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1、 三相四线制路灯照明系统N线不平衡电流探析 纪育初Summary：在使用三相四線制的路灯系统运行时，其运行是一个动态的过程，运行中可能存在多种不对称状态。本文概括地说明了三相四线制路灯系统，对三相四线路灯系统在负载不对称状态下的N线电流大小进行详细地分析，得出了在 N线截面选择方面合理的标准，就是三相四线路灯线路的N线截面要和相线截面相同。Key：路灯线路;N线截面;三相四线对称电源;不平衡电流0 引言随着我国经济的不断增长，城市化进程加快，城市的基础设施建设也得到了进一步的完善。但是在城市的路灯照明系统中，经常发生线路和电流故障等问题，影响了路灯照明系统的正常稳定运行，如何通过分析路灯系统来
2、提高路灯系统的运行效率和稳定性成为了人们关心的问题。下面就此进行讨论分析。1三相四线制路灯系统概述由三相四线对称电源供电的路灯线路，一般将路灯的个数设置为3的整倍数。由于每个灯泡的技术参数相同，这样可以使得每相连接的路灯个数相等，使得路灯线路运行在三相平衡状态。路灯一般依次接在A、B、C三相上，连接示意图见图1。图1 三相四线路灯线接线示意图1中由于灯泡的技术参数相同，每相的路灯数量相等，且供电的三相四线电源也是对称的，故三相电流、也是對称的，向量关系如图2所经验交流示。路灯光源一般采用气体放电灯，这种灯是感性负载，相电电流滞后于相电压1个角度，0IB0即A相亮灯数量多于B相时，可以将IA看作
3、常量，I2N看作以IB为自变量的函数，则I2N的几何图形为1条开口向上的抛物线的一部分，在IB=IA/2时，I2N取得最小值/4I2A，I2N的取值范围为（/4I2A，I2A），所以IN的取值范围为（/2IA，IA）。与、的向量關系如图5，其中的终点落在三角形ABO中，当落在线段AB的中点时，IN取最小值/2IA，当落在B点时，IN取最大值IA。当IBIA0即B相亮灯数量多于A相时，同理可以将IB看作常量，I2N看作以IA为自变量的函数，IN的取值范围为（/2IB，IB）。从以上分析发现，在三相中只有两相灯亮的情况中，零线不平衡电流IN总是不大于亮灯数量多的那相的电流，最坏情况是A、B两相所有
4、路灯全部正常即IA=IB时，IN达到最大值。图5三相中只有两相灯亮时的N线电流取值范围2.3三相中均有灯亮三相中均有路灯正常。考虑到一般情况，假设A、B、C三相中正常的路灯个数未知，即IA、IB、IC的大小未知，但每1相负载的功率因数与灯的数量无关，其等于单个路灯的功率因数，所以三相的功率因数是相同的，功率因数角为，、依次滞后于、角度而互差120，向量關系如图6。下面分3种情况分析IN的大小。图6三相中均有灯亮时的向量关系第1种情况是IA=IB=IC，此时，由于、对称分布，所以IN=0。第2种情况是有两相电流相等且大于或者小于第3相电流。以A、B两相电流相等为例，即IA=IBIC或者IA=IB
5、與的和的大小IA+B=IA=IB，比滞后60（向量关系见图6），比滞后180即两者方向相反。如果IA=IBIC，则IN=IA-ICic。因此，在第2种情况中in总是小于IBIC，其向量关系如图7所示。与的和为，同2.2分析可知IB+C的取值范围为（/2IB，IB），滞后于角度的取值范围为（0，60）。由于滞后于120，所以滞后于角度的取值范围为（120，180）。可以证明向量和向量之和向量的大小|A+B|与向量和向量之间的夹角（0IBIB+C，同2.2分析可知IA+B+C的取值范围为（/2IA，IA），所以当滞后于角度为120+d时，IA+B+Cia。随着/ia。随着滞后于的角度在（120，1
6、80）范围内逐渐增加，IA+B+C逐渐减小，所以在滞后于角度的取值范围为（120，180）时一定有IA+B+Cia成立，/ia成立，=IA+B+C与、的向量关系见图7，图7中的终点落在三角形ABO中。以上分析可知，在第3种情况中IN总是小于、中電流最大的那1相的电流。图7三相中均有灯亮时的N线电流取值范围3 结语综上所述，三相四线制路灯系统线路运行状态为不平衡时，不平衡电流在N线中的数值就不会比三相中电流最大的那1相的电流大，但是，在只有1相亮灯和只有两相亮灯并且两相亮灯的数目相同时，N线中的不平衡电流等于相电流。所以以电流为依据选择导线截面积的话，三相四线制路灯系统线路选择的N线截面應与相线截面相同。Reference：1胡志轶.路灯配电及接地保护方式的探讨J.工程管理前沿，2014年第12期.2史军 赵文忠 刘永科 万健如.三相四线制不平衡负载系统无功及谐波电流检测J.低压电器，2008年07期.基层建设2014年25期基层建设的其它文章浅析钢筋混凝土框架施工阶段的常遇主要技术质量问题刍议道路施工质量控制和质量问题防治复杂高层建筑结构的若干关键设计技术研究地铁车站防灾设计的思考市政道路工程沥青路面施工技术的探讨加强水利工程有效管理的策略 -全文完-
