在日常生活中,我们接触的负载,如电灯、电视机、电冰箱、
电风扇等家用电器及单相电动机,它们工作时都是用两根导线接到电路中,都属于单相负载。在
三相四线制供电时,多个单相负载应尽量均衡地分别接到
三相电路中去,而不应把它们集中在三根电路中的一相电路里。如果三相电路中的每一根所接的负载的阻抗和性质都相同,就说三根电路中负载是对称的。在负载对称的条件下,因为各
相电流间的
位相彼此相差120°,所以,在每一时刻流过中线的电流之和为零,把中线去掉,用
三相三线制供电是可以的。
但实际上多个单相负载接到
三相电路中构成的
三相负载不可能完全对称。在这种情况下中线显得特别重要,而不是可有可无。有了中线每一相负载两端的电压总等于电源的
相电压,不会因负载的不对称和负载的变化而变化,就如同电源的每一相单独对每一相的负载供电一样,各负载都能正常工作。若是在负载不对称的情况下又没有中线,就形成不对称负载的
三相三线制供电。由于
负载阻抗的不对称,
相电流也不对称,负载相电压也自然不能对称。有的相电压可能超过负载的
额定电压,负载可能被损坏(灯泡过亮烧毁);有的相电压可能低些,负载不能正常工作(灯泡暗淡无光)。像三相三线图中那样的情况随着开灯、关灯等原因引起各相负载阻抗的变化。相电流和相电压都随之而变化,灯光忽暗忽亮,其他用电器也不能正常工作,甚至被损坏。可见,在
三相四线制供电的线路中,中线起到保证负载
相电压对称不变的作用,对于不对称的
三相负载,中线不能去掉,不能在中线上安装
保险丝或开关,而且要用
机械强度较好的
钢线作中线。
电力系统高压
架空线路一般采用
三相三线制,三条线路分别代表a,b,c三相,我们在野外看到的
输电线路,一回即有三根线(即三相),三根线可能
水平排列,也可能是
三角形排列的;对每一相可能是单独的一根线(一般为
钢芯铝绞线),也有可能是
分裂线(
电压等级很高的架空线路中,为了减小
电晕损耗和线路
电抗,采用
分裂导线,多根线组成一
相线,一般2—4分裂),没有
中性线,故称三相三线制。