在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和生活中，應(yīng)用最廣泛的是三相交流電，三相交流電是由三相交流發(fā)電機發(fā)出來，采用的是三相輸電系統(tǒng)輸送給用戶。

三相交流電是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。三相交流電是由3個最大值相等、頻率相同，而相位互差120°的3個正弦電動勢組成，每一個電動勢組成的那部分電路叫做一“相”。圖1-9所示為三相交流電的波形圖和相量圖。

圖1-9三相對稱電動勢的波形圖和相量圖

(a)波形圖;(b)相量圖

三相交流電動勢的解析式表示為

在實際的工作中，我們常用U、V、W的次序來表示三相電動勢的順相序，所謂三相電動勢的相序是指三相電動勢，在t時三相電動勢通過最大值或零值的先后順序。就是U相比V相的電動勢超前120°;V相比W相的電動勢超前120°;

W相比U相的電動勢超前120°。在實際的應(yīng)用中，如果將那一相定為U相，那比U相滯后的就分別是V相與W相了，這就是三相電動勢的順相序。在實際的作用中，通常將三相電動勢用顏色來表示，用黃色表示U相;用綠色表示V相;用紅色表示W(wǎng)相。也有將三相電動勢的順相序，稱為A、B、C三相的。

一、三相電源的星形(Y)連接

將發(fā)電機三相繞組的末端(U2、V2、W2)連接在一起，而把三相繞組的始端(U1、V1、W1)分別引出導線，這種連接方式稱為三相電源的星形連接，如圖1-10所示。3個線圈的末端連接點稱為中性點，由中性點引出的導線叫“中性線”，將中性點接地后，由中性點引出的導線就叫做“零線”(就是我們常叫的“地線”)。由三相繞組的始端(U1、V1、W1)分別引出三根導線叫做“相線”(俗稱“火線”)常用L1、L2、L3表示。導線上可涂以黃、綠，紅、淡藍顏色標記以區(qū)分。

由相量圖上可知，線電壓與相電壓都是對稱的，線電壓在相位上比相應(yīng)的相電壓超前30°。

圖1-10三相電源的星形連接

(a)接法;(b)相量圖

三相四線制供電系統(tǒng)可輸送兩種電壓:一種是相線與中線之間的電壓，稱為相電壓，用Uu、Uv、Uw表示。另一種是相線與相線之間的電壓，稱為線電壓，用Uuv、Uvw、Uwu表示。由三條相線和一條中線構(gòu)成的供電系統(tǒng)稱為三相四線制供電系統(tǒng)。通常低壓供電網(wǎng)都是采用三相四線制。

電源的星形連接的低壓供電系統(tǒng)的相電壓是220V，線電壓是380V。電氣設(shè)備上標明的額定電壓都是指的線電壓。

二、三相電源的三角形(△)連接

發(fā)電機的三相繞組，將一相繞組的末端和相鄰一相繞組的始端按順序連接起來，形成一個三角形回路，再從3個連接點引出3根導線，這種連接方式稱

圖1-11三相電源的三角形連接

為三相電源的三角形連接，如圖1-11

三相電源的三角形(△)連接只能輸出線電壓380V。

三相電源有接成星形的，也有接成三角形的。但如果是用于三相四線制供電系統(tǒng)，那電源只能接成星形的，這樣才能提供二種電壓。三、三相負載的星形(Y)連接三相交流電路中，負載的連接方式也有星形連接和三角形連接兩種。三相負載的星形連接如圖1-12所示。

圖1-12三相負載的星形連接

(a)三相四線制;(b)三相三線制

采用星形連接的三相負載，在負載對稱的條件下，線電壓是相電壓的√3倍，且超前于相應(yīng)的相電壓30°，有

線電壓=√3相電壓 線電流=相電流

在負載對稱條件下，由于中性線中無電流，故可將中線除去，而成為三相三線制電路系統(tǒng)。工業(yè)生產(chǎn)上所用的三相負載(比如三相電動機、三相電爐章等)通常情況下都是對稱的，可用三相三線制電路供電。但是，如果三相負載不對稱時，中性線中就會有電流通過，此時中性線不能除去，否則會造成負載上三相電壓嚴重不對稱，使用電設(shè)備不能正常工作。

三相四線制供電系統(tǒng)中，除了三相對稱負載外，還有單相的負載(如照明、單相電動機等)，在實際的使用中負載不可能對稱，各相的電流就會不一樣，這時就需要中性線作為各相的公共回路線，這時中性線上就會有電流。中性線的作用是保持各相負載上的相電壓基本對稱。

所以，在三相四線制供電系統(tǒng)中，中性線的作用是很重要的。中性線在實際的使用中是進行接地的，這時的中性線就是零線了。零線上是不允許安裝熔斷器和開關(guān)的，為了安全和可靠，在負載處還將進行零線的重復(fù)接地。

四、三相負載的三角形(△)連接

如果將三相負載的首尾端順序地相連接，再將負載三個連接點與三相電源端線的U、V、W連接，就構(gòu)成了三相負載的三角形連接，如圖1-13所示。

三相負載的三角形連接一般是用于三相負載對稱的電路中。

由于各相負載都是直接連接在電源的線電壓上，對于三相負載的三角形連接，

有線電壓=相電壓線電流=√3相電流

五、三相交流電路的功率

在三相交流電路中，三相電路總的有功功率等于各相有功功率之和，

即

P=Pu+Pv+Pw

圖1-13 三相負載的三角形連接

無論負載是星形連接還是三角圖1-13三相負載的三角形連接形連接，三相電路總的有功功率

均為

這里要注意的是，在三相交流電路中，負載消耗的功率有三種形式，分別為有功功率P、無功功率Q、視在功率S。視在功率S內(nèi)包含了有功功率

P和無功功率Q。但是只有有功功率P，是可以直接進行相加的，其他的功率是不能互相之間直接相加的。這一點在實際的使用和計算時，要加以

通過上述的計算表明，我們在進行負載的連接時，一定要注意負載的實際使用電壓。在電源電壓不變的情況下，同一負載作星形連接或三角形連接時，負載所消耗的功率是不同的。星形連接的負載錯接成三角形連接時的電流是星形連接時的三倍，三角形連接的負載錯接成星形連接時的電流是三角形連接時的1/3倍。我們在實際使用的工作中，若要使負載能夠正常地工作，負載的接

法就必須正確。如果將正常工作為星形連接的負載誤接成三角形，則會因功率過大而燒毀負載;如果將正常工作為三角形連接的負載誤接成星形時，則會因功率過小而不能使負載正常工作，嚴重時也將燒毀負載。在實際的使用中一定要記住:在三相交流電路中，電路的連接只有星形連接和三角形連接二種連接方法;就與直流電路或單相電路中，只有串聯(lián)連接和并聯(lián)連接二種連接方法是一樣的。

審核編輯：湯梓紅