三相电源原理和其接线方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One 1三相电原理和接法单相电用来为民用和办公电器供电，而三相交流（.）系统则广泛用于配电及 直接为功率更高的设备提供电力本文介绍了三相系统的基 本原理以及可能的不 同测量连接之间的差异三相系统三相电由频率相同、幅度类似的三个 AC 电压组成每个 ac 电压 “相位〃与 另一个兀电压相隔 220这可以通过图形方式，使用 波形和矢量图（图 2） 进行表示1•可以使用三个矢量间隔的电压，在马达中产生旋转磁场从而可 以在不需 要额外绕组的情况下启动马达2.三相系统可以连接到负载上，要求的铜缆连接数量（传输损耗） 是其它方 式的一半我们看看三个单相系统，每个系统为一个负载提供 100W 的功率（图3）总负载是3 x 100W = 300W•为提供电力，1安培电流流经6根线，因 此有 6 个单位的损耗也可以把三个电源连接到一个公共回程 上，如图 4 所示 当每个相位中的负载电流相同时，负载被认为是均衡 的在负载均衡、且三个电 流相位彼此位移 120的情况下，任何时点上 的电流之和都为零，回程线路中没 有电流100^1A1A100^1A1A1A图3•三个单相电源-6个单位损耗1A图4•三相电源，均衡负载-3个单位损耗在三相 120。
系统中，要求 3 根线传送功率，而在其它方式下则要求 6 根线 要求的铜缆数量减少了一半，导线传输损耗也将减半Y 形接法或星形接法拥有公共连接的三相系统通常如图5的示意图所示，称为"Y形或星形〃接法公共点称为中性点为安全起见，这个点通常在电源上接地在实 践中，负 载并不是完美均衡的，要使用第四条〃中性〃线传送得到的电 流如果本地法规和标准允许，中性导体可能会比三条主导体小得多图 5. Y 形接法或星形接法-三相四线三角形接法上而讨论的三个单相电源也可以串联起来在任何时点上，三个 120相移 电压之和都是零如果和为零，那么两个端点都处在相同的电 位，可以联接在一 起这种接法如图 7 中的示意图所示，使用希腊字母 △表示，称为三角形接法I * ©图6•任意时间的瞬时电压之和为零1A1A图 7.三角形接法-三相三线Y 形接法和三角形接法比较Y 形接法用来为家庭和办公中使用的日常单相设备供电单相负载 连接到线 路和中性线之间 Y 形的一条腿上每个相位的总负载尽可能多 地共享，以便为主 三相电源提供均衡负载Y 形接法还可以为更高电压上更高的功率负载提供单相或三相电 单相电压 是相位到中性电压另外还提供较高相间电压，如图 8 中的黑 色矢量所示。
N弩SEn60°=徑图 8. V phase-phase = V3 x V phase-neutral三角形接法最常用的情况是为功率较高的三相工业负载供电然 而，通过沿 着变压器线圈进行连接或“分接〃，可以从三相三角形电源中获 得不同的电压组 合例如，在美国，240V三角形系统可以有分相或中心分接线圈，提供两个220V 电源（图 9） 为安全起见，中心分接点 可以在变压器上接地在中心分接点和 三角形接法的第三条〃高脚〃之 间，还提供了 208V 电压120 VN . d120V三相五线制的接线方式采用“分樹或叫心分接"线圈在三相四线制供电系统中，把零线的两个作用分开，即一根线做工作零线（N）, 另外用一根线专做保护零线（PE）,这样的供电接线方式称为三相五线制供电方式 三线五线制包扌舌三根相线、一根工作零线、 一根保护零线三相五线制的接线 方式如下图所示B工作零绞保护牢线I有中性点无中性点担相设各该接线的特点是：工作零线 N 与保护零线 PE 除在变压器中性点共 同接地外， 两线不再有任何的电气连接由于该种接线能用于单相负 载、没有中性点引出的 三相负载和有中性点引出的三相负载，因而得到 广泛的应用。
在三相负载不完全 平衡的运行情况下，工作零线 N 有电流 通过且是带电的，而保护零线 PE 不带电， 因而该供电方式的接地系统 完全具备安全和可靠的基准电位在这种情况下，如 果零线中断 了，三相负荷中性点电位就要发生位移了中性点电位位移的直接后 果 就是三相电压不平衡了，有的相电压可能大大超过电器的额定电压（在 极端情 况下会接近380V）,轻则烧毁电器，重则引起火灾等重大事故；而有的相电压大大 低于电器的额定电压（在极端情况下会接近0V）,轻则使电器无法工作，重则也会烧 毁电器（因为电压过低，空调、冰箱和洗 衣机等设备中的电动机无法起动，时间长了也会烧毁)由于三相负荷 是随机变化的，所以电压不平衡的情况也是随机变化 的常用的基木供电系统有(380V)三相三线制和(380/520V)三相四线制等,但这些 名词术语内涵不是十分严格•国际电工委员会(IEC)对此作了统一规定，称为TT系 统、TN系统、IT系统•其中TN系统乂分为TN-C、TN-S系统.TT 式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保 护接地系 统，也称 T T 系统.第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地； 第二个符号 T 表 示负载设备金属外壳和正常不带电的金属部分与大地直 接联接，而与系统如何接 地无关.在 TT 系统中负载的所有接地均称为保护 接地。
TN 方式供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带电的金属部分与 工作零线相 接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示.TN-C方式供电系统是用工作零线 兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示，即常用的三相四线制供电 方式.TN-S式供电系统是把工作零线N和专用 保护线PE严格分开的供电系统，称 作 TN-S 供电系统，即常用的三相五线 制供电方式.IT 方式供电系统，其中 I 表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地.第 二个字 母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护 .IT 方式供电系统在供电 距离不是很长时， 供电的可靠性高、安全性好•一般用于不允许停电的场 所，或者是要求严格地连续 供电的地方，例如连续生产装置、大医院的手 术室、 ICU 病房、地下矿井等处."TN-C。