1.1.3 单相交流电与三相交流电的应用
交流电路普遍用于日常生活和生产中,大部分工业和大功率的电力设备都需要三相电源。三相电源系统是三个单相电源系统的组合。实际上,住宅用电的供给是从三相配电系统中抽取出来某一相电压。
三相电路是由三相电源、三相负载及三相电路组成的。相对地,单相电路由单相电源、单相负载和电路组成。
单相电路就是由一根相线(相线)和一根零线组成的电路。三相电路是由三根相线和一根零线组成的交流电路;一般情况下,单相电源电压为220V,多做照明用和家庭用电;三相电源电压为380V,多为动力设备用电。
1. 单相交流电的应用
单相交流电路主要有单相两线式、单相三线式供电方式,一般的家庭用电都是单相交流电路。
(1)单相两线式
图1-10所示为单相两线式照明配电电路图,从三相三线高压输电线上取其中的两线送入高压变压器输入端。例如,高压6600V电压经过变压器变压后,其次级向家庭照明电路提供220V电压。变压器初级与次级之间隔离,输出端相线与零线之间的电压为220V。
图1-10 单相两线式照明配电电路图
(2)单相三线式
图1-11所示为单相三线式配电电路图。单相三线式供电中的一条电路作为地线应与大地相接。此时,地线与相线之间的电压为220V,零线N(中性线)与相线(L)之间电压为220V。由于不同接地点存在一定的电位差,因而零线与地线之间可能有一定的电压。
图1-11 单相三线式配电电路图
2. 三相交流电路应用
三相交流电路主要有三相三线式、三相四线式和三相五线式三种供电方法,一般的工厂中的电气设备常采用三相交流电路。
(1)三相三线式
图1-12所示为典型三相三线式交流电动机供配电电路图。高压(6600V或10000V)经变压器变压后,由变压器引出三根相线,送入工厂中,为工厂中的电气设备供电,每根相线之间的电压为380V,因此工厂中额定电压为380V的电气设备可直接接在相线上。
图1-12 三相三线式交流电动机供配电线路图
(2)三相四线式
图1-13所示为典型三相四线式供电方式的示意图。三相四线式供电方式与三相三线式供电方法不同的是从变压器输出端多引出一条零线。接上零线的电气设备在工作时,电流经过电气设备进行做功,没有做功的电流就可经零线回到电厂,对电气设备起到了保护的作用。
图1-13 三相四线式供电方式的示意图
(3)三相五线式
图1-14所示为典型三相五线式供电方式的示意图。在前面所述的三相四线制供电系统中,把零线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另一根线做保护零线(PN),这样的供电接线方式称为三相五线制供电方式。
图1-14 三相五线式供电方式的示意图