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家用电是交流电,电流方向随时变化,怎么会有火线零线之分?

2020/3/10 21:42:32发布128次查看
我们使用的220v交流电是一火一零,实际是三火一零,因为三根火线中,每根火与中性线之间都是220v,为了使三根火线的电压平衡,必须把隔离变压器二次侧的三组线圈的头连起来,再埋地下引出后改叫零线,这样就可调节三相电之间的电压平衡,它还有个好处是零线输电距离远了,还可中途二次入地,因为大地是个良好的导体,否则长距离输电要增粗回路的零线。
交流/直流定义
直流:指方向不随时间变化而变化的电流统称为直流电。
交流:大小和方向都随时间变化而变化的电流统称为交流电。
从定义我们可以简单概括得出:
1. 交流电的大小和方向都是随时间变化而变化的
2. 直流电的方向是一直不变,但是大小却可以变化的。
电流波形一般用示波器来测量,如下所示
交直流波形图
直流电波形图如下:
交流电波形图如下:
电流方向
在直流电路里,电流一直从正极出发通过负载回到负极。电源电动势再把电荷从负极提高到正极,一直如此循环下去。如下图所示:
那么在交流电路里,电流到底是怎么流动的呢?
我们再来分析一下交流电的波形图。
从上图我们可以看出:
在0这个时刻电流大小为零,所以图2所示的电路中是没有电流通过的;
如图2所示:0-1 这个时刻,随着时间的推移,电流开始变大,并且在1这个时刻,电流到达最大值(峰值)。
在图1 中表现为,电流方向从l(火线)--2--3--n(零线),并且一直增大。
再随时间的推移
如图2所示:1-2 这个时刻,电流开始减小,但方向不变,最后在2这个时刻,电流减小到0。
在图1 中表现为,电流依然是从l(火线)--2--3--n(零线),并且电流在减少。
再随着时间的推移
如图2所示:2-3 这个时刻,电流开始变成负数,并且负的越来越多,最后,在3时刻,电流到达反方向最大。
所以在图1 中表现为,电流是从n(零线)--3--2--l(火线),并且一直在增加。
再随着时间的推移
如图2所示:3-4 这个时刻,电流开始反方向减小,最后,在4时刻,电流减小到0。
在图1 中表现为,电流方向为从n(零线)--3--2--l(火线)。
此时,一个完整周期结束。在4-8时间段,电流变化跟0-4时间段一样。以此类推,周而复始。
总结:简单的来讲,对于交流电路,电流一会从火线出发通过用电设备流向零线;过一会,电流又从零线出发通过用电设备流向火线。这样一直循环下去...
零线火线定义
这个又要从零火线来源说起了,我画了个三相电源三相线圈连接示意图,直接看图吧
从上图可以看出,三相发电机的三个线圈尾端连接在一起,把这种接法叫作星型接法。三个线圈的连接点叫作“中性点”,从中性点引出的线称为“中性线”。三个线圈的另外一端引出的线称为“相线”,也叫“火线”。把中性线接地,那么中性线始终与大地电位相等并维持在0v,所以把这个线叫“零线”。
家用电的确是交流电,电流的方向和大小也是做正弦周期性变化的,然而这和火线零线之分没有关系,家用火线和零线的区别是相对于大地的电压不同,零线和大地处于同电位为零,所以称之为零线,火线的对地电压则是220v,作为提供电能动力的线路称之为相线,俗称火线,下面我们来看详细的讲解。
相线(火线)和零线的详细讲解
在我国的低压配电线路中,大多都是采用的tn-s系统,即三相四线外加保护接地线,这是由电力变压器的输出测引出abc三条相线和一条中性线来,中性线引出后直接接地,然后再引出两条线,一条叫做零线n,作为主要工作回路线使用,一条叫做地线pe,作为保护人身安全使用,这种形式一般被称为三相五线制。
abc三相之间的相电压为380v,主要用于工业用电,而我们的家庭中都是采用的单相电,即使用三相电中的其中一相和零线接入我们家庭的配电箱内,为我们提供照明和用电器供电使用,单根相线的对地电压为220v,而零线由于是从变压器的中性点引出并接地,所以它的对地电压为零,主要作为工作回路使用,零线和地线的主要区别就是零线会有电流流过,且和相线上的电流相等,而地线作为保护功能,接设备的外壳,正常情况下没有电流。
再来说下高压电线上的电流方向,我们平常所见到的高压电也是交流电输送形式,只不过电压在1kv以上,其电流的方向同样也是不断做周期性变化的,而且频率和低压电一样都是50hz。
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