负载星形联结及其在三相电路中的应用

三相交流电路中，负载的联结方式有两种：星形(）联结和三角形（△）联结。分析三相电路和分析单相电路一样，首先画出电路图，并标出电压和电流的参考方向，然后应用欧姆定律和基尔霍夫定律找出电压和电流之间的关系。负载星形联结的三相四线制电路如图1-41所示。若不计中性线阻抗（Z_N=0），则电源中性点N与负载中性点N′等电位。若端线阻抗可以忽略不计（Z_l=0），则负载的相电压与电源的相电压相等，即

图1-41 负载星形联结的三相四线制电路

负载的线电压与电源的线电压相等，即

负载星形联结时，电路有以下基本关系：

①三相电路中的电流有相电流与线电流之分，每相负载中的电流称为相电流，每条端线中的电流、称为线电流，很显然，相电流等于线电流，即

如果用I_p表示相电流，用I_l表示线电流，一般可写成

I_p=I_l

②三相四线制电路中，各相电流可分成三个单相电路分别计算，即

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若三相负载对称，即Z_U=Z_V=Z_W=Z=|Z|∠φ时，有

因而相电流或线电流也是对称的。显然，在三相负载对称的情况下，三相电路可归结到一相来计算。

③负载的线电压就是电源的线电压。在对称条件下，线电压是相电压的倍，且超前于相应的相电压30°。

④中性线电流等于三个线（相）电流的相量和。根据图1-41，由基尔霍夫电流定律有

如果负载对称，即Z=Z_V=Z_W=Z_U=|Z|∠φ，则有

由于中线无电流，故可将中性线除去，而成为三相三线制电路系统。工业生产上所用的三相负载（比如三相电动机、三相电炉等）通常情况下都是对称的，可用三相三线制电路供电（一般低压系统都是采用三相四线制或五线制，因为中性点，接地是一些设备或电器的外壳接地，对人身安全有保障）。但是，如果三相负载不对称，中性线中就会有电流通过，此时中性线不能除去，否则会造成负载上三相电压严重不对称，使用电设备不能正常工作，如图1-42所示。

图1-42 负载星形联结时的相量图