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谈低压配电系统三相四线制中零线的重要性

2012-10-26   来源:安全文化网    作者:王运梅   热度:   收藏   发表评论 0

  对于采用星形联接的三相四线制低压配电系统,可以供出“光力合一”的混合负荷,也就是说可以同时供给两种电压,即相电压和线电压。对于三相电源每个线圈两端的电压为相电压,其中相电压可以提供单相用电设备及照明的电源,而三相电源中任意两根相线间的电压称为线电压,线电压可以提供动力用电设备如电动机等。



    由于零线是作为三相电流的公共回路。一般情况下可比相线的截面积小一些,如三相对称的一般负荷电路,流过各相负载的电流大小应相等,而且每相电流间的相位差为120度,由电流相量图(图一、二所示)可知:

    IN=IU+IV+IW=0,

    由于三相负荷是对称的,中线电流为零,因而取消中线也不会影响三相电路的工作,甚至可节省零线。

    但是尽管力图将单相负荷均匀地分配至三相电路中,由于这样或那样的原因,三相不平衡是绝对的,而所谓平衡则是相对的;也就是说三相电路的不平衡是不可避免的。因此,通常采用三相四线制的配电方式,以此解决三相负载不平衡现象。

    当三相负载不对称时,各相电流的大小不一定相等,相位差也不一定为120度 ,电流必定流过中性线,此时中线在电路中将起到重要作用。

    零线的作用是确保不对称负荷的相电压对称,如果因为负荷不对称,零线又因故断开,如图三、四所示,如U相断路,此时RV和RW串联在V、W两相的线电压上,因而

    IV=IW=U线/(RV+RW)

    =380/ (10+20)=12.7 A

    V相和W相上的电压分别为:

    UV=IVRV=12.7X10=127A UW=IW=12.72X20=254 A

    如图所示,V相电压低于负载的额定电压时,而W相电压又高于负载的额定电压,很容易烧坏,这是不允许的。这样使得某一相电压过高,其它相的相电压又过低,严重时会出现单相负荷不能正常工作,甚至单相设备大量烧毁。

    因此,在三相四线制系统中,应采取一切必要措施,防止零线断开,同时规定零线一般不允许安装熔断器和开关等,另一方面力求三相负载平衡以减少中线电流。在实际的照明电路中,就应将照明的负载平均分接在三相电源上,而不要全都接在某一相上,以确保三相负载平衡。