為什麼交流電採用三相而不是四相或五相？三相四線制和三相三線制的區別？

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為什麼交流電採用三相而不是四相或五相？

答案很簡單，因為發電機是三相的。

歷史發展是這樣的：1832年，人們就發明了單相交流發電機，1885年，發明兩相交流電動機，很快，人們發現，三相才是王道。

那發電機為什麼是三相？那我們回到18xx年，如果讓我們來設計發電機，我們會考慮什麼？（假設大家都有基本的高中物理知識，知道發電機的核心原件就是一個矩形導體框切割磁力線從而產生電流，在一個圓周上放N個矩形框就是N相），我的考慮點有：

1.發電機中的空間利用率（N越大越好）

2.發電機中的同樣材料（都是金燦燦的銅啊！）的發電效率（N越大越好）

3.發電機中的每個相位之間的穩定性和波動性。（N越大越好）

4.輸電線所需要的材料。（N越小越好）

5.發電，輸電，用電等一系列環節的設備複雜程度。（N越小越好）

太大也好，太小也不好，怎麼辦？人類最終發現，三相就是最好的平衡點，類似C cup

三相四線制和三相三線制的區別？

一般實際應用只有三相四線制（不算地線，算上地線叫三相五線制），不會用三相三線制。

三相四線制除了三根火線之外，第四根叫中線（注意：單相才有零線的，三相的沒有），中線起到保證負載相電壓時稱不變的作用。

如果三相電路中的每一根所接的負載都相同，每一時刻流過中線的電流之和為零，把中線去掉，用三相三線制供電是可以的。但這是很理想的情況，實際上多個單相負載接到三相電路中構成的三相負載不可能完全對稱。在這種情況下中線顯得特別重要，不是可有可無。

若是在負載不對稱的情況下又沒有中線，就形成不對稱負載的三相三線制供電。由於負載阻抗的不對稱，相電流也不對稱，負載相電壓也自然不能對稱。有的相電壓可能超過負載的額定電壓，負載可能被損壞（該相的燈泡過亮燒毀）；有的相電壓可能低些，負載不能正常工作（燈泡暗淡無光）。隨著開燈、關燈等原因引起各相負載阻抗的變化。相電流和相電壓都隨之而變化，燈光忽暗忽亮，其他用電器也不能正常工作，甚至被損壞。所以必須有中線，也就是三相四線制。

開始是單相的，也有人做雙相的。

1888年俄國的多布羅斯基發明了三相交流制和效率很高的交流非同步電機，推出後發現這玩意兒效率高，成本低，功率大，構造簡單，穩定性好，大量減少了銅的用量，迅速佔領市場。賺錢多有木有！

3相是不使用輔助設備能產生穩定旋轉磁場的最小相數，如果用4、5、6也可以，360能整除的自然數都可以，當然越多越好，但多一相就得多根線，變壓器就要多套鐵芯，變電站就要多一套斷路器，調度就要多一套監控，貴啊！既然3相能產生旋轉穩定磁場，而且也已經普及了，而且效率還高，還便宜！那就都用吧。

同樣50Hz和60Hz的確定也是成本使然。

話說過來，正是相數的關係，使得直流輸電又重新回到了人們的視野（當然也有其他原因，相數無疑是最重要的一個）。

簡單來說，採用三相是和成本直接相關的，相數越多，電力生產和運輸的成本越高，但如果採用兩相的話，為保證兩相穩定運行的成本也很高，於是乎，現在實際使用中的「交流電」都是三相的。

至於三相三線還是三相四線，也是和成本相關的，在遠距離送電時，少一相的導線，節約的將是非常多的投資，所以，在高電壓等級（國內110kV及以上的電網）輸電時，採用的是三相送電，電網是結成「星形」，在輸、受電端的變電站主變處中心點接地，形成三相四線的星形接線方式。

而在配電網架中，考慮的是用戶用電的穩定與可靠，因此在完成輸電任務後，中性點就消失了，成為了三相三角形接線，這樣的接線方式，能保證電源的非正常情況運行時，依然可以向用戶供電，為了保證用戶用電的電壓不會因為短路、斷路等情況下中斷，所以在0.4kV的配電變壓器側又把中性點給引出來了，形成三相四線的結構。

至於三相五線，實際只是在用戶末端再一次將中性點接地，以避免用戶電壓，特別是中性點電壓由於長距離輸送導致的電壓偏移，避免人身觸電的發生。

因為三相是能夠產生旋轉磁場的最小相數

為什麼交流電採用三相而不是四相或五相

我們知道，電做功是因為電流流過了電器設備，而電流是需要形成迴路的。也就是說電流是從電源一端流出經過電器後回到電源側的。

最早的電能是直流電的，電流從電源的正極流出，經過用電器後流回電源的負極。輸電線路是兩根導線，一根正極，一根負極。兩根導線只輸送了一個電流。

到了兩相交流電也同樣是這樣，電流從一根導線流過去，從另一根導線流回來。兩根導線輸送一個電流。

到了三相交流電卻不同了。因為三相交流電之間相位差為120度，對稱的三相交流電合成為零。這樣三根導線就可以輸送三個電流，而不用考慮它流回電源的問題。所以三相交流電是運行成本最低的相數。

