[科普中国]-电流相位

电流相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流，它的公式是i=Isin2πft。i是交流电流的瞬时值，I是交流电流的最大值，f是交流电的频率，t是时间。随着时间的推移，交流电流可以从零变到最大值，从最大值变到零，又从零变到负的最大值，从负的最大值变到零。在三角函数中2πft相当于角度，它反映了交流电任何时刻所处的状态，是在增大还是在减小，是正的还是负的等。因此，在交流电领域中，把2πft叫做电流相位，或者叫做电流相。

概念电流相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。

数学表达式交流电的数学表达式是：

i=Imsin(2πft+φo) 其中Im为最大值；f为频率，工频为50Hz；φo为初相位。

当两个同频率的正弦量比较时，就必须考虑两者的相位差。

另外，当交流电流过电阻时，电压和电流是同相位的，即相位差为0。

当交流电流过电容器时，电容两端的电压相位会滞后电流90度；当流过电感时，电感两端的电压相位会超前电流90度。这也是为什么单相交流电动机，如电扇、洗衣机、空调机中，都要用一个电容器来“移相”，给电机以转矩。

电流相位比较式母线差动保护国内110—220千伏系统原有的双母线差动保护，多采用固定联接方式的完全差动保护，当系统调度操作在元件联接方式改变的情况下运行时，如果保护的电流二次回路不作相应的切换，保护装置的选择元件将无法保证动作的选择性。为此，在改变元件固定联接方式时，通常把选择元件解除工作，当任一组母线上发生故障时，由起动元件同时把两组母线切除，这种用降低保护性能的办法，来适应某些运行方式的要求，显然是不合理的。在大电力系统中，破坏固定联接方式在实际运行中是经常出现的。虽然在元件固定联接方式变化时，为了保证选择元件的选择性，可以相应地切换该元件的电流二次回路，但这不仅引起运行维护工作的不便，且易于发生人为的误操作事故。

在二十世纪初110—220千伏电力系统中已被广泛采用的电流相位比较式母线差动保护，可以克服元件固定联接的双母线差动保护装置缺乏必要灵活性的缺点，它适用于母线联接元件经常变化运行方式的情况，并具有较高的工作可靠性和动作的选择性。1

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所