为什么某些交流电源插座和插头极化?


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这将在交流方面表现出我的天真……但是为什么交流电源插座上的某些插头和插座会被极化(一个插脚比另一个插脚高)?

请参阅有关DIY的问题。)(或此问题。

我的想法是,如果电流交变,则热态和中性态将每60秒有效切换一次角色。(如果您在欧洲,则为50!)

我似乎无法全神贯注地解释为什么任何设备都会关心哪条线是热线或中性线,因为流入设备的电流可能来自任一侧。实施开/关开关的最安全的选择不是将两侧断开以进行断开吗?

换句话说,如果我仅将中性线连接到设备,为什么它不以与热线相同的方式接地?


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关于产品设计的安全性,allaboutcircuits.com上的这篇文章提供了有关极化插头的有用信息。
耶尔顿2007年

Answers:


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这与电源如何从高压转变为正常的电源电压有关。

电力分三个阶段在全国范围内传输。三相电有两种类型:星形和三角形。台达使用3条电缆,并且它们之间的电源分配相差120度。当涉及到本地变电站时,电源通过变压器供电,该变压器将其切换为“星形”三相。在这种情况下,有3条火线(或热线)和1条零线。变压器的3个线圈在此零线连接处链接在一起,相对于其他3条线,它的功率为零。这是中立的。很多时候,这也与地球联系在一起。

星:

在此处输入图片说明

三角洲:

在此处输入图片说明

就插头而言,如果在内部将电源馈入变压器以降低电压,则连接的方式实际上并不重要。

某些系统将在输入电源中使用开关和保险丝等,这最好通过带电连接而不是零线进行处理,因此,带极性的插头有助于确保这一点。还有一些基础和“共同”的问题需要考虑。


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+1也是一些出色的图表。但是我仍然觉得这个问题没有答案。如果我正确理解,在给定壁装插座的电源下,过热是三相的其中之一,中性是中性的。如果中性线接地,那么为什么中性线和地线分开?
JYelton 2011年

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接地是本地连接,中性是远程连接。中性线的目的是完成通往变电站的电路。接地的目的(除其他事项外)是在故障触发过电流设备(保险丝)烧断的情况下引起大电流流过。地面在您房屋外部就地连接(有时也与变电站相连,也称为“ PME”)。
Majenko 2011年

@马特对此表示感谢!这有助于使中立与地面的目的更加明确。
JYelton 2011年

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接地是“安全的”,因为除非有故障,否则它绝不应该承载任何电流。如果交流电接地,则应吸收足够大的电流,以快速启动保护装置(保险丝,断路器等)并确保电路安全。
亚当·劳伦斯

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各相的瞬时电压: 的总和V - [R + VV[R=Vp×s一世ñωŤVÿ=Vp×s一世ñωŤ-2π/3Vb=Vp×s一世ñωŤ-4π/3应等于0。V[R+Vÿ+Vb
Majenko

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我的想法是,如果电流交变,则热态和中性态将每60秒有效切换一次角色。

通过两个引脚的电流相等且相反,但每个引脚上的电压均不相等。中性点始终相对于地球约为0V。高温交替出现在正负之间。


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中性线和地线在负载中心捆绑在一起,并且都连接到地面上的大铜桩。唯一的区别是中性线要让电流流过,而接地线不应该让电流流过。

虽然中断中性线的电流将使您承受高压,但在正常工作的中性线和地面之间的电势几​​乎没有或没有电位,因此您不会被电击。

研究GFIC(接地故障中断电路)插座,以了解如何应用此属性。


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在大电流负载的长期运行结束时,您可能会看到中性点比地面高2或3伏。
JustJeff 2011年

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和旧的(坏的)电缆
Johan

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@JustJeff ...至少在英国,中性点可以很容易地从当地接地50V。
马丁·邦纳

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该设备为何要关心中性点和接地点?就像上面提到的(除非存在中性故障),您无法从中性中受到冲击-在进行设备的物理设计时,您必须将开关放置在某处,无论将什么开关在某处-如果您将火(有源)位于开关的另一侧,电路的其余部分(保险丝,变压器等)位于开关的中性端,那么当设备关闭时,有更少的东西会在设备关闭时使您震惊-想象有人笨拙地更换了保险丝而没有拔下它,或者当小孩摔落时,廉价的真空吸尘器的塑料盒被损坏了


这就是为什么插座正确布线很重要的原因-中性线靠近地面时,中性线靠近地面所提供的安全性会被破坏。
Toybuilder 2011年

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从安全的角度来看,保险丝比开关更重要。如果例如加热器在其电阻性元件的一部分与牢固接地的物体之间形成短路,则通过该路径的电流可能会大大超过电源线的设计负荷。如果设备具有双极断路器或双极保险丝(一对保险丝,其机制使得如果其中任何一个跳闸,则两者都将断开),哪一侧是热的都没有关系,但是通常设备只会过流一侧的保护。请注意,顺便说一下……
超级猫2014年

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...在两条引线上都装有独立的保险丝通常比仅将热熔丝熔化更危险。例如,如果将一根中性线短接至外壳的加热器插入一个接地的插座,且火线和中性线都接反了,则会使中性线上的保险丝弹出。如果插入正确接线的插座,则它似乎可以正常工作,但是流入加热器的所有功率都将通过接地导体流出。尽管如今需要调整接地线的尺寸,以便不会因此类使用而过热,但这种情况仍然非常危险。
supercat 2014年

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只要设备中没有故障,极化就没有实际的区别。但是,如果发生故障,极化有助于减少电击或火灾的可能性。典型的设备通过两根电线(“热”和“中性”)来供电:一个直接连接到设备的工作部件,另一根通过设备的开关。该设备不在乎哪个。但是使用该设备的人员会注意:极化确保通过设备开关的是“热”电线,因此,只要关闭开关,就不会有电进入设备的工作部件。例如,如果将灯泡的极性插头正确地插入极性插座中并且关闭了电源,则可以将手指伸入灯泡的灯泡插座中而不会受到电击。


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如果设备具有断开电源的方式(无论是通过手动开关,保险丝还是自动安全装置),则在断开热连接时保持零线连接要比在接通热时断开中线安全。因此,需要许多设备来确保在不同时断开热线的情况下就不可能断开零线。尽管可以通过使用互锁的硬件来断开两条电线,而不必考虑电线是热的还是中性的,但这通常更容易且更便宜,要求一根特定的电线是热的,并且只需断开该电线即可。


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据我所读,这是因为安全。对于EX。灯泡的底部接触点很热,并且螺丝壳是中性的,因此,在拧松螺丝时,可以安全地触摸螺纹,以免被触电。我之所以艰难,是因为某些设备中的电动机旋转很重要,但随后又有50%的居民会出汗,而50%的人会被风扇冷却,这是不可能的...


这不能很好地回答问题(插座的极化),也不能为现有答案添加信息。
JYelton

是的,我不知道你怎么得出结论……
Bojan Simonovic

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如果设备出现故障,并且电线灼热并碰到外壳外部,然后您在垂死的干衣机上走到地板上的水坑里,触摸外壳,您将成为一个巨大的灯泡。照亮夜空 如果接地线连接到所述干衣机的机壳/框架,则当磨损的电线接触到机壳时,大量电流会试图点亮干衣机,并炸断断路器/保险丝。您不会烧坏灯泡。为了专门回答这个问题,当热线进入外壳时,打开/关闭开关转到关闭位置,在此点之外没有任何A / C电压,这样比较安全。对于没有开关的小物件,极性没有太大价值。


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