对称三相电路的构成要素：对称三相电源、阻抗相同的输电线、对称的三相负载。对称三相电路的连接方式主要取决于对称三相电源和对称三相负载各自的连接形态。两者都可以连接为Y 或△。

1.对称三相电源的连接方式

1）对称三相电源Y 连接

常见的对称三相电源Y 连接方式如图5-5 所示。

图5-5　对称三相电源Y 连接方式

在图5-5 中，对称三相电源3 个电压源的末端X、Y、Z 连接在一起，3 个始端A、B、C 直接引出端线。3 个末端X、Y、Z 相连接的点被称为中性点，用字母N 表示。

注意：

对称三相电源中每相绕组的端电压被称为相电压，3 个相电压的有效值相量为U·A、U·B、。对称三相电源中端线与端线之间的电压被称为线电压，3 个线电压有效值相量为U·AB、、。

在图5-5 中，对称三相电源Y 连接方式的3 个线电压有效值相量与3 个相电压有效值相量对应的关系可通过相量法分析推导。

设三相对称电源的相电压有效值的相量式为

根据设定的3 个相电压相量式，求解线电压相量式，得

或者根据设定的3 个相电压相量式，利用相量作图法求解线电压相量，如图5-6 所示。

根据图5-6 可知，对称三相电源Y 连接方式下线电压也对称，且线电压相互间根据相序关系也依次超前或滞后120°，三者的相量和为0，即

根据式（5-7）和图5-6，将线电压相量式与相电压相量式按照对应关系进行分析，得出对称三相电源Y 连接方式的线电压相量与相电压相量之间的关系对应如下：

①线电压相量的模是对应相电压相量的模的倍；

图5-6　对称三相电源相电压与线电压复平面图

②线电压相量的辐角比对应的相电压相量的辐角超前30°。

2）对称三相电源△形连接

两种常见的对称三相电源△形连接方式如图5-7 所示，对称三相电源3 个电压源的始端、末端顺次相连接，即X 端连接B 端，Y 端连接C 端，Z 端连接A 端，最后从3 个连接点引出端线。

注意：

①△形连接方式的对称三相电源没有中性点N。

②在进行三相电源△电路实际连接时，各相电源的极性不能接反。

③对称三相电源△连接中相电压与线电压的定义与Y 连接完全一致。

由图5-7（a）所示电路相量图可知，对称三相电源△连接方式的线电压相量与对应的相电压相量相等，它们的对应关系为

图5-7　对称三相电源△形连接方式

2.对称三相负载连接方式

对称三相电路的负载也要求三相对称，即三相负载阻抗相等。对称三相负载也有Y、△两种连接方式，如图5-8 所示。

图5-8　对称三相负载电路连接方式

（a）Y 连接方式；（b）△连接方式

图5-8 中标注了三相电路在正常运行情况下，电路中需要关注、研究的各个电流参量和电压参量，其具体如下。

（1）三相电源端与三相负载端相连接的支路中的电流，即各条端线上流经的电流，被称为线电流，如图5-8 中的。

（2）三相电源端的中性点与三相负载端的中性点相连接的支路（称为中性线，俗称零线）中的电流，被称为中性线电流，如图5-8（a）中的。

注意：

当负载端为△连接时，三相电路中不存在中性线。

（3）三相负载端为△连接时，3 个负载支路的电流，被称为相电流，如图5-8（b）中的。(www.daowen.com)

注意：

①当负载端为Y 连接时，三相电路的线电流也同时流经各个负载支路，所以线电流等于相电流。

②当负载端为△连接时，三相电路的线电流不等于流经负载支路的相电流。

（4）三相电路负载端的线电压为负载端端线之间的电压，如图5-8 中的、。

（5）三相电路负载端的相电压为每相负载上的电压，如图5-8 中的。

3.对称三相电路的连接方式

由于对称三相电源和对称三相负载均有Y、△两种连接方式，所以对称三相电路实际的构成有YN－Yn、Y－Y、Y－△、△－Y、△－△这5 种连接方式。

1）YN－Yn、Y－Y 连接方式

当对称三相电源和对称三相负载均为Y 连接方式时，构成的对称三相电路的具体电路形式有YN－Yn、Y－Y 两种，分别如图5-9、图5-10 所示。两种电路连接方式的区别在于是否存在中性线。对于对称三相电路而言，中性线是否存在都不影响电路的电路特性，因此在理想的对称三相电路分析中，YN－Yn、Y－Y 两种电路连接方式的电路分析步骤完全相同。

图5-9　对称三相电路YN－Yn连接方式

图5-10　对称三相电路Y－Y 连接方式

图5-9 所示的YN－Yn三相电路连接方式为三相四线制。图5-10 所示的Y－Y 连接方式，以及其他3 种连接方式：Y－△、△－Y、△－△，均为三相三线制。我国10 kV、110 kV、220 kV、500 kV、1 000 kV的高压输电线路采用的是三相三线制，没有中性线。而在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线制，确保有中性线。

注意：

结合图5-5（a）、5-8（a）和图5-9、图5-10 分析可知，YN－Yn、Y－Y 连接方式的对称三相电路，在不考虑传输线阻抗的前提下，三相负载端的相电压等于对应的三相电源的相电压，且相量对称，即

三相负载端的线电压等于对应的三相电源的线电压，且相量对称，即

2）Y－△连接方式

对称三相电路Y－△连接方式如图5-11 所示，该方式为三相三线制。

图5-11　对称三相电路Y－△连接方式

由图5-11 可知，当三相电路负载端为△连接方式时，每相负载上的相电压就是其端线间的电压——线电压。在不考虑三相电路传输线阻抗的前提下，△连接方式的负载相电压也等于三相电源端的线电压。而流经每相负载支路的相电流不等于流经端线的线电流。

设对称三相电源的三相相电压有效值相量和对称三相负载的阻抗表达式为

因为对称三相电源为Y 连接方式，在不考虑三相电路传输线阻抗的前提下，根据图5-11、式（5-7）和式（5-10），可得

又因为对称三相负载为△连接方式，根据图5-11 可由负载端线电压求解对应负载支路的相电流，即

由图5-11 可知，根据KCL 可得负载端相电流与线电流对应的相量关系式为

由式（5-13）分析可知，当对称三相负载采用△连接方式时，线电流相量和相电流相量之间对应的关系如下：

①线电流相量的模是对应相电流相量的模的倍；

②线电流相量的辐角比对应的相电流相量的辐角滞后30°。

根据式（5-13），可以通过相量作图法得到对称三相负载△连接方式线电流相量和相电流相量关系的相量图，如图5-12 所示。

根据图5-12 可知，当对称三相负载端为△连接方式时，电路中的3 个线电流相量对称，负载端的3 个相电流相量也对称。

负载端的3 个相电流相量根据相序关系相互依次超前或滞后120°，且三者的相量和为0，即

三相电路的3 个线电流相量根据相序关系也相互依次超前或滞后120°，且三者的相量和为0，即

图5-12　对称三相负载△连接方式线电流与相电流相量关系的相量图