第五章三相電路___江蘇大學(xué)

1、電工技術(shù)（電工學(xué)電工技術(shù)（電工學(xué)I I）第二章 電路的分析方法the method of analyzing circuit 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS電工技術(shù)（電工學(xué)電工技術(shù)（電工學(xué)I I）第五章 三相電路 three phase circuit 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJ

2、SUJS 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室5.1 三相電源三相電源 5.2 負(fù)載星形連接的三相電路負(fù)載星形連接的三相電路5.3 負(fù)載三角形連接的三相電路負(fù)載三角形連接的三相電路5.4 三相電路的功率三相電路的功率 內(nèi)內(nèi) 容容 5.5 安全用電安全用電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室相電壓與線電壓在對(duì)稱三相電路中的關(guān)系相電壓與線電壓在對(duì)稱三相電路中的關(guān)系三相對(duì)稱電源和對(duì)稱負(fù)載的概念三相對(duì)稱電源和對(duì)稱負(fù)載的概念相電流與線電流在對(duì)稱三相電路中的關(guān)系相電流與線電流在對(duì)稱三相電路中的關(guān)系對(duì)稱三相電路電壓、電流和功率的計(jì)算方法對(duì)稱三相電路電壓、電流和功率的計(jì)算

3、方法 重重點(diǎn)點(diǎn) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電能可以由水能（水力發(fā)電）、熱能（火力發(fā)電）、電能可以由水能（水力發(fā)電）、熱能（火力發(fā)電）、核能（核能發(fā)電）、化學(xué)能（電池）、太陽能（太陽能電核能（核能發(fā)電）、化學(xué)能（電池）、太陽能（太陽能電站）等轉(zhuǎn)換而得。而站）等轉(zhuǎn)換而得。而各種電站、發(fā)電廠，其能量的轉(zhuǎn)換由各種電站、發(fā)電廠，其能量的轉(zhuǎn)換由三相發(fā)電機(jī)來完成三相發(fā)電機(jī)來完成。諫璧發(fā)電廠諫璧發(fā)電廠三峽水力發(fā)電站三峽水力發(fā)電站秦山核電站秦山核電站深圳展覽中心屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電站深圳展覽中心屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電站5.1 三相電源三相電源 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子

4、教研室一、一、三相電源三相電源SN 三相交流發(fā)電機(jī)示意圖三相交流發(fā)電機(jī)示意圖工作原理：動(dòng)磁生電工作原理：動(dòng)磁生電定子定子+轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子+eAeBeC+ (末端末端)(首端首端) 三相繞組示意圖三相繞組示意圖AX_+_ee單相繞組及其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)單相繞組及其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室sinAmeEtsin(120 )BmeEtsin(240 )sin(120 )CmmeEtEtt06322356276433253116eAeBeCXAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYC

5、BZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+A相B相C相三相電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式三相電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電動(dòng)勢(shì)的特征：三相電動(dòng)勢(shì)的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差大小相等，頻率相同，相位互差120120sinsin120sin120XAAmYBBmZCCmeeEteeEteeEt以以A相為參考相為參考滿足此特征的三相電動(dòng)勢(shì)稱為滿足此特征的三相電動(dòng)勢(shì)稱為三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)，由此構(gòu)成，由此構(gòu)成的電源稱為的電源稱為三相對(duì)稱電源三相對(duì)稱電源 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工

6、電子教研室AEBECE三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)：三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)：0ABCEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe相量關(guān)系：相量關(guān)系：sinsin120sin120AmBmCmeEteEteEt 瞬時(shí)值關(guān)系：瞬時(shí)值關(guān)系：0ABCeee 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室Em BeAeCel三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)最大值的先后順序出現(xiàn)最大值的先后順序稱為三相稱為三相電源的電源的相序相序： A - B - C 稱為正相序或順序稱為正相序或順序正相序正相序l供電系統(tǒng)三相電源的相序?yàn)楣╇娤到y(tǒng)三相電源的相序?yàn)?A - B - C ，表達(dá)式如前所示，表達(dá)式如前所

