为何三相电阻炉不得采用三相四线制供电？此帖为优秀技术讨论帖，鼓励继续深入讨论！

pangpang

在本版块的  Y型接法在阻性电路里零线需要接吗？ 讨论中，我认为，对于Y形接法的三相对称负载，可以不接零线。为此，我查了一下，在国家标准 GB 5959.4-1992 电热设备的安全 第四部分 对电阻炉的通用要求  中有这样的规定：

+ Q* G* @" Q8 y0 x: L' ?! _$ F  X11 与电网的连接和内部连接
+ z. e0 W' d' h$ M" _11.1 应符合 GB 5959.1 第9章的要求。
: _' }+ {  \$ G- r11.2 三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电。
2 R- i  v. {- G0 k
. n8 w# d' X* K/ [# l# ?% r对标准中的此项要求，应该如何理解和解释？
我对此的认识原本只是认为可以不接零线，可这一标准中的规定“不得采用三相四线制供电”可以理解为不能接零线吗？为什么？

[ 本帖最后由 zhous_ch 于 2008-6-12 19:13 编辑 ]

zhoujd

我刚装了9组远红外辐射器，每组8KW，我是每3组通过Y型接法，就是3组的一端短接，不知行不行？没有接零线，有问题吗？

chinaebwcom

大家都知道,当三相负载是对称负载时，中线不起作用，采用三相三线制即可,如果Y的中性点N接零,电流是为0的,一般做三相电气设计时是不考虑N线的加热器电流因素,不会按照相线电流来考虑零线的粗细.
! b: n: f( f+ u: a# d1 t
但在实际应用中,这个负载不一定是平衡或接近平衡的,有可能某一相或两相的加热管断路,或更换加热管与原加热管功率不一致,这都会导致N线电流的增大,对于大功率的加热设备,N线主要是仅限于提供控制系统电源,远远不会象相线那么粗,在负载不平衡时,很有可能烧断N线,甚至引发更大的故障或事故.
( U& ~" K4 p  @# O/ v. ^
7 W8 Z; n% }0 g; j因此,对于这根中性点上N线,还是不接为好.

pangpang

回复3#
你的论述，虽不能完全解除我的困惑，但对我的确很有启发。你在本论坛的很多帖子都是我时常关注的内容。从中得到的东西，受益菲浅，谢谢！

yjybd

我公司的加热炉采用了12组加热电炉丝，都接有零线，目前使用情况良好。本人认为因应该接上零线。理由如“假如三相阻性负载为R1,R2,R3，三相电源为A,B,C；如果RI，出现故障——断路，那么加在R2,R3上的电源电压为B,C两相电压即：380V,每个负载R2(R3)上的电压为190V,设备的发热功率，会受到很到影响；如果R1,R2出现故障——断路，那么加在R3上就没有电压了，设备便不能正常工作”

pangpang

原帖由 yjybd 于 2008-6-12 10:32 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
$ f: q) Y, G7 Z5 Z. @我公司的加热炉采用了12组加热电炉丝，都接有零线，目前使用情况良好。本人认为因应该接上零线。理由如“假如三相阻性负载为R1,R2,R3，三相电源为A,B,C；如果RI，出现故障——断路，那么加在R2,R3上的电源电压为B,C两 ...

6 q3 Z* v7 m  g" n* U( U. R  W/ H, K我在这里提的问题很清楚：如何理解“三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电”。   而不是讨论什么接零线有多少多少的好处。我对标准中这一规定的理解是不能接零线。如果我的理解错了，请指正。如果我的理解没有错，那你的帖子是否是要向人们说明，GB 5959.4-1992 标准中的这一规定是错误的，应该按你厂事实上的标准修正。

[ 本帖最后由 pangpang 于 2008-6-12 13:22 编辑 ]

pangpang

原帖由 yjybd 于 2008-6-12 10:32 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
我公司的加热炉采用了12组加热电炉丝，都接有零线，目前使用情况良好。本人认为因应该接上零线。理由如“假如三相阻性负载为R1,R2,R3，三相电源为A,B,C；如果RI，出现故障——断路，那么加在R2,R3上的电源电压为B,C两 ...

