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1、负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路三相负载三相负载三相负载三相负载不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载： 不满足不满足不满足不满足 Z Z1 1 = =Z Z2 2 = = Z Z3 3 如：由单相负载组成的三相负载如：由单相负载组成的三相负载如：由单相负载组成的三相负载如：由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：Z Z1 1= =Z Z2 2= = Z Z3 3 如：如：如：如：三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机分类分类分类分类单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负
2、载：只需一相电源供电 如：如：如：如： 照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载负载负载三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电 如如如如 ：三相电动机等：三相电动机等：三相电动机等：三相电动机等星形接法星形接法ACB NZZZ三角形接法三角形接法ACBZZZ负载的两种接法负载的两种接法:负载的联接原则负载的联接原则n负载的接入原则负载的接入原则 应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加
3、于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。n尽可能使电源的各相负荷均匀、对称，从而使三尽可能使电源的各相负荷均匀、对称，从而使三相电源趋于平衡（星形连接中相电源趋于平衡（星形连接中IN=0,三角形连接三角形连接中中I相量为相量为0）n负载的连接方式负载的连接方式n单相连接单相连接n三相星形连接三相星形连接n三相三角形连接三相三角形连接n三相负载的额定电压如不特别指明均指线电压三相负载的额定电压如不特别指明均指线电压负载的额定电压负载的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结负载的额定电压负载的额定电压
4、= 电源线电压电源线电压应作应作 Y 联结联结 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形：角形：照明负载一般都联结成星形照明负载一般都联结成星形(具有中性线具有中性线)n单相负载n单相负载主要包括照明负载、生活用电负载及一些单相设备。单相负载常采用三相中引出一相的供电方式。为保证各个单相负载电压稳定，各单相负载均以并联形式接入电路。在单相负荷较大时，如大型居民楼供电，可将所有单相负载平均分为三组，分别接入A、B、C三相电路，如图下所示，以保证三相负载尽可能平衡，提高安全供电质量及供电效率。三相负载连接三相负载连接三相负载连接三相负载连接 (1
5、) (1) 电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压= =负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压； (2) (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。L L1 1L L2 2电源电源电源电源L3保险丝保险丝保险丝保险丝三相四线制三相四线制380/220伏伏N N 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载ACBNZZZ相电流相电流(负载上的电流负载上的电流)：线电流线电流(火线上
6、的电流火线上的电流)：负载星形接法负载星形接法 星形接法特点星形接法特点相电流相电流=线电流线电流* : 零线电流零线电流ACBNZZZ*线电压线电压=相电压相电压 , 线电压领先于相电压线电压领先于相电压30。ACBNZZZ1)1)负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压2)2)负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压3)3)线电流相电流线电流相电流线电流相电流线电流相电流Y 联结时：联结时：4)4)中线电流中线电流中线电流中线电流负载负载负载负载Y Y联结联结联结联结负载对称时负载对称时
7、,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。对称负载对称负载对称负载对称负载Y Y 联结联结联结联结所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。 负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。 结论结论: （1）若负载对称）若负载对称 则三相电流也对称。则三相电流也对称。* *只只需需计计算算一一相相电电流流，其其它它两两相相电电流流可可根根据据对对称称性直接写出。性直接写出。* *零线可以取消零线可以取消-三相三线制三相三线制中线电流中线电流:IN=IA+IB+IC=0（2）负载
8、不对称时，各相需单独计算。）负载不对称时，各相需单独计算。 设电源相电压设电源相电压 为参考正弦量，则为参考正弦量，则每相负载电流可分别求出。每相负载电流可分别求出。-必须有中线必须有中线(三相四线制三相四线制) 中线电流中线电流 0 IN = I1 + I2 + I3UA例例1 1：N+N RARBRCACB若若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。 负载为负载为电灯组，电灯组，流流 IN ;中
