1.三相交流电的特点

三相交流电是由三相交流发电机产生的。所谓三相系统，就是由三个频率和有效值都相同，而相位互差120°的正弦电势组成的供电体系。

三相交流电源是三个单相交流电源按一定方式进行的组合，这三个单相交流电源的频率相同、最大值相等、相位彼此相差120°。

如图1-35所示为三相交流电源波形图。

2.三相电源的连接方法——星形连接和三角形连接

1）星形连接

三相电源的星形连接如图1-36所示。公共点N称为中性点，从三个始端U1、V1、W1引出的三根线称为相线或端线（俗称火线）。从中性点N引出的导线称为中性线，当中性线接地时，又称为地线或称零线。任意两根相线之间的电压称为线电压，各相线与中性线之间的电压称为相电压。

这种连接由三根火线和一根零线所组成的供电方式叫做三相四线制供电系统，可输出两种电压，即相电压和线电压，常用于低压配电系统。星形连接的电源，也可不引出中性线，由三根火线供电，称为三相三线制，多用于高压输电。

平时所指发电机或线路的电压都是线电压。例如，220kV的高压输电线路，是指线电压220kV。日常用电系统都采用三相四线制，因为这种系统有两种电压，用起来很方便。三相四线制的电压通常为380/220V，即线电压是380V，相电压为220V。这种系统既可作为三相负载的电源，也可给单相负载供电，日常用来照明的电灯就是接在一根火线与零线之间的。

三相四线制供电系统具有如下特点：

（1）有两组供电电压，即相电压和线电压，三个相电压和三个线电压均为对称电压。

（2）线电压的大小等于相电压倍，即。

（3）各线电压在相位上比对应的相电压超前30°。

2）三角形连接

三相电源的三角形连接如图1-37所示，这种供电方式称为三相三线制。其特点是线电压等于相电压，即UL=UP。

3.三相负载的连接

电力系统的负载，按其对电源的要求，可分为单相负载和三相负载。人们日常照明用的电灯及电风扇、电视机等都是单相负载。用来带动机械的三相电动机及大功率的三相电炉等，均为三相负载。在三相负载中，如各相负载的电阻和电抗部分都相同，则称为三相对称负载。三相负载也有两种连接方法——星形连接和三角形连接。

1）三相负载的星形连接

三相负载的星形连接如图1-38所示。

（1）三相负载平衡时（阻抗相同），如三相电动机、三相电炉，负载星形连接与发电机星形连接相同，UL=UP，所不同的是电流方向不同，电流是流进负载。

（2）三相负载不平衡时，如照明电路、家用电器、办公设备等，虽然也符合UL=UP和IL=IP的关系，但是工作零线中将会有较大的电流，因此要求零线的截面积至少应为相线截面积的1/3，同时在负荷分配上三相应尽量平衡，以减少零线的负担。零线电流较大时还会引起中性点电压的偏移而导致三相电压不平衡，致使一些电器烧坏。星形连接的各交流量之间关系见表1-4。

2）三相负载的三角形连接

三相负载的三角形连接如图1-39所示。三角形连接的负载一般为平衡负载，如电动机、三相电炉等，三角形连接与发电机三角形连接相同，且UL=UP，只是电流流进负载，线电流的相位比相应的相电流滞后30°。

三相负载的连接要按三相电源的线电压和负载的额定电压来决定，如果负载额定的相电压为电源电压的，则负载应接为星形连接，两者相等则应为三角形连接。如果星形连接错接成三角形连接，相电压增加了倍，易把电器烧坏；如果三角形连接而错接成星形连接，则电压不足会使电器不能正常工作，如果是电动机则会出力不足发生堵转，长时间使用也会烧坏电动机。三角形连接的电动机只有在启动过程中短时接成星形连接，启动后再改接为三角形连接，这就是电动机的星形/三角形启动。

三角形连接的各交流量之间的关系见表1-5。

4.三相交流电路的功率

三相交流电路可以看成是三个单相交流电路的组合，在三相电路中同样有有功功率、无功功率和视在功率。

在对称三相电路中，无论负载是星形连接还是三角形连接，由于各相负载相同、各相电压大小相等、各相电流也相等，所以三相电路的有功功率为

式中 φ——对称负载的阻抗角，也是负载相电压与相电流之间的相位差。

三相电路的视在功率为

三相电路的无功功率为

三相电路的功率因数为

应特别指出的是，功率因数角φ是指相电压与相电流之间的相位差，而不是线电压与线电流间的相位差。