三相電流是通過三根導線,每根導線作為其他兩根的迴路,其三個分量的相位差依次為一個周期的三分之一或120°相位角的電流。
基本介紹
- 中文名：三相電流
- 外文名：three-phase A.C.circuit
- 漢語拼音：sānxiāng diànliú
- 接法：有星形和三角形兩種接法
基本概念,連線法,三相負載,功率計算,三相電流的優點及套用,電能輸送節省材料,三相交流發電機套用,三相電流的實際套用,一些生活用電接法,
基本概念
連線法
有星形和三角形兩種接法
它們之間各相電壓超前或滯後的次序稱為相序。三相電動機在正序電壓供電時正轉，改為負序電壓供電時則反轉。因此，使用三相電源時必須注意其相序。一些需要正反轉的生產設備可通過改變供電相序來控制三相電動機的正反轉。
三相電源連線方式 常用的有星形連線(即Y形)和三角形連線(即△形)。從電源的3個始端引出的三條線稱為端線(俗稱火線）。任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓。星形連線時線電壓為相電壓的1.732倍；3個線電壓間的相位差仍為120°，它們比3個相電壓各超前30°。星形連線有一個公共點，稱為中性點。三角形連線時線電壓與相電壓相等，且3個電源形成一個迴路，只有三相電源對稱且連線正確時，電源內部才沒有環流。
三相負載
按三相阻抗是否相等分為對稱三相負載和不對稱三相負載。三相電動機、三相電爐等屬前者；一些由單相電工設備接成的三相負載(如生活用電及照明用電負載)，通常是取一條端線和由中性點引出的中線(俗稱地線)供給一相用戶，取另一端線和中線給另一相用戶。這類接法三條端線上負載不可能完全相等，屬不對稱三相負載。三相負載的連線方式也有星形與三角形之分。
功率計算
P=PA+PB+PC
式中下標分別表示各相。對於對稱電路，
此時UA=UB=UC=UP，式中UP、IP、U、I分別是相電壓、相電流、線電壓和線電流的有效值。對稱三相電路的平均功率與其瞬時功率相等。其無功功率為UIsin，視在功率為。對稱三相電路的瞬時功率為常量，因此，正常運行時帶動三相發電機的原動機所受的反力矩和三相電動機的輸出轉矩都是平穩的。
三相電流的優點及套用
電能輸送節省材料
當輸送功率相等，電壓相同，輸送距離一樣，線路耗損也相等時，用三相制輸送電能相比單相制來說可大大節省輸電線路有色金屬的消耗量，即輸電成本很低。
原因分析：由於三相四線制電路的迴路零線電流是三相電流的矢量和，也就是說當負載相等時，三相電流相等，零線電流為零，所以布線時零線所用截面較小，而單相輸電時，相線和零線中通過的電流是相同的，所以使用的電線的截面積必須是一樣的。所以用三相輸電線較單相輸電線可節省有色金屬。
三相交流發電機套用
三相交流發電機比相同功率的單相交流發電機體積小、重量輕、成本低。
三相交流發電機原理：三相電機是利用三相交流電產生的旋轉磁場來帶動電機運轉的。最簡單的是把一塊永久磁鐵置於有旋轉磁場的定子鐵芯中，它將跟隨磁場一同旋轉。因磁場與鐵芯的轉動方式不同，分為同步電動機與異步電動機。
220V交流單相電機起動方式大概分一下幾種：
第一種，分相起動式，系由輔助起動繞組來輔助啟動，其起動轉矩不大。運轉速率大致保持定值。主要套用於電風扇,空調風扇電動機，洗衣機等電機。
第二種，電機靜止時離心開關是接通的，給電後起動電容參與起動工作，當轉子轉速達到額定值的70%至80%時離心開關便會自動跳開，起動電容完成任務，並被斷開。起動繞組不參與運行工作，而電動機以運行繞組線圈繼續動作。
第三種，電機靜止時離心開關是接通的，給電後起動電容參與起動工作，當轉子轉速達到額定值的70%至80%時離心開關便會自動跳開，起動電容完三相交流電機單相交流電機成任務，並被斷開。而運行電容串接到起動繞組參與運行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機，切割機，木工工具機等負載大而不穩定的地方。
三相電流的實際套用
