O*******d
发帖数: 20343 | 1 【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: OverCloud (天马行空), 信区: Military
标 题: 给大家普及一下美国家庭供电系统
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Feb 19 14:08:00 2016, 美东)
看到大家在一个帖子里吵美国家庭供电到底是三相还是单相，来给大家普及一下。
这里的“相”，指的是随时间变化的三角函数的相位。英文是phase。 动力交流电的
波形是一个随时间变化的正弦曲线（也可以是余弦曲线，两者的形状是一样的，只是相
位差了90度）。 其周期是20毫秒（50赫兹）或 16.67毫秒（60赫兹）。
美国家庭供电系统用三根电线，一样粗细。 但三根线不代表三相。三相电一般用在工
业或商业大户中，而不是给家庭小户供电用的。 家庭小户供电的三个线，有两根是火
线，一根是零线。 两根火线之间的电压是240伏，每根火线对零线的电压是120伏。 给
你举个电池的例子。 你把两个1.5伏的电池头尾串联起来，串联后的电池的正极和负极
之间是3伏电压。 但每个极对电池中间连接的地方是1.5伏。 美国的三线供电系统就跟
两个头尾串联的电池差不多，在每一个时刻瞬间，其电压分布，都基本符合那个电池的
比喻，就是两个火线之间的电压，是火线对零线电压的二倍。 当然，如果要深度分析
，需要有矢量的概念，毕竟交流电的相位是会变化的。
这是美国家用供电系统的接线图。 变压器是中心抽头的。 中间抽头是零线N，上下的
线是火线。
结论，美国家用供电系统是三线单相，绝对不是三相。根本就没有三个相位。 标准三
相电有三个火线，火线之间的相位差是120度，很难用电池来比喻一个120度的相位
差。 如果三相电是Y接法，火线之间电压是火线对零线的电压的根号3倍。 就是1.732
倍。 为什么根号3，你要做三角函数的矢量分析才能明白。实际测量就是1.732倍。数
学的美在这里充分体现。
家里用240伏的大电器是接在两根火线之间。 用120伏的小电器是接在一根火线和零线
之间。 |
W****r
发帖数: 835 | |
O*******d
发帖数: 20343 | 3 如果中国的电器可以容忍240伏电压，可以容忍60赫兹，并且插头不分火线零线，接在
美国240伏线路上应该没有问题。
【在 W****r 的大作中提到】
: v1 v2连接中国的220v电器有什么危害？
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s**********d
发帖数: 36899 | 4 安全性不一样，这里两条火线，国内220V一条。
比如带开关或保险的，只安在火线上，在这里关了开关内部仍然带电。
【在 O*******d 的大作中提到】
: 如果中国的电器可以容忍240伏电压，可以容忍60赫兹，并且插头不分火线零线，接在
: 美国240伏线路上应该没有问题。
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a*******e
发帖数: 428 | 5 不完全正确。虽然进入每一户的都是发电厂出来的某一相，但因为绕组中间接地，这样
就成了三线两相，两相之间位相差为180度（非标准的120度，但不能因为这个就说这不
是两相）。 |
O*******d
发帖数: 20343 | 6 美国这个叫single-phase three-wire，或者split-phase。 相位差是180度的一般不叫
两相电。两相的电一般是那种电容分相导致两根接线相差几十度相位的电路。
https://en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power
【在 a*******e 的大作中提到】
: 不完全正确。虽然进入每一户的都是发电厂出来的某一相，但因为绕组中间接地，这样
: 就成了三线两相，两相之间位相差为180度（非标准的120度，但不能因为这个就说这不
: 是两相）。
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e****7
发帖数: 4387 | 7 赞普及，
的确不是所有国内电器都安全，一般不懂电的，最好学习一下，再使用国内的220V电器
。 |
i***e
发帖数: 9429 | 8 三相表述的也不完全正确，班上以前也有讨论到过几次。
三相 service 还有个接法用在老building, 老商铺居多，又称老三相。用到的好多好
多， 一些刚从国内来的电工，空调师傅得看看清楚接线！
那就是 high leg delta 接法---形成 120V/208V/240V four-wire service
"B"相对零线或地线是208V。
0 + 120*sin(0) + 240*sin(120）= 207.84 ---（208）
【在 O*******d 的大作中提到】
: 美国这个叫single-phase three-wire，或者split-phase。 相位差是180度的一般不叫
: 两相电。两相的电一般是那种电容分相导致两根接线相差几十度相位的电路。
: https://en.wikipedia.org/wiki/Split-phase_electric_power
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O*******d
发帖数: 20343 | 9 120伏乘以根号3， 就是208伏。 如果用图解法， 一个正三角形的每边长240，其每边
的中线（顶角到对边中点的连线）就是208.
图解法可以解那个三角形的边上的任何两点之间的电压。 就是在那两点之间画一条直
线，那个直线的长度就是那两点之间的电压。
中国的电线接法比美国的简单得多。 变压器一般是三相星形（英语是Y）接法， 有三
根火线，一根零线。每根火线对零线是220伏，火线之间是380伏（220的根号3倍）。
三根火线和零线分配给不同的户家，每家只有一个单相的220伏。如果是工业用户，380
伏三相直接给电动机用。220伏单相给一般照明和小电器用。
【在 i***e 的大作中提到】
: 三相表述的也不完全正确，班上以前也有讨论到过几次。
: 三相 service 还有个接法用在老building, 老商铺居多，又称老三相。用到的好多好
: 多， 一些刚从国内来的电工，空调师傅得看看清楚接线！
: 那就是 high leg delta 接法---形成 120V/208V/240V four-wire service
: "B"相对零线或地线是208V。
: 0 + 120*sin(0) + 240*sin(120）= 207.84 ---（208）
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O*******d
发帖数: 20343 | 10 以前国内的日光灯闪动比较明显，每秒电压要过零点100次，每秒闪动100次。 一般情
况没有问题，但在体育活动中，闪动的灯光会让飞速的球在人的视野上变成一串分离的
球。 这在乒乓球上特别明显。 所以那时国内的体育馆的灯光要用三相。 让三组交叉
排列的灯接在三相电的不同相上。这样三相轮流叉开过零电压，总体就不会有闪动了。 |
O*******d
发帖数: 20343 | 11 过段时间有空了，我写一篇关于美国户家配电盘接线的帖子。 就是配电盘的电压的分
布。 |
e*i
发帖数: 10288 | 12 great!
【在 O*******d 的大作中提到】
: 过段时间有空了，我写一篇关于美国户家配电盘接线的帖子。 就是配电盘的电压的分
: 布。
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O*******d
发帖数: 20343 | 13 美国是发展电力的先驱，很多问题当时都是不能预测的。 现在的双电压系统，就是没
有办法的办法，给过去的老式系统做兼容。 而后来发展电力的国家，都看到美国老式
110伏特系统的缺点，不采用这种双电压系统，而使用单相的220伏或240伏系统。 那个
high leg delta系统，更是缺点多多。 既要供应三相电，还要有双电压120/240. 三
相中的一相负荷比另外两相要大很多，负荷非常不平衡。那个208伏电压基本上没有用
处，更不要说接线非常容易犯错误。 |
