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1、三相交流电引言 三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120角的交流电路组成的电力系统。三相交流电是世界电力系统所采用的主要供电方式，最为经济。第一章 基本介绍 仔细观察，可以发现马路旁电线杆上的电线共有 4 根，而进入居民家庭的进户线只有两根。这是因为电线杆上架设的是三相交流电的输电线，进入居民家庭的是单相交流电的输电线。自从 19 世纪末世界上首次出现三相制以来，它几乎占据了电力系统的全部领域。目前世界上电力系统所采用的供电方式，绝大多数是属于三相制电路。三相交流电比单相交流电有很多优越性三相交流电比单相交流电有很多优越性，在用电方面，三相电动机比单相电动机结构简单，价格便
2、宜，性能好；在送电方面，采用三相制，在相同条件下比单相输电节约输电线用铜量。实际上单相电源就是取三相电源的一相，因此，三相交流电得到了广泛的应用。使一个线圈在磁场里转动，电路里只产生一个交变电动势，这时发出的交流电叫做单相交流电。如果在磁场里有三个互成 120 度角的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势，这时发出的交流电叫做三相交流电。交流电机中，在铁芯上固定着三个相同的线圈 AX、BY、CZ，始端是 A、B、C，末端是 X、Y、Z。三个线圈的平面互成 120 度角。匀速地转动铁芯，三个线圈就在磁场里匀速转动。三个线圈是相同的，它们发出的三个电动势，最大值和频率都相同。这三个电动势的最大值
3、和频率虽然相同，但是它们的相位并不相同。由于三个线圈平面互成 120 度角，所以三个电动势的相位互差 120 度。第二章 四线制式工业上用的三相交流电，有的直接来自三相交流发电机，但大多数还是来自三相变压器，对于负载来说，它们都是三相交流电源，在低电压供电时，多采用三相四线制。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，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，
4、如果中点与大地相连，中线也称为地线。我们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。第三章 三相电压每根火线与地线间的电压叫相电压相电压，其有效值用 UA、UB、UC 表示；火线间的电压叫线电压线电压，其有效值用 UAB、UBC、UCA 表示。因为单相电变三相电三相交流电源的三个线圈产生的交流电压相位相差 120，三个线圈作星形连接时，线电压等于相电压的根号 3 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。我国日常电路中，相电压是 220V，线电压是 380V（380=根号 3220）。工程上，讨论三相电源电压大小时，通常指的是电源的
5、线电压。如三相四线制电源电压 380V，指的是线电压 380V。在日常生活中，我们接触的负载，如电灯、电视机、电冰箱、电风扇等家用电器及单相电动机，它们工作时都是用两根导线接到电路中，都属于单相负载。在三相四线制供电时，多个单相负载应尽量均衡地分别接到三相电路中去，而不应把它们集中在三根电路中的一相电路里。如果三相电路中的每一根所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三根电路中负载是对称的。在负载对称的条件下，因为各相电流间的相位彼此相差 120，所以，在每一时刻流过中线的电流之和为零，把中线去掉，用三相三线制供电是可以的。但实际上多个单相负载接到三相电路中构成的三相负载不可能完全对称。在这种情况下
6、中线显得特别重要，而不是可有可无。有了中线每一相负载两端的电压总等于电源的相电压，不会因负载的不对称和负载的变化而变化，就如同电源的每一相单独对每一相的负载供电一样，各负载都能正常工作。若是在负载不对称的情况下又没有中线，就形成不对称负载的三相三线制供电。由于负载阻抗的不对称，相电流也不对称，负载相电压也自然不能对称。有的相电压可能超过负载的额定电压，负载可能被损坏（灯泡过亮烧毁）；有的相电压可能低些，负载不能正常工作（灯泡暗淡无光）。随着开灯、关灯等原因引起各相负载阻抗的变化。相电流和相电压都随之而变化，灯光忽暗忽亮，其他用电器也不能正常工作，甚至被损坏。可见，在三相四线制供电的线路中，中线起到保证负载相电压时称不变的作用，对于不对称的三相负载，中线不能去掉，不能在中线上安装保险丝或开关，而且要用机械强度较好的钢线作中线。结论工业用电多使用 6kV 以上高压三相电进入厂区，经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。