三相电知识

三相电

能产生幅值相等、频率相等、相位互差120°电势的发电机称为三相发电机；

以三相发电机作为电源，称为三相电源；

以三相电源供电的电路，称为三相电路；

U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压，电压为380V；

相与中性线之间称为相电压，电压是220V。

1,三相电源与单相电源的区别：发电机发出的电源都是三相的，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源。注意在这里交流回路中不能称做正极或负极，应该叫线端（民用电中称火线）和中性线（民用电中称零线）。

2,按照规定，380伏（三相）的民用电源的中性点是不应该在进户端接地的（在变压器端接地，这个接地是考虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位，用户端的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻的），供电方式是一根火线和一根零线（中性点引出线）构成回路，在单相三芯的电源插孔中还接有一根接地线。这是考虑到漏电保护器功能的实现，（漏电保护器的工作原理是：如果有人体触摸到电源的线端即火线，或电器设备内部漏电，这时电流从火线通过人体或电器设备外壳流入大地，而不流经零线，火线和零线的电流就会不相等，漏电保护器检测到这部分电流差别后立刻跳闸保护人身和电器的安全，一般这个差流选择在几十毫安）如果，把电源的中性点直接接地（这在民用电施工中是不允许的），漏电保护器就失去了作用，不能保护人身和电器设备的短路了。

：

（3）“三向电”的的概念是：线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。如果我们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点120度角，三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定会感应出三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置相差点120度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称为三相正弦交流电。工业用电采用三相电，如三相交流电动机等。

任两相之间的电压都是380VAC，任一相对地电压都是220VAC。分为A相，B 相，C相。线路上用L1，L2，L3来表示。（三相交流电因用途不同还有660VAC和6000VAC供电等）。

1.1 能产生幅值相等、频率相等、相位互差120°电势的发电机称为三相发电机；以三相发电机作为电源，称为三相电源；以三相电源供电的电路，称为三相电路。U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压，电压为380V。相与中心线之间称为相电压，电压是220V。

2.1 三相电负载的接法

分为三角形接法和Y形接法。

三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V；

Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三条火线之间的电压为3 80V，任一火线对零线或对地线的电压为220V。

三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3，即总功率=电流×电压（220V）×3（W=U×I×3）

2.2 三相电电表三相电电表有机械表、普通电子表、磁卡电子表三种，一般规格为： 1.5(6)、5(20)、10(40)、15(60)、20(80)、30(100) （电压3×380/220V~）。

注：电表的负荷，可通过选配不同变比的电感线圈以达到使用要求。如：规格为3x1(2)A的电表配电感线圈使用，选电感线圈变比为1：50，则每相可承载的最大额定电流为100A。

中性线

中性线

三相电的星形接法将各相电源或负载的一端都接在中性点上，可以将中性点引出作为中性线，形成三相四线制。也可不引出，形成三相三线制。

三相电的三角形接法没有中性点，也没有中性线。

在供电系统中，中性线零线的作用是什么﹖从题面上它本身就包含两个概念：中性线和零线。《电工学》中讲：变压器、发电机的绕组中有一点，此点与外部各接线端间的电压绝对值均相等，这一点就称为中性点，通常我们称它为０点；但是当中性点接地时，该点就称为零点；由中性点引出的导线，称为中性线；由零点引出的导线，则称为零线。由以上比较我们还可以得出电网中性点不同运行方式下的安全措施，即中性点的绝缘运行方式和中性点的直接接地运行方式。

中性点绝缘运行方式下应做到：①所有用电设备都必须采用保护接地，而不允许采用保护接零；②中性线的机械强度应与相线相同，中性线不允许断开；③中性线电流不应超过变压器二次线圈额定电源的２５％，三相负荷电流不应相差太大，以免影响三相电压的平衡；④杜绝中性线直接接地，低压配电盘必须设置三相绝缘监察装置，以便及时发现和排除低压电网中的接地故障；⑤配电变压器二次侧应加装４只避雷器，以防止雷电过电压。

