影片3　三相交流供電方式

三相交流電是大部分電力傳輸即供電系統、工業和大功率電力設備所需要的電源。了解其供電方式首先需要了解什么是三相交流電，三相交流電的產生，然后在此基礎上搞清楚三相交流電供電方式的幾種常見形式及應用范圍等。

1 通常，把三相電源的線路中的電壓和電流統稱為三相交流電，這種電源由三條線來傳輸，三線之間的電壓大小相等(380V)、頻率相同(50 Hz)、相位差為120。

2 三相交流電是由三相交流發電機產生的。在定子槽內放置著三個結構相同的定子繞組A、B、C，這些繞組在空間互隔120°。轉子旋轉時，其磁場在空間按正弦規律變化，當轉子由水輪機或汽輪機帶動以角速度ω等速地順時針方向旋轉時，在三個定子繞組中，就產生頻率相同、幅值相等、相位上互差120°的三個正弦電動勢，這樣就形成了對稱三相電動勢。

發電機中，三組感應線圈的公共端作為供電系統的參考零點，引出線稱為中線（在單相供電中稱為零線）；另一端與中線之間有額定的電壓差，稱為相線。

一般情況下，中線是以大地作為導體的，故其對地電壓應為零，稱為零線。因此相線對地必然形成一定的電壓差，可以形成電流回路。正常供電回路由相線（火線）和零線（中線）形成。

地線是儀器設備的外殼或屏蔽系統就近與大地連接的導線，其對地電阻小于4Ω；它不參與供電回路，主要是保護操作人員人身安全或抗干擾用的。很多情況下，中線和大地的連接問題會導致用電端中線對地電壓大于零，因此三相五線制中將中線和地線分開對消除安全隱患具有重要意義。

3 在三相交流供電系統中，根據線路接線方式的不同，主要有三相三線式、三相四線式以及三相五線式三種供電方式。三相三線式交流電路是由三根相線組成的交流電路；三相四線式交流電路是由三根相線和一根零線組成的交流電路；三相五線式交流電路是由三根相線、一根零線和一根地線組成的交流電路。

3-1 三相三線式是指供電線路由三根相線構成，每根相線之間的電壓為380V，因此額定電壓為380V的電氣設備可直接連接在相線上。

這種供電方式多用在電能的傳輸系統中。

3-2 三相四線式供電方式與三相三線式供電方法不同的是從配電系統多引出一根零線。接上零線的電氣設備在工作時，電流經過電氣設備做功，沒有做功的電流就可經零線回到電廠，對電氣設備起到了保護的作用，這種供配電方式常用于380/220V低壓動力與照明混合配電。

在三相四線制供電方式中，由于三相負載不平衡時和低壓電網的零線過長且阻抗過大時，零線將有零序電流通過，過長的低壓電網，由于環境惡化、導線老化、受潮等因素，導線的漏電電流通過零線形成閉合回路，致使零線也帶一定的電位，這對安全運行十分不利。在零線斷線的特殊情況下，斷線以后的單相設備和所有保護接零的設備會產生危險的電壓，這是不允許的。

3-3 在三相四線式供電系統中，把零線的兩個作用分開，即一根線作工作零線(N)，另一根線作保護零線（PE或地線），這樣的供電接線方式稱為三相五線制供電方式。

3-4 在三相四線式供電方式中，對于單相回路存在較大的安全缺陷。單相二線式供電方式，最大的缺陷是在發生電器外殼碰觸相線時，直接將220V相電壓施加給此時正巧觸摸到的人，從而發生觸電事故。但如果把接外殼的保護線PE和中性線N并聯合用一根，實際上這也是極不安全的。建筑物的配電線路由于接頭松脫、導線斷線等故障，很可能造成A點處開路，此時當其中一臺設備開關接通后，在A點后面所有中性線上，將出現相電壓，這個高電壓又被設備接地引至所有插入插座的用電設備外殼上，而且其后的設備即使并未開啟，外殼上也有220V電壓，這是十分危險的。而在三相五線式供電方式中，只有當保護線斷開，而且又有一臺設備發生相線碰觸外殼這兩種故障同時出現時，才會出現與前述二線制中類似情況的事故，從而也極大地降低了事故出現的可能性。