單相電用來為民用和辦公電器供電，而三相交流（a.c.）系統(tǒng)則廣泛用于配電及直接為功率更高的設(shè)備提供電力。本文介紹了三相系統(tǒng)的基本原理以及可能的不同測量連接之間的差異。
三相系統(tǒng)
三相電由頻率相同、幅度類似的三個ac電壓組成。每個ac電壓“相位”與另一個ac電壓相隔120°（圖1）。這可以通過圖形方式，使用波形和矢量圖（圖2）進(jìn)行表示。
圖1. 三相電壓波形
圖2. 三相電壓矢量
使用三相系統(tǒng)的原因有兩個：
1. 可以使用三個矢量間隔的電壓，在馬達(dá)中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。從而可以在不需要額外繞組的情況下啟動馬達(dá)。
2. 三相系統(tǒng)可以連接到負(fù)載上，要求的銅纜連接數(shù)量（傳輸損耗）是其它方式的一半。
我們看看三個單相系統(tǒng)，每個系統(tǒng)為一個負(fù)載提供100w的功率（圖3）。總負(fù)載是3 x 100w = 300w.為提供電力，1安培電流流經(jīng)6根線，因此有6個單位的損耗。也可以把三個電源連接到一個公共回程上，如圖4所示。當(dāng)每個相位中的負(fù)載電流相同時，負(fù)載被認(rèn)為是均衡的。在負(fù)載均衡、且三個電流相位彼此位移120°的情況下，任何時點上的電流之和都為零，回程線路中沒有電流。
圖3. 三個單相電源 - 6個單位損耗
圖4. 三相電源，均衡負(fù)載 - 3個單位損耗
在三相120°系統(tǒng)中，要求3根線傳送功率，而在其它方式下則要求6根線。要求的銅纜數(shù)量減少了一半，導(dǎo)線傳輸損耗也將減半。
y形接法或星形接法
擁有公共連接的三相系統(tǒng)通常如圖5的示意圖所示，稱為“y形或星形”接法。
公共點稱為中性點。為安全起見，這個點通常在電源上接地。在實踐中，負(fù)載并不是完美均衡的，要使用第四條“中性”線傳送得到的電流。如果本地法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)允許，中性導(dǎo)體可能會比三條主導(dǎo)體小得多。
圖5. y形接法或星形接法 - 三相四線
三角形接法
上面討論的三個單相電源也可以串聯(lián)起來。在任何時點上，三個120°相移電壓之和都是零。如果和為零，那么兩個端點都處在相同的電位，可以聯(lián)接在一起。這種接法如圖7中的示意圖所示，使用希臘字母δ表示，稱為三角形接法。
圖6. 任意時間的瞬時電壓之和為零
圖7. 三角形接法 - 三相三線
y形接法和三角形接法比較
y形接法用來為家庭和辦公中使用的日常單相設(shè)備供電。單相負(fù)載連接到線路和中性線之間y形的一條腿上。每個相位的總負(fù)載盡可能多地共享，以便為主三相電源提供均衡負(fù)載。
y形接法還可以為更高電壓上更高的功率負(fù)載提供單相或三相電。單相電壓是相位到中性電壓。另外還提供較高相間電壓，如圖8中的黑色矢量所示。
圖8. v phase-phase = √3 x v phase-neutral
三角形接法最常用的情況是為功率較高的三相工業(yè)負(fù)載供電。然而，通過沿著變壓器線圈進(jìn)行連接或“分接”,可以從三相三角形電源中獲得不同的電壓組合。例如，在美國，240v三角形系統(tǒng)可以有分相或中心分接線圈，提供兩個120v電源（圖9）。為安全起見，中心分接點可以在變壓器上接地。在中心分接點和三角形接法的第三條“高腳”之間，還提供了208v電壓。
圖9. 三角形接法，采用“分相”或“中心分接”線圈
功率測量
在交流系統(tǒng)中，功率使用功率表測量?，F(xiàn)代數(shù)字采樣功率表，把多個電壓和電流的瞬時樣點乘在一起，計算瞬時功率，然后取一個周期中瞬時功率的平均值，表示有功功率。功率表將在廣泛的波形、頻率和功率因數(shù)范圍上，準(zhǔn)確測量有功功率、視在功率、無功負(fù)載、功率因數(shù)、諧波等等。為使功率分析儀提供良好的結(jié)果，必須能夠正確識別布線配置，正確連接功率分析儀。
單相功率表連接
只要求一個功率表，如圖10所示。系統(tǒng)與功率表電壓端子和電流端子的連接簡單明了。功率表的電壓端子透過負(fù)載并連，電流通過與負(fù)載串聯(lián)的電流端子輸入。
圖10. 單相雙線和dc測量