【正文】 稱為中線 （ 或零線 ） ， 三繞組首端的引出線稱作端線或相線（ 俗稱火線 ） 。 這種從電源引出四根線的供電方式稱為三相四線制 。 在三相四線制中 ， 端線與中線之間的電壓 uA、 uB、 uC稱為相電壓 ， 它們的有效值用 UA、 UB、 UC或 U相表示 。 當忽略電源內(nèi)阻抗時 ， UA=EA, UB=EB, UC=EC， 且相位上互差 120176。電角 ， 所以三相相電壓是對稱的 。 規(guī)定 U相的正方向是從端線指向中線 。 在三相四線制中 , 任意兩根相線之間的電壓 uAB、 uBC、 uCA作線電壓 ， 其有效值用 UAB、 UBC、 UCA或 U線表示 ， 規(guī)定正方向由腳標字母的先后順序標明 。 例如 ， 線電壓 UAB的正方向是由 A指向 B， 書寫時順序不能顛倒 ， 否則相位上相差 180176。 。 從接線圖 2 26 中可得出線 電壓和相電壓之間的關系， 其對應的矢量式為： uAuCuBeCOXYZeBACBAOBCeAuBCuABuCA圖 2 .2 6圖 2 26三相電源的星形接法 UAB=2UA cos30176。 =3UA UBC=3UB UCA=3UC 或 相線 UU 3?式中： U線 —— U相 ——三相對稱電源相電壓 。 從矢量圖還可得出 ， 三個線電壓在相位上互差 120176。 ， 故線電壓也是對稱的 。 星形連接的三相電源 ， 有時只引出三根端線 ， 不引出中線 。 這種供電方式稱作三相三線制 。 它只能提供線電壓 ， 主要在高壓輸電時采用 。 例 已知三相交流電源相電壓 U相 =220V， 求線電壓 U線 。 解 線電壓 =3 220≈380 V 由此可見 ， 我們平日所用的 220 V 電壓是指相電壓 ， 即火線和中線之間的電壓 ， 380V電壓是指火線和火線之間的電壓 ， 即線電壓 。 所以 ， 三相四線制供電方式可給我們提供兩種電壓 。 2. 三相電源的三角形連接 (△ )接法 除了星形連接以外， 電源的三個繞組還可以連接成三角形。 相線 UU 3? 即把一相繞組的首端與另一相繞組的末端依次連接 ， 再從三個接點處分別引出端線 ， 如圖 2 28 所示 。 按這種接法 ， 在三相繞組閉合回路中 ， 有 eA+eB+eC=0 所以回路中無環(huán)路電流 。 若有一相繞組首末端接錯 ， 則在三相繞組中將產(chǎn)生很大環(huán)流 ， 致使發(fā)電機燒毀 。 發(fā)電機繞組很少用三角形接法 ， 但作為三相電源用的三相變壓器繞組 ， 星形和三角形兩種接法都會用到 。 圖 2 .2 8eCeBC( Y )eAA( Z )ABCuBCuABuCAB( X )圖 2 28三相電源的三角形連接 一 、 單相負載和三相負載 用電器按其對供電電源的要求 ， 可分為單相負載和三相負載 。 工作時只需單相電源供電的用電器稱為單相負載 ， 例如照明燈 、 電視機 、 小功率電熱器 、 電冰箱等 。 需要三相電源供電才能正常工作的電器稱為三相負載 ， 例如三相異步電動機等 。 若每相負載的電阻相等 ， 電抗相等而且性質相同的相負載稱為三相對稱負載 ， 即 : ZA=ZB=ZC ， RA=RB=RC ，XA=XB=XC。 否則稱為三相不對稱負載 。 三相負載的連接方式也有兩種， 即星形連接和三角形連接。 二 、 三相負載的星形連接 三相負載的星形連接如圖 2 29 所示 ， 每相負載的末端 x、 y、 z接在一點 O′， 并與電源中線相連；負載的另外三個端點 a、 b、 c分別和三根相線 A、 B、 C相連 。 在星接的三相四線制中 ， 我們把每相負載中的電流叫相電流 I線 ， 每根相線 （ 火線 ） 上的電流叫線電流 I相 。 從如圖 2 29 所示的三相負載星形連接圖可以看出 ， 三相負載星形連接時的特點是： ① 各相負載承受的電壓為對稱電源的相電壓； ② 線電流 I線等于負載相電流 I線 。 下面討論各相負載中電流 、 功率的計算 。 圖 2 29三相負載的星形接法 O圖 2 .2 9AuAiAi0CaZaiCiBBuCuBbcZcZbO ′ ( x ,y ,z ) 1. 