第五章三相電路___江蘇大學(xué)

1、電工技術(shù)（電工學(xué)電工技術(shù)（電工學(xué)I I）第二章 電路的分析方法the method of analyzing circuit 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS電工技術(shù)（電工學(xué)電工技術(shù)（電工學(xué)I I）第五章 三相電路 three phase circuit 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJ

2、SUJS 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室5.1 三相電源三相電源 5.2 負載星形連接的三相電路負載星形連接的三相電路5.3 負載三角形連接的三相電路負載三角形連接的三相電路5.4 三相電路的功率三相電路的功率 內(nèi)內(nèi) 容容 5.5 安全用電安全用電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室相電壓與線電壓在對稱三相電路中的關(guān)系相電壓與線電壓在對稱三相電路中的關(guān)系三相對稱電源和對稱負載的概念三相對稱電源和對稱負載的概念相電流與線電流在對稱三相電路中的關(guān)系相電流與線電流在對稱三相電路中的關(guān)系對稱三相電路電壓、電流和功率的計算方法對稱三相電路電壓、電流和功率的計算

3、方法 重重點點 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電能可以由水能（水力發(fā)電）、熱能（火力發(fā)電）、電能可以由水能（水力發(fā)電）、熱能（火力發(fā)電）、核能（核能發(fā)電）、化學(xué)能（電池）、太陽能（太陽能電核能（核能發(fā)電）、化學(xué)能（電池）、太陽能（太陽能電站）等轉(zhuǎn)換而得。而站）等轉(zhuǎn)換而得。而各種電站、發(fā)電廠，其能量的轉(zhuǎn)換由各種電站、發(fā)電廠，其能量的轉(zhuǎn)換由三相發(fā)電機來完成三相發(fā)電機來完成。諫璧發(fā)電廠諫璧發(fā)電廠三峽水力發(fā)電站三峽水力發(fā)電站秦山核電站秦山核電站深圳展覽中心屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電站深圳展覽中心屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電站5.1 三相電源三相電源 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子

4、教研室一、一、三相電源三相電源SN 三相交流發(fā)電機示意圖三相交流發(fā)電機示意圖工作原理：動磁生電工作原理：動磁生電定子定子+轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子+eAeBeC+ (末端末端)(首端首端) 三相繞組示意圖三相繞組示意圖AX_+_ee單相繞組及其感應(yīng)電動勢單相繞組及其感應(yīng)電動勢 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室sinAmeEtsin(120 )BmeEtsin(240 )sin(120 )CmmeEtEtt06322356276433253116eAeBeCXAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYC

5、BZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+A相B相C相三相電動勢的表達式三相電動勢的表達式 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電動勢的特征：三相電動勢的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差大小相等，頻率相同，相位互差120120sinsin120sin120XAAmYBBmZCCmeeEteeEteeEt以以A相為參考相為參考滿足此特征的三相電動勢稱為滿足此特征的三相電動勢稱為三相對稱電動勢三相對稱電動勢，由此構(gòu)成，由此構(gòu)成的電源稱為的電源稱為三相對稱電源三相對稱電源 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工

6、電子教研室AEBECE三相對稱電動勢的特點：三相對稱電動勢的特點：0ABCEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe相量關(guān)系：相量關(guān)系：sinsin120sin120AmBmCmeEteEteEt 瞬時值關(guān)系：瞬時值關(guān)系：0ABCeee 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室Em BeAeCel三相對稱電動勢三相對稱電動勢出現(xiàn)最大值的先后順序出現(xiàn)最大值的先后順序稱為三相稱為三相電源的電源的相序相序： A - B - C 稱為正相序或順序稱為正相序或順序正相序正相序l供電系統(tǒng)三相電源的相序為供電系統(tǒng)三相電源的相序為 A - B - C ，表達式如前所示，表達式如前所

7、示二、三相電源的相序二、三相電源的相序 A - C - B 稱為負相序或逆序稱為負相序或逆序逆序時如何逆序時如何 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室1 1 連接方式連接方式在低壓系統(tǒng)在低壓系統(tǒng), ,中性中性點通常接地，所以點通常接地，所以也稱地線。也稱地線。 CAN BNABC中性線中性線( (零線、地線零線、地線) )中性點中性點端線端線( (相線、火線相線、火線) )相電壓相電壓：端線與中性線間的電壓：端線與中性線間的電壓CBAUUU、AuBuCu線電壓線電壓：端線與端線間的電壓：端線與端線間的電壓CABCABUUU、ABuCAuBCu此時電源向負載提供兩組電壓此時電源

