談低壓配電系統(tǒng)三相四線(xiàn)制中零線(xiàn)的重要性
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對(duì)于采用星形聯(lián)接的三相四線(xiàn)制低壓配電系統(tǒng),可以供出“光力合一”的混合負(fù)荷,也就是說(shuō)可以同時(shí)供給兩種電壓,即相電壓和線(xiàn)電壓。對(duì)于三相電源每個(gè)線(xiàn)圈兩端的電壓為相電壓,其中相電壓可以提供單相用電設(shè)備及照明的電源,而三相電源中任意兩根相線(xiàn)間的電壓稱(chēng)為線(xiàn)電壓,線(xiàn)電壓可以提供動(dòng)力用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)等。
??? 由于零線(xiàn)是作為三相電流的公共回路。一般情況下可比相線(xiàn)的截面積小一些,如三相對(duì)稱(chēng)的一般負(fù)荷電路,流過(guò)各相負(fù)載的電流大小應(yīng)相等,而且每相電流間的相位差為120度,由電流相量圖(圖一、二所示)可知:
??? IN=IU+I(xiàn)V+I(xiàn)W=0,
??? 由于三相負(fù)荷是對(duì)稱(chēng)的,中線(xiàn)電流為零,因而取消中線(xiàn)也不會(huì)影響三相電路的工作,甚至可節(jié)省零線(xiàn)。
??? 但是盡管力圖將單相負(fù)荷均勻地分配至三相電路中,由于這樣或那樣的原因,三相不平衡是絕對(duì)的,而所謂平衡則是相對(duì)的;也就是說(shuō)三相電路的不平衡是不可避免的。因此,通常采用三相四線(xiàn)制的配電方式,以此解決三相負(fù)載不平衡現(xiàn)象。
??? 當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí),各相電流的大小不一定相等,相位差也不一定為120度 ,電流必定流過(guò)中性線(xiàn),此時(shí)中線(xiàn)在電路中將起到重要作用。
??? 零線(xiàn)的作用是確保不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷的相電壓對(duì)稱(chēng),如果因?yàn)樨?fù)荷不對(duì)稱(chēng),零線(xiàn)又因故斷開(kāi),如圖三、四所示,如U相斷路,此時(shí)RV和RW串聯(lián)在V、W兩相的線(xiàn)電壓上,因而
??? IV=IW=U線(xiàn)/(RV+RW)
??? =380/ (10+20)=12.7 A
??? V相和W相上的電壓分別為:
??? UV=IVRV=12.7X10=127A UW=IW=12.72X20=254 A
??? 如圖所示,V相電壓低于負(fù)載的額定電壓時(shí),而W相電壓又高于負(fù)載的額定電壓,很容易燒壞,這是不允許的。這樣使得某一相電壓過(guò)高,其它相的相電壓又過(guò)低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)單相負(fù)荷不能正常工作,甚至單相設(shè)備大量燒毀。
??? 因此,在三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中,應(yīng)采取一切必要措施,防止零線(xiàn)斷開(kāi),同時(shí)規(guī)定零線(xiàn)一般不允許安裝熔斷器和開(kāi)關(guān)等,另一方面力求三相負(fù)載平衡以減少中線(xiàn)電流。在實(shí)際的照明電路中,就應(yīng)將照明的負(fù)載平均分接在三相電源上,而不要全都接在某一相上,以確保三相負(fù)載平衡。