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        為什么電力行業普遍采用三相五線制?

        發布日期:2019-05-07 10:39:01 作者:科力達 點擊:

         在三相四線制制供電系統中,把零線的兩個作用分開,即一根線做工作零線(N),另外用一根線專做保護零線(PE),這樣的供電結線方式稱為三相五線制供電方式.三相五線制包括三根相線、一根工作零線、一根保護零線.三相五線制的接線方式如下圖所示。  

        2為什么不是“四相”五相”?


                你先要明白“相”在電中的含義,相是指相位角,比如常說的三相電,是指相位角在空間互成120°交流電。如果使用移相技術,就比如簡單的電容移相,我們一樣可以得到四相、五相、N相都可以!


                但那在電力拖動中沒有實際的應用意義,只在電子技術中有時用到。為什么在電力拖動中大都使用三相(當然有時會用到單相),而不是四相、五相呢?因為發電機的三相繞組在空間120°分布時,交變磁力線均可最大限度的切割它們,成而最以限度的發出電能。而三相用電器呢,除了相反的原理外,三相互成120°的回路又能最大限度的使用電能!    


        3三相五線制供電的原理


                在三相四線制供電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。

                在零干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產生危險的電壓,這是不允許的。   

               如采用三相五線制供電方式,用電設備上所連接的工作零線N和保護零線PE是分別敷設的,工作零線上的電位不能傳遞到用電設備的外殼上,這樣就能有效隔離了三相四線制供電方式所造成的危險電壓,使用電設備外殼上電位始終處在“地”電位,從而消除了設備產生危險電壓的隱患。 


                從線路的性質上來說,火線(相線)是提供能源的線路,零線是單相電路中,給提供能源的線路一條電流回路(和相線形成電流通道)的線路,地線是作為保護電器設備、防止漏電而發生事故的一條“非正?!彪娏魍ǖ?。

                這三條線,正常工作時,由相線(某一個單位時間內)提供電流,經過用電設備(負載)后由零線回到電源端;正常情況下,地線是沒有任何電流通過的。所以從性質上來看,這三條線路中的零線和地線,是不允許“并用”或合用的。    


        4為什么電力行業普遍采用三相五線制?


                三相五線是低壓終端配電用,而輸變電的交流系統是三線制,以及直流兩線制。在發電系統中,三相制因為每相角差120度,三相是均衡的接力輸出波峰,而增加更多相只是增加發電機及變電設備復雜性,完全浪費資源。

        交流輸電由于存在線間電容及線地電容的容抗回路,形成無功損耗,線網越大無功損耗越大。所以在遠距離輸電上己改為超高壓直流輸電,更減少了線用量。用電效主要是用電器的效率,目前開關電源基本可以做到95%的效率,而新型節能電機也能達到80%以上,己經很難再提高了。


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