关于三相电零线电流的讨论 点击：10406 | 回复：11
关于三相电零线电流的讨论
有人提出这样求助问题：380V三相四线供电，到配电盘以后负载全部都是220v的，零线要更粗么：8kw总功率的一个LED显示屏。，平均分3路，都是接1火1零。零线应该是三跟火线的总和? 因为每路零线与火线的电流是等同的?
380V三相四线制供电，到配电盘以后，可1火1零分出3路220V单相电源，如这3路单相电的负载相同（即阻抗值相等，阻抗角相同），则3路电源的电流数值相等，但其相位不同（彼此相差120度），见下图：
其A~Na为一组单相电源，B~Nb为另一组单相电源，C~Nc为第三组单相电源，它们各接有相同的负载。从总体宏观上看，这是三相电星接负载的接线方式：3路单相电源的零线电流从数值上相等（=火线电流），但相位不同，彼此间各差120度。故其和电流（即流回变压器的零线电流）=0。
对8kw总功率的一个LED显示屏，平均分3路，都是接1火1零，这要看LED显示屏设备平均分3路单相电选用什么形式的开关电源（或稳压电源），如整流方式是单相桥式整流，其负载的电流是直流电，而火线与零线电流仍是完整的正弦波交流电，如3路单相电的负载一样，则3路单相电的电流数值相等，彼此相位差=120度，故流回变压器的零线电流（即3路单相电零线电流的和电流）=0（和上面叙述的一样）。
如3路单相电源所用的开关电源（或稳压电源）是用半波整流构成的整流电路，其3路电源的零线电流=其火线电流，但流回变压器的零线电流≠0，其值=3倍的火线电流。见下图：
图二中Ua-Na、Ub-Nb、Uc-Nc、为3个单相电源，在这3路单相电源内的零线电流与同电源的火线电流相等（即同一个电流），但流回三相电源的零线电流=3倍的各单相电源的电流。为什么，见下图：
图中上3个图形分别为3个单相电源的电流波形图。下面的图即为流回变压器的零线电流的波形图。可见此时流回变压器的零线电流=3倍的各单相电源的电流，其原因就是3个单相电流虽然波形一样，但流向相同，故其总和电流=3者电流数值相加。
所以对8kw总功率的一个LED显示屏，如3个单相电所用的开关电源是采用半波整流时，流回变压器的零线电流是单相电电源电流的3倍，如果3个单相电所用的开关电源是采用全波整流时，流回变压器的零线电流=0。故从三相电的总闸到变压器的零线接点之间的的连线是否加粗，还应看具体负载的接线情况。
下面再讨论一下380V三相四线供电，到配电盘以后负载全部都是220v的，零线要更粗么的问题。
这和电业系统供市民用电一样：分区域，或分楼层，将A、B、C 3相火线与零线构成的220V单相电分别输出供电，以达到电网供电的尽量平衡。从宏观总体上看，这种供电是三相星接负载的供电方式，但由于3路单相电源的的负载很难保持一样，故零线电流是≠0的。
1、3路单相电的负载是相同的负载，即阻抗相等、阻抗角相同，其3路单相电源的相电流数值相等，彼此相位差=120度，其流回变压器零线电流=0.
2、3路单相电的负载不是相同的负载：
（1）负载的阻抗相等，阻抗角不同，这种情况最为严重是3路负载的阻抗特性不同：其一路单相电负载为纯电阻，另一路负载为纯电感，第三路为纯电容，3个负载阻抗值相等，但阻抗角不同，纯电阻的电流与电压同相位，纯电感的电流滞后电压90度，纯电容的电流引前电压90度，见下图：
Ib为纯电容电流引前其电压Ub 90度，Ic为纯电感电流滞后其电压Uc 90度，3个电流数值相等，但相位不一样：Ic引前Ia 30度，Ib滞后Ia 30度，Ib与Ic夹角=60度，3者的和电流I =Ia+Ib+Ic=2.41*Ia，即此时的流回变压器的零线电流=2.41倍的单相电源的电流 。
（2）负载的阻抗不等，阻抗角相同，这种情况最为严重是有1路没有负载，其流回变压器零线电流=2路有负载的单相电源的火线电流，见下图：
由于Ia与Ib 电流幅值相等，夹角=120度，故和电流（流回变压器的零线电流）Io：Io = Ia = Ib
（3）负载的阻抗不等，阻抗角不同，这是实际运行的大多数情况，即使有一路电源负载成容性，通过作图进行矢量相加，根据三角形二边长之和大于第三那边原理，可知其3路电流的总和Io（流回变压器的零线电流）是不会大于2倍的最大火线电流的。见下图
综上分析，三相四线制电源，从配电柜的总闸外分1火1零的单相电的2根线一样粗细即可。除了上面分析的2种特殊负载（1个位3路负载皆为半波整流，另1个为3路负载为纯电阻、纯电感、纯电容）其流回变压器的零线电流大于2倍的火线电流外，一般情况下的负载，其流回变压器的零线电流均小于2倍的火线电流。故在没有上述的2种特殊负载，从总闸到变压器的零线应选比去变压器的3根火线的导线截面积要大一倍最为安全。
以上仅为本人的个人观点，如有不同意见，可以提出，大家讨论。谢谢。
对：wyb2866255－－-王者之师关于回3楼：你说“零线电流大于相线电流的问题，但是，现实的应用电路中会有这种情况吗？”我们就以上图一为例，将三相半波整流电路按下图串接4块同型号电流表：其表A1、A2、A3、的一个接下端各串接R1、R2、R3下端，A1、A2、A3表的另一接下端接在一起，再接表Ao一端，Ao的另一端接零线。 在此情况下，零线电流Io将=3路火线电流之和。即零线电流>火线电流的最好证明，你可实际按此图连接测试看看。内容的回复：
等于没有回答我的问题。你这个是设计出来的电路，再说我也没有条件做这个实验。我也同意，也可能是有这样的电路存在，但是，我只想知道现实生活中，有这样的电路发生吗？
- 电机的启动电流与它的堵转电...
[13634] - PNP型三线常开的接近开关如何...[16250]
- 关了开关为什么还有电？[42990]
- 阿特拉斯螺杆空压机说明书[12452]
- 远程、就地、控制柜三处控制怎...[24927]
- 电源里面TOP224YN能不能用TO...[17811]
- 求一个电机正反转延时顺序自...[16558]
- 没有铭牌，怎么准确判断一个电...[12739]
- 求单相电机正反转接线图，谢谢...[17739]
- 为什么接地线检测时验电笔会...[11024]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