GB 5959.4-1992 标准的名称就已经说得很明白，这是一个安全方面的标准：“电热设备的安全”。chinaebwcom 在3#的帖子中，也深入分析了在所述条件下，接与不接中性线的利弊。认为出于安全的考虑，中性点上N线,还是不接为好。记得在以前的帖子中，你给我的印象是最重安全，以致有些过于挑剔的程度。好好体会一下 chinaebwcom 的论述，对照自已帖子中的理由，为了安全，这些理由难道不值得放弃吗？

标准中的内容，并不是什么文字游戏。好多内容包含着前人血汗的总结和制定标准的专家们的心血。做为工程技术人员理应对各种技术标准有其敬畏和尊重的心态。敢于向权威挑战，精神固然可隹，但一定要慎重，一定要有充分的理由。

wyylqq

我仔细阅读了GB 5959.4-1992 标准,楼上分析的都很有道理,但不是从一个角度去看的问题.我认为从安全角度来看,由于在电路设计及布线设计中,考虑本身零线是没有电流的,所以设计的零线都比相线要细.那问题就来了,如果采用三相四线制供电,如果有一相断路,原来相线上的电流就回转到零线上,那么零线的带负载能力就会出现隐患.所以标准说不得采用.还有加热器具(采用Y型接法的),接上零线只要有一相没断,机器都回工作.所以针对这一问题标准上会有三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电这一说法.
而(假如三相阻性负载为R1,R2,R3，三相电源为A,B,C；如果RI，出现故障——断路，那么加在R2,R3上的电源电压为B,C两 ... )的分析是说,在接有零线的情况下,不会出现一相断路,而影响其它管子的功率.加热效率会下降.接上零线,只要有一相没有断路,机器都回正常运行,而不接零线有两相断了,机器就不会工作了.

yjybd

原帖由 pangpang 于 2008-6-12 13:53 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
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GB 5959.4-1992 标准的名称就已经说得很明白，这是一个安全方面的标准：“电热设备的安全”。chinaebwcom 在3#的帖子中，也深入分析了在所述条件下，接与不接中性线的利弊。认为出于安全的考虑，中性点上N线,还是 ...

) L( l: f8 ~3 B4 V* }+ J图片引自http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=311049&highlight=%B5%E7%C2%AF
工业电炉
作者：江尧忠
& p$ G( ]* l4 Q: o5 L621页
; l# S, h6 k" o/ k6 F清华大学学术专著
清华大学出版社出版
2 |+ Q% c% Y" B* r. Y( B1993年12月出版

( }& m7 r6 N$ H5 P" V; ?这是一本极为珍贵的设计手册，是工业电炉设计的权威著述！！
; H3 ]  B% s0 ]7 y0 Z
0 Y5 ]  E9 V0 \4 N/ V2 C  P6 H今天白天挺忙的，上了个夜班，回来后又睡不着，找了找有关这方面的资料。
1 t) T& z3 [( D, R: w) j* H我公司的电阻炉是北京某知名电气公司设计的，如果真如楼主及其他各位的论述，存在缺陷，我会和他们交涉的。作为电气技术人员，不存在“挑剔”什么，应该搞清楚事实，对操作者、对公司财产负责是最主要的。
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[ 本帖最后由 yjybd 于 2008-6-13 02:47 编辑 ]

pangpang

三相四线制电路，当三相负载不对称时，中线的存在，能平衡各相电压，使三相成为三个互不影响的独立回路(其实影响还是有的)，此时各相负载电压等于电源的相电压，不会因负载变动而变动。但是当中线断开后，各相电压就不再相等了。经计算和实际测量都可证明阻抗较小的相电压低，阻抗大的相电压高，这就可能损坏相电压升高线路中的电器，甚至可能因此而造成更大的事故。所以在三相不对称的低压供电系统中，对中线要注意特别的保护。
而三相四线制系统的设置中，一般都尽量使各相的负载较均衡的分布，中线中的电流也要比相线中的电流小得多，所以与相线相比，中线的导线截面也较小，在较大容量的三相四线制系统中，中线的导线截面一般取相线截面的一半。
# C/ }/ h3 `" K4 U' @1 I由于上述原因，三相Ｙ型接法的电阻炉，虽然使用三相四线制可以保证在一相或两相电阻发生断路时，非故障电阻仍能可靠工作，但其中线中的电流很可能超载。如果因此而导致中线的中断（过载烧断），那将可能造成更大的故障或事。在这里，用以保证局部正常工作的措施，成为影响全局的安全隐患，真是得不偿失了。这可能就是GB 5959.4标准中“三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电”的原因所在。
8 p9 _6 U& _! f, N! M9 T再次感谢chinaebwcom，正是由于他在3#的回复，才使我有了如此认识。