7、示二、三相電源的相序二、三相電源的相序 A - C - B 稱為負(fù)相序或逆序稱為負(fù)相序或逆序逆序時(shí)如何逆序時(shí)如何 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室1 1 連接方式連接方式在低壓系統(tǒng)在低壓系統(tǒng), ,中性中性點(diǎn)通常接地，所以點(diǎn)通常接地，所以也稱地線。也稱地線。 CAN BNABC中性線中性線( (零線、地線零線、地線) )中性點(diǎn)中性點(diǎn)端線端線( (相線、火線相線、火線) )相電壓相電壓：端線與中性線間的電壓：端線與中性線間的電壓CBAUUU、AuBuCu線電壓線電壓：端線與端線間的電壓：端線與端線間的電壓CABCABUUU、ABuCAuBCu此時(shí)電源向負(fù)載提供兩組電壓此時(shí)電源

8、向負(fù)載提供兩組電壓三、三相電源的星形連接三、三相電源的星形連接 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AABBCCueueue相電壓相電壓：火線對(duì)零線間的電壓，：火線對(duì)零線間的電壓， 其有效值記為其有效值記為UP。120 120 120 AUBUCU0120120APBPCPUUUUUU 三個(gè)相電壓是三個(gè)相電壓是對(duì)稱對(duì)稱的。的。 NABC中性點(diǎn)中性點(diǎn)AuBuCu 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室根據(jù)根據(jù)KVL定律定律ANBCAuBuCuABuBCuCAuA BABB CBCC ACAuuuuuuuuu012033012012039012003150ABAB

9、PPPBCBCPPPCACAPPPUUUUUUUUUUUUUUUUUULU三個(gè)線電壓是三個(gè)線電壓是對(duì)稱的對(duì)稱的（大小相等，頻率相同，相位互差（大小相等，頻率相同，相位互差120120）線電壓線電壓Ul= UP, ,且超前相應(yīng)的相電壓且超前相應(yīng)的相電壓3030。32 2 線電壓與相電壓的關(guān)系線電壓與相電壓的關(guān)系 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 30相量圖相量圖AUCUBUABUBU由相量圖分析線電壓與由相量圖分析線電壓與相電壓關(guān)系相電壓關(guān)系BC3 30330BCBCACACUUUUUUUU同理同理也可得到結(jié)論：電源也可得到結(jié)論：電源Y形連接時(shí)，線電壓形連接時(shí)，線電壓UL=

10、 UP,且超且超前相應(yīng)的相電壓前相應(yīng)的相電壓300，三相線電壓也是對(duì)稱的，三相線電壓也是對(duì)稱的。3330ABABAUUUU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 30相量圖相量圖AUCUBUABU 30 30CUBCAU在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為V380 V220LPUU、 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室3. 3. 三相電源的三角形連接三相電源的三角形連接p 連接結(jié)結(jié)論論：電電源源形形時(shí)時(shí) 線線電電壓壓相相電電壓壓 lUUABCBCUCAuBCuABu 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江

11、蘇大學(xué)電工電子教研室短路短路+E三個(gè)電源串接三個(gè)電源串接能否造成短路？能否造成短路？直流電源行嗎直流電源行嗎？AAeCeBeXYZBC+-EEE討論討論 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AAeCeBeXYZBCEmAeBeCe三相交流電源中三個(gè)三相交流電源中三個(gè)電源可以串接的原因電源可以串接的原因在于：在于：三個(gè)電源的電壓任何瞬間三個(gè)電源的電壓任何瞬間相加均為零。相加均為零。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室電力系統(tǒng)的負(fù)載，可以分成兩類。電力系統(tǒng)的負(fù)載，可以分成兩類。 一類叫做一類叫做單相負(fù)載單相負(fù)載：只需一相電源供電。只需一相電源供電。單相負(fù)載示例

