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为什么单相220V三相不是440V而是380V

时间:2021-11-15 18:40 来源:未知

我们常用的低压配电系统是三相四线的,就是由三根火线一根中性线(零线)组成,火线与火线之间的电压称为线电压都是380V,每根火线与零线之间的电压称为相电压都是220V。三根火线组成三相电,每一根火线与一根零线组成单相电。


这是配电变压器低压则三相四线的原理图,三个线圈星形连接,A、B、C是三根火线输出端,N是零线输出端。
那么单相电压是220V,为什么三相电压是380V,而不是440V或660V呢?
这要从发电机的结构说起,在电机圆形定子中,相隔120度对称分布三个线圈,每个线圈称为相,每相线圈所处的位置称为相位,它们之间的角度就称为相位角,三相之间都是120度。当发电机转子转动时,三个线圈的输出电压是有先后顺序的,这就是相序。

三相相电压可用相量图表示如下
 

AN、BN、CN分别表示三相相电压,相位角互为120度,电压AN=BN=CN=220V。那么为何AB之间的电压是380V呢?如下图
 

因三角形ANB是等腰三面形,所以在AB中间作垂直线通过顶角中央,顶角是120度,那么AN与ON的夹角是60度,NA与OA的夹角是30度。
在直角三角形AON中
AO/AN=cos30º
而cos30º=√3/2,那么AO/AN=√3/2,AO=AN×√3/2 ,2AO=AN×√3
又因AO=BO,所以AB=2AO=2BO,那么2AO=AN×√3,也就是AB=AN×√3,而AN=220V,所以AB=220×√3=220×1.732=381≈380V
因此说线电压是相电压的√3倍,三根火线之间也就是三相线电压不是440V而是380V,是因为每个单相220V火线之间有120度相位角。
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