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为啥身边电杆上的电线大多是四根?

2017-12-28 头条君 电网头条

往窗外看看,你会发现很多低压电杆上都有四根线:



这叫三相四线制,现在,很多低压配电网采用这个配置。


1这四根线都是什么线?

通俗地说,是三根火线、一根零线。

2为什么搞这么复杂?

相信我,肯定是考虑了安全、实用、省钱!当然,最重要的是——发电厂发出来的就是三相电,哈哈哈~

3三相电是啥意思?

先复习一下中学物理——发电的原理是:线圈在磁场中旋转时,导线切割磁力线会产生感应电动势。它的变化规律可用正弦曲线表示。

如果取三个线圈,将它们在空间位置上互相差120度角,三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转,线圈中会感应出三个频率相同的感应电动势,电流呈三相正弦变化,称为三相正弦交流电


简称“三相电”——电压幅值相同,相位相差120度

其实,刚开始也用过单相电、双相电,后来大家发现三相电最稳定、效率最高,所以就沿用至今了。

4三相电怎么使用?

并不是发电厂发出来电,一根电线直接连到用电客户那里用就完事了。发出来的电,电压等级并不一样,都要经过升压并入电网,以高电压传输(可以减少损耗),进咱们厂里、办公室里、家里使用时,又要经过降压才能用。

升压和降压往往不是一次完成的,要一级一级地升上去或者降下来。这个过程相当复杂,此处略去20000字。电最终降至客户可以直接使用的电压等级。是多少伏呢?

我国工业用电一般是380伏,

民用电是220伏。


发电厂发出的电不是380伏或220伏,传输过程中又被变来变去,那么380伏和220伏两种电压究竟是怎么来的呢?

当然是变压器变来的!但是,变压器并不是变出两种电压,而是一种——对地电压220伏。这就奇怪了。。。



380伏的电是怎么来的?


380伏和220伏这两种电压都可取自同一个变压器,只需要改变接线方式。怎么个意思?

这就回到了上面说的三相电的特性了。


从降压变压器出来三根火线,任何一根火线与中性点(零线)间的电压都是220伏,叫相电压;每两根火线之间的相对电压都是380伏,叫线电压。所以,只需要改变接线方式,我们就可以得到两种不同的电压



星形接法得到的是220伏的电压——三相电的每一相与其中性点都可构成一个单相回路。


三角形接法得到的就是380伏的电压——三相电的每两相之间构成一个回路。


敲黑板!


看来,把三相电中任意两根对地电压都是220伏的火线构成一个回路,就能得到380伏的电压。但是,380伏电压并不是两个220伏简单相加得到的,而是两相电之间的电势差:


U(矢量)= U1(矢量)-U2(矢量)


电压是矢量,既有大小,又有相位。三相电的电压幅值相同,相位相差120度。经过一系列复杂的计算(此处省略100字和200个数学符号...)得出这个伟大的公式:



问题又来了:


既然居民用电只需要220伏,干嘛非要搞这么复杂?两根线不就行了?


前面说了,发电厂发出来的就是三相电,因为从发电角度说三相电最稳定、效率最高。其实从输电角度,三相电也是有好处的,传输更经济,能以最少的电缆(线)传输最多的电力,一定程度上还可以起到抑制谐波的作用。


220伏的居民用电入户时是两根线,电工师傅会轮流使用三根火线接入,达到三相电的平衡。


如果村里谁家搞了个工厂,需要用380伏的动力电,非常方便,只要采用三角形接法,接两根火线就行了。分分钟搞定!效率有木有?


撰稿&责编|师维艺 审核|TT ZZ


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