电路基础 史健芳 ch10三相电路

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1、第10章三相电路电能的产生、传输和分配大多采用的是三相正弦交流电形式。由三相正弦交流电源供电的电路称为三相电路。本章主要介绍了三相交流电源的产生、特点、三相电路电源和负载的连接形式、三相电路中相电压和线电压之间的关以及对称和不对称三相电路的分析计算、功率问题。三相电源：由三相交流发电机同时产生的三个频率相同、振幅相等而相位不同的三个正弦电压，称为三相电源。对称三相电源：如果三个正弦电压之间的相位互差为120°，就称为对称三相电源。如图10-1所示为对称三相电源的波形图。§10－1三相电路10-1三相对称电源的波形10-2三相对称电源在工程

2、上一般将其正极性端分别记为A、B、C，负极性端分别记为X、Y、Z。每一个电压源称为一相。三个电压源分别称为A相、B相、C相，其电压分别记为在工程实际中，一般A相用黄色标记，B相用绿色标记，C相用红色标记。其中：Up为相电压的有效值。这样的一组相电压称为对称三相电压。相量表示式为若以A相作为参考，则三相电源中各相电压的瞬时值可分别表示为：（10-2）相量图如图所示。相量图在三相交流电源中，通常将三相交流电源依次出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序。如果相序依次出现的顺序为A、B、C，称之为正序，反之称之为逆序。§10－2三相电路的连接10

3、.2.1三相电源的连接1.星形连接在低压供电系统中，星形连接是最常见的连接方式。三个电源负极性端X、Y、Z连在一起形成公共的端点N，称为中点或中性点。在三相交流电路中，三相电源的三个相电压之间有星（Y）形和三角（△）形两种连接方式。从中性点N点引出的线称为中线或零线，零线接地又叫地线，一般用黑色标记。从A、B、C三个端点引出的导线称为相线或端线，俗称为火线。相线中流过的电流称为线电流。从A、B、C三个端点引出的导线称为相线或端线，俗称为火线。相线中流过的电流称为线电流。从中性点N点引出的线称为中线或零线，零线接地又叫地线，一般用黑色标记。

4、没有中线的三相输电系统称为三相三线制，有中线的三相输电系统称为三相四线制。在三相四线制中，相线与中线之间的电压称为相电压，而任意两条相线之间的电压称为线电压。相电压有效值记为线电压记为线电压有效值记为线电压与相电压之间的关系可见，如果相电压是对称的，则线电压也是对称的，而且线电压的有效值是相电压的√3倍，即注意：凡是三相设备（包括电源和负载）铭牌上标出的额定电压指的都是线电压。如三相四线制供电系统中，380/220V就是指线电压为380V，相电压为220V。常见的供电系统中，相电压=220V，线电压=380V。2.三角（△）形连接如果将对

5、称三相电源的三个相电压顺次连接，即X与B、Y与C、Z与A相接形成一个回路，并从三个连接点A、B、C处引出三根相线，就构成了三角形连接方式。如图所示。在三角形的连接方式中,线电压等于相电压,即相量图如图所示。如果三相电源中，有某相电压源的极性接反了，三个相电压的和将不再为零，电源回路中将产生较大的电流，导致烧坏三相发电机等事故的发生。如C相接反，经计算回路总电压为：相当于有一个大小为相电压两倍的电压源作用于闭合回路。采用三角形连接的三相电源从端点引出三根导线向用户供电就是三相三线制供电方式。在三相电路中，用电设备的额定电压应与电源的电压相符

6、，否则设备不能正常工作。用电设备在三相电路中。作为负载也有星形和三角形两种连接方式。如图所示。10.2.2三相负载的连接1.负载的星形连接当三相负载的额定电压等于三相电源线电压的时，三相负载应选择星形连接方式。每一个负载称为三相负载的一相。对称三相负载：如果三个负载都具备相同的参数，即负载阻抗的模和辐角完全相同时，则称为对称三相负载。否则就称为不对称三相负载。流过负载的电流称为负载的相电流，负载两端的电压称为负载的相电压。在负载的星形连接方式中，负载分别为ZA、ZB、ZC，无论负载对称与否，都具有如下特点：（1）每相负载的相电压即为电源的

7、相电压（2）流过每相负载的电流即为相线中的线电流如果去掉中线，其特点为：（1）无论负载对称与否，流过每相负载的电流即为相线中的线电流。当三相电源为对称电源时，电流是否对称取决于负载是否对称，负载对称则电流必对称。（2）负载对称时，（3）负载不对称时，相电压也不对称。负载不能正常工作。注意：（1）如果负载对称，据KCL，中线电流为：因此可以去掉中线。（2）中线的作用是在负载不对称的情况下，保证负载具有对称电压，因此负载不对称时中线是不能断开的，也不能接入熔断器。2.负载的三角形连接当三相负载的额定电压等于电源的线电压时，三相负载应采用三角形

8、连接。三相负载三角形连接方式具备以下特点：（1）无论负载对称与否，每相负载的相电压即为电源的线电压（2）对称负载时，三个对称负载中的电流（相电流）、、与三条相线中的电流、、（线电流）之间的关系