在這里說(shuō)一個(gè)誤區(qū),那就是很多朋友都覺(jué)得當(dāng)三相四線用于單相回路時(shí),零線的電流是三根火線電流數(shù)值相加。其實(shí)這是不對(duì)的!
當(dāng)三相四線用于單相回路時(shí),零線電流確實(shí)是三相火線電流之和,但不是三根火線電流數(shù)值相加。為什么呢?主要是我們還忽略了一個(gè)問(wèn)題,電流是一個(gè)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(lái),那么它的電流是一定等于零線電流的。
各相線路電流分析
這個(gè)怎么理解呢?我們來(lái)看一下模擬電路:如下圖所示,某相電壓為220V的三相供電系統(tǒng),它一共引出四根線A、B、C、N。單相負(fù)載R1、R2、R3一端分別接在三相火線上,另外一端接在零線上。
然后我們用示波器來(lái)測(cè)一下它們?nèi)嚯娏鞑ㄐ螆D(因?yàn)槭静ㄆ髦荒軠y(cè)電壓波形,所以用電流探針把電流大小按照1:1比例轉(zhuǎn)化成電壓波形了),得到結(jié)果如圖所示:
從上面可以看出:
1. 對(duì)于T1時(shí)刻,通道A(即A相)的瞬時(shí)電流為30.305A,通道B(即B相)的瞬時(shí)電流為-11.305A,通道C(即C相)的瞬時(shí)電流為-23.624A,通道D(即N線)的瞬時(shí)電流為4.623A。
此時(shí),三相火線電流相加總電流為:30.305+(-11.305)+(-23.624)=(-4.624)A,剛好等于零線電流大小。
2. 對(duì)于T2時(shí)刻,通道A(即A相)的瞬時(shí)電流為-20.512A,通道B(即B相)的瞬時(shí)電流為38.148A,通道C(即C相)的瞬時(shí)電流為-11.118A,通道D(即N線)的瞬時(shí)電流為-6.518A。
此時(shí),三相火線電流相加總電流為:(-20.512)+(38.148)+(-11.118)=6.518A,也剛好等于零線電流大小。
總結(jié)
從上面波形圖可以看出,在三相四線電路中,零線電流大小并不是三相火線電流數(shù)值相加,而是三相火線電流矢量和。
當(dāng)三相平衡時(shí),三相火線電流矢量和為零,零線上沒(méi)有電流通過(guò);當(dāng)三相不平衡時(shí),不平衡的電流才通過(guò)零線流回電源。正常情況下,零線的電流都不可能超過(guò)火線電流。
所以在三相四線電路中,不管用電設(shè)備是單相還是三相,零線的截面積完全沒(méi)有必要大于相線截面積。如果三相四線全部使用220的電,幾乎滿負(fù)荷,等徑零線完全能用!