三相电压多少正常范围(三相四线制的相电压与线电压,这样理解更容易)

一、从波形角度解析相电压与线电压
在电力系统中,企业动力(380V)和居民照明(220V)用电均来自于电力变压器。变压器的线电压和相电压之间的关系如我们所知,以图示的方式更为直观地展现了出来。如图1所示,变压器原级的线电压假设为10KV,副级的线电压则为380V(空载时为0.4KV)。副级的中性点工作接地,因此引出了零线N和接地保护线PE。
图1展示了电力变压器与负载的关系。
1. 三个相电压
变压器副级的相电压波形图如图2所示。图中展示的是变压器副级三相对零线电压,也称为相对地电压,即相电压。每一个相电压都按照正弦规律变化。三相相电压之间具有120(2/3)的相位差,这个相位差是由发电机决定的。三个相电压的表达式各有特色。
图2描绘了三个相电压之间的关系。
2. 相位与初相位
t、t-2/3、t+2/3分别是A相、b相、c相的相位。交流电是按照正弦规律变化的,相位就是表示t时刻的角度。当t=0时,A相、b相、c相的相位分别是0、-2/3、+2/3,这就是初相位。
3. 有效值
以a相为例,其峰值是2201.414=311V。由于相电压是按正弦规律变化的,根据等效原则,220V的交流电与220V的直流电在加热器上的量相等,因此我们可以说220V交流电的有效值就是220V。我们使用万用表测量的交流电压就是其有效值。
4. 相位差
图3展示了A/B相的相位差。
5. 三要素与线电压
峰值、角频率、初相位被称为交流电的三要素。通过这三要素,我们可以唯一地确定一个交流电表达式。关于线电压,它是相线与零线之间的电压称为相电压,而相线与相线之间的电压称为线电压。那么线电压与相电压之间有什么关系呢?我们知道电压就是电位差。比如a相与b相之间的电位差就表示a/b相之间的线电压。由于相电压是按正弦规律变化的,我们可以通过描点法求得线电压波形,如图4所示。在一个周期T内,以30(/6)的间隔选择对应点的相电压波形做减法,就可以得到线电压的波形。显然,线电压的周期和频率与相电压相同。当t=T/6时,线电压到达峰值。观察波形可以发现,线电压的波形与相电压波形之间有相位差。三个相电压的相位差是固定的,因此三个线电压之间的相位差也是2/3。
图4通过描点法求线电压的过程清晰地展示出来。可以明显看出线电压波形的周期性以及与相电压的关系。并且我们可以观察到当波形与波形的相位差为/6时(也就是线电压超前相电压的相位),线电压达到峰值正压力最大时刻也即正弦最大值时刻正好相差四分之一周期即大约相差大约一秒钟左右时间形成互补状态保持平衡状态即三相平衡状态而保证电网稳定运行 。通过向量角度表达交流电更为便捷清晰易懂直观易懂理解记忆 。 二三相电与负载之间的关系也很密切三相负载需要均匀分布在三相之上以保持三相负载平衡单相负载也可以接在三线上以获得稳定的单相电源供电 。总的来说三相电在生活和工作中有着广泛的应用需要我们深入了解其原理和使用方法确保电力系统的稳定运行 。 论述过程中始终以图表和数学表达式进行支撑加强直观性和严谨性使得读者能够更好地理解并应用相关知识 。
