Слід відрізняти з'єднання в розімкнутий трикутник (рисунок 1, а) від з'єднання у відкритий трикутник (рисунок 1, б), званого іноді V-образним. Розглянемо на кількох типових прикладах області їх застосування.
Малюнок 1. Різниця між сполуками в розімкнутий (а) і відкритий (б) трикутники. Приклади застосування з'єднань в розімкнутий трикутник: утроітель частоти (в) і фільтр напруги нульової послідовності (г).
розімкнутий трикутник
Розімкнутий трикутник використовується, наприклад, в випрямних установках для одержання струму потрійний частоти, подмагничивающего зрівняльний реактор (дивіться статтю " Шестифазний зірка і подвійний зигзаг ", Малюнок 3, а) З цією метою застосовують утроітель частоти, який складається з трьох однофазних трансформаторів з сильно насиченими магнитопроводами. Первинні обмотки утроітеля частоти з'єднані в зірку з ізольованою нейтраллю, вторинні - в розімкнутий трикутник (рисунок 1, в). Сильне насичення магнитопроводов, їх мале магнітне опір, непрохідність нейтрали первинної обмотки для струмів третьої гармоніки - все це забезпечує виникнення у вторинних обмотках електрорушійної сили (е. д. с.) потрійний частоти, совпадающі х в часі у всіх фаз (дивіться статтю " Поняття про магнітне рівновазі трансформатора "). Тому через УР, який замикає контур вторинних обмоток утроітеля частоти, проходить струм потрійний частоти, що і потрібно в даному випадку (дивіться статтю" Шестифазний зірка і подвійний зигзаг ").
Наступний приклад дан з іншої області. На малюнку 1, г показаний фільтр напруги нульової послідовності 1, який служить для виявлення замикань на землю в мережі з ізольованою нейтраллю. Первинні обмотки з'єднані в зірку, її нейтраль обов'язково заземлена, завдяки чому первинна обмотка кожної фази включена на її напруга щодо землі. Вторинні обмотки, з'єднані в розімкнутий трикутник, живлять реле Р.
У нормальних умовах, а також при коротких замиканнях, але без заземлення геометрична сума фазних напруг дорівнює нулю. Отже, напруга на обмотці реле дорівнює нулю і воно не спрацьовує. Однак при замиканні на землю в напружених з'являється складова нульової послідовності U 0. Реле спрацьовує і виробляє задані дії (включає сигнал, відключає заземлений ділянку, включає резерв тощо).
Звертається увага на наступне. Заземлення нейтрали первинної обмотки (рисунок 1, г) - необхідна умова для дії схеми. Заземлення вторинної обмотки - засіб забезпечення безпеки (дивіться статтю " Схема з'єднання "Зірка "). Токи третє гармонік в контурі вторинних обмоток не виникають, так як трансформатори напруги працюють при малих індукціях, завдяки чому їх магнітопроводи далекі від насичення.
відкритий трикутник
Відкритий трикутник в силових електроустановках рідко використовується, але в ланцюгах вимірювання, обліку та складних релейних захистів знаходить найширше застосування.
На малюнку 2, а у відкритий трикутник з'єднані два однофазних силових трансформатора. Це рівнозначно тому, що з трифазної групи один трансформатор просто не підключено, але все зовнішні висновки як з первинної, так і зі вторинної сторони залишені. Особливості такого з'єднання полягають у наступному:
1. У фазах ab і ac проходять лінійні струми, зрушені по фазі при активному навантаженні щодо відповідних фазних напруг на 30 °. Значить, кожен трансформатор при активному навантаженні працює з cos φ = 0,866 (а не cos φ = 1). Тому що віддається потужність двох трансформаторів, з'єднаних у відкритий трикутник, становить не 2/3, а тільки 58% (2/3 від 86,6%) потужності, яка була б при закритому трикутнику.
Малюнок 2. Приклади з'єднань у відкритий трикутник.
2. Різні опору для лінійних струмів порушують симетрію під навантаженням.
Інший приклад, (рисунок 2, б) показує з'єднання у відкритий трикутник обмоток напруги 2 трифазного лічильника для трьохпровідних мереж трифазного струму (схема Арона). Струмові обмотки 1 включені в фази a і c. До обмоткам напруги підведені напруги між фазами ab і bc. Букви Г і Н відповідно позначають "генератор" і "навантаження". Зірочками відзначені початку обмоток (дивіться статтю " Приклади з'єднань вимірювальних трансформаторів ").
Третій приклад (рисунок 2, в) показує з'єднання у відкритий трикутник двох однофазних трансформаторів напруги. Таке включення застосовується в електроустановках високої напруги, якщо достатньо контролювати лінійні напруги U AB, U BC, U CA2. Вторинні обмотки трансформаторів напруги заземлені для забезпечення безпеки.
1 Пряма, зворотна і нульова послідовності - терміни методу симетричних складових, за допомогою якого розраховуються схеми з несиметричним навантаженням.
2 U AB = k × U ab, U BC = k × Ubc, UCA = k × Uca, де k - коефіцієнт трансформації трансформатора напруги, в нашому прикладі 10000: 100 = 100. Вольтметри градуируют в кіловольт.
Джерело: Камінський Є. А., "Зірка, трикутник, зигзаг" - 4-е видання, перероблене - Москва: Енергія, 1977 - 104с.