当然对于标准中的内容，也要领会其本质。“三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电”的本质就在于其针对电阻炉功率较大这一特点。
在 GB/T 10067.4-1988 电热设备的基本技术条件 间接电阻炉  中有这样的规定：
“ ....电阻炉应按运行在50Hz、三相四线380V交流电网下设计。额定功率小于5kW的电阻炉用单相220V;大于30kW者用三相380V;两者之间，采用单相220V或380V、三相380V均可。”
% b1 I& ~& k3 {# a- BGB/T 10067.4标准中的这一规定说明，在电阻炉功率较小时，使用或可以使用单相、两相或三相电源，也就是说，电阻炉也是可以使用中性线的（单相当然要有中线）。但是即使三相电源供电的小功率电阻炉使用中线，也一定要确认供电系统的中线是否符合故障状态时的电流要求。而且我认为，即然GB 5959.4标准中有明确的禁止性规定，还是按标准中的规定行事为好。
6 J6 S. q7 b; N* _' t# V5 i7 W另外，对有独立变压器供电的三相电阻炉，因为中线与三相线同在我们的控制范围，并且中线的故障不会扩大范围，当然可不在“三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电”这一限制的范围。

pangpang

对9#帖的几点意见
! ~# m, D9 {4 @' F$ ^! L' q! r
6 L% f( k8 O% f6 n+ n1. 江尧忠所著《工业电炉》一书，自己没有过电炉设计方面的经历，所以不曾拜读。可能“这是一本极为珍贵的设计手册，是工业电炉设计的权威著述！！”，我们在注重技术专著的同时，对国家标准的权威性亦应重视。
+ @. s8 O6 K4 U; y+ A2. 江尧忠所著《工业电炉》一书的出版日期在1993年，按其学术专著的写作及出版周期来看，这一专著很可能是在GB 5656.4-1992标准的批准日期1992-07-01和实施日期1993-03-01之前写就。况且，纯技术类书籍不涉及相关标准中内容的事情也很常见，仅基于这两点，如果该书中没有涉及GB 5656.4标准中的内容也就不足为奇。
3. 其中所引用的电路图示，这是我们在分析三相对称负载时的经常的画法。其中中性点引出的接地，并不能用以说明可接中性线。如果按纯图面含意来理解的话，你不会认为这可以直接用一条接地线来处理吧。
' Q  z4 t  T: f9 O7 G" `; h4. 其中所引用的电路图示，其每相电压为53V，这就更不在我们这里讨论的范围啦。
1 X# J( D6 x( C. l& J5. “对操作者、对公司财产负责是最主要的”，这里则恰恰忽略了GB 5959.4标准中“三相供电的电阻炉不得采用三相四线制供电”所要防止的可能对大局的影响，而不仅仅是所在的局部。
6. 我认为，对自己所负责范围内的设备或技术方面的工作，在做好纯技术知识方面的了解和掌握的同时，要尽可能搜集到相关的标准和规章、规程，这不仅因为这些标准和规程中可能包含一些重要的技术指导性内容，而且更可能包含一些我们可能很难想到的或者很容易忽略的、特别是安全方面的东西。所以把某些方面的欠缺，一概的推向设备的制造厂家，有时往往也是不负责任的。
5 S8 N7 B/ b( _" G
第一、不了解你和你所在公司的实际情况；第二、自己又并非电阻炉方面的行家。如有不妥，见谅。

, B$ s( `# N) ~/ [: [7 B[ 本帖最后由 pangpang 于 2008-6-16 19:11 编辑 ]

dongchongxiacao

非常同意3#的见解。在三相电路中其三相负载电阻只要是平衡的，其零点就在Y型接法的中点上。接了零线也是没用的。即使接上零线也只能保证其中两相负载出现故障，剩下的一相还能工作，不过这样就会像3#的解释一样，接了零线往往会起到副作用，会引起更大的事故。打个比方，通常人们认为额定电压220V的灯泡不能接在380V的电源上使用，但是我们只要变通一下用两只220V的灯泡串联起来接在380V的电源上就可以使用了。其原理不就和电阻炉一样了吗，但是其中有一个前提就是两个灯泡的功率必须一样，否则就会烧毁其中的一只灯泡，其原理就是零点发生了位移。设备上的零线主要是提供给其它仪表和小型设备供电所需，就像3#所属述，一般都选用较小的线径，电阻炉功率那么大，如果其中两相出现故障，就剩一相工作的话，较小的零线就会因过载发热引起更大的事故。