12、單相負(fù)載示例電爐電爐電視機(jī)電視機(jī)白熾燈白熾燈5.2 負(fù)載星形連接的三相電路負(fù)載星形連接的三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室另一類叫做另一類叫做三相負(fù)載三相負(fù)載, ,分為對(duì)稱和不對(duì)稱分為對(duì)稱和不對(duì)稱三相負(fù)載示例三相負(fù)載示例ABCZZZZ對(duì)稱負(fù)載：對(duì)稱負(fù)載：其余的是其余的是非對(duì)稱負(fù)載非對(duì)稱負(fù)載ABCABCZZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相負(fù)載的一端連在一起與零三相負(fù)載的一端連在一起與零線相接；另一端分別與火線相線相接；另一端分別與火線相接的方式稱為：接的方式稱為：星形接法星形接法三相負(fù)載的首尾相連成一三相負(fù)載的首尾相連成一個(gè)閉環(huán)，然后

13、與三根火線個(gè)閉環(huán)，然后與三根火線相接的方式稱為：相接的方式稱為：三角形接法三角形接法三相負(fù)載有兩種接法三相負(fù)載有兩種接法: :ACB NZZZACBZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室ZB線電流：線電流：流過端線的電流流過端線的電流CBAIII、相電流：相電流：流過每相負(fù)載的電流流過每相負(fù)載的電流結(jié)論：結(jié)論： 負(fù)載負(fù)載Y Y聯(lián)聯(lián)結(jié)時(shí)，線電結(jié)時(shí)，線電流等于相電流等于相電流。流。Y: 三相三線制三相三線制Y0：三相四線制：三相四線制三相負(fù)載星形連接的三相電路三相負(fù)載星形連接的三相電路N 電源中性點(diǎn)電源中性點(diǎn)AiBiCiAuBuCuZAZCNiAiN 負(fù)載中性點(diǎn)負(fù)載中性點(diǎn)N

14、N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AiBiCiABCNZAZBZCAuCuBuAiBiCi一、一、 一般負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路一般負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路由圖可以看出：由圖可以看出：每相負(fù)載的電壓每相負(fù)載的電壓等于等于電源的相電壓電源的相電壓01 2 01 2 0APBPCPUUUUUU NiAAABBBCCCUIZUIZUIZ相（線）電流為相（線）電流為： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室0120120120120APAAAAAABPBBBBBBCPCCCCCCUUIIZZUUIIZZUUIIZZ 又由又由KCLKCL得中線電流為：得中線電流為：N

15、ABCIIIIAiBiCiABCNZAZBZCAuCuBuAiBiCiNi相（線）電流為：相（線）電流為： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AiBiCiABCNZZZAuBuCuAiBiCi二、二、 對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路ABCZZZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室則三個(gè)線（相）電流為：則三個(gè)線（相）電流為：0120120120120APPAABPPBBCPPCCUUUIZZZUUUIZZZUUUIZZZ可見在對(duì)稱負(fù)載星接電路中三個(gè)線（相）電流可見在對(duì)稱負(fù)載星接電路中三個(gè)線（相）電流頻率相同，大小相等，相位上互差頻

16、率相同，大小相等，相位上互差120 ，也是，也是對(duì)稱的對(duì)稱的三相負(fù)載承受的電壓是三相負(fù)載承受的電壓是對(duì)稱的相電壓，對(duì)稱的相電壓， 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AIBICI0NABCIIII（中線電流為中線電流為0 0）CUAUBU相量圖相量圖 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電源線電壓為電源線電壓為380V380V，三相對(duì)稱負(fù)載三相對(duì)稱負(fù)載Y接，接，Z=3+j4,求：各相負(fù)載中的電流及中線電流。求：各相負(fù)載中的電流及中線電流。 V22033803lpUU設(shè)設(shè)V0220AUV120220BUV120220CU1 .53543jZA1 .53441

17、 .5350220AAZUI根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可得：根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可得：A1 .17344BIA9 .6644CI 由此例可得，對(duì)稱由此例可得，對(duì)稱三相電路的計(jì)算可歸結(jié)三相電路的計(jì)算可歸結(jié)為一相電路計(jì)算，其它為一相電路計(jì)算，其它兩相根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可直兩相根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可直接寫出。接寫出。0CBANIIII例例解解： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室0CBANIIII)(ZZZZCBA負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)問題及討論問題及討論零線是否可以零線是否可以取消？取消？三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消, ,稱為三相三線制。稱為三相三線制。如電動(dòng)機(jī)電路。如電動(dòng)機(jī)電路。ceA

