在三相供电系统中,三相负载有星形(Y)和三角形(△)两种联接方式。
1、负载的星形联接
负载的星形联接如图3.2-1所示。三相负载的一端联在一起接至电源的中线,另一端分别接至电源的相线A、B、C。
当忽略导线阻抗时,负载线电压和相电压即为电源线电压和相电压。各电压和电流的正方向如图中所示。
设三相负载阻抗分别为
则三相电流为
由基尔霍夫电流定律可得中线电流
1.三相对称负载
所谓三相对称负载是指
ZA=ZB=ZC=Z=|Z|
这时三相电流有效值:
于三相负载对称时,中线中无电流,因此可以将中
线省去,这便构成了三相三线制的联接方式,如图3-6所
示。由于生产上的三相负载常常是三相对称的,如三相异
步电动机等,因此,三相三线制的应用十分广泛。
2.三相负载不对称
三相负载一般情况下是不对称的,由于中线的作用,三相负载电压仍然对称,各相负载均可正常工作。但这时三相电流却是不对称的,因此,中线电流也不为零,中线不能省去,即需采用三相四线制供电。为了保证中线的作用,在中线上不允许安装熔断器或开关。
图3.2-4是三相负载不对称时中线断开的情况。
根据节点电压法可得负载中点N'至电源中点N之间的电压:
由基尔霍夫定律得各相负载电压
可见,当中线断开时,负载相电压是一组不对称的量,这就会引起有的相电压过高,超过负载额定电压,有的相电压过低,低于负载额定工作电压,使负载不能正常工作甚至损坏负载。因此,三相负载的相电压要求对称,而中线的作用就是使星形联接的不对称负载的相电压对称。
2、负载的三角形联接
载三角形联接时,各相负载分别接在二根相线之间,如图3.2-6所示。三角形联接时,没有中线,所以只有三相三线制供电方式。若忽略线路阻抗,各相负载相电压等于电源线电压,即
Up=Ul负载三角形联接时,相电流和线电流是不一样的,各相负载的相电流为
根据基尔霍夫电流定律,线电流为
当三相负载对称时,则有
取,则
三相负载相电流为一组三组对称的量。相应的线电流为
在三相电路中,负载既可以联接成星形,也可以联接成三角形,应根据其额定电压和线路电压来确定,如低压供电系统线路电压一般为380/220V,对于额定电压为220V的单相负载,应采用三相四线制星形联接方式,负载接在相线与中线之间,并尽量使三相负载分配均匀。而对于相绕组额定电压为380V的三相电动机,则应采用三角形联接。