yjybd

我所说的是我见到的事实，而且我认为在加热环境要求较高（加热均匀）的环境内，接上零线也是应该的，如果恐其不安全，可以将零线加错。既然是这样接了，肯定有它的道理。这种接法也都是在小功率的加热设备中，在大功率的加热设备中都是角形接法的，就无所谓了零线了。
在我九楼的附图中，中心线接的是地线，但在实际的接线中，他和零线的作用是相当的。都是从加热管处经一段电源线后引到配电柜，也是起零线作用的——使电压强制为线电压。
3、11楼的观点我也是认可的！！！

mdjxlj

首先肯定标准是没有错的，
无庸置疑的！
我同意3楼和11楼、12楼朋友的观点。
从实际工作角度讨论，
$ Y" J2 A$ i& j) E% `: }7 x7 ?' R. f  v我们公司有一台干燥设备使用电加热，
6 t% A8 j, t; u, [+ e功率是27千瓦，
实际工作中角接，
由于其工作环境不好，
经常会有一组加热器烧坏的情况发生，
) {, T2 Z9 `$ ^% `( o( Z( V如果不是角接，
/ e  f6 W$ d- y4 _( t: C# B! k而是有零线的话，
当一组加热器损坏时，
其他两组加热器还能工作，
; `; |. p' ?7 N0 s看起来感觉不错，
% S+ y2 c6 t( Y' b但其直接影响加热的效率，
( o6 ~: A2 F! M- D5 B如不能及时发现，
* G4 T$ {, t0 g7 S. d7 |即使不造成灾害，
; }5 j0 @7 f" p6 t# X7 B5 l/ y也会由于设备的原因，
5 f" x4 \1 a: r6 `" `造成产品的损失。

[ 本帖最后由 mdjxlj 于 2008-6-24 12:05 编辑 ]

lishlish

要吃透标准与规范，来自实践

LYQ05043

不能接零线，在一相接地时，零线电压上升

chinagad

这个问题好像以前讨论过  一般电炉产用三相的也就两种接法 一种三角形 这种接法就不用再考虑零线了 一种就是星形，在中性点位置接零线意义不大 我公司新装的真空加热炉就是经我手安装的 就是星形接法 也没有接零线 而且一直运行良好 。不解零线好处即使一相断线 还能有两相正常工作，而接有零线的话 这个时候零线就会有回路电流 ，如果一些地方 零线和接地做在一块的话 可能会影响其它设备。
! X; X& }) w; u( E! E& Y7 C  以上都属个人考虑  有些东西还没有细想  呵呵  不到之处请谅

chinalxh

我遇到的情况是如果中线不接,三组的发热是不等的,因为电阻不一样.
我想规定是否是可虑到效率问题.

yangzhq

如果一相断线，零线电流与其他两相电流几乎相同，如果选择零线与相线线径一样，本电炉的线路还可以安全，但是由于电阻炉负载大，变压器的零线没有相线粗，有可能危及接在此变压器上的其他用电器，扩大故障范围。

xuejunfang

本人自己做过加热炉，所采用的方法是三角形连接，此连接方式要经常对设备进行检查，尽量让负载平衡，
采用Y型接法的,接上零线只要有一相没断,机器都会工作
采用三角型接法的,不接零线只要有一相没断,机器都会工作

xufu5913

不能用三相四线主要还是为了供电安全,因为在未接中性线的情况下,三相星形中性接点的电流和为零,也就是三相负荷的矢量和为零,相平衡.若用中性线,调控方式通常是切相控制(只用一相或两相调温)会使相用电不平衡,严重影响供电安全和供电质量.

chym0822

挺热闹的 学习了
% M8 H, z$ p$ o2 g5 Q大概看了一下 该说的都说了 我觉得 主要还是考虑中线同流容量问题 不同意13楼加粗零线的说法 对于一个好的产品 应该适合已有的供电系统 为了一个电阻炉 更改系统不合适 除非是在设计阶段 考虑有电阻炉的影响因素 从设计上考虑
( s; ]1 f2 Q( V/ ?) T, P; }4 a3 V看了一下楼上所有引用的标准条款 已经说得很清楚了 学习了