三相供电系统的特点

三相供电系统的特点 1 为什么要采用三相供电系统 2 什么是三相四线制 什么是三相五线制 3 三相供电系统中的开关是怎么安装的 三相交流电 又称工业电 380V交流电 是电能的一种输送形式 发电机的转子由三组互成120度的线圈组成 这三组线圈能产生三组频率相同 振幅相等 相位依次互差120 的交流电流 三相供电就是将这三组电流分别作为火线 接在不同的用电器上 而将它们接在共同的零线上 三相交流电和三相供电系统 三相交流电的用途很多 工业中大部分的交流用电设备 例如电动机 都采用三相交流电 也就是经常提到的三相四线制 而在日常生活中 多使用单相电源 也称为照明电 当采用照明电供电时 使用三相电其中的一相对用电设备供电 三相电和单相电 三相交流电与单相交流电的区别 发电机发出的电源都是三相的 三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源 由于三相电路输送电路电力比单相电路经济 三相电机比单相电机运行可靠 效率高 因此世界上的电力系统几乎无一例外都采用三相制 如图所示是我国最大水利发电站 三峡电站的三线输电线路 1 从实用角度考虑 三相电电压更高 可以驱动大功率的电器 例如三相电可以驱动鼠笼式感应电动机 这种电机结构简单 维修制造方便 耐用 在工业上有重要用途 所以工业用电一般都是三相电 其次 采用三相电就有了更多电压选择 因为三相电可以接出单相电 而单相电不能接三相电 2 从安全角度考虑 三相电可以提供更好的电压等级 相对较安全 假设电压是380V如果是单相得话就是一根线是380V一根是0V 但是如果你三相的话 两根线都是220V 电压等级的下降 在绝缘 线径等一系列安全问题上都有优势 3 从物理学角度考虑 单相瞬时功率曲线是起伏的 不够稳定 而三相电机瞬时功率是一条直线 相当于平均功率 相对稳定 再者 因为三相电是 三个相位互差120度的单相电 由于这个原因 4根线就可以传输3倍的单相电能 4 从经济角度考虑 对企业而言 使用的电压越高 电费越便宜 对国家而言 如果是单相发电 全国一样要建输电塔 一样要挖电缆沟 和三相比输电成本差不多 但是三相输电效率要高多 同样一个输电塔如果你只是多掏30 的价格就可以把这个输电能力增加两倍的话 还是很划算的 为什么要用三相供电系统 主要是因为 如果四相的话发电机和变压器的体积变得很大 制造和运输都有问题 而且输电成本也在增加 所以最后综合比较在20世纪初三相最经济 现在虽然不一定是三相最经济了 但是所有的设备都已经按照三相生产了 也就不可能也没有人再讨论是否应该用四相了 那为什么不四相或者更多相输电呢 三相四线制 一 概念 在低压配电网中 输电线路一般采用三相四线制 其中三条线路分别代表L1 L2 L3三相 另一条是中性线PEN 亦即零线 在进入用户的单相输电线路中 有两条线 一条我们称为火线 另一条我们称为零线 零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路 而三相系统中 三相平衡时 中性线 零线 是无电流的 故称三相四线制 在380V低压配电网中为了从380V线间电压中获得220V相间电压而设N线 有的场合也可以用来进行零序电流检测 以便进行三相供电平衡的监控 三相四线制的特点 1 三相三线制只用三根相线 只适用于三相平衡负载 如三相电炉 三相电机等 线路简单 三相四线制在三相三线制的基础上加一根零线 可适应三相不平衡负载的三相平衡供电和单相供电 三相五线制就是在三相四线制的基础上加一根保护接地线 目的是防止发生用电设备漏电时对人身安全的事故 但线路最多 2 三相四线制电源输出电压的特点 三项四线制也就是三根火线一根零线 火线和火线之间电压为380伏火线和零线之间电压电压为220伏同时可以供居民用电和动力用电 1 在三相四线制供电方式中 由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时 零线将有零序电流通过 过长的低压电网 由于环境恶化 导线老化 受潮等因素 导线的漏电电流通过零线形成闭合回路 致使零线也带一定的电位 这对安全运行十分不利 三相四线制的缺点 2 在三相四线制供电方式中 主要采用TN C系统供电系统 对于单相回路存在较大的安全缺陷 单相二线供电方式 最大缺陷是在发生电器外壳碰相线时 直接将220V相电压施加给此时正巧触摸到的人 从而发生触电事故 但如果把接外壳的保护线PE和中性线N并联合用一根 实际上这也是极不安全的 建筑物的配电线路由于接头松脱 导线断线等故障 很可能造成图2所示A点处开路 此时当其中一台设备开关接通后 