三相电源有星形(又称Y形)和三角形(又称△形)两种接法。
一、三相电源的星形(Y形)接法详解
在星形(Y形)接法中,三相发电机的三个绕组末端U2、V2、W2被连接至一点,该点被记作N,即中性点。而三个绕组的始端U1、V1、W1则分别与负载相连接。此种连接方式如图1-2所示:
L1 N L2 L3
图1-2展示了三相电源的星形接法。
从三个相头U1、V1、W1引出的导线被称为端线或相线,通常被俗称为火线,分别标记为L1、L2、L3。而从中性点N引出的导线则被称为中线或零线(N线)。由三根相线和一根中线组成的配电方式被称为三相四线制。
在三相四线制供电系统中,可以输送两种电压。一种是相线与中线之间的电压,被称为相电压,分别表示为U_U、U_V、U_W;另一种是相线与相线之间的电压,被称为线电压,表示为U_UV、U_VW、U_WU,如图1-3所示。
通常,各相电动势的参考方向设定为从绕组末端指向始端,而相电压的参考方向则是从始端指向末端(即从相线指向中线)。线电压与相电压之间的关系为:
根据相量图,线电压是对称的,其相位比相应的相电压超前30°。线电压的有效值用U_L表示,相电压的有效值用U_p表示。在一般的低压供电系统中,线电压为380V,则其相电压为380V除以根号3,约等于220V。
根据负载的额定电压选择接线方式:若负载的额定电压是380V,则接在两条相线之间;若负载的额定电压是220V,则接在相线和中线之间。值得注意的是,未特别说明的三相电源和负载的额定电压均指线电压。
二、三相电源的三角形(△形)接法详解
在三角形(△形)接法中,第二绕组的始端V1与第一绕组的末端U2相连,第三绕组的始端W1与第二绕组的末端V2相连,而第一绕组的始端U1则与第三绕组的末端W2相连。随后,从三个始端U1、V1、W1引出三根相线分别与负载相连。这种连接方式即为三角形(△形)连接。
在这种接法中,线电压与相电压相等,即U_L = U_p。仅引出三根相线的输电方式被称为三相三线制。
特别需要注意的是,在工业用电系统中,若仅引出三根导线(即三相三线制),则这三根导线均为火线(无中线)。此时所提及的三相电压大小指线电压U_L;而在民用电源中,则需要引出中线,所提及的电压大小指相电压U_P.