
【計】 three-phase system
三相制(Three-phase system)是電力系統中應用最廣泛的交流供電方式,由三個頻率相同、電壓幅值相等且相位差為120°的交流電組成。其核心原理基于電磁感應定律,通過三組對稱繞組在空間呈120°排列的發電機産生。在英語語境中,該術語對應"three-phase system",國際電工委員會(IEC)将其定義為"由三個交流電路組成的系統,各電路電動勢的頻率相同且相位依次相差三分之一周期"(IEC 60050-161:2020)。
該系統的工程優勢主要體現在功率傳輸效率上:相較于單相系統,三相制在相同導體截面積下可傳輸1.732倍的有功功率(計算公式:$P = sqrt{3}U_LI_Lcosphi$),這一特性使其成為工業供電的首選方案。典型應用包括三相異步電動機(依據IEC 60034-1标準)、高壓輸電網(GB/T 12325-2008)及數據中心的冗餘供電系統。
在安全規範方面,中國國家标準GB 50052-2020《供配電系統設計規範》明确規定,額定電壓超過100kW的用電設備必須采用三相供電。美國電氣電子工程師學會(IEEE)在Std 141-1993中詳細闡述了三相系統的接地保護策略,包括TN-S、TT和IT三種典型接地制式。
三相制是由三相交流電源構成的供電系統,其核心特點與運行方式如下:
三相制指由三個頻率相同、幅值相等、相位互差120°的正弦交流電動勢組成的供電系統。這種對稱性使得三相電在傳輸和使用中具有高效性和穩定性。
對稱性要求
三相電動勢需滿足三個條件:
數學表達式
三相電壓可表示為:
$$
begin{aligned}
V_A &= V_m sin(omega t)
V_B &= V_m sin(omega t - 120^circ)
V_C &= V_m sin(omega t + 120^circ)
end{aligned}
$$
提示:實際系統中可能存在幅值或相位偏差(非完全對稱),但設計時需盡量接近理想條件以保持穩定。
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