因為交流電最初的目的就是為了驅動電機。三相電已經能夠比較平穩地驅動交流電動機了。

由於三相已經可以解決絕大多數問題了，所以現在發電廠發出的都是三相電。

更多相的電機是存在的，但是只用於一些特殊領域，需要特殊的發電機或變電設備來驅動。所以數量很少。

百度來的，

TN-C系統、TN-S系統、TN-C-S系統、TT系統的區別：

建築工程供電使用的基本供電系統有三相三線制三相四線制等，但這些名詞術語內涵不是十分嚴格。國際電工委員會（ IEC ）對此作了統一規定，稱為 TT 系統、 TN 系統、 IT 系統。其中 TN 系統又分為 TN-C 、 TN-S 、 TN-C-S 系統。下面內容就是對各種供電系統做一個扼要的介紹。 TT 系統 TN-C 供電系統→ TN 系統→ TN-S IT 系統 TN-C-S （一）工程供電的基本方式根據 IEC 規定的各種保護方式、術語概念，低壓配電系統按接地方式的不同分為三類，即 TT 、 TN 和 IT 系統，分述如下。（ 1 ） TT 方式供電系統 TT 方式是指將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統，稱為保護接地系統，也稱 TT 系統。第一個符號 T 表示電力系統中性點直接接地；第二個符號 T 表示負載設備外露不與帶電體相接的金屬導電部分與大地直接聯接，而與系統如何接地無關。在 TT 系統中負載的所有接地均稱為保護接地，如圖 1-1 所示。這種供電系統的特點如下。 1 ）當電氣設備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電）時，由於有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。但是，低壓斷路器（自動開關）不一定能跳閘，造成漏電設備的外殼對地電壓高於安全電壓，屬於危險電壓。 2 ）當漏電電流比較小時，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護器作保護，困此 TT 系統難以推廣。 3 ） TT 系統接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費工時、費料。現在有的建築單位是採用 TT 系統，施工單位借用其電源作臨時用電時，應用一條專用保護線，以減少需接地裝置鋼材用量。把新增加的專用保護線 PE 線和工作零線 N 分開，其特點是：①共用接地線與工作零線沒有電的聯繫；②正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流；③ TT 系統適用於接地保護占很分散的地方。（ 2 ） TN 方式供電系統這種供電系統是將電氣設備的金屬外殼與工作零線相接的保護系統，稱作接零保護系統，用 TN 表示。它的特點如下。 1 ）一旦設備出現外殼帶電，接零保護系統能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 TT 系統的 5.3 倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設備斷電，比較安全。 2 ） TN 系統節省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛得到應用，可見比 TT 系統優點多。 TN 方式供電系統中，根據其保護零線是否與工作零線分開而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。（ 3 ） TN-C 方式供電系統它是用工作零線兼作接零保護線，可以稱作保護中性線，可用 NPE 表示（ 4 ） TN-S 方式供電系統它是把工作零線 N 和專用保護線 PE 嚴格分開的供電系統，稱作 TN-S 供電系統， TN-S 供電系統的特點如下。 1 ）系統正常運行時，專用保護線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 PE 上，安全可靠。 2 ）工作零線只用作單相照明負載迴路。 3 ）專用保護線 PE 不許斷線，也不許進入漏電開關。 4 ）幹線上使用漏電保護器，工作零線不得有重複接地，而 PE 線有重複接地，但是不經過漏電保護器，所以 TN-S 系統供電幹線上也可以安裝漏電保護器。 5 ） TN-S 方式供電系統安全可靠，適用於工業與民用建築等低壓供電系統。在建築工程工工前的「三通一平」（電通、水通、路通和地平——必須採用 TN-S 方式供電系統。

三相受限於材料和經濟。http://wenku.baidu.com/link?url=D3LIUUXML2cbbjXCxMKpB66WLM1rd8y7jGA8LT2hkGy9a9IU7gieNtx20VGmPbruF9eSagLetXZxxB61FGV0y0d0TkrNEL2sUJBV6oA9i07軍艦做多相是為了低壓可以更大的功率，因為升壓設備電氣間隔大。第二個問題，三相三線和四線是因為用電安全以及提供0電位的原因。

理論上極數增多，發電的效率就會提高，但是發電機製造和用電器的製造、使用會變得非常困難，成本上很不經濟，因此為了平衡就使用三相了

現在來看，三相是最簡單、最可靠的能形成圓形勻速旋轉的空間電壓矢量的相數。有了圓形勻速旋轉的空間電壓矢量，就可以穩定地輸出動力

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三相三線和三相四線區別就是中性線有無。中性線的有無對電路的影響可以查閱電路原理教材。