三相四线制供电线路,已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻,V相为纯电感,W相为纯电容 通过三相负载的电流均为10安培,则 ...
三相四线制与星形负载连接
三相四线制供电系统是工业和民用低压配电中最常见的供电方式，它包含三根相线（U、V、W）和一根中性线（N）。当三相负载作星形（Y形）联接时，各相负载的一端分别接至三根相线，另一端共同连接于中性点，该中性点通常引出并与供电系统的中性线相连。这种连接方式下，每相负载承受的电压为相电压，其值为线电压的1/√3。在分析此类电路时，明确负载的性质（阻性、感性或容性）对于计算电流、分析功率至关重要。
U相为纯电阻负载的特性分析
题目中明确指出，作星形联接的三相负载中，U相为纯电阻负载。这意味着U相负载的电压与电流同相位，其功率因数cosφ等于1。假设U相负载电阻为R，电源相电压有效值为U_ph，则U相电流有效值I_U = U_ph / R，且该电流与U相电压相位相同。而V相和W相负载的性质未被指定，它们可能是纯电阻，也可能是电感或电容。若三相负载不对称，各相电流的大小和相位将各不相同，中性线中将有电流流过，其值等于三相电流的矢量和。中性线的作用正是为不对称星形负载提供电流回路，保证各相负载电压的稳定。
在U相为纯电阻的特殊情况下，我们可以将其作为分析整个三相电路的基准。首先计算出U相的电流，然后根据已知或假设的V、W两相负载阻抗，分别计算出它们的电流（电流大小与阻抗成反比，相位差由阻抗角决定）。最后，通过矢量加法求得中性线电流。整个分析过程体现了三相四线制系统在负载不对称时的运行特点，也凸显了中性线在平衡各相电压、确保系统安全可靠运行中的关键作用。理解这种基础电路，是掌握更复杂三相电力系统分析与计算的基石。
