什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?

想在電力系統混,必須掌握一些最基本的概念和名詞,比如,"線電壓"、"相電壓"。那麼,什麼線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?想必很多初學者一頭霧水。

線電壓:相線與相線之間的電壓,比如,A、B、C三相,A相與B相之間電壓,A相與C相之間電壓,B相與C相之間電壓就是線電壓。也就是我們平時工作中說的"相間電壓"。

什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?


線電壓和相電壓

相電壓:是指三相電源或三相負載每一相兩端的電壓。

三相四線制供電網中,每相火線和零線之間電壓就是相電壓。 例如:日常低壓供電三相四線系統中,線電壓380V,相電壓220V。線電壓等於根號三倍相電壓。380V=√3×220V。

對於負載來說,負載做三角形連接時,線電壓等於相電壓。

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角形連接

負載做星形連接時,線電壓等於根號三倍相電壓。

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星形連接

什麼是線電壓?什麼是相電壓?相電壓是220V,線電壓為什麼是380V?

線電壓是指多相供電系統中兩線之間的電壓,對於三相電就是三相引出線的相間電壓,這三相引出線就是題主說的火線,任意兩根火線之間的電壓是380V。

相電壓是指任意一相(火線)與零線之間的電壓,為220V,也就是題主說的一根火線也零線之間的電壓。

雖然三相電壓任意一相(火線)與零線之間的電壓為220V,但是任意兩相之間的相位差為120度,下圖就是相電壓的矢量圖,UAN,UBN,UCN分別是相電壓,可以理解為線段AN,BN,CN的長度為220。

什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?


根據上文中線電壓的定義,線電壓是任意兩相之間的電壓,即UAB,UBC,UCA分別是線電壓

UAB=UBN-UAN

UBC=UCN-UBN

UCA=UAN-UCN

矢量圖可以標示為如下圖,線電壓的大小可以理解為線段BA,CB,AC的長度。

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有了以上的說明,線電壓與相電壓的大小關係就可以轉化為上圖的幾何關係,由於A, B, C之間相差120度,因此三角形ABN為頂角為120度的等腰三角形。根據幾何關係,線段AB的長度為線段AN的1.732倍(根號3倍),即

相電壓(火線與零線之間)為220V時,線電壓(兩根火線之間)為220V*1.732=381V(約等於380V)。”

對於以上內容有網友提到三相電源的三個繞組有兩種連接方式:星形連接和三角形連接。記得上學時的確有說到這兩種連接,但因於本人並不是電工,因此我不確定在我國的三相電網是不是這兩種連接的電源都有?(如果有人清楚的話歡迎給我普及一下)對於這個問題,我在網上也查了一下,說法是“我國低壓配電系統中,大都採用三相四線制,線電壓為380V,相電壓為220V,標註為380/220V”,也就是星形連接(如果是三角形連接的話線電壓等於相電壓)。在我們公司我接觸到的三相電源線電壓也是380V,相電壓為220V,因此以下說明中還是以星形連接的三相電源為例,從三角函數的角度進行解釋和說明。至於為相電壓是220V(不包括船用或其它特殊情況),這個我認為是國家規定的,不同國家的電壓是不同的,這裡不作討論。這裡只討論我國低壓配電系統中的三相四線制電源中相電壓是220V時,為什麼線電壓是380V?

由於我國的三相電源中每一相電源的電壓有效值為220V,頻率為50Hz,相位差為120度(2pi / 3),所以三個相電源的電壓UAN, UBN, UCN用三角函數公式分別表示為:

什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?


根據上文中線電壓的定義,線電壓(火線之間)是任意兩相之間的電壓,即UAB,UBC,UCA:

什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?


上式整理後為:

什麼是線電壓?什麼是相電壓?它們有什麼關係?又有什麼區別?


從以上線電壓(火線之間)的三角函數公式中可以看出,線電壓的有效值為220(相電壓)的根號3倍,即220*1.732=381V(約等於380V)。


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