三相交流电源中相电压和线电压怎么表示三相交流电源线电压与相电压详解三相交流电

相交流电源是现代电力体系的核心，其线电压与相电压的关系是电气工程的基础概念。下面内容从原理、定义、计算到应用进行全面解析：

一、三相交流电源

相交流电源是由三个同频率、等幅值、相位互差120°的正弦交流电组成的供电体系（图1-3）。

结构：三相发电机或变压器的三个绕组通过星形（Y）或三角形（△）方式连接。

优势：

高效传输：比单相体系减少50%线损，相同功率下导线更细。

稳定输出：三相互补相位差，总功率恒定无波动（单相电存在瞬时零功率点）。

电机驱动：天然形成旋转磁场，简化电机结构。

例：工业电机、电网配电、大型空调体系均依赖三相电。

二、相电压与线电压的定义

1. 相电压（Phase Voltage）

定义：火线（相线）与零线（中性线）之间的电压，记为 (U_A)、(U_B)、(U_C)。

标准值：我国民用/工业体系中，相电压为220V。

2. 线电压（Line Voltage）

定义：两根火线之间的电压，记为 (U_AB})、(U_BC})、(U_CA})。

标准值：我国体系中，线电压为380V。

关键区别：相电压针对单相负载（如家用电器），线电压针对相间负载（如工业电机）。

三、电压关系：连接方式决定倍数差异

压关系取决于电源或负载的接线方式（星形或三角形）：

接线方式 | 相电压（(U_P)） | 线电压（(U_L)） | 线/相关系 |

星形（Y） | 220V | (U_L = sqrt3}

mes U_P approx 380V) | 线电压=√3倍相电压，线电流=相电流 |

三角形（△） | 380V | (U_L = U_P) | 线电压=相电压，线电流=√3倍相电流 |

几何原理（以星形接法为例）：

三相互成120°，构成顶角120°的等腰三角形。

通过三角函数或矢量合成可得：

_AB} = sqrtU_A^2 + U_B^2 + 2U_A U_B cos 120^circ} = sqrt3} U_A

线电压 = (sqrt3}) × 相电压（图1-8）。

四、电流关系与功率计算

星形接法：线电流 ((I_L)) = 相电流 ((I_P)) 。

三角形接法：线电流 = (sqrt3}) × 相电流。

三相功率公式：

= sqrt3}

mes U_L

mes I_L

mes cosphi quad (

xt(cosphi)为功率因数})

注意：公式中 (U_L) 和 (I_L) 均为线量，统一使用可避免混淆。

五、三相体系的实际应用

. 供电制式：

三相四线制（Y型）：提供220V（相电压）家用与380V（线电压）工业用电。

三相五线制：增加地线防漏电（如医疗设备）。

. 负载均衡：

星形体系需保持三相负载平衡，否则中性点偏移导致相电压异常（如某相电压＞220V烧毁电器）。

. 工业场景：

△接法用于大功率电机（如水泵），Y接法适配商业建筑。

拓展资料

相电压：火线-零线电压（220V），线电压：火线-火线电压（380V）。

关系：星形接法下线电压=√3倍相电压，三角形接法下两者相等。

价格：三相体系通过高效、稳定的特性，成为全球电网和工业动力的基石。

深入领会可参考：[三相电功率计算详解]，[各国电压标准对比]。

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