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1、第4章 三相交流电路,【情景导入】 除夕之夜，家家户户张灯结彩，正当大家高高兴兴欢度节日的时候，突然米其家所在单元电路跳闸，顿时一片漆黑，大家急忙打电话找电工，好长时间之后问题才得以解决。米其心想：我要是知道供电配电的知识就好了，于是米其就开始研究电力供电和配电的知识。,三相交流电的表达式：,相电压相线与中线之间的电压，用 表示,线电压任意两根相线之间的电压，用 表示,4.1 认识三相交流电源,相序三相交流电源中，各相电压依次到达正的或负的最大值，其先后次序称为三相交流电的相序。,相序的意义实际工作中，相序具有重要意义，同一电力系统中的发电机、变压器、发电厂的汇流排、输送电能的高压线路和变电站
2、（所）都必须统一相序；三相异步电动机的旋转方向是由三相电源的相序决定的，改变三相电源的相序可以改变三相异步电动机的旋转方向，据此可以实现三相异步电动机的正反转控制。,国家技术标准规定采用不同的颜色来区别U（黄色）、V（绿色）、W（红色）三相，相序可以用相序器来测量。,4.2 连接三相交流负载,（1）三相交流电路中的负载由3个部分组成，其中每一部分称为一相负载。三相负载可以组成一个整体，如三相电动机，也可以是彼此独立的3个单相负载，如日常照明系统。 （2）各相阻抗相同的三相负载对称三相负载；各相阻抗不同的三相负载不对称三相负载。 （3）三相负载的连接方式星形连接（Y形）和三角形连接（形）。,将负
3、载接成星形,将负载接成三角形,三相负载作星形连接时，三相负载一端分别与三相交流电源的三根相线（即火线）相连，另一端共同接在三相交流电源的中性线（即零线）上，三相负载呈Y形结构，故又称Y形接法。三相负载作三角形连接时，三相负载依次首尾相接，3个连接点分别接到三相交流电源的3根火线上，三相负载呈形结构，故又称形接法,日常生活中配电线路的负载主要是按星形连接的，采用的是所谓的三相四线制形式，每一个用电器（A、B、C）是三相负载中的某一相上的用户而已,*4.3 认识三相交流电路规律,4.3.1 认识负载按星形连接的三相交流电路规律,三相对称负载作Y形连接,三相对称负载作Y形连接时，各电流电压存在下列关
4、系。 （1）各线电流相等，且各线电流等于各相电流（串联电路），即 IYL=IYP （2）中线电流IN=0。,高压输电采用三相三线制的原因 （1）由上述实验分析可知，对于对称三相负载，作星形连接时，中线上电流为零，省去中线不影响电路工作，所以对于对称的三相电路可以采用3根线传输，称为三相三线制。 （2）由前面的学习可知，电路电压越高，线路损耗越小。对于供电系统而言，为减少线路损耗，从发电厂到用户之间通常要经过变电站升压高压输电变压器降压低压配电的过程。对于升压变压器而言，其负载是降压变电站的三相变压器，三相变压器的三相负载是对称的，所以为节省线材，降低成本，高压输电一般均采用三相三线制。这就是人
5、们看到的高压输电采用3根线的原因。,三相不对称负载作Y形连接,在三相四线制中，中线存在的意义为什么熔断器必须装在火线上而不许装在零线上？ （1）当Y形连接的三相负载不对称时，各线（相）电流大小不相等，相位也不一定是120，中线电流不为零。 （2）当中线存在时，各相负载相电压均相等，均等于电源相电压，各相负载均能正常工作。 （3）当中线不存在时，各相负载相电压不相等，阻抗小的负载相电压减小（可能低于其额定电压），阻抗大的负载相电压变大（可能高于其额定电压），使负载不能正常工作，甚至发生事故。 （4）由于低压配电站连接的用户是若干小区或若干企业用户，数量相对较少，很难保证三相负载的平衡，所以低压输
6、电一般采用三相四线制。 （5）在三相四线制电路中，中线不能断开，所以规定中线上不准装熔断器和开关，同时中线要用机械强度较大的导线，以防止意外断开。此外在三相负载分配方面应尽量使其平衡，以减小中线电流降低损耗同时确保安全。,4.3.2 认识负载按三角形连接的三相交流电路规律,三相对称负载作形连接时的规律如下。 （1）三相负载相电压均等于电源线电压，即 （2）3根火线上的线电流相等，相位互差120，三相负载上的相电流 相等，相位互差也是120，且,不对称负载作形连接的规律如下。 （1）各相电压相等 （2）各相电流不再相等，3个相电流相位差也不一定是120。 （3）各线电流不再相等。 （4）三相总功率等于三相功率之和。,