9、性线电流中性线电流 。IAINIBICUAUBUC解：解： 已知：已知：(1) 线电流线电流(2) 三相负载不对称（三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算分别计算各线电流各线电流1、对称三相负、对称三相负载：大小相等，载：大小相等，性质相同。性质相同。2、在三相不对、在三相不对称电路中，必须称电路中，必须采用带中性线的采用带中性线的三相四线制供电。三相四线制供电。3、在三相四线、在三相四线制中规定，中性制中规定，中性线不允许安装熔线不允许安装熔断器和开关，通断器和开关，通常还要把中性线常还要把中性线接地，使它与大接地，使它与大地电位相同，以地电位相同，以保障安全。保
10、障安全。相量图解析相量图解析4411441129例例例例2 2 2 2：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析解解: (1 1) ) A A相短路相短路相短路相短路1) 中性线未断中性线未断 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C 此时此时此时此时A A相短路电流相短路电流相短路电流相短路电流很大，将很大，将很大，将很大，将A A相熔断丝相熔断丝相熔断丝相熔断丝熔断，而熔断，而熔断，而熔断，而 B B相和相和相和相和C C相相相相未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压仍为仍为仍为仍为220V, 220V,
11、 正常工作。正常工作。正常工作。正常工作。 (1) A(1) A相短路相短路相短路相短路: : 中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。(2) A(2) A相断路相断路相断路相断路: : 中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压
12、。中性线断开时，求各相负载电压。 此情况下，此情况下，此情况下，此情况下，B B相和相和相和相和C C相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（220V) 220V) ，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。 2) A2) A相短路相短路相短路相短路, , 中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开时时时时, , 此时负载中性点此时负载中性点N N 即为即为即为即为A, A, 因此负载各相因此负载各相因此负载各相因此
13、负载各相电压为电压为电压为电压为 A AB BN NC CN Ni iA Ai iCi iB B+UAUBUC (2) A (2) A相断路相断路相断路相断路 2) 2) 中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开 B、C相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压, 正常工作。正常工作。1) 1) 中性线未断中性线未断中性线未断中性线未断变为单相电路，如图变为单相电路，如图变为单相电路，如图变为单相电路，如图(b)(b)所示所示所示所示, , 由图可求得由图可求得由图可求得由图可求得IBCU U A AU U B B+(b)(b) N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C(a)(
14、a)变压器低器低压侧的中性点是直接接地的，从中的中性点是直接接地的，从中性点引出的那根性点引出的那根线就是零就是零线。正常情况下，。正常情况下，因三相系因三相系统不可能不可能100%的平衡，零的平衡，零线上也上也是有是有电流流流流过的，只是很小，当然的，只是很小，当然对地也有地也有很低的很低的电压，一般没什么危害（一般没什么危害（规范要求，范要求，三相不平衡必三相不平衡必须控制在某些方面控制在某些方面5%以下以下）。）。但当零但当零线断了之后，断了之后，单相相电气不能构成回路，气不能构成回路，反而将火反而将火线的的对地地电压通通过电器器线圈圈传到已到已断掉的零断掉的零线上，上，这时零零线对地就
15、有很高的地就有很高的电压。零。零线还要重复接地，防止零要重复接地，防止零线断断线后后带电。 零线零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。地线地线PE是接地装置的简称，从变压器中性点接地后引出主是接地装置的简称，从变压器中性点接地后引出主干线，根据标准，每间隔干线，根据标准，每间隔2030米重复接地。米重复接地。分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地由分为保护接分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地由分为保护接地。防雷击接地和防电磁辐射接地。工作接地：是用它完成地。防雷击接地和防电磁辐射接地。工作接地：是用它完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求
16、接地电阻小于等于回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小于等于4保护接地：为防止人们在使用家电及办公等电子设时发生触保护接地：为防止人们在使用家电及办公等电子设时发生触电事故而采取的一种保护措施。家用电器及办公设备的金属电事故而采取的一种保护措施。家用电器及办公设备的金属外壳都设有接地线，如其绝缘破损外壳带电，则电流沿安装外壳都设有接地线，如其绝缘破损外壳带电，则电流沿安装的接地线泄入大地；用点规程规定保护接地电阻小于的接地线泄入大地；用点规程规定保护接地电阻小于4防电磁辐射接地：在一些重要部门为防止电磁干扰，对电子防电磁辐射接地：在一些重要部门为防止电磁干扰，对电子设备加装屏蔽网，安装