18、CBZZZCeBeAe 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室BiAiACBNZAZCZBNiCiCeceBeAe三、三、 不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路1 1 負(fù)載不對(duì)稱有中線時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱有中線時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。0NABCIIII中線電流中線電流 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室ANNAIBICIAUCUBUCB求：各相電流求：各相電流已知已知2200 220120 220240ABCUUU 每盞燈的額定值為每盞燈的額定值為: 220V、 100W2 2 負(fù)載不對(duì)稱無中線時(shí)：負(fù)載不對(duì)稱無中線時(shí)：例例 江蘇大學(xué)電工

19、電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 每每盞燈（盞燈（ 220V、 100W ）電阻為）電阻為:4842PURA、B、C三相負(fù)載不對(duì)稱，三相負(fù)載不對(duì)稱，ZA=R，ZB=R，ZC=R/2ANNAIBICIAUCUBUCBAANNNUUUCCNNNUUUBBNNNUUUANU! !沒有中線時(shí)，沒有中線時(shí)，A A相負(fù)載的相電壓為相負(fù)載的相電壓為 不再是不再是對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的電源相電壓電源相電壓 ，如圖應(yīng)有如下關(guān)系，如圖應(yīng)有如下關(guān)系A(chǔ)NUAUBNUCNUNNU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室（1）. 用彌爾曼定理求兩中性點(diǎn)之間電壓：用彌爾曼定理求兩中性點(diǎn)之間電壓：220022

20、01202201202112NNRRRURRR N NU: :中性點(diǎn)的偏移電壓中性點(diǎn)的偏移電壓ANNAIBICIAUCUBUCBANUBNUCNUNNU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室55 120 VN NU代入代入R值得：值得：（2 2）. .求各相負(fù)載上電壓：求各相負(fù)載上電壓：25211AANN NUUU 198.3 133.9CCNN NUUU275120BBNN NUUU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室252110.5211484ANAAUIZ 2751200.568120484BNBBUIZ198.3 133.90.819 133.92

21、42CNCCUIZ（3 3）. .求各相（線）電流：求各相（線）電流：可見：可見：負(fù)載不對(duì)稱時(shí)負(fù)載不對(duì)稱時(shí)Y接若無中線，則各相負(fù)載得不到其額定接若無中線，則各相負(fù)載得不到其額定電壓，不能正常工作；若有中線，各相負(fù)載電壓仍為電源相電壓，不能正常工作；若有中線，各相負(fù)載電壓仍為電源相電壓，不受影響，正常工作；電壓，不受影響，正常工作；所以負(fù)載不對(duì)稱所以負(fù)載不對(duì)稱Y接時(shí)接時(shí)要有中線要有中線 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N 正確接法正確接法: :每層樓的燈相互并每層樓的燈相互并聯(lián)聯(lián), ,然后分別接至

22、各然后分別接至各相火線與中線之間。相火線與中線之間。設(shè)電源電壓為：設(shè)電源電壓為：V220380PlUU則每盞燈上都可則每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室討論討論照明電路能否采用三相三線制照明電路能否采用三相三線制供電方式？供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加零線不加零線會(huì)不會(huì)出會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問題現(xiàn)問題? ?照明電路是典型的不對(duì)稱負(fù)載星接電路，必須要中線！照明電路是典型的不對(duì)稱負(fù)載星接電路，必須要中線！討論討論 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為380V。

23、A相斷開后，相斷開后，B、C 兩相串連，兩相串連，電壓電壓UBC （380V）加在）加在B、C負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為則每相負(fù)載上的電壓為190V。case1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, ,情況如何情況如何? ?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。N如果中線存在，如果中線存在，二、三樓為額定電壓，正常工作，不受影響。二、三樓為額定電壓，正常工作，不受影響。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 case

