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(jī)發(fā)出來(lái)，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(jī)產(chǎn)生的。三相交流電是由3個(gè)最大值相等、頻率相同，而相位互差120°的3個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)組成，每一個(gè)電動(dòng)勢(shì)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(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的波形圖和相量圖

(a)波形圖;(b)相量圖

三相交流電動(dòng)勢(shì)的解析式表示為

在實(shí)際的工作中，我們常用U、V、W的次序來(lái)表示三相電動(dòng)勢(shì)的順相序，所謂三相電動(dòng)勢(shì)的相序是指三相電動(dòng)勢(shì)，在t時(shí)三相電動(dòng)勢(shì)通過(guò)最大值或零值的先后順序。就是U相比V相的電動(dòng)勢(shì)超前120°;V相比W相的電動(dòng)勢(shì)超前120°;

W相比U相的電動(dòng)勢(shì)超前120°。在實(shí)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(dòng)勢(shì)的順相序。在實(shí)際的作用中，通常將三相電動(dòng)勢(shì)用顏色來(lái)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(dòng)勢(shì)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(jī)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(dǎo)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(gè)線圈的末端連接點(diǎn)稱為中性點(diǎn)，由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫“中性線”，將中性點(diǎn)接地后，由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)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(dǎo)線叫做“相線”(俗稱“火線”)常用L1、L2、L3表示。導(dǎo)線上可涂以黃、綠，紅、淡藍(lán)顏色標(biāo)記以區(qū)分。

由相量圖上可知，線電壓與相電壓都是對(duì)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(biāo)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(jī)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(lái)，形成一個(gè)三角形回路，再?gòu)?個(gè)連接點(diǎn)引出3根導(dǎo)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(fù)載的星形(Y)連接三相交流電路中，負(fù)載的連接方式也有星形連接和三角形連接兩種。三相負(fù)載的星形連接如圖1-12所示。

圖1-12三相負(fù)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(fù)載，在負(fù)載對(duì)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(fù)載對(duì)稱條件下，由于中性線中無(wú)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(fù)載(比如三相電動(dòng)機(jī)、三相電爐章等)通常情況下都是對(duì)稱的，可用三相三線制電路供電。但是，如果三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中性線中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)中性線不能除去，否則會(huì)造成負(fù)載上三相電壓嚴(yán)重不對(duì)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(duì)稱負(fù)載外，還有單相的負(fù)載(如照明、單相電動(dòng)機(jī)等)，在實(shí)際的使用中負(fù)載不可能對(duì)稱，各相的電流就會(huì)不一樣，這時(shí)就需要中性線作為各相的公共回路線，這時(shí)中性線上就會(huì)有電流。中性線的作用是保持各相負(fù)載上的相電壓基本對(duì)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(shí)際的使用中是進(jìn)行接地的，這時(shí)的中性線就是零線了。零線上是不允許安裝熔斷器和開(kāi)關(guān)的，為了安全和可靠，在負(fù)載處還將進(jìn)行零線的重復(fù)接地。

四、三相負(fù)載的三角形(△)連接

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

三相負(fù)載的三角形連接一般是用于三相負(fù)載對(duì)稱的電路中。

由于各相負(fù)載都是直接連接在電源的線電壓上，對(duì)于三相負(fù)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(fù)載的三角形連接

無(wú)論負(fù)載是星形連接還是三角圖1-13三相負(fù)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(fù)載消耗的功率有三種形式，分別為有功功率P、無(wú)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(wú)功功率Q。但是只有有功功率P，是可以直接進(jìn)行相加的，其他的功率是不能互相之間直接相加的。這一點(diǎn)在實(shí)際的使用和計(jì)算時(shí)，要加以

通過(guò)上述的計(jì)算表明，我們?cè)谶M(jìn)行負(fù)載的連接時(shí)，一定要注意負(fù)載的實(shí)際使用電壓。在電源電壓不變的情況下，同一負(fù)載作星形連接或三角形連接時(shí)，負(fù)載所消耗的功率是不同的。星形連接的負(fù)載錯(cuò)接成三角形連接時(shí)的電流是星形連接時(shí)的三倍，三角形連接的負(fù)載錯(cuò)接成星形連接時(shí)的電流是三角形連接時(shí)的1/3倍。我們?cè)趯?shí)際使用的工作中，若要使負(fù)載能夠正常地工作，負(fù)載的接

法就必須正確。如果將正常工作為星形連接的負(fù)載誤接成三角形，則會(huì)因功率過(guò)大而燒毀負(fù)載;如果將正常工作為三角形連接的負(fù)載誤接成星形時(shí)，則會(huì)因功率過(guò)小而不能使負(fù)載正常工作，嚴(yán)重時(shí)也將燒毀負(fù)載。在實(shí)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