2相电线有什么用

日期:2020-07-24 14:21
概括:

两相电线是指有 2 根电线,每根电线提供相同的交流电压,但彼此不同相。 2 相有两种变体,具有不同的“相位角”,即:相位彼此不同步的量。一种变体使用 90° 相位差,两个相位如下所示:

这个 90° 相位角可产生平滑的功率传输,两相的变化功率始终总和为恒定的总功率,因为​​一相的峰值与另一相的零交叉相对应。这对于两相供电的高功率机械来说是理想的选择,因为它可以避免功率变化时的振动和应力。它还使电机能够自启动。

然而,缺点是两相不同步,因此总是需要第三条回路线,浪费导体材料。事实上,回线需要是每相横截面积的两倍,因此您再次需要同样多的导体。通常,中性线使用两根相同尺寸的电线,使其成为四线系统。

另一种变体使用 180° 相位差,如下所示:

这通常称为“分相”,以区别于 90° 2 相。它的优点是不再需要回线,只要两相电流平衡即可抵消为零。然而,由于两相现在同时过零,因此它们的组合功率输出不断从最大值变化到零。这使得该选项不适合为工业机械提供动力。

因此必须做出妥协。您要么使用 90° 两相,但代价是需要两倍的导体进行配电,要么使用 180° 分相,但代价是不适合工业。

事实证明,以 120° 间距移动 3 个相位可以解决这个问题。平衡使用消除了返回电流,避免了对返回线的需要,使其作为分相高效的导体,同时所传递的功率总和是恒定的。因此,三相几乎专门用于交流输电和配电。

然而,2 相历史上曾用于北美地区的分销,并且尚未完全淘汰。显然,费城市中心是一个显着的例外(至少截至 2016 年)。

与此同时,分相 120V 仍广泛用于北美的家庭供电。还提供了公共中性线,大多数电器和照明使用单相到中性线。不幸的是,即使对于国内主电源来说,110/120V 的电压也确实太低了,与世界上大多数地区使用的 220-240V 相比,120V 电​​源会产生双倍的电流,因此需要四倍的铜来输送到房屋和随身携带在房子周围以及电器内。

这导致大多数插座的可用功率仅为世界其他地区典型 220-240V 插座的一半。因此,小型高功率电器在北美相对不常见,例如在世界其他许多地方普遍使用的电热水壶。因此,为北美房屋提供分相部分解决了这个问题,但代价是增加了额外的复杂性,从而可以选择通过使用专用插座连接两相来为高功率设备供电,产生 240V 交流电。它还提供了逐步从 120V 分相过渡的途径,重新布线和新建的外壳通常具有更广泛的 240V 插座。

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