高压输电线怎么只有3条线?怎么没地线和零线?
因为发电机和变送电网中的各级变压器的中性点已经跟大地相连了,是相通的,所以只需要将三根高压火线引到用户处,再经过变压成220/380V,使用时将用户变压器的中性点与建筑接地网连通构成共地,从共地上引来的线就是PEN线,PEN线再分出来工作零线和保护零线。
1、在电源输出端,不论是发电机或变压器内都有三个绕组,(它们相隔120度,所以又称为三相正弦交流电),每个绕组有二个线头,这二个线头间就产生了一个回路,这个回路的电压称为相电压,所以三个绕组都能独立供电。
相与中性点的电压仍为相电压不变,而相与相之间的电压称为线电压,因为线电压回路间有二个绕组,所以线电压比相电压高,又因它们相隔了120度,电压不能象干电池一样简单的垒加,线电压是相电压的矢量和,通过三角函数能求出线电压为相电压根号3倍。
2、当三相负载相等时,如ABC三根线接了一个三相电动机(星形连接),这电动机也有三个绕组一个中性点,画个简图就能看到它与电源发电机刚好对称,当发电机运行时,电动机也会转动。而它们之间仅有三根线(ABC)连接,而不需要第四根线N,这是因为电动机内中性点的作用,中性点把ABC三相电压变成了中性,称为三相归零。
3、在输电时,线路有线损,就是线路的电阻要损耗电功率,我们知道功率=电流平方x电阻(俗称大电流发热)。要减少线损,如增大线径(减小电阻),势必消耗大量的有色金属等,增加输电成本。所以最佳选择就是减小电流,当用电功率不变时,电压与电流成反比,所以就形成了现在的高压输电。
4、因为用电是不可能达到理想的三相平衡的,肯定需要把不平衡的单相电流通过工作零线回流到电源中性点,在高压输电时,再增一根工作零线将会大大提高输电成本。当三相不平衡时,肯定也存在着一定的三相平衡点,(如A相10A、B相13A、C相15A,这10A就成了三相平衡点,就能省断10A这3根工作零线了)。所以根据三相归零的原理,回流电流是大大小于输出电流。
5、从低压输出端(220/380)的中性点连接出来的中性线,就是我们平常所说的工作零线,我们也只能见到这一根中性线,其它的都是利用了大地,而实践也证明这样的输电方式,完全能够满足功能要求。而地线(称为保护零线),主要是为了防止用电器漏电造成损害,而用电器又基本是低压电器,所以它多设在低压侧。
按我国部颁规范规定,三相交流母线,A相涂黄色、B相涂绿色、C相涂红色,中线不接地时涂紫色,中性线接地时涂黑色。
在直流母线中,正极线涂褐色,负极涂蓝色。
火线、零线的说法,通常只用于低压三相四线制的网络中,高压(如10kV)的三条线一般称为相线,它们都不是接地的,称中性点不接地系统。
高压(如10kV)有三个线圈(绕组,相电压10000/√3=5774V),三个首端接线路的三条高压线,三个尾端连到一起为星点,不与别的相连接。低压的三相线圈分别套在三个高压线圈上,首端引出为三个火线(之间为线电压,400V,带满负荷后约为380V),尾端连接后引出为零线,接地,电压为0V。火线与零线之间的电压为相电压,230V,带满负荷后约为220V。
三个相电压,在时间上依次相差120度角(工频为50Hz,一个周期为360度角,为1/50=0.02秒)。所以,相电压为220V时,线电压(火线之间的电压)就是220√3=220×1.732=380V。