三相交流電源的相序識別與相序控制在工農業(yè)生產中具有重要意義。一般用電設備對三相電源的相位順序有嚴格的要求，如螺桿泵電機、風機、閥門電機和液壓站電機等。突然出現的負向相序，將導致事故發(fā)生。
    在傳統工業(yè)控制中，往往是確保外部電源相序接線的準確性，而忽略了一般情況下確認三相交流電源的相序是比較困難的，況且供電線路的相序一旦改變，則需重新判定相序。若在設備中裝有相序自動判定電路，對供電相序預先作出判定，顯示相序正常與否，這對于保證用電設備的正常工作具有重要意義。為此，設計了一種簡單實用的三相交流電源相序保護器。

1 原理
    圖1是相序保護器的RC網絡電路圖，假設A、B、C三端加三相交流電正相序電壓，其中R1、C1、C2和滿足下列關系：
   
    下面運用相量法求解空載電壓。

    設線電壓有效值為U．則三相交流電線電壓可表示為：
    若RC網絡的A、B、C三端加正相序電壓，如圖2所示。由θ=30°做出電壓三角形ADB，從而可以求得電壓

    結論1：當RC網絡的A、B、C三端加正相序電壓時，DE兩端輸出電壓大小約為線電壓的0．87倍。
    若圖1中B和C接線互換，RC網絡的A、B、C三端加負相序電壓，則R1和C1上電壓為，C2和C3上電壓為，其相量圖如圖3所示。

    結論2：當RC網絡的A、B、C三端加負相序電壓時，DE兩端輸出電壓為0V。

2 元器件參數的選擇
    如圖4所示，RC網絡電路DE兩端接有繼電器作為負載。當RC網絡加正相序電壓時，繼電器線圈RL中通有大小為IL的電流，繼電器吸合；當加負相序電壓時，繼電器線圈中無電流通過，繼電器不動作。

    圖4中繼電器線圈對DE兩端可近似看成短路，為計算短路電流，使用戴維寧定理求DE兩端的等效阻抗Z

    據以上分析，在已知線電壓有效值為U的三相交流用電系統中，根據式(1)～(7)可計算出電路各元器件的選型參數。

3 典型應用
    在電動閥門控制系統中，三相交流電的相序的正確與否直接關系著電機是否能夠按照指令進行正反轉動作，為此在電機控制電路加入相序保護裝置顯得十分必要，如圖5所示。

    三相交流電機M、開關QS、熔斷器FU1和交流接觸器KM2、KM3組成電機正反轉控制系統。相序保護電路由電阻R1、電容C1～C4、整流橋VD1、穩(wěn)壓管VDZ1、中間繼電器KA、指示氖氣燈N1和交流接觸器KM1組成。當三相交流電L1、L2和L3為正相序時，繼電器KA線圈得電，KA常開觸點閉合，交流接觸器KM1線圈得電，KM1常開觸點閉合，從而KM2和KM3能夠正確控制電機的正反轉，同時N1點亮，表明相序正確；當三相交流電為負相序時，繼電器KA線圈失電，交流接觸器KM1線圈失電，KM1常開觸點斷開，電機停轉，同時N1熄滅，表明相序錯誤。
    若按三相交流電線電壓U為380 V，中間繼電器KA線圈的額定電流為13 mA計算，R1兩端承受的峰值電壓為，C1、C2、C3兩端承受的峰值電壓為，則R1取56 kΩ／5 W、C1=C2=C3=0．1μF／1 kV。為了元器件選擇方便，元器件參數可以允許有10％的誤差，在繼電器控KA制回路中加入了穩(wěn)壓管VZ1，所以在加負相序電壓時，VZ1克服了DE兩端的殘余電壓，使繼電器KA不會誤動作。

4 結論
    設計了一種基于RC網絡的相序保護器，描述了其硬件電路、工作原理和使用方法。在實際應用中，保護器能對380 V三相交流電源作出正確的相序判斷，且響應時間小于1 s。與傳統相序保護裝置相比具有兩方面優(yōu)點：一是該電路結構簡單易于實現，且成本較低；二是該電路不僅可以應用到三相四線制系統中，還可以應用到沒有中性點的三相系統中。