中性点直接接地运行方式下应做到：①所有用电设备在正常情况下不带电的金属部分，都必须采用保护接零或保护接地；②在三相四线制的同一低压配电系统中，保护接零和保护接地不能混用，即一部分采用保护接零，而另一部分采用保护接地，但若在同一台设备上同时采用保护接零和保护接地则是允许的，因为其安全效果更好；

③要求中性线必须重复接地，因为在中性线断开的情况下，接零设备外壳上都带有２２０Ｖ的对地电压，这是绝不允许的

星形接法

星形接法

把三相电源三个绕组的末端、XY、Z连按在一起，成为一公共点O，从始端A、B、C引出三条端线，这种接法称为“星形接法”又称“Y形接法”。三相电源是由频率相同、振幅相等而相位依次相差120°的三个正弦电源以一定方式连接向外供电的系统。三个电源的联接方式有Y形和△形两种。

三相电的星形接法是将各相电源或负载的一端都接在一点上，而它们的另一端作为引出线，分别为三相电的三个相线。可以将中点（称为中性点）引出作为中性线，形成三相四线制。也可不引出，形成三相三线制。当然，无论是否有中性线，都可以添加地线，分别成为三相五线制或三相四线制。

对称三相四线Y－Y系统是常见常用的系统，有三条火线、一条中线。星形接法的三相电，线电压是相电压的根号3倍，而线电流等于相电流。当三相负载平衡时，即使连接中性线，其上也没有电流流过。三相负载不平衡时，应当连接中性线，否则各相负载将分压不等。

星形接法主要应用在高压大型或中型容量的电动机中，定子绕组只引出三根线。对于星形接法，各相负载平衡，则任何时刻流经三相的电流矢量和等于零。

星形(Y)接法和三角形(△)接法关系密切，其负载相电压、相电流与对称三相线电压、线电流关系如下：

星形(Y)接法：

I线＝I相，U线＝√3×U相，

P相＝U相×I相，

P＝3P相＝√3×U线×I相=√3×U线×I线；

三角(△)接法：

I线＝√3×I相，U线＝U相，

P相＝I相×U相，

P＝3P相＝√3×I线×U相=√3×I线×U线。

说明：三角(△)联接，Iab=Ia向量+Ib向量=(Ia+Ib)×cos30°=2Ia×√3/2=√3×Ia，线电流是相电流的根号三倍。

另一个重要的应用是电阻的星形联接。

电阻若构成星—三角式(Y —△)联接，则不能用串、并联公式进行等效化简，但它们之间可以用互换等效公式进行等效变换：（1、2、3是节点，R12表示1、2节点之间的电阻，是三角形联接的电阻。）

星(Y)到三角(△)：

R12＝R1+R2+R1R2/R3，规律：(ab)=a+b+ab/c ……再加上R

R13＝R1+R3+R1R3/R2，

R23＝R2+R3+R2R3/R1。

三角(△)到星(Y)：

R1＝R12R13/(R12+R13+R23)，规律：(a)=ab×ac/(ab+ac+cb)……再加上R

R2＝R12R23/(R12+R13+R23)，

R3＝R13R23/(R12+R13+R23)。

三相三线制

三相三线制（three-phase three-wire system）不引出中性线的星型接法和三角形接法。电力系统高压架空线路一般采用三相三线制，三条线路分别代表a，b，c 三相，我们在野外看到的输电线路，一回即有三根线（即三相），三根线可能水平排列，也可能是三角形排列的；对每一相可能是单独的一根线（一般为钢芯铝绞线），也有可能是分裂线（电压等级很高的架空线路中，为了减小电晕损耗和线路电抗，采用分裂导线，多根线组成一相线，一般2—4分裂），没有中性线，故称三相三线制。

三相四线制

[编辑本段]

