三相電源的三角形和星形連接方式

三相交流電是電能的一種輸送形式，簡(jiǎn)稱為三相電。三相交流電源，是由三個(gè)頻率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流電勢(shì)組成的電源。我國(guó)發(fā)電廠和電力網(wǎng)生產(chǎn)、輸送和分配的交流電都是三相交流電。

三相電源的三角形和星形連接是電力系統(tǒng)中常用的兩種接線方式。它們?cè)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/2364/" target="_blank">電氣設(shè)備的選擇、運(yùn)行和維護(hù)等方面有著重要的應(yīng)用。

一、三角形連接

三角形連接是指將三相電源的三個(gè)端點(diǎn)分別與負(fù)載的三個(gè)端點(diǎn)相連，形成一個(gè)閉合的三角形。在這種連接方式下，每個(gè)相電壓都是獨(dú)立的，且線電壓等于相電壓的根號(hào)3倍。因此，三角形連接適用于需要高電壓輸出的場(chǎng)合，如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器等。

從圖中可以得知，電源連接成三角形時(shí)線電壓與相電壓的關(guān)系為： 線電壓UL等于相電壓UΦ ，即UL=UΦ**。而星形連接中的線電壓是相電壓的1.73倍。**

通常，發(fā)電機(jī)都連接成星形（Y）。三相變壓器對(duì)于 用戶來(lái)說(shuō)也相當(dāng)于電源，它有連接成星形的，也有連接成三角形的。

優(yōu)點(diǎn)：

1.線電壓等于相電壓的根號(hào)3倍，輸出電壓較高，適用于大功率設(shè)備；

2.各相之間沒(méi)有耦合，互不影響，穩(wěn)定性好；

3.故障時(shí)，其他兩相仍可正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。

缺點(diǎn)：

1.只能提供一種電壓等級(jí)，不適用于需要多種電壓等級(jí)的場(chǎng)合；

2.不能直接用于單相負(fù)載，需要通過(guò)變壓器或電抗器等設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

3.線路復(fù)雜，成本較高。

二、星形連接

如果將三相交流電源的每一相用兩根導(dǎo)線和負(fù)載連接起來(lái)，組成了三個(gè)互不相關(guān)的電路，如下圖所示。這種連接需要用六根導(dǎo)線來(lái)輸電，是很不經(jīng)濟(jì)的。

因此，實(shí)際上都是采用“星形（Y）”或者“三角形”（△）的連接方式。

把三相電源的三個(gè)線圈的末端（U2、V2、W2）連接在一起，從三個(gè)始端（U1、V2、W3）分別引出導(dǎo)線。這種連接方式叫做星形連接，如圖所示。

三個(gè)末端的連接點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫“中性線”（即圖中的N線），當(dāng)中性點(diǎn)接地時(shí)，由中性點(diǎn)引出的線叫“ 零線 ”（俗稱“ 底線 ”）。由線圈始端（U1、V1、W1）分別引出的三條導(dǎo)線稱為“ 相線 ”（俗稱“ 火線 ”）。

優(yōu)點(diǎn)：

1.線電壓等于相電壓，輸出電壓較低，適用于小功率設(shè)備；

2.可以直接用于單相負(fù)載，無(wú)需額外的轉(zhuǎn)換設(shè)備；

3.線路簡(jiǎn)單，成本低。

缺點(diǎn)：

1.各相之間存在耦合，一個(gè)相出現(xiàn)故障時(shí)，可能影響其他兩相的正常工作；

2.故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)可能癱瘓，可靠性較差；

3.不能提供高電壓輸出，不適用于大功率設(shè)備。

三、適用場(chǎng)景分析

1.三角形連接適用于需要高電壓輸出的場(chǎng)合，如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器等。這些設(shè)備通常具有較高的功率需求，需要較高的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。三角形連接可以提供較高的線電壓，滿足這些設(shè)備的運(yùn)行要求。同時(shí)，三角形連接的穩(wěn)定性好，各相之間沒(méi)有耦合，互不影響。此外，三角形連接在故障時(shí)仍能保持一定的工作性能，提高了系統(tǒng)的可靠性。

2.星形連接適用于需要低電壓輸出的場(chǎng)合，如家用電器、照明設(shè)備等。這些設(shè)備通常具有較低的功率需求，需要較低的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。星形連接可以提供較低的線電壓，滿足這些設(shè)備的運(yùn)行要求。同時(shí)，星形連接可以直接用于單相負(fù)載，無(wú)需額外的轉(zhuǎn)換設(shè)備。此外，星形連接的線路簡(jiǎn)單，成本低。