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三相四线制中线与零线的作用_三相四线制接线图

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-01-13 14:05:32

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三相四线制接线图

三相四线制接线图1

三相四线制接线图2

三相四线制接线图3

三相四线制中线与零线的作用

三相四线,其中三条线路分别代表A,B,C三相,不分裂,另一条是中性线N(区别于零线,在进入用户的单相输电线路中,有两条线,一条称为火线,另一条称为零线,零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路,而三相系统中,三相自成回路,正常情况下中性线是无电流的),故称三相四线制。

由单相负载组成的三相电路,一般是不对称的,这时,应该采用三相四线制供电。中线的作用在于当负载不对称时,保证各相电压仍然对称,都能正常工作;如果一相发生断线,也只影响本相负载,而不影响其它两相负载。

但如果中线因故断开,当各相负载不对称时,势必引起各相电压的畸变,破坏各相负载的正常工作,所以在三相四线制供电系统中,中线是不允许断路的。

三相四线制中线的作用是流过三相负载的不平衡电流,来保持中性点的零点位,使负载电压保持不变。如果中线断了,不平衡的三相负载使得中性点转移,使负载最少的那一相电压最高负载因过电压损坏,而负载多的那一相电压过低无法工作。

此外,当采用保护接零的电气设备绝缘损坏发生碰壳时,短路电流将通过零线构成回路,由于零线阻抗较小,所以短路电流将很大,它促使保护装置迅速动作以断开电源,从而起到保护作用;中线线还是单相220V电气设备的电源回路。

在低压供电系统中,大多数采用三相四线制方式供电,因为这种方式能够提供两种不同的电压——线电压(380V)和相电压(220V),可以适应用户不同的需要。

在三相四线制系统中,如果三相负载是完全对称的(阻抗的性质和大小完全相同,即阻抗三角形是全等三角形),则零线可有可无,例如三相异步电动机,三相绕组完全对称,连接成星形后,即使没有零线,三相绕组也能得到三相对称的电压,电动机能照常工作。

但是,对于宅楼、学校、机关和商场等以单相负荷为主的用户来说,零线就起着举足轻重的作用了。尽管这些地方在设计、安装供电线路时都尽可能使二相负荷接近平衡,但是这种平衡只是相对的,不平衡则是绝对的,而且每时每刻都在变化。

在这种情况下,如果零线中断了,三相负荷中性点电位就要发生位移了。中性点电位位移的直接后果就是三相电压不平衡了,有的相电压可能大大超过电器的额定电压(在极端情况下会接近380V),轻则烧毁电器,重则引起火灾等重大事故;(电工技术之家 www.dgjs123.com)而有的相电压大大低于电器的额定电压(在极端情况下会接近 0V),轻则使电器无法工作,重则也会烧毁电器(因为电压过低,空调、冰箱和洗衣机等设备中的电动机无法起动,时间长了也会烧毁)。由于三相负荷是随机变化的,所以电压不平衡的情况也是随机变化的。

对于没有零线时中性点电位发生位移这个问题,很多人甚至一些电工无法理解,而理论计算又涉及到较深的电工基础知识(如电动势和阻抗的复数表示法以及复数的四则运算等),特别是当负载不是纯电阻时,计算相当繁琐,学生也难以弄懂,在大多数情况下也没有必要去计算。

通过以下例子来理解没有零线时各相负载两端电压的变化。

另外,如果某些电器采用接零保护(外壳接在零线上),零线中断后,就失去了接零保护,还有可能发生触电事故。

三相四线星形接法

在三相四线制供电时,三相交流电源的三个线圈采用星形(Y形)接法,三相负载星形接法,对称时,有中线和没有中线是一样的 当负载不对称也没有中线时,会使阻抗大的负载的实际相电压高于额定电压而变亮或烧毁,使阻抗小的负载相电压低于额定电压而变暗。均不能正常工作。

中线的作用:在三相不对称时,中线可以让三相负载仍获得对称的相电压而正常工作。即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起,成为三个线圈的公用点,通常称它为中点或零 点,并用字母O表示。

供电时,引出四根线:从中点O引出的导线称为中线或零线;从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线,统称为相线或火线。 在星形接线中,如果中点与大地相连,中线也称为地线。

常见的三相四线制供电设备中引出的四根线,就是三根火线一根地线。每根火线与地线间的电压叫相电压,其有效值用UA、UB、UC表示;火线间的电压叫线电压,其有效值用UAB、UBC,UCA表示,如图7-2。

因为,三相交流电源的三个线圈产生的交流电压位相相差120°,三个线圈作星形连接时,线电压等于相电压的 倍。我们通常讲的电压是220伏,380伏,就是三相四线制供电时的相电压和线电压。但三相四级制供电时,也有下表所示的几种电压,用电时应予注意。

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