三相交流电源的正确连接方式

三相发电机的三相绕组有6个端子，实际应用中不是把6个端子单独与负载连接，而是按照一定的连接方式向外送电，其连接方法有两种：星形连接和三角形（△）连接。

1.3.1　电源的星形连接

将三相电源绕组的末端U2、V2、W2连接在一起成为一个公共点N，始端U1、V1、W1作为与外电路连接的端点，这种连接方式称为星形连接，如图4－3（a）所示。其中从始端U1、V1、W1引出的三根线称为相线或端线，俗称火线；N点称为中性点，简称中点，从中性点引出的输电线称为中性线，一般以黑色或淡蓝色表示。低压供电系统的中性点是直接接地的，把接大地的中性点称为零点，而把接地的中性线称为零线。

根据GB4728.11—2008规定，三根相线和中性线分别用符号L1、L2、L3和N表示，如图4－3（b）所示，有时为了简便，常把图4－3（a）画成图4－3（b）的形式。

图4－3　三相电源的星形连接

（a）星形连接；（b）简化图

由三根相线和一根中性线所组成的输电方式称为三相四线制（通常在低压配电中采用）；只有三根相线所组成的输电方式称为三相三线制（通常在高压输电工程或三相电动机供电中采用）。我们日常生活所用到的单相供电线路，其实是其中的一相电路，一般由一根相线和一根中性线组成。

每相绕组始端与末端之间的电压或相线与中性线之间的电压称为相电压，相电压的有效值用UU、UV、UW或符号UP表示，其参考方向规定为始端指向末端。因为三个电动势的最大值相等、频率相同、相位相差120°，所以三个相电压的最大值也相等，频率也相同，相互之间的相位差也均为120°，即三相电压是对称的。

任意两相始端之间的电压或相线与相线之间的电压称为线电压，线电压的有效值用UUV、UVW、UWU或符号UL表示，规定线电压的参考方向是自第一个下标指向第二个下标，如UUV的方向为自U相指向V相。

根据基尔霍夫电压定律可知：

作出相电压的相量图，然后根据和式（4－3）分别作出线电压的相量，如图4－4所示。从图4－4中可以看出：当相电压对称时，线电压也对称；在相位上线电压超前对应的相电压30°；线电压的有效值是相电压的有效值的3倍，即

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在低压配电系统中，我们利用这个特点，通过三相四线制线路可以提供相电压和线电压两种电压。照明、家用电器等民用所需要的220V电压，是取自三相供电线路的相电压UP，而对于三相电动机，则可根据需要取用三相电源的线电压UL＝。

图4－4　三相电源星形连接的电压相量图

高压电路的电压值，一般是指线路的线电压。例如10kV线路，其线路的线电压为10kV。

1.3.2　电源的三角形连接

将三相电源绕组的始末端依次连接，再由三个连接点引出三根端线向外供电，这种连接方式就称为三角形（△）连接，如图4－5所示。

由图4－5可知，三相电源做三角形连接时，线电压与相电压相等，即

若三相电动势为对称三相正弦电动势，则根据基尔霍夫电压定律可知，三角形闭合回路的总电动势为零，即

由式（4－6）可知，发电机三相绕组接成三角形，要求三相电动势绝对对称，绕组回路不得产生环流，否则将烧毁发电机，这是不易做到的，所以实际上三相发电机绕组一般不采用三角形连接，但供电系统中的三相变压器绕组有时采用三角形连接。

图4－5　三相电源的三角形连接