三相不對稱負載的星形連接 已知三相負載： 222222 ,CCcbbbaaa XRZXRZXRZ ??????則每相負載中的電流有效值為 aaaaa ZUZUZUI3線相 ???baaaZUZUZUI3線相 ???CCCCC ZUZUZUI3線相 ???b各相負載的電流和電壓的相位差為 φa= arccos φb= arccos φc= arccos aaZRbbZRCCZR中線電流的有效值應從三相電流的矢量和求得 ， 即 I0=Ia+Ib+Ic (2 42) 例 2 30 所示的三相對稱電源 ， U相 =220V， 將三盞額定電壓 UN=220V的白熾燈分別接入 A、 B、 C相 ， 已知白熾燈的功率 Pa=Pb=P=60 W， Pc=200 W， (1) 求各相電流及中線電流； (2) 分析 B相斷路后各燈工作情況； (3) 分析 B相斷開 ， 中線也斷開時的各燈情況 。 （ 1） 各相電流： AupII ba ???AiAi0OCiCBiBO ′圖 2 .3 0圖 230 例 215電路接線 且分別與 uA、 uB同相位 。 AUPI CC 020 0 ???與 uC同相位 。 電壓 、 電流的矢量圖如圖 2 31 所示 。 根據(jù)矢量圖可得中線電流為 I0== (2) B相斷開 ， 則 Ib=0， B燈不亮 。A燈兩端電壓和 C燈兩端電壓仍是對稱電源相電壓 ， 故 A燈 、 B燈正常工作 。 （ 3） B相斷開且中線也斷開時 （ 如圖 2 32） ， A燈和 C燈之間串聯(lián) ， 共同承受三相電源的線電壓 380V。 因為各燈的電阻為 圖 2 31例 矢量圖 UBUAUCICIAIB圖 2 .3 1???? 8076022022AA PUR ???? 242200220 22CC PUR 利用分壓關系可計算出 60W的 A燈兩端電壓是 292 V， 大于額定電壓； 200 W的 C燈兩 端電壓是 88 V， 小于額定電壓 ， 故兩燈都不能正常工作 。 上述例題說明：三相四線制供電時 ， 中線的作用是很大的 , 中線使三相負載成為三個互不影響的獨立回路 , 甚至在某一相發(fā)生故障時 ， 其余兩相仍能正常工作 。 為了保證負載正常工作 ， 規(guī)定中線上不能安裝開關和熔絲 ， 而且中線本身的機械強度要好 ， 接頭處必須連接牢固 ， 以防斷開 。 RXZUZU m3線? 2. 三相對稱負載的星形接法 三相對稱負載為 ZA=ZB=ZC=Z, φa=φb=φc= arctan 且各相負載性質相同 。 將三相對稱負載在三相對稱電源上作星形連接時 ， 三個相電流對稱 ， 中線電流為零 ， Ia=Ib=Ic = I0=Ia+Ib+Ic=0 在這種情況下 ， 中線存在與否對系統(tǒng)工作沒有影響 。 三 、 三相對稱負載的三角形連接 三相對稱負載也可以接成如圖 2 33（ a） 的三角形連接 。 這時 ， 加在每相負載上的電壓是對稱電源的線電壓 。 因為各相負載對稱 ， 故各相電流也對稱 ， 相電流為 Iab=Ibc=Ica= ZU線 每相電壓 、 電流的相位差為 φa=φb=φc= XR 任一端線上的線電流 ， 按基爾霍夫電流定律 ， 寫出矢量式： IA=IabIca IB=IbcIab IC=IcaIbc 作出線電流 、 相電流的矢量圖如圖 2 33（ b） 所示 ， 從 I線 = I△ 相 (2 45) 四 、 三相電功率 三相負載的功率 ， 就等于三個單相負載的功率之和 ， 即 P=Pa+Pb+Pc =UAIacosφa+UBIb cosφb+UCIc cosφc 3圖 2 – 33 三相對稱負載的三角形連接及矢量圖 圖 2 .3 3iAiCiBABCibcZbZaZciabica( a )UABIcaIA － IcaUBCIbcICIB－ IabUCA－ IbcIab?( b ) 三相對稱負載的三相總功率 P=3U相 I相 cosφ相 (2 46) 在三相對稱負載的星形接法中 ， I線 =I相 ， U線 = U相 在三相對稱負載的三角形接法中 ， U線 =U相 ， I線 = I相 所以三相負載的三相總功率還可寫成： P=3U線 I線 cosφ相 33 式中： U線 —— I線 —— cosφ相 ——每相負載的功率因數(shù)。