电路基础-§4-4不对称三相电路

第四章三相电路
§4-4 不对称三相电路
三相电路中的电源、负载和线路阻抗三者中只要有一项不对称，就称为不对称三相电路。

在电力系统中，电源一般是对称的，而负载不对称是常见的。

实际工作中不对称三相电路大量存在。

首先是大量的单相负载开关频繁，导致三相很难完全对称；其次是对称三相电路发生故障时，如断线、短路等，也就成了不对称三相电路。

本章只讨论不对称负载星形连接的情况。

一、中点电压法
中点电压法是指先用弥尔曼定理先求出中点之间的电压，
然后根据相量法，求出各相的电压与电流，这种方法称为中点电压法。

如图4-14电路所示，电源对称、负载不对称的三相四
线制电路。

N
C B A C C B B A A N N Z Z Z Z Z U Z U Z U U 1111'+++++='
N
N A A U U U '-=' N
N B B U U U '-=' N
N C C U U U '-=' N
N
N N C C C
B B B
A A A
Z U I Z U I Z U I Z U I '='='='=
二、中点位移及中线的作用
通过图4-15（a）的分析，中性点位移使负载电压不对称，有的负载相电压低于电压源电压，而有的负载相电压又高于电压源电压，甚至可能高过电压源的线电压。

负载变化，中性点电压也会随着变化，各相负载电压也都会跟着改变。

三相电路中，如果三相负载真的很对称，由于中性线不起作用，那么就也可以不装设，但负载不对称是客观存在的。

对于不对称的星形连接负载，如果装设了中性线，而且中性线阻抗很小，就能迫使中性点电压很小，如图4-15(b)所示，从而使负载电压差不多等于电源相电压，基本能使得负载相电压处于对称状态，各相负载的工作也能保持其独立性而互不影响，这也就是中线的作用。

所以三相星形连接的照明负载都装设了中性线。

照明负载虽然不对称，但配电可以接近对称，中性线电流虽不为零，但非常小。

所以中性线一般比火线细。

但如果中性线断开，就会产生中性点位移，电路便不能稳定地工作在正常电压下，有时可能会造成很大的危害（因为有的负载相可能会出现很高的电压）。

所以三相四线制电路中，中性线要有足够的机械强度，同时中性线上不能装设熔断器和开关。

【例4-5】星形连接的对称三相三线制电路，试分析下列两种情况下，各相负载相电压得变化情况：（1）图4-16（a ）所示A 相负载开路；（2）图4-16（b ）所示A 相负载短路。

解（1）A 相负载开路
211'A C B N N U Z
Z Z U Z U U -=++='A
N N A A U U U U 5.1=-=''BC
N N B B U U U U 5.0=-=''BC
N N C C U U U U 5.0-=-=''（2）A 相负载短路, 各相负载电压为
CA
C BA
B A
U U U U U ='='='0
【例4-6】如图4-17所示电路为一相序测定仪，是一个简单的星形连接的不对称电路。

已知C
G R ω11==三相电源对称，求灯泡承受的电压，并说明确定相序的方法。

10863.0)6.02.0(2
1201202∠=+-=+∠+-∠+=+++='P P P P P C B A N N U U j j U U jU G C j U G U G U C j U ωω 1025.110863.0120∠=∠--∠=-=''P P P N N B B U U U U U U P B
U U 5.1=' 1384.010863.0120∠=∠-∠=-=''P P P N N C C
U U U U U U P C U U 4.0='设 0∠=P
A U U 根据上述结果可以确定：以正序来考虑，若电容接A 相，灯泡电压高（灯泡更亮些）的那相为电容所在相得后续相，即
B 相；灯泡电压低（灯泡更暗些）的那相为
C 相。