大家好,今天我來給大家說一說我們日常生活中的三相電源的連接和三相負載的連接相關知識。
一、三相電源的連接
通常,把三相電源(包括發電機和變壓器)的三相繞組接成星形或三角形向外供電。
1.三相電源的星形連接
三相電源的星形連接
把三相繞組的末端X、Y、Z連接一起,從首端A、B、C引出連接負載的導線,如圖2-12所示,稱為星形連接。三相繞組末端的結點稱為電源的中心點,以字母O表示,其引出的導線稱為中線,又稱為零線。每相引出的導線稱為相線,俗稱火線。有中線的三相供電方式稱為三相四線制,不引出中線的三相供電方式稱為三相三線制。
相線與中線的電壓稱為線電壓,其瞬時值和有效值分别用ua、UB、uc和Ua、UB、Uc表示。任意兩相線間的電壓稱為線電壓,其瞬時值和有效值分别是uAB、UBC、UCA和UAB、UBC、UCA 表示。用相量法分析可得:線電壓超前所對應的相電壓30O,即UAB超前UA300 ;線電壓是相電壓的√3倍, 即:UAB=√3UA, UBC=√3UB, UcA=√3Uc。由于相電壓是對稱的,則線電壓也是對稱的,見圖2-12(b)。采用這種接法的特點是電源向負荷提供兩種電壓,即相電壓和線電壓,相當于平常低壓系統所說的220V和380v兩種電壓。
2.三相電源的三角形連接
一相繞組的末端與相鄰一相繞組的首端依次連接,組成封閉的三角形,再從三首端A、B、C引出三根端線,如圖2-13(a)所示,稱為三角形連接。由于繞組本身已構成閉合回路,必須使閉合回路内的電動勢之和為零。因三相繞組産生的是三相對稱正弦電動勢,可以滿足上述條件。但若有一根頭尾接錯,則會引起閉合回路中的總電動勢為一相電動勢的2倍,緻電源繞組燒毀,其矢量關系如圖2-13(b)所示。故接線前,應正确判定各繞組的首末端。
采用三角形接法時, 線電壓等于相電壓, 即UAB=UA, UBC=UB, UCA=UC電源隻能輸出一種電壓。
電源的三角形連接
二、三相負載的連接
對于三相負載而言也存在兩種接法:星形和三角形兩種。
1.負載的星形接法
将三組負載的一端接到三相電源的相線上,另一端連接在一起并接到中線上,如圖2-14所示,稱為負載的星形接法。流過各相負載的電流稱為負載的相電流,其正方向從電源到負載。流過中線的電流稱為中線電流,其正方向從負載中點到電源中點。
負載型形接法
負載作星形連接時,負載兩端承受電源的相電壓。線電流等于相電流,即I線=I相。
根據基爾霍夫電流定律,中線電流等于各相負載電流的相量之和,即
I0=IA IB IC
由于中線是作為三相電流公共回路用的,一般中線電流比線電流小,因此,中線導線的截面積一般可比相線截面積小些。當三相負載阻抗的大小和性質相同時,即三相負載對稱平衡,則中線電流為零,可省去中線,成為三相三線制供電。照明電路的負載,一般總是不平衡的,故需采用具有中性線的供電回路。
對三相四線制供電,中線在正常工作時,不允許斷開,否則會使負荷大的一相端電壓較正常相電壓低,負載小的那相端電壓較正常相電壓高,嚴重時會燒壞電器,而對單相負荷則不可能有回路,因此,規定在中線幹線上不允許安裝熔斷器和開關設備,并選用機械強度高的導線。
2.負載的三角形接法
将三相負載分别接在三相電源的兩根相線之間,如圖2-15所示,稱為負載的三角形接法。負載三角形接法隻能應用在三相負載平衡條件下。負荷兩端的電壓稱為相電壓,且相電壓等于三相電源的線電壓;而線電流等于相電流的√3倍,并較相電流滞後30°
負載三角形接法
三相負載如何連接,應根據負載的額定電壓和電源電壓的數值而定,必須保證每相負載上承受的電壓等于銘牌上按接法折算為繞組上的額定電壓。對于380V/220V的三相四線制低壓供電系統,可分成以下幾種情況來考慮:
①當使用額定電壓為220V的單相負載時,應把它接在電源的端線與中線之間。
②當使用額定電壓為380V的單相負載時,應把它接在電源的端線與端線之間。
③如果三相對稱負載的額定電壓為220V,要想把它們接入線電壓為380V的電源上,則應接成星形連接。
④如果三相對稱負載的額定電壓為380V,則應将它們接成三角形連接。
星三角接線
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