24、2case2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU如果中線存在，如果中線存在，二樓三樓繼續(xù)正常工作，不受影響二樓三樓繼續(xù)正常工作，不受影響N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 case3：若一樓短路，二、三樓接通時(shí)結(jié)果如何？若一樓短路，二、三樓接通時(shí)結(jié)

25、果如何？結(jié)果：結(jié)果：二、三樓燈泡上的電壓都二、三樓燈泡上的電壓都超過額定電壓，燈泡被燒毀。超過額定電壓，燈泡被燒毀。23380VRRUU如果中線存在，如果中線存在，則把則把A A相短路故障后，相短路故障后，A A相的熔斷器燒斷切掉相的熔斷器燒斷切掉A A相線，而二、三樓均不受影響。相線，而二、三樓均不受影響。NACBR2R3 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室關(guān)于中線（零線）的結(jié)論關(guān)于中線（零線）的結(jié)論 負(fù)載不對(duì)稱且沒有中線時(shí)，負(fù)載上電壓可能超過或達(dá)不到負(fù)載不對(duì)稱且沒有中線時(shí)，負(fù)載上電壓可能超過或達(dá)不到其額定電壓而不能正常工作。所以其額定電壓而不能正常工作。所以負(fù)載不對(duì)稱時(shí)

26、負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中線不能省，中線不能省掉，必須采用掉，必須采用三相四線制三相四線制。 照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以不能采用三照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以不能采用三相三相制供電，而且必須保證中線可靠。所以中線上不允許接相三相制供電，而且必須保證中線可靠。所以中線上不允許接保險(xiǎn)絲或刀閘開關(guān)。保險(xiǎn)絲或刀閘開關(guān)。 中線的作用在于中線的作用在于: :使星形連接的每相負(fù)載得到對(duì)稱的三相使星形連接的每相負(fù)載得到對(duì)稱的三相電源相電壓，以保證負(fù)載額定運(yùn)行。電源相電壓，以保證負(fù)載額定運(yùn)行。 但當(dāng)?shù)?dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，可以省略中線，即，可以省略中線，即三相三線制三相三線制供電。供電。 江蘇

27、大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室一、一、 聯(lián)結(jié)形式聯(lián)結(jié)形式5.3 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流線電流: : 流過端線流過端線的電流的電流CBAiii、iAABZABiCAiAABuBCuCAuBCiBiCBCiBCZCAZ相電流：相電流：流過每相流過每相負(fù)載的電流負(fù)載的電流CABCABiii、線電流不等于相電流線電流不等于相電流N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室2 2 相電流相電流ABABABZUIBCBCBCZUICACACAZUI1 負(fù)載相電壓負(fù)載相電壓= =電源線電壓電源線電壓即即: UPL = Ul一般電源線電壓對(duì)稱，

28、因一般電源線電壓對(duì)稱，因此不論負(fù)載是否對(duì)稱，負(fù)載此不論負(fù)載是否對(duì)稱，負(fù)載相電壓始終對(duì)稱相電壓始終對(duì)稱, ,即分別為：即分別為：ABZABICAIAABUBCUCAUBCBCIBCZCAZAIBICIABBCCA,UUU3 3 線電流線電流CAABAIIIABBCBIIIBCCACIII二、二、 分析計(jì)算分析計(jì)算 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室相量圖相量圖由相量圖可求得由相量圖可求得PLlABBCCAPUUIIIIZZRXarctanCABCABPP330cos2IIIl 線電流比相應(yīng)的相電流滯后線電流比相應(yīng)的相電流滯后30 ，ICIBCIABICA30IBUBCUABU

29、CACAIAI（2 2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），相電流對(duì)稱相電流對(duì)稱，即各相電流有效值相等，相位互差即各相電流有效值相等，相位互差120 。（1 1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流, ,逐個(gè)計(jì)算。逐個(gè)計(jì)算。CAABAIII線電流線電流Il：ABBCBIIIBCCACIII且且3個(gè)線電流也對(duì)稱個(gè)線電流也對(duì)稱 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室對(duì)稱負(fù)載三角形連接時(shí)，對(duì)稱負(fù)載三角形連接時(shí)，3個(gè)相電流對(duì)稱，個(gè)相電流對(duì)稱，3個(gè)線電流也對(duì)稱個(gè)線電流也對(duì)稱 P線線電電流流3(3(相相電電流流),

