家庭用电都是交流电,为何会有零线和火线的区别?

家里用的交流电为何分火线与零线?

我们用的电都是由配电变压器提供的,配电变压器是降压变压器,一般是把10000伏高压电降低到380/220伏供工厂或民用。电动机一般是用三相380伏电,民用单相220伏电。

变压器是由原边高压线圈与副边低压线圈组成,原边与副边线圈之间是绝缘的,为了防止万一高压电击穿绝缘,使原边与副边连通,从而使副边线圈及连接线路带有极其危险的10000伏高压电。就把副边线圈的一端接地,这样当万一绝缘损坏被击穿,高压电就入地了,使高压侧与大地等电位,保证低压侧连接的用电设备及相关人员安全。否则一旦10000伏高压电窜入低压侧,而低压侧的绝缘耐压都在1000伏以下,那么连接在低压侧的所有用电设备的绝缘都会被击穿损坏,在这些设备上操作的人员都面临生命危险,想想多么可怕。另外高压侧接地后,会造成上游断路器跳闸,及时切除高压电源。

因此任何类型的降压变压器,基本上副边线圈的一端都会接地,其目的之一就是防止高压窜入低压。

由于变压器副边线圈一端接地,从该端引出的线路与大地等电位,因此对地电压为零,所以把这根线称为零线。变压器线圈另一端没有接地,对地电压为220伏,因此这端的引出线称为火线。

上述讨论的只是单相变压器,但绝大部分民用电也采用三相配电变压器,三相变压器原边有三个高压线圈,副边有三个低压线圈。一般原边三个线圈接成三角形,副边三个线圈接成星形,就是把三个线圈的尾端连接在一起,并在星形连接点接地。三个线圈的首端引出三根线称为相线,由于三个线圈的尾端已连接在一起,只需引出一根线,这根线的起始端是接地的,与大地等电位对地电压为零,所以称为零线,而三根相线的对地电压都是220伏,所以称为火线。可见三相变压器副边有三根火线一根零线,俗称三相四线。火线与火线之间的电压是380伏,主要供三相电动机使用,火线零线之间的电压是220伏,主要供照明及家用。

至此我们已知道为何家里用的电分火线与零线了,零线的主要特证是接了地,对地电压为零,接地的原因是为了安全,防止高压窜入低压造成的不良后果。

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