關于電的一些常用知識

關于電的一些常用知識

原創：雙登電池官網  日期：2022年7月14日

　　問題集中：

　　什么是三相交流電?380V電到底是3相4線還是3相5線?

　　民用電和工業用電的電壓的區別在哪?

　　什么是保護地，工作地，地排，搖表？地線如何接比較好？為什么一定要有地線？

　　為什么零地電壓要少于 1V ？為什么零地不可以短接？電流對電線的粗度有何要求？

　　解答：

　　三相交流電

　　由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差 120 °角的交流電路組成的電力系統，叫三相交流電。

　　為什么是三相？

　　三相交流電可以使電機轉動，當三相交流電流通入三相定子繞組后，在定子腔內便產生一個旋轉磁場。轉動前靜止不動的轉子導體在旋轉磁場作用下，相當于轉子導體相對地切割磁場的磁力線，從而在轉子導體中產生了感應電流(電磁感應原理)。這些帶感應電流的轉子導體在磁場中便會發生運動(電流的效應——電磁力)。

　　電到底是3相4線還是3相5線？

　　按照上面的說法，3相電只要3條相線加上一條地線，也就是3相4線就夠了，為什么一般的380V設備是3相5線呢？

　　因為工業用電在實際中常常用于各種機電設備，這些機電設備在各個相線上所耗的功率常常不一樣，比如在生產線上由于各設備之間連帶相關動作的要求，A相上的電動機運行時，要求B相上的電動機是停止轉動的，在所以各相上的功率消耗不一樣，故電壓也不同，所以需要一條中線來維持電壓對等，所以常用的工業設備是3相5線的。

　　民用電和工業用電的電壓的區別在哪？

　　220V 民用電： 火零線間電壓220V ，火地也是220V ，IBM 設備要求零地壓最好少于1V 。

　　380V 工業用電：各相線間電壓380V ，相地之間電壓220V ，所以說民用電就是三相之中的一相。電廠到居民變電站都是3 相5 線，變電站的作用之一就是把電分成很多個1 相3 線給居民使用，當然，在一相的電線中，不存在各相平衡問題，所以中性線就不需要存在。

　　看到這里，細心的你可能會問：

　　不知道怎么理解相線間的電壓是 380 啊，它是怎么實現的呢？

　　因為相地之間的電壓差都是220V ，等于說如果地是0 電位的話，三條相線都應該是220V 的電位啊，三條相線都電位相等，又怎么會有380V 的電壓差呢？

　　上面的想法是用單純的加減法，是直流電的算法，交流電又有不同，因為其實發電的時候出來的電壓不是恒定的，是根據時間變化的， 3 相線上的電壓值有個相位差(其實就是時間差)，所以相線之間的電壓差就是380V 。

　　為什么零地電壓要少于 1V ？

　　一般來說，接地良好的地線電壓都假定為0V ，假如零地電壓差太大，就是零線的電壓不為0 ，那火零電壓就少于220V ，零地電壓相差越大，火零電壓就越不到220V ，電壓不夠，功率就不夠，就推不動機器。

　　換個思路，假如機器接地不良好，假如零線的電壓為0 ，零地電壓太大，因為地線上的電壓和機柜的電壓是一樣的，那就是說機柜帶電，機柜帶電的后果是不堪設想的。

　　為什么一定要有地線？

　　國家規定，金屬用電器必須有地線。地線用于保護使用者，在漏電的時候，用電人和地線形成一個并聯電路。由于地線電阻比較小，所以負載的電壓大，人上負載的電壓相對就很小。

　　什么是保護地，工作地？

　　在實際工作中，電工往往把零線叫做“工作地”，把地線叫做“保護地”。

　　什么是地排？

　　很多時候，電源中的地線可能會沒有接地良好，或者電源頭到大地的距離太長，已經有了電壓差(所以零地電壓不等于零)。

　　為了讓設備更好的接地，通常機房中會專門有金屬架埋到地上，稱為地排，地線直接接到地排上效果最好。既保護了工程師，又保護了設備。

　　BTW ，基本上機房的架構都是： 主機——空氣開關——配電柜——UPS——市電

　　地線如何接比較好？

　　因為主機電源線里面有地線，所以只要電源上的地線是接入和接地良好的電源配電柜的地線相連的空氣開關。不過實際中很多配電柜中的地線都不是接地良好的，甚至沒有接地點的。

　　我裝機的時候見過很多次配電柜里面的地線，無接到空氣開關上去(專業的術語叫做空開)。這時候電源里面的地線就沒用了，這時候就要用到機柜下方的一個接地孔(有接地標志，不過無螺絲，要另外找)，把接地孔連到地排上去。順便說一句， 我們的7014-T00 機柜的門和機柜主體之間有一條金屬帶子，就是起了門和機柜導通的作用，其實原理和地線差不多。

　　KVA 和 KW 有什么區別？

　　我們在看很多 GUIDE 的時候往往會看到功率有時候用KVA ，有時候用KW 來表示。

　　UPS 的功率有兩個，一個是輸入功率(用KVA 表示)，一個是輸出功率(用KW 表示)

　　輸出功率= 輸入功率 X 功率因數

　　功率因數就是UPS 消耗電的比例(一般是90% 以上，其實當成1 ，就是100% 就可以)

　　為什么零地不可以短接？

　　零地短接的時候，萬一火線和零線接反了，整個機柜就相當于接在火線上，就會帶電了。

　　搖表是什么？

　　搖表是一種檢查電氣設備、測量電阻的簡便直讀式儀表,通常用來測量電路、電機繞組、電纜等絕緣電阻。

　　對于我們，主要是測量接地電阻。因搖表大多采用手搖發電機供電,所以稱搖表。要測量某個地方的絕對電壓，要測得準的話，用一般的萬用表是測不出來的，因為你不知道哪里才是絕對的接地(電壓為0 )，用搖表就可以搖出來。

　　電流對電線的粗度有何要求？

　　所謂的幾平方的線，就是橫截面積是幾平方毫米的電線，電線可以承載的電流和電線的粗細關系為：

　　一般我們的要求都是根據UPS電源的功率來的，所以如果客戶的機房的電線太細，需要求客戶更換粗的線纜。