30、),且且落落后后相相應(yīng)應(yīng)的的相相電電流流 3030lII而且。ICIBCIABICA30IBUBCUABUCACAIAIABZABICAIAABUBCUCAUBCBCIBCZCAZAIBICI同理：同理：對(duì)稱負(fù)載三角形接法的三相電路也可以對(duì)稱負(fù)載三角形接法的三相電路也可以歸為一相計(jì)算歸為一相計(jì)算，即先求出某一相的相電流，再根據(jù)對(duì)稱性以及線相電流關(guān)系直即先求出某一相的相電流，再根據(jù)對(duì)稱性以及線相電流關(guān)系直接寫出其他各電流接寫出其他各電流 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室負(fù)載接入原則負(fù)載接入原則 (1) (1) 電源提供的電壓電源提供的電壓= =負(fù)載的額定電壓；負(fù)載的額定電壓

31、； (2) (2) 單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。源源保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲ABC三相四線制三相四線制380/220伏伏N 額定相電壓為額定相電壓為220伏伏的單相負(fù)載的單相負(fù)載 額定線電壓為額定線電壓為380伏的三相負(fù)載伏的三相負(fù)載 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室原則原則：使每相負(fù)載承受的電壓等于其額定電壓：使每相負(fù)載承受的電壓等于其額定電壓380,220LPUV UV設(shè)負(fù)載額定電壓為設(shè)負(fù)載額定電壓為UN，電源的線電壓，電源的線電壓UL,相電壓相電壓UP當(dāng)當(dāng)UN=UL時(shí)，負(fù)載作三角形接入電源時(shí)，負(fù)載作三角形接入電源當(dāng)當(dāng)UN=UP時(shí)，負(fù)載

32、作星形接入電源時(shí)，負(fù)載作星形接入電源（且負(fù)載對(duì)稱時(shí)：三相三線制（且負(fù)載對(duì)稱時(shí)：三相三線制,不對(duì)稱時(shí)必須用三相四線制）不對(duì)稱時(shí)必須用三相四線制）例：我國低壓配電系統(tǒng)：例：我國低壓配電系統(tǒng)： 當(dāng)當(dāng)UN=380V V時(shí)，負(fù)載作三角形連接時(shí)，負(fù)載作三角形連接 當(dāng)當(dāng)UN=220V時(shí)，負(fù)載作星形連接時(shí)，負(fù)載作星形連接 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 已知三相電源的線電壓為380V，有兩組負(fù)載分別為Z1=3860(額定電壓為380V)和Z2=22-30 (額定電壓為220V) ，試問兩組負(fù)載分別如何接入電源，畫出接線圖，并求：（1）每組負(fù)載的相電流和線電流（2）總的線路電流 ABCI

33、II、 、 在圖所示的三相電路中，已知三相對(duì)稱電源的線電壓為380V，Z1=（16+j12），Z2=(8-j6)。試求線路上的總電流提示：提示：兩組負(fù)載：單相的兩組負(fù)載：單相的Z Z2 2和三相的和三相的Z Z1 1，分別求其電流，分別求其電流，再確定線路上總電流，注意再確定線路上總電流，注意C C相線電流相線電流例例例例 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室5.4 三相電路的功率三相電路的功率無論負(fù)載為無論負(fù)載為 Y Y 或或聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為 Pp= UpL Ip cos pp1, 3llLUUII對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱負(fù)載 聯(lián)結(jié)時(shí)：聯(lián)結(jié)時(shí)： PP3c

