三相交流系統(tǒng)廣泛用于配電及直接為功率更高的設(shè)備提供電力。本文介紹了防爆配電箱內(nèi)三相系統(tǒng)的基本原理及可能的不同測(cè)量連接之間的差異。
一、防爆配電箱三相系統(tǒng)：
三相電由頻率相同、幅度類似的三個(gè)AC電壓組成。每個(gè)ac電壓“相位”與另一個(gè)ac電壓相隔120°（圖1）。這可以通過圖形方式，使用波形和矢量圖（圖2）進(jìn)行表示。
圖2. 三相電壓矢量
使用三相系統(tǒng)的原因有兩個(gè)：
1、可以使用三個(gè)矢量間隔的電壓，在馬達(dá)中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。從而可以在不需要額外繞組的情況下啟動(dòng)馬達(dá)；
2、三相系統(tǒng)可以連接到負(fù)載上，要求的銅纜連接數(shù)量（傳輸損耗）是其它方式的一半；
我們看看三個(gè)單相系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)為一個(gè)負(fù)載提供100W的功率（圖3）。
（1）總負(fù)載是3 x 100W = 300W.為提供電力，1安培電流流經(jīng)6根線，因此有6個(gè)單位的損耗；
（2）也可以把三個(gè)電源連接到一個(gè)公共回程上，如圖4所示：
a、當(dāng)每個(gè)相位中的負(fù)載電流相同時(shí)，負(fù)載被認(rèn)為是均衡的；
b、在負(fù)載均衡、且三個(gè)電流相位彼此位移120°的情況下，任何時(shí)點(diǎn)上的電流之和都為零，回程線路中沒有電流；
圖3. 三個(gè)單相電源 - 6個(gè)單位損耗
圖4. 三相電源，均衡負(fù)載 - 3個(gè)單位損耗
注：
在三相120°系統(tǒng)中，要求3根線傳送功率，而在其它方式下則要求6根線。要求的銅纜數(shù)量減少了一半，導(dǎo)線傳輸損耗也將減半。
二、防爆配電箱Y形接法或星形接法：
1、擁有公共連接的三相系統(tǒng)通常如圖5的示意圖所示，稱為“Y形或星形”接法；
2、公共點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。為安全起見，這個(gè)點(diǎn)通常在電源上接地；
3、在實(shí)踐中，負(fù)載并不是完美均衡的，要使用第四條“中性”線傳送得到的電流。如果本地法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)允許，中性導(dǎo)體可能會(huì)比三條主導(dǎo)體小得多；
圖5. Y形接法或星形接法-三相四線
三、防爆配電箱三角形接法：
1、上面討論的三個(gè)單相電源也可以串聯(lián)起來(lái)；
2、在任何時(shí)點(diǎn)上，三個(gè)120°相移電壓之和都是零；
3、如果和為零，那么兩個(gè)端點(diǎn)都處在相同的電位，可以聯(lián)接在一起；
4、這種接法如圖7中的示意圖所示，使用希臘字母Δ表示，稱為三角形接法。
圖6. 任意時(shí)間的瞬時(shí)電壓之和為零
圖7. 三角形接法-三相三線
四、防爆配電箱Y形接法和三角形接法比較：
1、Y形接法用來(lái)為家庭和辦公中使用的日常單相設(shè)備供電。單相負(fù)載連接到線路和中性線之間Y形的一條腿上。每個(gè)相位的總負(fù)載盡可能多地共享，以便為主三相電源提供均衡負(fù)載；
2、Y形接法還可以為更高電壓上更高的功率負(fù)載提供單相或三相電。單相電壓是相位到中性電壓。另外還提供較高相間電壓，如圖8中的黑色矢量所示。
圖8.
3、三角形接法的情況是為功率較高的三相工業(yè)負(fù)載供電。然而，通過沿著變壓器線圈進(jìn)行連接或“分接”，可以從三相三角形電源中獲得不同的電壓組合。例如，在美國(guó)，240V三角形系統(tǒng)可以有分相或中心分接線圈，提供兩個(gè)120V電源（圖9）。為安全起見，中心分接點(diǎn)可以在變壓器上接地。在中心分接點(diǎn)和三角形接法的第三條“高腳”之間，還提供了208V電壓；
圖9. 三角形接法，采用“分相”或“中心分接”線圈
五、防爆配電箱功率測(cè)量：
1、在交流系統(tǒng)中，功率使用功率表測(cè)量；
2、現(xiàn)代數(shù)字采樣功率表，把多個(gè)電壓和電流的瞬時(shí)樣點(diǎn)乘在一起，計(jì)算瞬時(shí)功率，然后取一個(gè)周期中瞬時(shí)功率的平均值，表示有功功率；
3、功率表將在廣泛的波形、頻率和功率因數(shù)范圍上，準(zhǔn)確測(cè)量有功功率、視在功率、無(wú)功負(fù)載、功率因數(shù)、諧波等等；
4、為使功率分析儀提供良好的結(jié)果，必須能夠正確識(shí)別布線配置，正確連接功率分析儀；
六、防爆配電箱單相功率表連接：
只要求一個(gè)功率表，如圖10所示。系統(tǒng)與功率表電壓端子和電流端子的連接簡(jiǎn)單明了。功率表的電壓端子透過負(fù)載并連，電流通過與負(fù)載串聯(lián)的電流端子輸入。
