三相 Y 与 Delta 接法：设计、分析与可靠性
三相星形 (Y) 接法
三相电力系统可由三电压源汇聚公共点构建——经典 Y（星形）接法。
此布置将各源一端接共享节点，另一端辐射至负载（下图）。
三相 Y 接法：三电压源共享公共点。
将每电压源视为线圈（发电机或变压器绕组）使 Y 布局清晰（见下图）。
四线 Y 接法：中性线（公共）第四导体连接三绕组。
从绕组向负载传输电流的导体称线，绕组本身称相。
接头处可有或无中性线。包含时（下图），提供路径防单相开路故障。
三线 Y 接法：不使用中性线。
三相系统电压电流值
三相系统测量时指明参考点至关重要。
- 线电压——任意两线导体间电压。上电路约 208 V。
- 相电压——单个元件（源绕组或负载）两端电压。同电路为 120 V。
- 线电流——流过任一线导体电流。
- 相电流——通过单个元件电流。
平衡 Y 接法中，线电压等相电压乘 √3，线电流等于相电流：
三相三角形 (Δ) 接法
三角形布局因三角几何得名，三电压源首尾相连无公共中性点（下图）。
三相 Δ 接法：无公共中性点。
乍看将三源环连似短路，但相位角阻止循环电流。
三角形接法中的基尔霍夫电压定律
快速 KVL 验证三矢量电压和为零，环路无净驱动力。
例如从顶部绕组起逆时针：
或在一接头断开环路验证断口电压为零：
开路 Δ 电压为零——无循环电流。
Δ 源接通时，线电压等相电压，线电流成两相电流矢量和。因此：
三角形接法示例电路分析
考虑下图 Δ 负载源。每负载电阻从各自源绕组获得 120 V，产生相电流 83.33 A。
Δ 源负载以 Δ 接法连接。
因此每线电流 144.34 A，显著高于 Y 接法，但以 120 V 导体间电压传输同 30 kW 仍高效。
三角形三相系统优势
- Δ 系统免中性线，简化电缆束、降低材料成本。
- 提供卓越容错：一绕组开路，其余两绕组维持线电压和负载电压，仅相电流略增。
- Δ 较高线电流需较粗导体，但总铜重仍低于同功率单相系统。
- Y 系统适用需双电压（如 120/208 V）或较低线电流场合。
源绕组故障时，Δ 配置维持满载电压。Y 接源故障可使两负载电压减半、第三负载完全失电。
Δ 源：开路绕组留线电压 120 V、相电压不变。
Y 源：开路绕组使两负载电压减半、第三负载失电。
回顾
- 线是连接源或负载三点的导体。
- 相是构成系统的单个元件（绕组或阻抗）。
- 线电压 = 任意两线间电压。
- 相电压 = 单个元件两端电压。
- 线电流 = 流过线的电流；相电流 = 流过元件电流。
- 平衡 Y：线电压 = √3 × 相电压；线电流 = 相电流。
- 平衡 Δ：线电压 = 相电压；线电流 = √3 × 相电流。
- Δ 源绕组故障可靠性更高，但 Y 源同功率输出下线电流更低。
相关工作表
- Delta 和 Wye 3-相电路工作表
工业技术