三相电压是如何实现的?

低压三相电路中,火零线之间的电压是220V,这也是我们家里的入户电压。但区别于直流电,交流电的计算往往不是简单的相加减,例如火零线间的电压220V,但火线和火线之间的电压却是380V。

再如下图所示的三相电路中,从左到右,每个灯泡的电压分别为190V、220V、380V,看到这,可能就有读者迷惑了,这些电压是怎么来的?其实很简单。
左图中,两个灯泡为串联方式,并且是串在了两根火线之间,而两根火线之间的电压是380V,所以两个灯泡串联分压,每个灯泡的电压就是380/2=190V。这里要注意的是,两个灯泡的额定电压和功率都是相同的,这样才能使得它们的电压是相等的(因为电阻相等)。

中间的图,三个灯泡采用星接的方式,每个灯泡的电压就是220V。所谓星接,是指三个灯泡的尾端直接相接,另一端分别接三根火线,此时每个灯泡的电压其实就是火零线之间的电压,只不过此时的零线不接地而已。

右边的图,三个灯泡采用三角形接法,每个灯泡的电压都是380V。所谓三角形接法(即角接),是指三个灯泡首尾相连,你的尾接我的头,我的尾接它的头,它的尾又接你的头,然后3根火线分别接三个灯泡的尾。

对于190V和380V的关系比较简单,基于任意两根火线的电压都是380V,所以串在两根火线之间的所有负载就对380V进行分压,例如若把两个灯泡换成三个一样的灯泡,那么此时每个灯泡的电压就变成380/3V了。

难点在于星接的220V和角接的380V的变换,这里就涉及到交流电路相量的计算了,由于我之前有写过相关的计算过程,大家感兴趣的,可以去看一下。

从三个灯泡的各种接法中,我们可以发现,在三相三线电路中,没有零线的情况下,也是可以接单相设备的,方法就是例图中的190V和220V接法,但缺点在于,必须要有两个或三个相同设备,如灯泡。而且若是其中任意一个设备短路,其余设备的电压就会变成380V,很容易被烧坏!

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