【负载的星形接法】
三个负载的 Za、Zb、Zc 的一端连接在一起,成为负载中点 O′,并接于三相电源的中线上,三个负载的另一端分别与三根端线(相线)A、B、C 相接。如图 3-78 所示的接法就是负载的星形接法。在三相电路中,各相
负载的电流称为“相电流”,如图 3-78 中的 Ia、Ib、Ic 相电流正方向的
规定与相电压的正方向一致。各端线中的电流称为“线电流”,如图中的IA、IB、IC 线电流的正方向规定为由电源到负载。负载作星形接法时,一
条端线连接一个负载,从图 3-78 可以看出,线电流就是相电流,即
IA=Ia,IB=Ib,IC=Ic。如果用 IL 表示线电流,Iφ表示相电流,即
IL=Iφ
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在三相四线制中,忽略输电线阻抗时,负载的线电压就是电源的线电压, 并且负载中点 O′的电位就是电源中点 O 的电位。所以每相负载的相电压就等于电源的相电压。由于电源的相电压和线电压是对称的,因此,负载
的相电压和线电压也是对称的,且线电压的大小等于相电压的 3倍,即
VL = 3V
在负载是对称情况下 Za=Zb=Zc。由于相电压是对称的,所以各相电流相等, 而且是对称的,每一相的电流与对应的相电压之间的相位差都相同。可以证明,此时中性线中的电流为零。既然星形连接对称负载时,中性线上的电流为零,因此,有无中性线都对电路毫无影响,故可将中性线取去。这
样就构成“三相三线制”。例如三相电动机就是三相对称负载,因此可用三相三线制星形接法。然而,在负载不对称的情况下,中性线上的电流 I0
将不等于零,在各相负载的差别不太大时,中性线中的电流比端线电流小得多,所以中性线可以用较细的导线。但此时中性线绝不能取消或让它断开,否则将使各相电压失去平衡,产生严重的后果。日常照明用的单相交流电源,就是三相供电系统中的一相。通常把三相电源的各相按星形连接, 分配给用电量大体相等的三组用户。所以每家用户的两根导线中,一根是端线(火线),另一根是从中性线引出的。中性线通常接地,所以又称为地线。由于同一时刻各组用户的用电情况不可能完全一样,所以,一般说来三个相的负载是不对称的。如果一旦中性线断开,各相的电压就会偏离其正常值,以致有的用户的电压不足,有的用户的电压过高。由此可见, 在负载不对称的情况下,星形接法的中线是不能断开的。保险丝和开关不允许装在中线上,中线需要用较坚韧的铜线做中性线,以免其自行断开而造成事故。