8、向負載提供兩組電壓三、三相電源的星形連接三、三相電源的星形連接 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AABBCCueueue相電壓相電壓：火線對零線間的電壓，：火線對零線間的電壓， 其有效值記為其有效值記為UP。120 120 120 AUBUCU0120120APBPCPUUUUUU 三個相電壓是三個相電壓是對稱對稱的。的。 NABC中性點中性點AuBuCu 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室根據(jù)根據(jù)KVL定律定律ANBCAuBuCuABuBCuCAuA BABB CBCC ACAuuuuuuuuu012033012012039012003150ABAB

9、PPPBCBCPPPCACAPPPUUUUUUUUUUUUUUUUUULU三個線電壓是三個線電壓是對稱的對稱的（大小相等，頻率相同，相位互差（大小相等，頻率相同，相位互差120120）線電壓線電壓Ul= UP, ,且超前相應(yīng)的相電壓且超前相應(yīng)的相電壓3030。32 2 線電壓與相電壓的關(guān)系線電壓與相電壓的關(guān)系 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 30相量圖相量圖AUCUBUABUBU由相量圖分析線電壓與由相量圖分析線電壓與相電壓關(guān)系相電壓關(guān)系BC3 30330BCBCACACUUUUUUUU同理同理也可得到結(jié)論：電源也可得到結(jié)論：電源Y形連接時，線電壓形連接時，線電壓UL=

10、 UP,且超且超前相應(yīng)的相電壓前相應(yīng)的相電壓300，三相線電壓也是對稱的，三相線電壓也是對稱的。3330ABABAUUUU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 30相量圖相量圖AUCUBUABU 30 30CUBCAU在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為V380 V220LPUU、 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室3. 3. 三相電源的三角形連接三相電源的三角形連接p 連接結(jié)結(jié)論論：電電源源形形時時 線線電電壓壓相相電電壓壓 lUUABCBCUCAuBCuABu 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江

11、蘇大學(xué)電工電子教研室短路短路+E三個電源串接三個電源串接能否造成短路？能否造成短路？直流電源行嗎直流電源行嗎？AAeCeBeXYZBC+-EEE討論討論 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AAeCeBeXYZBCEmAeBeCe三相交流電源中三個三相交流電源中三個電源可以串接的原因電源可以串接的原因在于：在于：三個電源的電壓任何瞬間三個電源的電壓任何瞬間相加均為零。相加均為零。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室電力系統(tǒng)的負載，可以分成兩類。電力系統(tǒng)的負載，可以分成兩類。 一類叫做一類叫做單相負載單相負載：只需一相電源供電。只需一相電源供電。單相負載示例

12、單相負載示例電爐電爐電視機電視機白熾燈白熾燈5.2 負載星形連接的三相電路負載星形連接的三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室另一類叫做另一類叫做三相負載三相負載, ,分為對稱和不對稱分為對稱和不對稱三相負載示例三相負載示例ABCZZZZ對稱負載：對稱負載：其余的是其余的是非對稱負載非對稱負載ABCABCZZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相負載的一端連在一起與零三相負載的一端連在一起與零線相接；另一端分別與火線相線相接；另一端分別與火線相接的方式稱為：接的方式稱為：星形接法星形接法三相負載的首尾相連成一三相負載的首尾相連成一個閉環(huán)，然后

13、與三根火線個閉環(huán)，然后與三根火線相接的方式稱為：相接的方式稱為：三角形接法三角形接法三相負載有兩種接法三相負載有兩種接法: :ACB NZZZACBZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室ZB線電流：線電流：流過端線的電流流過端線的電流CBAIII、相電流：相電流：流過每相負載的電流流過每相負載的電流結(jié)論：結(jié)論： 負載負載Y Y聯(lián)聯(lián)結(jié)時，線電結(jié)時，線電流等于相電流等于相電流。流。Y: 三相三線制三相三線制Y0：三相四線制：三相四線制三相負載星形連接的三相電路三相負載星形連接的三相電路N 電源中性點電源中性點AiBiCiAuBuCuZAZCNiAiN 負載中性點負載中性點N

