中线在不对称负载作Y连接时的作用

1、广西大学学报(自然科学版)Journal of GuangxiU niversity (N at Sci Ed)第28卷增刊2003年6月Vol 28, Sup.June. 2003:1001-7445 (2003)-0142-03Y黄玲（广西大学电气工程学院.广百南宁530004）:通过实验分析和理论计算.从两个方面说明中线在不对称负栽作星形连接时的作用 :三相负栽:星形联接:中线:中性点位移:TM 13: A目前世界上电力系统所采用的供电方式绝大多数是三相制三相电源是由三个频率相同、幅值相 零初相角依次相差120。的正弦电压源按星形（Y）或三角形（）连接而成巴而三相负载也是按照星形 或三角

2、形这两种方式来联接的在不对称三相负载作Y连接时必须采用三相四线制接法.即接法 而且中线要牢固接地以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变.本文从教学角度出发.针对学 生在“三相电路”学习过程中存在的对中线概念和中线作用认识不深的问题，做详细的分析和探讨1实验分析如图1,三相负载灯组分别由三个额定电压为22W,功率为2制 的灯泡并联而成将三相负载灯 组联成Y形并经三相调压器接通三相对称电源 将三相调压器的输出线电压调至22W ,在有中线和 无中线两种情况下分别测量三相负载的线（相）电流、线电压、相电压、母线电流、电源与负载中点间的 电压并观察各相负载灯组的亮暗变化程度然后将A相负载灯组换成4

3、7pF电容.B和C相负载保 持不变在三相负载不对称情况下重复上述测量测量结果记于表1.:2003 04 _ 26：: 2003 一 06 一 09:黄 玲(1969).女.广西宾阳人.广西大学实验师© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights resented, 增刊黄 玲:中线在不对称负栽作Y连接时的作用143I线（相）电流线电压相电压中线电流中线电压项目灯4NN4NABCh<ftflcUteUcaUwUbxUzInn Unn *负栽r<)333Q 24a24Q242

4、2022022012512512500对称Y333Q 24024(12422022022012512512500负栽不r<)4 7“F33Q 18Q24a24220220220125125125Q 300对称Y4 7pF33Q 25a30Q1322022022018021085090从测量结果（有效值）看出，三相负载对称时不管有无中线三相电流相等三相电压平衡中线电 流为零中线电压为零三相负载灯组的明亮度相同用圆规和直尺作出向量图如图2所示从图中看 出.三相负载中性点N '和三相电源中性点N重合但是.当三相负载出现不对称时.有中线则负载端 三相电压维持平衡（Uas = 125 V,

5、（/s.v = 125V,m= 125V）;无中线则三相负载端电压严重不平衡 （UaN '= 180= 210V,85 V）,B相电压接近干线电压C相电压大大低于三相负载对称时的平衡电压，从灯泡的明亮度看B相很亮，C相较暗用圆规和直尺作出向量图如图3所示.从图中看 出负载中性点N '和电源中性点N产生了偏移，从而造成负载端三个相电压的不平衡6增刊黄 玲:中线在不对称负栽作Y连接时的作用143I6增刊黄 玲:中线在不对称负栽作Y连接时的作用143I2理论计算三相负载对称时二Yb= Yc,则中线电压rF 人A *+ 林巾+ UcnYc Unn -* (1+ /+ a)Ya+ Yb+

6、 Yc0.6增刊黄 玲:中线在不对称负栽作Y连接时的作用143I6增刊黄 玲:中线在不对称负栽作Y连接时的作用143I所以UAN U AN - UNN UANUBN f= UBN - UNN = UBN、 U CN = U CN - UNN = U CN、作出向量图如图4所示三相负载不对称时.Ya=购=J314X4 7X10化 JL 48X 10 3(s),Gb= Gc=茨=220= L 55X10 '(s),令 Uan Z0： pjljUz *+ Ur、Gc+ UcnGc g «+ UanGr (/+ a) UNN =Ya + Gb + Gc(jl. 48X10- I 1.

7、 55X10 恥八.48X10- 3+ 2X1. 55X10)八 338+323)(/av= °所以B相电压U b U bn - Unn '= U an 120 °- Q 468i/xv Z 136 3°= L 2U an /_ 98°(V ),© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All l ights reserved. Iittp:/Ya+ 2GbYa + 2Gb46SUan Z 136 3° (V),6144广西大学学报(自然科学

8、版)第28卷C相电压Ucn = Ucn Unn = Uan z 120° Q 46的抽 Z 136 3 = Q 57Uan Z 106 6°(V ). 作出向量图，如图5所示N'(N)4()5()3结论从实验分析结果和理论计算结果都可以看出星形联接的三相负载对称时中线没有意义一旦负 载不对称有中线，则中线抑制中性点位移尽管负载不对称但仍能保证三相负载端电压对称而正常工 作:无中线则三相负载中性点偏移三相电源中性点造成负载端三相电压的不对称并且这种不对称程 度与中性点电压偏移程度有关所以在三相电源对称而三相负载不对称情况下.由于存在着中性点 位移使负载某相电压升高某相

9、电压降低各相负载不能在额定电压下工作电压升高相的负载可能因 过热而烧毁，电压降低相的负载因电压过低而不能正常工作巴因此在三相四线制的负载连接中为了 防止运行时中线断开，不允许在中线上安装保险丝或开关有时还用机械强度较高的导线作为中线I 1 I邱关源电路IM 1北京:高等教育出版社2俞大光电路及磁路M 1北京:高等教育出版社The functim of neutral Ihe h Y crninectton of asymmetric loadsHUANGBin(College of Electrical Engineering. GuangxiU niversity, N annuig 530004,China)Abstract This paper explains the functbn of neutral line in Y connectbn of asymmetric bads by two ways experinent analysis and theoretic calcuhtbnKey words three phase ba