不对称三相电路的分析

在三相电路中,只要电源、负载有一部分不对称,此电路称为不对称三相电路。如图:

对于不对称连接电路,常采用中点电压法(简称中点法)分析计算,即先用弥尔曼定理求出中点电压,再求其它。

如图5-15(a)所示三相四线制电路中,负载不对称 ,, 中线阻抗为,根据弥尔曼定理可得两个中性点间的电压为

由于负载不对称,所以

这种现象称为中性点位移。此时负载的各相电压为:

由相量图可知,负载的相电压不对称。这样会造成负载不能正常工作,甚至损坏设备。且中性点位移越大,负载相电压的不对称情况越严重。各相电流及线电流分别为

显然,各相电流不对称,此时中线电流为

如果中线阻抗为零,则

实际三相电路,如果是对称电路,由于中线不起作用,一般不装设中线。对于Y不对称连接负载,如果装设中线,就能迫使负载中点和电源中点等电位,保证负载的相电压对称。使得负载能够正常工作。所以三相连接照明负载都装设中线。

照明负载虽然不对称但比较接近对称,中线电流虽不为零,但比较小,所以中线一般较端线细。但如果中线断开,电路便不能正常工作,所以四线制电路中,中线要有足够的机械强度,同时中线上不允许装熔断器和开关。

例题5-5

示相器是用来测定三相电源相序的。一种示相器由连接的两个白炽灯和一个电容器组成,如图5-16所示。把电容器接到指定的A相,把两个白炽灯分别接到其他两相,由于这组负载不对称,两个白炽灯的电压不相等,亮暗则不同,可以决定相序。设电容器的容纳和白炽灯的电导相等,都等于G,试问较亮的白炽灯接的是B相还是C相?

解:把电源看成Y连接,并设:

则中点电压

作相量图如图5-16(b)可以看到B相负载的电压比C相负载的电压大,则较亮的白炽灯是B相。

也可以通过计算

温馨提示

负载不对称而且没有中性线时,负载两端的电压就不对称,则必将引起有的负载两端电压高于负载的额定电压;有的负载两端电压却低于负载的额定电压,负载无法正常工作。

中性线的作用在于迫使负载中点和电源中点等电位,保证负载的相电压对称,使得负载能正常工作,中线上不允许装熔断器和开关。