14、N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AiBiCiABCNZAZBZCAuCuBuAiBiCi一、一、 一般負載星形聯(lián)接的三相電路一般負載星形聯(lián)接的三相電路由圖可以看出：由圖可以看出：每相負載的電壓每相負載的電壓等于等于電源的相電壓電源的相電壓01 2 01 2 0APBPCPUUUUUU NiAAABBBCCCUIZUIZUIZ相（線）電流為相（線）電流為： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室0120120120120APAAAAAABPBBBBBBCPCCCCCCUUIIZZUUIIZZUUIIZZ 又由又由KCLKCL得中線電流為：得中線電流為：N

15、ABCIIIIAiBiCiABCNZAZBZCAuCuBuAiBiCiNi相（線）電流為：相（線）電流為： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AiBiCiABCNZZZAuBuCuAiBiCi二、二、 對稱負載星形聯(lián)接的三相電路對稱負載星形聯(lián)接的三相電路ABCZZZZZ 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室則三個線（相）電流為：則三個線（相）電流為：0120120120120APPAABPPBBCPPCCUUUIZZZUUUIZZZUUUIZZZ可見在對稱負載星接電路中三個線（相）電流可見在對稱負載星接電路中三個線（相）電流頻率相同，大小相等，相位上互差頻

16、率相同，大小相等，相位上互差120 ，也是，也是對稱的對稱的三相負載承受的電壓是三相負載承受的電壓是對稱的相電壓，對稱的相電壓， 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室AIBICI0NABCIIII（中線電流為中線電流為0 0）CUAUBU相量圖相量圖 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電源線電壓為電源線電壓為380V380V，三相對稱負載三相對稱負載Y接，接，Z=3+j4,求：各相負載中的電流及中線電流。求：各相負載中的電流及中線電流。 V22033803lpUU設(shè)設(shè)V0220AUV120220BUV120220CU1 .53543jZA1 .53441

17、 .5350220AAZUI根據(jù)對稱關(guān)系可得：根據(jù)對稱關(guān)系可得：A1 .17344BIA9 .6644CI 由此例可得，對稱由此例可得，對稱三相電路的計算可歸結(jié)三相電路的計算可歸結(jié)為一相電路計算，其它為一相電路計算，其它兩相根據(jù)對稱關(guān)系可直兩相根據(jù)對稱關(guān)系可直接寫出。接寫出。0CBANIIII例例解解： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室0CBANIIII)(ZZZZCBA負載對稱時負載對稱時問題及討論問題及討論零線是否可以零線是否可以取消？取消？三相完全對稱時，零線可以取消三相完全對稱時，零線可以取消, ,稱為三相三線制。稱為三相三線制。如電動機電路。如電動機電路。ceA

18、CBZZZCeBeAe 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室BiAiACBNZAZCZBNiCiCeceBeAe三、三、 不對稱負載星形聯(lián)接的三相電路不對稱負載星形聯(lián)接的三相電路1 1 負載不對稱有中線時，各相單獨計算。負載不對稱有中線時，各相單獨計算。0NABCIIII中線電流中線電流 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室ANNAIBICIAUCUBUCB求：各相電流求：各相電流已知已知2200 220120 220240ABCUUU 每盞燈的額定值為每盞燈的額定值為: 220V、 100W2 2 負載不對稱無中線時：負載不對稱無中線時：例例 江蘇大學(xué)電工

19、電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 每每盞燈（盞燈（ 220V、 100W ）電阻為）電阻為:4842PURA、B、C三相負載不對稱，三相負載不對稱，ZA=R，ZB=R，ZC=R/2ANNAIBICIAUCUBUCBAANNNUUUCCNNNUUUBBNNNUUUANU! !沒有中線時，沒有中線時，A A相負載的相電壓為相負載的相電壓為 不再是不再是對應(yīng)的對應(yīng)的電源相電壓電源相電壓 ，如圖應(yīng)有如下關(guān)系，如圖應(yīng)有如下關(guān)系A(chǔ)NUAUBNUCNUNNU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室（1）. 用彌爾曼定理求兩中性點之間電壓：用彌爾曼定理求兩中性點之間電壓：220022

