在這裏說一個(ge) 誤區,那就是很多朋友都覺得當三相四線用於(yu) 單相回路時,零線的電流是三根火線電流數值相加。其實這是不對的!
當三相四線用於(yu) 單相回路時,零線電流確實是三相火線電流之和,但不是三根火線電流數值相加。為(wei) 什麽(me) 呢?主要是我們(men) 還忽略了一個(ge) 問題,電流是一個(ge) 除了有大小以外還有方向的物理量。如果三相火線電流大小和方向加起來,那麽(me) 它的電流是一定等於(yu) 零線電流的。
各相線路電流分析
這個(ge) 怎麽(me) 理解呢?我們(men) 來看一下模擬電路:如下圖所示,某相電壓為(wei) 220V的三相供電係統,它一共引出四根線A、B、C、N。單相負載R1、R2、R3一端分別接在三相火線上,另外一端接在零線上。
然後我們(men) 用示波器來測一下它們(men) 三相電流波形圖(因為(wei) 示波器隻能測電壓波形,所以用電流探針把電流大小按照1:1比例轉化成電壓波形了),得到結果如圖所示:
從(cong) 上麵可以看出:
1. 對於(yu) T1時刻,通道A(即A相)的瞬時電流為(wei) 30.305A,通道B(即B相)的瞬時電流為(wei) -11.305A,通道C(即C相)的瞬時電流為(wei) -23.624A,通道D(即N線)的瞬時電流為(wei) 4.623A。
此時,三相火線電流相加總電流為(wei) :30.305+(-11.305)+(-23.624)=(-4.624)A,剛好等於(yu) 零線電流大小。
2. 對於(yu) T2時刻,通道A(即A相)的瞬時電流為(wei) -20.512A,通道B(即B相)的瞬時電流為(wei) 38.148A,通道C(即C相)的瞬時電流為(wei) -11.118A,通道D(即N線)的瞬時電流為(wei) -6.518A。
此時,三相火線電流相加總電流為(wei) :(-20.512)+(38.148)+(-11.118)=6.518A,也剛好等於(yu) 零線電流大小。
總結
從(cong) 上麵波形圖可以看出,在三相四線電路中,零線電流大小並不是三相火線電流數值相加,而是三相火線電流矢量和。
當三相平衡時,三相火線電流矢量和為(wei) 零,零線上沒有電流通過;當三相不平衡時,不平衡的電流才通過零線流回電源。正常情況下,零線的電流都不可能超過火線電流。
所以在三相四線電路中,不管用電設備是單相還是三相,零線的截麵積完全沒有必要大於(yu) 相線截麵積。如果三相四線全部使用220的電,幾乎滿負荷,等徑零線完全能用!