三相交流发电机，发出的三相交流电是对称的三相交流电，即：三相电动势有效值相等，频率相等，相位差依次相差120°，这样的三相电源称为对称三相电压源。由三相电源和三相负载组成的电路称为三相电路。在三相电路中，如果接入三个数值相等的负载或每组三相负载的相同（如三相电动机等），流过的三相电流也是对称的。由对称三相电源和对称三相负载组成的电路，称为对称的三相交流电路。

1.对称三相交流电的表示法

发电机发出的三相对称电动势其数学表达式为：

对称三相交流电动势的波形图和相量图，如图1-41所示。

2.对称三相交流电的相序

在三相交流电路中，相序一般分为正相序、负相序、零相序。

图1-41　对称三相交流电动势

所谓相序，是指三相交流电相位排列的先后顺序，也可以说，相对计时起点t＝0时，三相交流电的零值（或极大值）出现的先后顺序。正相序，是指三相交流电零值出现的顺序是，U、V、W（图1-41）。

3.三相电源的供电方式

（1）三相三线供电 以三条相线负载供电的方式，称为三相三线制供电。三相三线系统供电的电源（发电机或供电变压器）可以是星形连接也可以是三角形连接。

三相三线制供电的电源电压，是相间电压又称线电压，线电压是指任意两条相线之间的电位差，用符号Ule表示，每条线路中的电流，称为线电流，用Ile表示导线。

（2）三相四线供电 以四条导线向负载供电的方式，称为三相四线制。就是电源采用星形连接法，以三条载有相位互差120°角，同频率电压或电流的相线和由电源中性点引出的中性线（已经采取中性线工作接地的）的四条导线向负载供电的方式，称为三相四线制供电。

三相四线系统供电的方式，对负载可提供两种电压，即：相电压与线电压。

相电压是指相线对N（中性线）之间的电位差，也可以说是，电源或负载绕组，首、尾端点之间的电位差，用符号Uph表示。线电流以是每条线路中的电流，相电流是指三相绕组（或负载）每相中流过的电流，称为相电流用符号Ips表示。

对于既有三相负载，又有单相负载的用电系数应采用三相四线系统的供电方式。三相三线系统与三相四线系统供电的系统，如图1-42所示。

图1-42　三相三线制与三相四线制供电系统示意图

（a）三相三线制供电；（b）三相四线制供电

（3）三相五线供电 电源采用星形连接法，以三条载有相位互差120°角，同频率电压或电流的相线和由电源中性点引出的中性线（N线）和接地保护线（PE线）的五条导线向负载供电的方式，称为三相五线制供电。

4.三相负载的接线方式

常用的三相负载，采用星形连接或三角形连接，对于低压三相电动机，容量较大时，采用三角形连接。

（1）三相负载采用星形连接 如图1-43（a）所示，为三组单相负载接入三相四线系统供电系统中的连接图。图1-43（b）为三相负载为星形连接。

图1-43　负载为星形连接

为分析方便，用相量图如图1-44讨论，负载为星形连接时，电压与电流之间的关系。

如果三相负载阻抗分别为ZU；ZV；ZW；且阻抗角及数值相等，这样的负载称为对称负载。流过每相负载的相电流分别为：

图1-44　星形连接相量图

在对称的三相电源电压作用下，三相电流也是对称的。

对星形接线来说，流过导线的线电流IUV等于每相负载中流过的电流IU，即：线电流等于相电流。

IUV＝IU

三相电路的负载平衡，即三相电流的有效值和初相角尽量相等。对于三相电路中的照明负载和其他单相负载，应平均分配在三相之中。(www.daowen.com)

但是，对于三相四线系统供电系统，对负载可提供两种电压，即：线电压UUV（又称相间电压），和相电压UU（每相负载两端点之间的电压），从相量图2-45可知，它们的关系为：

线电压是指三相中各两相之间的电位差以电压UUr为例：

（2）三相负载采用三角形连接 如图1-45（a）所示。通过接线图可见，线电压等于相电压，即：

UUV＝UU

但是，三角形连接的负载，线电流不等于相电流，其间关系见图1-45（b）的相量图。

图1-45　负载为三角形接线及其相量图

从接线图中可见，负载端点U、V、W可以看成三个节点，根据基尔霍夫第一定律可有以下关系式：

整理得：

5.三相负载功率计算

在三相电路中，负载消耗的总功率为各相负载功率之和，即：

在对称的三相电路中，三相电路的总功率用线电压、线电流和功率因数cosφ计算，即

有功、无功、视在功率之间的关系为：