20、01202201202112NNRRRURRR N NU: :中性點的偏移電壓中性點的偏移電壓ANNAIBICIAUCUBUCBANUBNUCNUNNU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室55 120 VN NU代入代入R值得：值得：（2 2）. .求各相負載上電壓：求各相負載上電壓：25211AANN NUUU 198.3 133.9CCNN NUUU275120BBNN NUUU 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室252110.5211484ANAAUIZ 2751200.568120484BNBBUIZ198.3 133.90.819 133.92

21、42CNCCUIZ（3 3）. .求各相（線）電流：求各相（線）電流：可見：可見：負載不對稱時負載不對稱時Y接若無中線，則各相負載得不到其額定接若無中線，則各相負載得不到其額定電壓，不能正常工作；若有中線，各相負載電壓仍為電源相電壓，不能正常工作；若有中線，各相負載電壓仍為電源相電壓，不受影響，正常工作；電壓，不受影響，正常工作；所以負載不對稱所以負載不對稱Y接時接時要有中線要有中線 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室應(yīng)用實例應(yīng)用實例-照明電路照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N 正確接法正確接法: :每層樓的燈相互并每層樓的燈相互并聯(lián)聯(lián), ,然后分別接至

22、各然后分別接至各相火線與中線之間。相火線與中線之間。設(shè)電源電壓為：設(shè)電源電壓為：V220380PlUU則每盞燈上都可則每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室討論討論照明電路能否采用三相三線制照明電路能否采用三相三線制供電方式？供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加零線不加零線會不會出會不會出現(xiàn)問題現(xiàn)問題? ?照明電路是典型的不對稱負載星接電路，必須要中線！照明電路是典型的不對稱負載星接電路，必須要中線！討論討論 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為380V。

23、A相斷開后，相斷開后，B、C 兩相串連，兩相串連，電壓電壓UBC （380V）加在）加在B、C負載上。如果兩相負載對稱，負載上。如果兩相負載對稱，則每相負載上的電壓為則每相負載上的電壓為190V。case1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, ,情況如何情況如何? ?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。N如果中線存在，如果中線存在，二、三樓為額定電壓，正常工作，不受影響。二、三樓為額定電壓，正常工作，不受影響。 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 case

24、2case2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU如果中線存在，如果中線存在，二樓三樓繼續(xù)正常工作，不受影響二樓三樓繼續(xù)正常工作，不受影響N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 case3：若一樓短路，二、三樓接通時結(jié)果如何？若一樓短路，二、三樓接通時結(jié)

25、果如何？結(jié)果：結(jié)果：二、三樓燈泡上的電壓都二、三樓燈泡上的電壓都超過額定電壓，燈泡被燒毀。超過額定電壓，燈泡被燒毀。23380VRRUU如果中線存在，如果中線存在，則把則把A A相短路故障后，相短路故障后，A A相的熔斷器燒斷切掉相的熔斷器燒斷切掉A A相線，而二、三樓均不受影響。相線，而二、三樓均不受影響。NACBR2R3 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室關(guān)于中線（零線）的結(jié)論關(guān)于中線（零線）的結(jié)論 負載不對稱且沒有中線時，負載上電壓可能超過或達不到負載不對稱且沒有中線時，負載上電壓可能超過或達不到其額定電壓而不能正常工作。所以其額定電壓而不能正常工作。所以負載不對稱時

26、負載不對稱時，中線不能省，中線不能省掉，必須采用掉，必須采用三相四線制三相四線制。 照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以不能采用三照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以不能采用三相三相制供電，而且必須保證中線可靠。所以中線上不允許接相三相制供電，而且必須保證中線可靠。所以中線上不允許接保險絲或刀閘開關(guān)。保險絲或刀閘開關(guān)。 中線的作用在于中線的作用在于: :使星形連接的每相負載得到對稱的三相使星形連接的每相負載得到對稱的三相電源相電壓，以保證負載額定運行。電源相電壓，以保證負載額定運行。 但當?shù)斬撦d對稱時負載對稱時，可以省略中線，即，可以省略中線，即三相三線制三相三線制供電。供電。 江蘇