目前，我國生產、配送的都是三相交流電。三相交流電有很多優越性，比如使用三相交流電的電動機、發電機節能節材、維護方便。三相交流電是三個交流電的組合，頻率相同，只是相位彼此相差120度，發電機的轉子為一磁鐵，當它以勻角速度旋轉時，每一個定子線圈都會產生交變電動勢。三個線圈產生的交變電動勢的幅值和頻率都相同，位相彼此差120°。
工業上用的三相交流電，有的直接來自三相交流發電機，但大多數還是來自三相變壓器，對於負載來說，它們都是三相交流電源，在低電壓供電時，多採用三相四線制。
在三相四線制供電時，三相交流電源的三個線圈採用星形（Y形）接法，即把三個線圈的末端X、Y、Z連線在一起，成為三個線圈的公用點，通常稱它為中點或零點，並用字母O表示。供電時，引出四根線：從中點O引出的導線稱為中線或零線；從三個線圈的首端引出的三根導線統稱為相線或火線。在星形接線中，如果中點與大地相連，中線也稱為地線。我們常見的三相四線制供電設備中引出的四根線，就是三根火線一根地線。
每根火線與地線間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示；火線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC，UCA表示。因為三相交流電源的三個線圈產生的交流電壓位相相差120°，三個線圈作星形連線時，線電壓等於相電壓的倍。我們通常講的電壓是220伏，380伏，就是三相四線制供電時的相電壓和線電壓。但三相四級制供電時，也有下表所示的幾種電壓，用電時應予注意。
在日常生活中，我們接觸的負載，如電燈、電視機、電冰櫃、電風扇等家用電器及單相電動機，它們工作時都是用兩根導線接到電路中，都屬於單相負載。在三相四線制供電時，多個單相負載應儘量均衡地分別接到三相電路中去，而不應把它們集中在三根電路中的一相電路里。如果三相電路中的每一根所接的負載的阻抗和性質都相同，就說三根電路中負載是對稱的。在負載對稱的條件下，因為各相電流間的位相彼此相差120°，所以，在每一時刻流過中線的電流之和為零，把中線去掉，用三相三線制供電是可以的。但實際上多個單相負載接到三相電路中構成的三相負載不可能完全對稱。在這種情況下中線顯得特別重要，而不是可有可無。有了中線每一相負載兩端的電壓總等於電源的相電壓，不會因負載的不對稱和負載的變化而變化，就如同電源的每一相單獨對每一相的負載供電一樣，各負載都能正常工作。若是在負載不對稱的情況下又沒有中線，就形成不對稱負載的三相三線制供電。由於負載阻抗的不對稱，相電流也不對稱，負載相電壓也自然不能對稱。有的相電壓可能超過負載的額定電壓，負載可能被損壞（燈泡過亮燒毀）；有的相電壓可能低些，負載不能正常工作（燈泡暗淡無光）。隨著開燈、關燈等原因引起各相負載阻抗的變化。相電流和相電壓都隨之而變化，燈光忽暗忽亮，其他用電器也不能正常工作，甚至被損壞。可見，在三相四線制供電的線路中，中線起到保證負載相電壓時稱不變的作用，對於不對稱的三相負載，中線不能去掉，不能在中線上安裝保險絲或開關，而且要用機械強度較好的鋼線作中線。
一些生活用電接法
單相三孔插座如何安裝：通常，單相用電設備，特別是移動式用電設備，都應使用三芯插頭和與之配套的三孔插座。三孔插座上有專用的保護接零（地）插孔，在採用接零保護時，有人常常僅在插座底內將此孔接線樁頭與引入插座內的那根零線直接相連，這是極為危險的。因為萬一電源的零線斷開，或者電源的火（相）線、零線接反，其外殼等金屬部分也將帶上與電源相同的電壓，這就會導致觸電。因此，接線時專用接地插孔應與專用的保護接地線相連。採用接零保護時，接零線應從電源端專門引來，而不應就近利用引入插座的零線。
塑膠絕緣導線為什麼嚴禁直接埋在牆內：
（1）塑膠絕緣導線長時間使用後，塑膠會老化龜裂，絕緣水平大大降低，當線路短時過載或短路時，更易加速絕緣的損壞。
（2）一旦牆體受潮，就會引起大面積漏電，危及人身安全。
（3）塑膠絕緣導線直接暗埋，不利於線路檢修和保養。