34、os3cosllLPUIU I同理同理pp 3sin 3sinllLQUIU Ipp1, 3llLUUII對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱負(fù)載Y Y聯(lián)結(jié)時(shí)：聯(lián)結(jié)時(shí)：相電壓與相相電壓與相電流的相位差電流的相位差當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：P = 3UpL Ipcos 22PLP 3 3llSPQUIU I所以所以和接法和接法無關(guān)無關(guān) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 三相對(duì)稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，三相對(duì)稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，Ul =220V，當(dāng)，當(dāng)S1、S2 均閉合均閉合時(shí)，各電流表讀數(shù)均為時(shí)，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率，三相功率P = 4.5 kW，試求，試求: 1) 每相負(fù)載的電阻和感

35、抗；每相負(fù)載的電阻和感抗； 2) S1合、合、S2斷開時(shí)斷開時(shí), 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P； 3) S 1斷、斷、S 2閉合時(shí)閉合時(shí), 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P。AAAS2ZABZBC例例 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室或：或：P =I 2R=UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZ68.03cosllIUP 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL(1) (1) 由已知條件可求得由已知條件可求得AAAS2ZABZBC 解：解： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大

36、學(xué)電工電子教研室(2) S1閉合、閉合、S2斷開時(shí)斷開時(shí) IA = IC = 10A IB =17.32 A流過電流表流過電流表 A、 C的電流變的電流變?yōu)橄嚯娏鳛橄嚯娏?IP，流過電流表，流過電流表 的電流仍為線電流的電流仍為線電流Il 。因?yàn)殚_關(guān)因?yàn)殚_關(guān)S均閉合時(shí)均閉合時(shí)每相有功功率每相有功功率 P =1.5 kW當(dāng)當(dāng) S1合、合、S2斷時(shí)，斷時(shí)，ZAB、ZBC 的相電壓和相電流不變，的相電壓和相電流不變，則則PAB、PBC不變。不變。P = PAB+PBC = 3 kWAAAS2ZBCZBC 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室IB = 0A (3) S1斷開、斷開、

37、S2閉合時(shí)閉合時(shí)變?yōu)閱蜗嚯娐纷優(yōu)閱蜗嚯娐稩1I2I1 仍為相電流仍為相電流 IP ， I2變?yōu)樽優(yōu)?1/2 IP 。 IA=IC =10 A+ 5 A= 15AQ I2變?yōu)樽優(yōu)?1/2 IP，所以所以 AB、 BC相的功率變?yōu)樵瓉淼南嗟墓β首優(yōu)樵瓉淼?/4 。 P = 1/4 P12+ 1/4 P23 +P31 = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kWAAASS2ZABZBC 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室則對(duì)稱三相電路瞬時(shí)功率：則對(duì)稱三相電路瞬時(shí)功率： 對(duì)稱三相電路中的瞬時(shí)功率是一個(gè)常量，就等于平均功率P，這是三相對(duì)稱電路的優(yōu)點(diǎn)。例生產(chǎn)實(shí)

38、際中使用的三相交流電動(dòng)機(jī)，是一典型的對(duì)稱負(fù)載，由于它的瞬時(shí)功率不變，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械轉(zhuǎn)矩也恒定不變，所以運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。 對(duì)稱三相電路中的瞬時(shí)功率對(duì)稱三相電路中的瞬時(shí)功率設(shè)A相電壓為 A相電流為 Pu2U sin t VAPi2 sin( t- ) AAI . 3cosA AB BC Cp pp u iu iu iU IP 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電傷電傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時(shí)，對(duì)人體外部是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時(shí)，對(duì)人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。l觸電實(shí)例：小老鼠觸電視頻（觸電實(shí)例：小老鼠觸電視頻（點(diǎn)擊觀看點(diǎn)擊觀看）

39、 電擊電擊是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系經(jīng)系 統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞乃至死亡。統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞乃至死亡。一、一、 安全用電常識(shí)安全用電常識(shí) 1. 人體觸電的危害人體觸電的危害l 人體觸電時(shí)，電流對(duì)人體會(huì)造成兩種傷害：電擊和電傷。人體觸電時(shí)，電流對(duì)人體會(huì)造成兩種傷害：電擊和電傷。5.5 安全用電安全用電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 人人體電阻因人而異，通常為體電阻因人而異，通常為 10002000 ，當(dāng)角質(zhì)外層，當(dāng)角質(zhì)外層破壞時(shí)，則降到破壞時(shí)，則降到8001000 。3. 電流強(qiáng)度對(duì)人的傷害電流強(qiáng)度對(duì)