27、大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室一、一、 聯(lián)結(jié)形式聯(lián)結(jié)形式5.3 負載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路負載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流線電流: : 流過端線流過端線的電流的電流CBAiii、iAABZABiCAiAABuBCuCAuBCiBiCBCiBCZCAZ相電流：相電流：流過每相流過每相負載的電流負載的電流CABCABiii、線電流不等于相電流線電流不等于相電流N 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室2 2 相電流相電流ABABABZUIBCBCBCZUICACACAZUI1 負載相電壓負載相電壓= =電源線電壓電源線電壓即即: UPL = Ul一般電源線電壓對稱，

28、因一般電源線電壓對稱，因此不論負載是否對稱，負載此不論負載是否對稱，負載相電壓始終對稱相電壓始終對稱, ,即分別為：即分別為：ABZABICAIAABUBCUCAUBCBCIBCZCAZAIBICIABBCCA,UUU3 3 線電流線電流CAABAIIIABBCBIIIBCCACIII二、二、 分析計算分析計算 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室相量圖相量圖由相量圖可求得由相量圖可求得PLlABBCCAPUUIIIIZZRXarctanCABCABPP330cos2IIIl 線電流比相應(yīng)的相電流滯后線電流比相應(yīng)的相電流滯后30 ，ICIBCIABICA30IBUBCUABU

29、CACAIAI（2 2）負載對稱時負載對稱時（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），相電流對稱相電流對稱，即各相電流有效值相等，相位互差即各相電流有效值相等，相位互差120 。（1 1）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流, ,逐個計算。逐個計算。CAABAIII線電流線電流Il：ABBCBIIIBCCACIII且且3個線電流也對稱個線電流也對稱 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室對稱負載三角形連接時，對稱負載三角形連接時，3個相電流對稱，個相電流對稱，3個線電流也對稱個線電流也對稱 P線線電電流流3(3(相相電電流流),

30、),且且落落后后相相應(yīng)應(yīng)的的相相電電流流 3030lII而且。ICIBCIABICA30IBUBCUABUCACAIAIABZABICAIAABUBCUCAUBCBCIBCZCAZAIBICI同理：同理：對稱負載三角形接法的三相電路也可以對稱負載三角形接法的三相電路也可以歸為一相計算歸為一相計算，即先求出某一相的相電流，再根據(jù)對稱性以及線相電流關(guān)系直即先求出某一相的相電流，再根據(jù)對稱性以及線相電流關(guān)系直接寫出其他各電流接寫出其他各電流 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室負載接入原則負載接入原則 (1) (1) 電源提供的電壓電源提供的電壓= =負載的額定電壓；負載的額定電壓

31、； (2) (2) 單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。源源保險絲保險絲ABC三相四線制三相四線制380/220伏伏N 額定相電壓為額定相電壓為220伏伏的單相負載的單相負載 額定線電壓為額定線電壓為380伏的三相負載伏的三相負載 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室原則原則：使每相負載承受的電壓等于其額定電壓：使每相負載承受的電壓等于其額定電壓380,220LPUV UV設(shè)負載額定電壓為設(shè)負載額定電壓為UN，電源的線電壓，電源的線電壓UL,相電壓相電壓UP當當UN=UL時，負載作三角形接入電源時，負載作三角形接入電源當當UN=UP時，負載

32、作星形接入電源時，負載作星形接入電源（且負載對稱時：三相三線制（且負載對稱時：三相三線制,不對稱時必須用三相四線制）不對稱時必須用三相四線制）例：我國低壓配電系統(tǒng)：例：我國低壓配電系統(tǒng)： 當當UN=380V V時，負載作三角形連接時，負載作三角形連接 當當UN=220V時，負載作星形連接時，負載作星形連接 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 已知三相電源的線電壓為380V，有兩組負載分別為Z1=3860(額定電壓為380V)和Z2=22-30 (額定電壓為220V) ，試問兩組負載分別如何接入電源，畫出接線圖，并求：（1）每組負載的相電流和線電流（2）總的線路電流 ABCI

33、II、 、 在圖所示的三相電路中，已知三相對稱電源的線電壓為380V，Z1=（16+j12），Z2=(8-j6)。試求線路上的總電流提示：提示：兩組負載：單相的兩組負載：單相的Z Z2 2和三相的和三相的Z Z1 1，分別求其電流，分別求其電流，再確定線路上總電流，注意再確定線路上總電流，注意C C相線電流相線電流例例例例 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室5.4 三相電路的功率三相電路的功率無論負載為無論負載為 Y Y 或或聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為 Pp= UpL Ip cos pp1, 3llLUUII對稱負載對稱負載 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時： PP3c

