大功率的用电电器为什么要用三孔插座?

2019-07-14 02:35发布

作者:Patrick Zhang
链接:https://www.zhihu.com/question/20097718/answer/438532308
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  CNABB的同事转给我的一个帖子,查看了日志,是2015年的,好老的帖子! 既然是老帖子,我就不再针对题主的疑问回答,而是把这个问题加以扩展。事实上,正如CNABB的同事所说的,这个问题还是很有意义。 以下开始回答: 我们看下图,图中就是我这会儿正在使用的笔记本,还有它的电源插头。我们看得出来,它的插头是三插的。 下图是这台笔记本插头取电的客厅插座: 我们看到,插座上有笔记本插头,有电蚊香插头,有电风扇插头,只有笔记本的插头是三插的,后两者都是双插的插头。 我们再来看题主的问题说明:金属外壳的用电器较容易理解,但大功率的用电器为什么也要用三孔的呢? 虽然笔记本的电源转换装置输出的是直流电,但有一点是肯定的:带三插插头的用电电器并不一定是大功率的用电电器。显然,题主的提问说明还是错误的。 不管是居家配电的单相插座,抑或是写字楼里的单相插座,或者是工业用电的单相插座,左侧插孔一定是中性线,右侧插孔一定是相线。对于三插插座,上部的插孔一定是地线。 题主的问题与地线的功能密切相关。 先弄清几个概念: 第一个概念:接地的用途是什么? 所谓接地,指的就是把用电设备的金属外壳与地线连接。 为何如此?其目的有两个:第一个目的,当用电设备内部的相线与外壳相接也即发生漏电时,地线会流过漏电电流,于是线路保护装置(漏电开关和微型断路器)就会执行跳闸保护;第二个目的,就是确保用电设备的外壳电位为零,即便发生了漏电,也不会对人体产生电击。 如此看来,用电设备的外壳是金属的,那么它的外壳就一定要接地;反之,若用电设备的外壳是非金属的,它的外壳就不一定要接地。 我们看到电蚊香的外壳是塑料的,电蚊香采用了双插插头。 电风扇是最矛盾的用电电器:它的外壳是金属的,它应当采用三插插头。然而,市售的电风扇插头都是双插的,我也是挑了许多品牌的电风扇,最后没得选,只能用此双插插头的电风扇产品。 不知道现在市场上的电风扇是否有所改进? 第二个概念:插座所在位置的配电线路是如何构建的? 我们以居家配电线路为主来展开讨论。下图是我曾经发布过的一幅居家配电线路图: 我来仔细解释这张图: 1)图的左上方是居家配电的入口处,我们看到了火线L和零线PEN。注意到火线其实就是相线,而零线PEN在电力变压器处已经有过一次工作接地,所以它的电位为零。 在入户墙体的外侧(左侧),我们看到零线再次重复接地,然后分开为中性线N和保护线PE。接着,它们与相线L一同入户。 从此以后,在户内不再有零线,只有相线L、中性线N和保护线PE。知晓这一点很重要!!! 2)入户后,我们看到相线L和中性线N被引入到一个双极的微型断路器(简称微断,俗称空气开关)中,而微断的下方出口处安装了漏电开关RCD的零序电流互感器。漏电开关与微断直接联动,若发生了漏电,则RCD将驱动进线微断执行跳闸操作。 3)在图的中部和下部,我们看到了系统母线,包括相线母线L、中性线母线N和保护线母线PE。我们还看到了母线上连接了两只馈电微断,分别接到户内照明灯和台灯插座。 注意:户内照明灯安装在天花板上,人无法触及,因此它无需连接地线;台灯安放在写字桌子上,因此台灯的金属外壳必须接地。我们看到,图中台灯的外壳的确已经接地。 现在,我们可以回答题主的问题了:大功率的用电电器为什么要用三孔插座? 答案是:这是认识错误。 使用三孔插座的唯一目的,就是使得用电电器的金属外壳接地,与功率大小无关! 我们在设计家装配电系统时,作为户主,没有几个是懂得配电知识的。但只要遵循以下几个原则,就可以为我们家的用电安全构建安全防护。这些原则是: 第一:必须为居家配电系统引入地线。 第二:必须在居家配电系统安装漏电开关。尤其是浴房的热水器,一定要确保带有漏电保护。 第三:反属于人手可触及的带有金属外壳的用电设备,它的插头最好使用三插的,以此确保用电设备的外壳接地。