在分析三相交流電路中的負載連接方法及關係時,必然要聯繫到線值及相值的關係,為理解其概念,首先應掌握有關定義。
1)線電壓。指相線(火線)與相線之間的電壓,即L1(U) 、L2(V)與L3(W)兩兩之間的電壓,通常用U線表示。我國低壓供電系統中的線電壓為380V,高壓供電系統中的線電壓為10kV、35kV、110kV等。
2)相電壓。指電源的每相繞組或每相負載兩端的電壓,通常用U相表示。低壓供電系統中的相電壓為220V,高壓10kV供電系統中的相電壓為5.8kV。
3)線電流。指流過相線中的電流,通常用I線表示。
4)相電流。指流過電源每相繞組或每相負載中的電流,通常用I相表示。
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不能籠統地說,380V就是線電壓,220V就是相電壓。確切地說,對三相四線制供電系統來說380V是線電壓,220V是相電壓,這是無可爭議的;但對負載而言則應另當別論,由於負載有星形 ( Y形)接法、三角形(△形)接法兩種接線方式,例如:負載為△形接法時,負載的相電壓等於電源的線電壓,即△接時的相電壓也是380V。另外,在實際工作中,我們給一臺電焊機接上兩條相線,此時,電焊機的相電壓是380V,一般稱為單相380V。
三相四線制供電系統中的負載有兩類,即單相負載與三相負載。凡有兩條引出線的電器或設備,如電燈、電爐、電風扇、電冰箱及電焊機等都是單相負載;另一類有U、V、W三個接線端的設備,如三相異步電動機等是三相負載。
負載接到三相電源上去,有Y形與△形兩種連接方式。負載以何種方式與三相電源連接,主要是根據負載的額定電壓和電源電壓來決定。
1負載的星形連接
將三相負載的一端分別接到三相電源的3條相線上,另一端接在零線上,稱為負載的星形連接,如下圖所示。
如果三相負載的性質(電阻性、電感性或電容性)和大小都相同,則稱為三相對稱負載或三相平衡負載。由於三相對稱負載的三相電流矢量和等於零,因此,星形連接點電位也為零,此時可以不接零線,即可採用三相三線供電方式,如三相異步電動機繞組的星形連接點不必接在零線上。
星形連接時,電源的線電壓是負載相電壓的√3倍,即:
U線=√3U相 即380V=1.732*220V
相位上,線電壓超前其對應的相電壓30度。
線電流等於相電流,即I線=I相。
2負載的三角形連接
將三相負載依次接在三相電源的兩根相線之間,接入順序是:A相負載的末端接B相負載的始端;B相負載末端接C相負載的始端;C相負載末端接A相負載的始端。如下圖所示:
三角形連接時,由於三相負載跨接在兩根相線之間,可以看出,負載的相電壓等於電源的線電壓,即
U相=U線
電源的線電流等於負載相電流的√3倍,即I線=√3I相,且線電流相位滯後於相電流相位30度。
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