三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力係統。
目前,我國生産、配送的都是三相交流電。三相交流電有很多優越性,比如使用三相交流電的電動機、發電機節能節材、維護方便……
發電機的轉子為一磁鐵,當它以勻角速度旋轉時,每一個定子綫圈都會産生交變電動勢。三個綫圈産生的交變電動勢的幅值和頻率都相同,位相彼此差120°。
工業上用的三相交流電,有的直接來自三相交流發電機,但大多數還是來自三相變壓器,對於負載來說,它們都是三相交流電源,在低電壓供電時,多采用三相四綫製。
在三相四綫製供電時,三相交流電源的三個綫圈采用星形(Y形)接法,即把三個綫圈的末端X、Y、Z連接在一起,成為三個綫圈的公用點,通常稱它為中點或零點,並用字母O表示。供電時,引出四根綫:從中點O引出的導綫稱為中綫或零綫;從三個綫圈的首端引出的三根導綫稱為A綫、B綫、C綫,統稱為相綫或火綫。在星形接綫中,如果中點與大地相連,中綫也稱為地綫。我們常見的三相四綫製供電設備中引出的四根綫,就是三根火綫一根地綫。
每根火綫與地綫間的電壓叫相電壓,其有效值用UA、UB、UC表示;火綫間的電壓叫綫電壓,其有效值用UAB、UBC,UCA表示,如圖7-2。因為三相交流電源的三個綫圈産生的交流電壓位相相差120°,三個綫圈作星形連接時,綫電壓等於相電壓的根號3倍。我們通常講的電壓是220伏,380伏,就是三相四綫製供電時的相電壓和綫電壓。但三相四級製供電時,也有下表所示的幾種電壓,用電時應予註意。
在日常生活中,我們接觸的負載,如電燈、電視機、電冰箱、電風扇等傢用電器及單相電動機,它們工作時都是用兩根導綫接到電路中,都屬於單相負載。在三相四綫製供電時,多個單相負載應盡量均衡地分別接到三相電路中去,而不應把它們集中在三根電路中的一相電路裏。如果三相電路中的每一根所接的負載的阻抗和性質都相同,就說三根電路中負載是對稱的。在負載對稱的條件下,因為各相電流間的位相彼此相差120°,所以,在每一時刻流過中綫的電流之和為零,把中綫去掉,用三相三綫製供電是可以的。但實際上多個單相負載接到三相電路中構成的三相負載不可能完全對稱。在這種情況下中綫顯得特別重要,而不是可有可無。有了中綫每一相負載兩端的電壓總等於電源的相電壓,不會因負載的不對稱和負載的變化而變化,就如同電源的每一相單獨對每一相的負載供電一樣,各負載都能正常工作。若是在負載不對稱的情況下又沒有中綫,如圖7-3所示,就形成不對稱負載的三相三綫製供電。由於負載阻抗的不對稱,相電流也不對稱,負載相電壓也自然不能對稱。有的相電壓可能超過負載的額定電壓,負載可能被損壞(燈泡過亮燒毀);有的相電壓可能低些,負載不能正常工作(燈泡暗淡無光)。像圖中那樣的情況隨着開燈、關燈等原因引起各相負載阻抗的變化。相電流和相電壓都隨之而變化,燈光忽暗忽亮,其他用電器也不能正常工作,甚至被損壞。可見,在三相四綫製供電的綫路中,中綫起到保證負載相電壓時稱不變的作用,對於不對稱的三相負載,中綫不能去掉,不能在中綫上安裝保險絲或開關,而且要用機械強度較好的鋼綫作中綫。
三相交流電出現正幅值的順序稱為相序,工程上通用的相序是正序 |