概述

在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线制，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，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，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；在380V低压配电网中为了从380V相间电压中获得220V 线间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。

[编辑本段]

重复接地

不论N线还是PE线，在用户侧都要采用重复接地，以提高可靠性。但是，重复接地只是重复接地，它只能在接地点或靠近接地的位置接到一起，但绝不表明可以在任意位置特别是户内可以接到一起。这一点一定要切记，也要注意你的朋友是否有所违犯！！

[编辑本段]

A、B、C、N和PE线

应用中最好使用标准、规范的导线颜色：A线用黄色，B线用蓝色，C线用红色，N线用褐色/蓝色，PE线用黄绿色。

三相五线制是指A、B、C、N和PE线，其中，PE线是保护地线，也叫安全线，是专门用于接到诸如设备外壳等保证用电安全之用的。PE线在供电变压器侧和N线接到一起，但进入用户侧后绝不能当作零线使用，否则，发生混乱后就与三相四线制无异了。但是，由于这种混乱容易让人丧失警惕，可能在实际中更加容易发生触电事故。现在民用住宅供电已经规定要使用三相五线制，如果你的不是，可以要求整改。为了安全，要斩钉截铁地要求！

三相五线制

三相五线制

三相五线制包括三相电的三个相线（A、B、C线）、中性线（N线）；以及地线（PE线）。

中性线(N线)就是零线。三相负载对称时，三相线路流入中性线的电流矢量和为零，但对于单独的一相来讲，电流不为零。三相负载不对称时，中性线的电流矢量和不为零，会产生对地电压。

三相五线制

三相五线制分为TT接地方式和TN接地方式，其中TN又具体分为TN-S，TN-C，TN-C-S三种方式。

TT接地方式：

第一个字母T表示电源中性点接地，第二个T是设备金属外壳接地，这种方法高压系统普遍采用，低压系统中有大容量用电器时不宜采用。

TN-S接地方式：

字母S代表N与PE分开，设备金属外壳与PE相连，设备中性点与N相连。

其优点是PE中没有电流，故设备金属外壳对地电位为零。主要用于数据处理，精密检测，高层建筑的供电系统。

TN-C接地方式：

字母C表示N与PE合并成为PEN，实际上是四线制供电方式。设备中性点和金属外壳都和N相连。由于N正常时流通三相不平衡电流和谐波电流，故设备金属外壳正常对地有一定电压，通常用于一般供电场所。

TN-C-S接地方式：

一部分N与PE分开，是四线半制供电方式。应用于环境较差的场所。

当N和PE分开后不允许再合并。

中国规定，民用供电线路相线之间的电压（即线电压）为380V，相线和地线或中性线之间的电压（即相电压）均为220V。进户线一般采用单相二线制，即三个相线中的任意一相和中性线（作零线）。如遇大功率用电器，需自行设置接地线。

三相五线制标准导线颜色为：A线黄色，B线蓝色，C线红色，N线褐色，PE线黄绿色或黑色。

N线即为零线,也有做成蓝色的.

感应电动势

我们知道，要使闭合电路中有电流，这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的。在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感生电动势的那部分做切割磁力线运动的导体就相当于电源。

感生电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系。理论和实践表明，长度为l的导体，以速度v在此感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时，在B、l、v互相垂直的情况下导体中产生的感应电动势的大小为：ε=Blv 式中的单位均应采用国际单位制，即伏特、特斯拉、米每秒。

电磁感应现象中产生的电动势。常用符号e表示。当穿过某一不闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中虽无感应电流，但感应电动势依旧存在。当一段导体在匀强磁场中做匀速切割磁感线运动时，不论电路是否闭合，感应电动势的大小只与磁感应强度b、导体长度l、切割速度v及v和b方向间夹角θ的正弦值成正比，即e＝blvsinθ。

在导体棒不切割磁感线时，但闭合回路中有磁通量变化时，同样能产生感应电流。

应用楞次定律可以判断电流方向。