在A点后面所有中性线上 将出现相电压 这个高电压又被设备接地引至所有插入插座的用电设备外壳上 而且其后的设备即使并未开启 外壳上也有220V电压 这是十分危险的 三相四线制的应用 1 三相四线电子式电表主要结构 三相电子式预付费电能表是采用进口专用大规模集成电路 16位A D转换 数字乘法器 应用数字采样处理技术及SMT工艺制造的新型仪表 工作原理 电能表由分压器取得电压采样信号 电流互感器取得电流采样信号 经乘法器得到电压电流乘积信号 再经频率变换产生一个频率与电压电流乘积成正比的计数脉冲 2 三相电焊机 三相电焊机通常是指直流弧焊机 电源供电为三相 经整流后变成直流电源 再经过半导体脉宽斩波电路调节焊接电流 从而适合弧焊机的输出外特性 三相电焊机 3 中频炉 中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频 300HZ以上至1000HZ 的电源装置 把三相工频交流电 整流后变成直流电 再把直流电变为可调节的中频电流 供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流 在感应圈中产生高密度的磁力线 并切割感应圈里盛放的金属材料 在金属材料中产生很大的涡流 节约特点 加热速度快 生产效率高 氧化脱炭少 节省材料与成本 延长模具寿命 中频锻造加热炉 环保特点 工作环境优越 提高工人劳动环境和公司形象 无污染 低耗能加热均匀 芯表温差极小 温控精度高 中频锻造加热炉 注意 三相四线制主要用在低压照明电路 一般是供电所出来的11KV的高压电经过降压变压器出来以后就是三相四线的了 供应家庭用电和工厂用电 三相四线其中一条是照明必须用的地也就是零线 三相五线制 什么是三相五线制 在三相四线制制供电系统中 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 这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式 三相五线制包括三根相线 一根工作零线 一根保护零线 三相五线制接线示意图 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是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 众所周知 在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时 零线将有零序电流通过 过长的低压电网 由于环境恶化 导线老化 受潮等因素 导线的漏电电流通过零线形成闭合回路 致使零线也带一定的电位 这对安全运行十分不利 在零干线断线的特殊情况下 断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压 这是不允许的 如采用三相五线制供电方式 用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的 工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上 这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压 使用电设备外壳上电位始终处在 地 电位 从而消除了设备产生危险电压的隐患 所以相对比较安全 三相五线制总体来说没有大的缺点 只是成本较三相四线制来说要高一些 在低压配电网中 输电线路一般采用三相四线制 一言以蔽之 三相四线制省钱但是不安全 三相五线制则正好相反 三相五线制的优点及其缺点 三相五线制的应用 凡是采用保护接零的低压供电系统 均是三相五线制供电的应用范围 国家有关部门规定 凡是新建 扩建 企事业 商业 居民住宅 智能建筑 基建施工现场及临时线路 一律实行三相五线制供电方式 做到保护零线和工作零线单独敷设 对现有企业应逐步将三相四线制改为三相五线制供电 具体办法应按三相五线制敷设要求的规定实施 三相四线制供电方式的危险性 最大缺陷是在发生电器外壳碰相线时 直接将220V相电压施加给此时正巧触摸到的人 从而发生触电事故 在三相四线制供电方式中 主要采用TN C系统供电系统 对于单相回路存在较大的安全缺陷 单相二线供电方式 配电线路由于接头松脱 导线断线等故障 很可能造成图所示A点处开路 此时当其中一台设备开关接通后 在A点后面所有中性线上 将出现相电压 这个高电压又被设备接地引至所有插入插座的用电设备外壳上 而且其后的设备即使并未开启 外壳上也有220V电压 这是十分危险的 但如果把接外壳的保护线PE和中