40、人的傷害人體允許的人體允許的安全工頻電流安全工頻電流: 30mA 工頻危險(xiǎn)電流工頻危險(xiǎn)電流: 50mA4. 安全電壓安全電壓觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險(xiǎn)。觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險(xiǎn)。因此，因此，把把 36 V以下的電壓定為安全電壓以下的電壓定為安全電壓。工廠進(jìn)行設(shè)備檢修。工廠進(jìn)行設(shè)備檢修使用的手燈及機(jī)床照明都采用安全電壓。使用的手燈及機(jī)床照明都采用安全電壓。2. 人體電阻人體電阻 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室1. 人體與帶電體接觸觸電人體與帶電體接觸觸電l電源中性點(diǎn)接地的單相觸電電源中性點(diǎn)接地的單相觸電通過人體電流通過人體電流: :mA50m

41、A219P0Pb RRUI 式中式中: : UP: 電源相電壓電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻接地電阻 4 Rb: 人體電阻人體電阻 1000 這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。R0（1）單相觸電單相觸電二、二、 人體觸電方式與觸電急救人體觸電方式與觸電急救 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室Ib 人體接觸某一相時(shí)，通過人體的電流取決于人體電阻人體接觸某一相時(shí)，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻與輸電線對(duì)地絕緣電阻R 的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻電阻R R 較大，對(duì)人體的危害性就減

42、小。較大，對(duì)人體的危害性就減小。但導(dǎo)線與地面間的絕但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良緣可能不良( ( R 較小較小) )，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有，甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過。電流通過。 R對(duì)地絕對(duì)地絕緣電阻緣電阻l電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室觸電后果更為嚴(yán)重觸電后果更為嚴(yán)重通過人體的電流：通過人體的電流：A38. 01000380bb RUIlmA50mA380 這時(shí)人體這時(shí)人體處于處于380伏線電壓下伏線電壓下雙相觸電雙相觸電Ib2.兩相觸電兩相觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)

43、電工電子教研室U電位分布電位分布接地點(diǎn)接地點(diǎn)20m0.8m跨步電壓跨步電壓 在高壓輸電線斷線落在高壓輸電線斷線落地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍入大地，在接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。產(chǎn)生電壓降。如圖所示。 當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绠?dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電。跨步電壓的大小與人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電步電壓的大小與人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。流大小等因素有關(guān)。雙腳跨步雙腳跨步 一般在一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附近，應(yīng)

44、雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。(點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫示意)3. 跨步電壓觸電跨步電壓觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室4. 觸電急救觸電急救l首要措施是迅速切斷電源首要措施是迅速切斷電源救護(hù)人員應(yīng)手持絕緣體，腳踩絕緣物將觸救護(hù)人員應(yīng)手持絕緣體，腳踩絕緣物將觸電者與帶電體分開電者與帶電體分開l救護(hù)人員千萬不要直接接觸觸電救護(hù)人員千萬不要直接接觸觸電者，避免自己也觸電者，避免自己也觸電( (點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫示意點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫示意) ) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室RC對(duì)地絕緣電阻對(duì)地絕緣電阻通過人體的電流：通過人體的電流：b00ebRRRII Rb與與Ro并聯(lián)，且并聯(lián)，且 Rb Ro 通過人體的電流可減小到安全值以內(nèi)。通過人體的電流可減小到安全值以內(nèi)。 利用接地利用接地裝置的分流作裝置的分流作用來減少通過用來減少通過人體的電流。人體的電流。分布電容分布電容R0IbIeI01.保護(hù)接地：保護(hù)接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼將電氣設(shè)備的金屬外殼( (正常情況下是不帶電的正常情況下是不帶電的) )接地。接地。三、三、 保護(hù)措施保護(hù)措施 用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng) 電氣設(shè)備外殼有保護(hù)接地時(shí)電氣設(shè)備外殼有保護(hù)接地時(shí)