三相电源中线中的电流分析

三相电源中线中的电流分析

马同新

（山东省城市服务技师学院山东烟台264670）

摘要：本文分析了三相交流电源供电纯电阻电路中，在三相直接供电和可控硅调压供电情况下中线中的电流大小分析。

关键词：三相电源中线可控硅调压

0引言

三相交流电源是日常生活和社会生产用电的主要供电方式，有的设备中的中线的线径与相线的线径不一致，也就是说中线中的电流与相线中的电流有时大小不一。本文主要分析三相电源直接供电和可控硅调压供电时中线中电流的大小。

1、三相电源直接供电（如图1）

A、当R1=R2=R3时，三相负载平衡

根据相量的加减符合平行四边形法则（如图2），所以

2、三相可控硅调压供电

现以下图（如图4）所示的Y接法的三相交流调压器为例来说明，以纯电阻性负载且R1=R2=R3为例，由于负载是Y接法，所以三相交流调压电路可接3个单相交流调压电路来考虑。

下面分析导通角在600、900、1200、1500、1800时各相电流的波形。

A、导通角在1500分析各相中的电流情况（如图5、6）

在0~t1期间，SCR4、SCR5导通，iA=0，iB为负值，iC为正值，于是iN=iC+(-iB)。

在t1~t2期间，SCR1、SCR4、SCR5同时导通，则iA+(-iB)+iC=iN=0。

在t2~t3期间，SCR1、SCR4导通，iC=0，iA为正值，iB为负值，于是iN=iA+(-iB)。

在t3~t4期间，SCR1、SCR4、SCR6同时导通，则iA+(-iB)+(-iC)=iN=0。

在t4~t5期间，SCR1、SCR6导通，iB=0，iA为正值，iC为负值，于是iN=iA+(-iC)。

在t5~t6期间，SCR1、SCR3、SCR6同时导通，则iA+iB+(-iC)=iN=0。

在一个周期内的后1800各区间的情况以此类推。

B、导通角在1200分析各相中的电流情况（图7）

在0~t1期间，SCR4、SCR5导通，iA=0，iB为负值，iC为正值，于是iN=iC+(-iB)。

在t1~t2期间，SCR1、SCR4导通，iC=0，iA为正值，iB为负值，于是iN=iA+(-iB)。

在t2~t3期间，SCR1、SCR6导通，iB=0，iA为正值，iC为负值，于是iN=iA+(-iC)。

在t3~t4期间，SCR3、SCR6导通，iA=0，iB为正值，iC为负值，于是iN=iB+(-iC)。

在t4~t5期间，SCR2、SCR3导通，iC=0，iA为负值，iB为正值，于是iN=iB+(-iA)。

在t5~t6期间，SCR2、SCR5导通，iB=0，iA为负值，iC为正值，于是iN=iC+(-iA)。

C、导通角在900、600分析各相中的电流情况，如图8、9分析如上。

D、导通角在1800分析各相中的电流情况

如图10当导通角为1800时，电路的工作情况类似于三相交流电的Y接法，各项电压电流对称，此时计算起点均为电压过零的位置，中线中无电流，即iA+iB+Ic=0。

总之，可以看出导通角在00~900变化时，随着导通角的增大，相电流断续越严重，三相电流的不平衡将更明显，当导通角为900时，中线中的电流iN最大，当导通角大于900以后，虽相电压逐渐的增大，但三相中的电流逐渐处于平衡，中线中流过的电流相应减少，当达到1800时，三相电流处于平衡状态，中线就无电流通过；

3、结束语

对于三相交流供电中，中线中的电流在不同的场合它的大小是有变化的，并不是只要三相负载平衡，中线中就无电流；所以对于中线的线径的选择要根据不同的情况，选择合适的导线横截面积。

参考文献:

【1】YG-50/100-250真空管变频装置使用说明

【2】杨威张金栋主编《电力电子技术》重庆大学出版社

作者简介:

马同新：男,(1965--),工程师、高级讲师。从92年以来一直从事机床电器设计、改造、维修工作,并且从事PLC、电力电子技术、数控机床调试与编程、工业机器人安装与调试的教学与培训;有较丰富的实践经验和理论知识。