34、os3cosllLPUIU I同理同理pp 3sin 3sinllLQUIU Ipp1, 3llLUUII對稱負載對稱負載Y Y聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時：相電壓與相相電壓與相電流的相位差電流的相位差當負載對稱時：當負載對稱時：P = 3UpL Ipcos 22PLP 3 3llSPQUIU I所以所以和接法和接法無關(guān)無關(guān) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 三相對稱負載作三角形聯(lián)結(jié)，三相對稱負載作三角形聯(lián)結(jié)，Ul =220V，當，當S1、S2 均閉合均閉合時，各電流表讀數(shù)均為時，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率，三相功率P = 4.5 kW，試求，試求: 1) 每相負載的電阻和感

35、抗；每相負載的電阻和感抗； 2) S1合、合、S2斷開時斷開時, 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P； 3) S 1斷、斷、S 2閉合時閉合時, 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P。AAAS2ZABZBC例例 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室或：或：P =I 2R=UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZ68.03cosllIUP 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL(1) (1) 由已知條件可求得由已知條件可求得AAAS2ZABZBC 解：解： 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大

36、學(xué)電工電子教研室(2) S1閉合、閉合、S2斷開時斷開時 IA = IC = 10A IB =17.32 A流過電流表流過電流表 A、 C的電流變的電流變?yōu)橄嚯娏鳛橄嚯娏?IP，流過電流表，流過電流表 的電流仍為線電流的電流仍為線電流Il 。因為開關(guān)因為開關(guān)S均閉合時均閉合時每相有功功率每相有功功率 P =1.5 kW當當 S1合、合、S2斷時，斷時，ZAB、ZBC 的相電壓和相電流不變，的相電壓和相電流不變，則則PAB、PBC不變。不變。P = PAB+PBC = 3 kWAAAS2ZBCZBC 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室IB = 0A (3) S1斷開、斷開、

37、S2閉合時閉合時變?yōu)閱蜗嚯娐纷優(yōu)閱蜗嚯娐稩1I2I1 仍為相電流仍為相電流 IP ， I2變?yōu)樽優(yōu)?1/2 IP 。 IA=IC =10 A+ 5 A= 15AQ I2變?yōu)樽優(yōu)?1/2 IP，所以所以 AB、 BC相的功率變?yōu)樵瓉淼南嗟墓β首優(yōu)樵瓉淼?/4 。 P = 1/4 P12+ 1/4 P23 +P31 = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kWAAASS2ZABZBC 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室則對稱三相電路瞬時功率：則對稱三相電路瞬時功率： 對稱三相電路中的瞬時功率是一個常量，就等于平均功率P，這是三相對稱電路的優(yōu)點。例生產(chǎn)實

38、際中使用的三相交流電動機，是一典型的對稱負載，由于它的瞬時功率不變，電動機產(chǎn)生的機械轉(zhuǎn)矩也恒定不變，所以運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。 對稱三相電路中的瞬時功率對稱三相電路中的瞬時功率設(shè)A相電壓為 A相電流為 Pu2U sin t VAPi2 sin( t- ) AAI . 3cosA AB BC Cp pp u iu iu iU IP 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 電傷電傷是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，對人體外部是指在電弧作用下或熔斷絲熔斷時，對人體外部的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。l觸電實例：小老鼠觸電視頻（觸電實例：小老鼠觸電視頻（點擊觀看點擊觀看）

39、 電擊電擊是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神是指電流通過人體，影響呼吸系統(tǒng)、心臟和神經(jīng)系經(jīng)系 統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞乃至死亡。統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞乃至死亡。一、一、 安全用電常識安全用電常識 1. 人體觸電的危害人體觸電的危害l 人體觸電時，電流對人體會造成兩種傷害：電擊和電傷。人體觸電時，電流對人體會造成兩種傷害：電擊和電傷。5.5 安全用電安全用電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室 人人體電阻因人而異，通常為體電阻因人而異，通常為 10002000 ，當角質(zhì)外層，當角質(zhì)外層破壞時，則降到破壞時，則降到8001000 。3. 電流強度對人的傷害電流強度對

