三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果

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三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果
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李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)
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& ^7 n( n) i6 k5 x6 G在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。

8 Q0 U9 u3 K6 j三相负载失衡有以下两种可能：
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" z2 h3 [6 J/ ^  e+ K/ i/ L(1)　某相或某两相负载过多，相电流较大，中性线电流也可能较大，如果长期运行，相线和中性线绝缘层易先老化。
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5 S+ F' d1 Y1 ?(2)　负载看上去比较接近，各相电流也较相近，但中性线电流却很大，甚至超过最大相电流，这是一种较为严重的失衡现象。
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在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。

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图2　电流电压相量图

为什么三相输入电压对称，各相电流有效值也较接近的情况下，中性线电流却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素，经过反复分析，得出的结论：三相负载的性质不同所引起的，通过测量各相负载的功率因数角可得｜ΦA｜=｜ΦB｜=40°,Φ C=0°，在ZA和ZB中必有一相为感性，一相为容性。

) E% h% w6 ?6 S( f% D- K(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。

向量图如图2所示。

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ìN=｜ìA+ìB+ìC｜=4.3A。

理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。

(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。

向量图如图3所示。
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图3　电流电压相量图?

｜ìA+ìB｜=2cos80°·ìA=1.4A

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, o* v5 W% B9 m由此可见，如果将A、B两相负载互换，中线电流会更大。所以在三相四线制供电线路中，三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质不同，将会引起中线电流过大，造成严重失衡。
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7 x7 L4 m$ @. G  s( ?. Z以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。

因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。
三相四线制供电线路中负载失衡可能产生的后果
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2 Y) ?1 w$ {: f! g! t# B( e: z李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)
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在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。
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: q, L; H6 A/ ]; b4 ^三相负载失衡有以下两种可能：

(1)　某相或某两相负载过多，相电流较大，中性线电流也可能较大，如果长期运行，相线和中性线绝缘层易先老化。

(2)　负载看上去比较接近，各相电流也较相近，但中性线电流却很大，甚至超过最大相电流，这是一种较为严重的失衡现象。
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8 @7 b" J7 N7 a% c' d在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。

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8 z- \( p# G2 _+ U8 U& G' A图1　三相四线制实验线路图

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图2　电流电压相量图
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为什么三相输入电压对称，各相电流有效值也较接近的情况下，中性线电流却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素，经过反复分析，得出的结论：三相负载的性质不同所引起的，通过测量各相负载的功率因数角可得｜ΦA｜=｜ΦB｜=40°,Φ C=0°，在ZA和ZB中必有一相为感性，一相为容性。
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7 ^& s" A* \2 b. f; z: l/ X(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。

向量图如图2所示。
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理论分析计算和仪表测量结果基本吻合。

(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。

向量图如图3所示。

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由此可见，如果将A、B两相负载互换，中线电流会更大。所以在三相四线制供电线路中，三相负载是数值相等并不等于三相负载对称平衡。三相负载性质不同，将会引起中线电流过大，造成严重失衡。
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以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。
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因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。
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李月玲 何毓敏 东北电力学院 (132000)

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在三相四线制供电线路中，一般都力争使三相负载平衡，以确保供电线路安全可靠运行。但是，要做到完全平衡是很难的，尤其是在民用线路中，根本就做不到这一点。

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在实验中，三相四线制供电线路原理如图1所示，测得相电压UA=UB=UC=220V,测得IA=IB=4A,IC=3.2A，IN=4.2A。


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图2　电流电压相量图

为什么三相输入电压对称，各相电流有效值也较接近的情况下，中性线电流却大于最大相电流?排除测量方法不当及测量仪表误差等因素，经过反复分析，得出的结论：三相负载的性质不同所引起的，通过测量各相负载的功率因数角可得｜ΦA｜=｜ΦB｜=40°,Φ C=0°，在ZA和ZB中必有一相为感性，一相为容性。

(1)　假设ZA为感性，ZB为容性。
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(2)　假设ZA为容性，ZB为感性。
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向量图如图3所示。

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; c7 K" t7 f, [& ^/ P. g# B以上是通过实验得到的结论，实际中，现代大楼办公设备上使用较多的单相净化稳压电源，这些负载往往呈容性，而传统的白炽灯、日光灯均呈阻性和感性，这样不同负载接成三相四线制，就会出现中性线电流过大的现象。
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因此，在三相四线制供电线路中，尤其是现代办公大楼中，要力求按负载的性质和功率大小合理、均匀分配三相负载、同时中性线的截面积不要选择太小，以免电流过大造成事故。

onetwo

配上图就更清楚了，谢谢提供的资料

liaozhai81

怎么没有图示说明的呢？

lsq001

中线上电流过大也可能是因为像计算机\打印机这类用电设备引起

hillsea2008

看看

lnnkl588

那么除了主观上那里将3相负荷尽量平衡以外,还有什么方法可以改善你说的这种状况呢?
中线中流过的电流大于相电流,这种时候能不能采用什么自动装置投入一些负载来建立新的平衡呢?

leerhu

那用考虑这么负责，用4芯等截面电缆，啥问题都没有了

yu.relay

这个方面好研究不好解决，很难实用。

seeout

以前遇到过一次这种现象，而且中线电流似乎有脉动感，估计是高次谐波造成
但实测后又好象不是这个问题，很奇怪的