17、的屏蔽网要接入相应的接地系统，并设备加装屏蔽网，安装的屏蔽网要接入相应的接地系统，并要求接地电阻小于要求接地电阻小于4例题例题3、三相相等的复阻抗、三相相等的复阻抗Z40j30，Y形连形连接，其中点与电源中点通过阻抗接，其中点与电源中点通过阻抗ZN相连接。已知相连接。已知对称电源的线电压为对称电源的线电压为380V，求负载的线电流、相，求负载的线电流、相电流、线电压、相电压，并画出相量图。电流、线电压、相电压，并画出相量图。解：电源线电压已知，即解：电源线电压已知，即Ul=380V，Y接情况下接情况下一相计算电路中的复阻抗为一相计算电路中的复阻抗为 Z=40j30=50Y接三相电路的线电流等于
18、相电流，即接三相电路的线电流等于相电流，即 例题例题4：在如图所示的三相四线制电路中：在如图所示的三相四线制电路中, 外加电压外加电压UL=380 V, 试求各相负载电流及中线电流大小，并画试求各相负载电流及中线电流大小，并画出相量图。出相量图。 例题例题5：在对称三相电路，负载作：在对称三相电路，负载作Y连接，已知每相负连接，已知每相负载为载为Z=12+j16，电源线电压，电源线电压UL=380V。（1）求各相电流）求各相电流（2）计算电路中的功率因素）计算电路中的功率因素和功率和功率Q、S。1. 联结形式联结形式 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路线电流线电流线电流线电流:
19、: 流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流相电流相电流相电流相电流: : 流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流 、 、L1+L2L3i1i2i3Z31Z12Z23相量图相量图2312313130负载对称时负载对称时, 相电流对称相电流对称相电流对称相电流对称，即，即，即，即23(3) 线电流线电流由相量图可求得由相量图可求得为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即 。 线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流滞后滞后滞后滞后3030 。231231特点特点：线电
20、压线电压= =相电压相电压ACB负载负载的三角形接法及计算的三角形接法及计算( (1) 1) 联结形式联结形式UL=UP相电流相电流线线电电流流返回返回ACB( (2) 2) 各电流的计算各电流的计算*负载对称时，负载对称时，相电流对称，即相电流对称，即相电流对称，即相电流对称，即*负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。IBCIABI ICACAUBCUABUCAIBIC由相量图可求得由相量图可求得为此线电流也对称。为此线电流也对称。为此线电流也对称。为此线电流也对称。 线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相
21、应的相电流滞后滞后滞后滞后30303030 。IA-ICA例题例题1：如图所示电路中，当开关：如图所示电路中，当开关S闭合时，各安培表闭合时，各安培表读数均为。若将读数均为。若将S打开，问安培表读数各为多少？并打开，问安培表读数各为多少？并画出两种情况的相量图。画出两种情况的相量图。当当S打开后，对称三相打开后，对称三相接负载出现一相开路。此时接负载出现一相开路。此时A和和C火线上火线上串联的安培表中通过的电流实际上为一相负载中的相电流，即串联的安培表中通过的电流实际上为一相负载中的相电流，即等于；而等于；而B火线上串联的安培表数值不变，仍为。两种情况下的火线上串联的安培表数值不变，仍为。两种
22、情况下的相量图分别如图所示。相量图分别如图所示。 若若负载对称，负载对称， 相电流和线电流对称。相电流和线电流对称。 若若负负载载不不对对称称, ,由由于于电电源源电电压压对对称称, ,故故负负载载的的相相电电压对称压对称, ,但相电流和线电流不对称。但相电流和线电流不对称。 结论：结论：Il 滞后于与之对应的滞后于与之对应的 Ip 30o。 Il = 3 IpI1 I2 IL2 -I3I3 IL3 相量图相量图:IL1 三相负载采取那种联结方式三相负载采取那种联结方式 取决于电源电压和负载的额定取决于电源电压和负载的额定电压电压,原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。原则上应使负载的
23、实际工作相电压等于额定相电压。如如:某三相异步电动机某三相异步电动机,三相绕组的额定电压是三相绕组的额定电压是 220 V,若电源电压分别为若电源电压分别为 380 V 和和 220 V,应采取那种联结方式应采取那种联结方式? 答答:电源电源 380 V: Y 形联结形联结 电源电源 220 V: 形联结形联结 说明：说明： 若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。总结：Y- 联结UP = UlY 联结时：联结时：联结时：联结时：三相电源三相电源三相三线制三相三线制三相四线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一三相电源一般都是对称般都是对称的
24、，而且多的，而且多用三相四线用三相四线制接法。制接法。三相交流电路的小结三相交流电路的小结三相负载三相负载星形负载星形负载三角形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相负载对称时：三相负载对称时：负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，达不到额定电压， （负载电阻越大，负载承受的电压越高），负载电阻越大，负载承受的电压越高），负载电阻越大，负载承受的电压越高），负载电阻越大，负载承受的电压越高），都不都不能正常工作。因为照明电路中各相负载不能保证完全能正常工作。因为照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。保证零线可靠。中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。不允许接保险丝也不允许接刀闸。关于零线关于零线