40、人的傷害人體允許的人體允許的安全工頻電流安全工頻電流: 30mA 工頻危險電流工頻危險電流: 50mA4. 安全電壓安全電壓觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險。觸電電壓越高，通過人體的電流越大就越危險。因此，因此，把把 36 V以下的電壓定為安全電壓以下的電壓定為安全電壓。工廠進行設(shè)備檢修。工廠進行設(shè)備檢修使用的手燈及機床照明都采用安全電壓。使用的手燈及機床照明都采用安全電壓。2. 人體電阻人體電阻 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室1. 人體與帶電體接觸觸電人體與帶電體接觸觸電l電源中性點接地的單相觸電電源中性點接地的單相觸電通過人體電流通過人體電流: :mA50m

41、A219P0Pb RRUI 式中式中: : UP: 電源相電壓電源相電壓 (220V) Ro: 接地電阻接地電阻 4 Rb: 人體電阻人體電阻 1000 這時人體處于相電壓下，危險較大。這時人體處于相電壓下，危險較大。R0（1）單相觸電單相觸電二、二、 人體觸電方式與觸電急救人體觸電方式與觸電急救 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室Ib 人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體電阻人體接觸某一相時，通過人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對地絕緣電阻與輸電線對地絕緣電阻R 的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻電阻R R 較大，對人體的危害性就減

42、小。較大，對人體的危害性就減小。但導(dǎo)線與地面間的絕但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良緣可能不良( ( R 較小較小) )，甚至有一相接地，這時人體中就有，甚至有一相接地，這時人體中就有電流通過。電流通過。 R對地絕對地絕緣電阻緣電阻l電源中性點不接地系統(tǒng)的單相觸電電源中性點不接地系統(tǒng)的單相觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室觸電后果更為嚴重觸電后果更為嚴重通過人體的電流：通過人體的電流：A38. 01000380bb RUIlmA50mA380 這時人體這時人體處于處于380伏線電壓下伏線電壓下雙相觸電雙相觸電Ib2.兩相觸電兩相觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)

43、電工電子教研室U電位分布電位分布接地點接地點20m0.8m跨步電壓跨步電壓 在高壓輸電線斷線落在高壓輸電線斷線落地時，有強大的電流流地時，有強大的電流流入大地，在接地點周圍入大地，在接地點周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。產(chǎn)生電壓降。如圖所示。 當人體接近接地點時，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绠斎梭w接近接地點時，兩腳之間承受跨步電壓而觸電。跨步電壓的大小與人和接地點距離，兩腳之間的跨距，接地電步電壓的大小與人和接地點距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。流大小等因素有關(guān)。雙腳跨步雙腳跨步 一般在一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點附之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點附近，應(yīng)

44、雙腳并攏或單腳跳出危險區(qū)。近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險區(qū)。(點擊觀看動畫示意)3. 跨步電壓觸電跨步電壓觸電 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室4. 觸電急救觸電急救l首要措施是迅速切斷電源首要措施是迅速切斷電源救護人員應(yīng)手持絕緣體，腳踩絕緣物將觸救護人員應(yīng)手持絕緣體，腳踩絕緣物將觸電者與帶電體分開電者與帶電體分開l救護人員千萬不要直接接觸觸電救護人員千萬不要直接接觸觸電者，避免自己也觸電者，避免自己也觸電( (點擊觀看動畫示意點擊觀看動畫示意) ) 江蘇大學(xué)電工電子教研室三相電路 江蘇大學(xué)電工電子教研室RC對地絕緣電阻對地絕緣電阻通過人體的電流：通過人體的電流：b00ebRRRII Rb與與Ro并聯(lián)，且并聯(lián)，且 Rb Ro 通過人體的電流可減小到安全值以內(nèi)。通過人體的電流可減小到安全值以內(nèi)。 利用接地利用接地裝置的分流作裝置的分流作用來減少通過用來減少通過人體的電流。人體的電流。分布電容分布電容R0IbIeI01.保護接地：保護接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼將電氣設(shè)備的金屬外殼( (正常情況下是不帶電的正常情況下是不帶電的) )接地。接地。三、三、 保護措施保護措施 用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)用于中性點不接地的低壓系統(tǒng) 電氣設(shè)備外殼有保護接地時電氣設(shè)備外殼有保護接地時