distanza è normalmente trifase senza neutro.

All'estremità ricevente, un trasformatore trifase abbassa la tensione dalla "gamma diversi kV" ai normali livelli domestici (forse un po 'più alto se alimenta un sistema intermedio). Per le famiglie, un neutro viene prelevato dal lato di uscita del trasformatore ma, sulla trasmissione a lunga distanza, il primario del trasformatore (che riceve la potenza) non ha bisogno di un neutro.

Nel mio paese, e probabilmente in molti altri paesi, c'è un filo di terra nella parte superiore di ciascun pilone. Questo filo di terra è lì per motivi di protezione contro i fulmini . Solo per la trasmissione di potenza sono necessarie solo le tre fasi, poiché la terra viene utilizzata come potenziale di riferimento. Per la trasmissione a lunga distanza non è inoltre necessario un filo neutro. Se non c'è nulla di sbagliato, nessuna corrente scorre mai sulla linea neutra.

Le linee elettriche ad alta tensione (quelle su enormi torri con lunghi isolanti) sono quasi senza eccezione corrente alternata trifase Delta, due gruppi indipendenti se la torre ha 6 fili. Nessun neutro o terra necessari. I due fili nella parte superiore della torre in Colorado non sono collegati alla distribuzione di energia.

L'unico posto in cui la compagnia elettrica appende fili neutri sono i circuiti a bassa tensione per case e piccole imprese - questi sono in genere gli unici consumatori di energia non trifase che la maggior parte delle persone incontra.

La trasmissione di potenza trifase non necessita di un filo neutro. Questo fa parte della sua attrazione. Riduce la quantità di materiale utilizzato per realizzare le linee di trasmissione di 1/4

Le tensioni sono sfasate di 120 gradi, ad esempio A porta B per 120, B linea C per 120, C linea A per 120.

La matematica di ciò è che A + B + C sommano fino a 0, e quindi non hanno bisogno di un quarto filo neutro.

Quando mi è stato insegnato questo materiale a scuola negli anni '70, AFAICR i diagrammi erano tutti a stella / stella; forse eravamo ancora entusiasti della "National Grid" del Regno Unito, quindi questo potrebbe essere stato insegnato a 16 anni, ma probabilmente l'ho coperto in Fisica a 17-18 anni. Quindi la nostra spiegazione potrebbe essere stata semplificata :-)

I circuiti a 3 o 4 fili di potenza trifase di wikipedia mostrano che il neutro è opzionale in stella / stella e non necessario in delta. Questo spostamento di fase di 120 gradi è la tecnica usata e Wikipedia copre la teoria in circuiti bilanciati

Potresti dimostrarlo se disponi di un foglio di calcolo in grado di disegnare tre grafici a linee simultanei, creando tre colonne contenenti sin (x), sin (x + 2pi / 3), sin (x-2pi / 3) (alcuni pi di lunghezza) e tracciarli.

Questa scuola di fisica mostra i grafici della matematica che IMHO sono più chiari dei diagrammi wikipedias.

Dove vivo, in Colorado, tutte le linee elettriche hanno i due fili neutri in cima.

No, non lo fanno. Ciò che la tua foto mostra sono due fili del parafulmine nella parte superiore della torre. Quindi ci sono due gruppi trifase separati su entrambi i lati della torre.

Le linee di trasmissione non servono una varietà di carichi; servono sottostazioni. Non servono affatto carichi monofase.

Il genio di Tesla è che ha capito che la potenza trifase a 120 gradi poteva essere cablata in una configurazione "delta" senza far esplodere nulla. Ciò richiede solo 3 fili, al contrario dei 4 richiesti dal "wye" trifase o o bifase.

I grandi carichi industriali (come le sottostazioni) non necessitano particolarmente di neutralità per nulla, quindi il delta viene utilizzato per l'economia del filo.

Quando vedi un quarto o settimo filo sulle linee di trasmissione, è un attrattore di fulmini per mantenere il fulmine lontano dai conduttori.

La potenza delta è ottima per la distribuzione ad alta potenza; viene abbattuto in "fase" o trifase vicino al cliente. È stato anche noto che l'industria utilizza 480 delta, sebbene 480 wye / 277 per gamba sia più versatile.

Un vantaggio di 480 delta è che può essere fornito come un sistema isolato - a volte è importante, per esempio, se verrà rettificato in DC.

La linea di trasmissione mai connessa a stella o triangolo dipende dalla sorgente a cui è connessa poiché tutti i generatori sono collegati a stella nella rete del sistema di alimentazione bz dei suoi vantaggi come meno isolamento (vantaggio principale) e solo un semplice relè di guasto a terra del 90 percento di viene rilevato un errore, ma i generatori sono progettati per essere bilanciati, quindi tutto dipende dal carico se il carico è bilanciato, quindi non ci sono problemi perché la corrente neutra è zero quindi non usiamo il filo neutro. Ma in caso di forte squilibrio come (guasti asimmetrici) la terra viene utilizzata per il flusso della corrente di sequenza zero perché tutti i trasformatori e i generatori hanno la loro messa a terra neutra. Ecco perché il filo neutro è richiesto solo per soddisfare il carico monofase (scopo di distribuzione)

Esiste una capacità tra le linee elettriche trifase e la terra sotto le linee elettriche.
Se tutte le linee sono alla stessa distanza dal suolo, ognuna produrrà la stessa Capicitance durante il ciclo trifase. Su queste torri normalmente non vedrai un quarto filo. Se le linee sono posizionate verticalmente sulla torre, in modo tale che ciascuna linea non sia equamente distante da terra, la capacità linea / terra sarà diversa per ogni fase. Questo risentirà del generatore come uno squilibrio. Quel quarto filo è posto in cima alla torre (a volte 2 di essi) è anche al potenziale di terra, in modo da rendere la capacità tra la linea più alta e il terreno più uguale alla capacità tra le linee inferiori e la terra. Ricorda che è il potenziale o la tensione tra i conduttori che crea capacità. È la corrente che scorre nei conduttori che causa l'induttanza. Ps. Controlla la legge OHMS per la corrente alternata.