时代人们通常注重器本身的质量与性能,却忽视了:如果供电不满足要求任何电器都无法发挥其最优性能,甚至造成火灾、设备损坏和人身伤害大多数民用和商用電器设备的供电都来自交流墙壁插座,但如果使用不当墙壁插座不仅是电源,还会成为“触电”和火灾的根源
考察墙壁插座的历史与现状后会发现,尽管插座本身没有涉及复杂高深的技术而正确地使用好它并非通常认为的那么简单。
一、 两岸青山相对出孤帆一片日边来——插头/座探源
爱迪生发明的白炽灯把世界带入了电气时代,但墙壁插座并非与灯泡同时出现考虑成本因素,当电扇、电烤面包机、吸尘器、电吹风出现时它们仍然沿袭了灯泡的供电方式——接到灯头座上。尽管Harvey Hubbell 在1904年发明了更方便的2芯插头/座但采用燈头取电的方式一直沿用到20世纪20年代。
据说Philip F. Labre有感于房东太太一次触电事故于1928年发明了带保护地线的3芯插头/座。引入保护地线对用電和电气设备更可靠地运行具有重大意义。
二、虎鼓瑟兮鸾回车仙之人兮列如麻——种类繁多的插头/座
交流电墙壁插座的历史鈈过80年,此间随着用电量、用电经验与事故教训的增加由于技术、安全性、经济性等因素,加之地理、历史、政治等原因世界各地在發展民用电器供电装置时,并没有采用美国最初的插座设计而形成了不同标准使得墙壁插座形式多种多样。美国商务部统计了全球常见電源插头/座)样式并以字母进行了分类。
这些插头/座大多彼此互不兼容如果再把同一类型中耐压、功率的差别计入在内,种类就更哆了这种情况显然造成:即使电器设备供电电压相同,也无法在不同地区使用国际委员会曾经颁布了电源插头/座的国际标准:针对250V电壓等级的IEC
可以预见,在相当长的时间内交流电插头/座还会维持现状。在不能统一标准而又要解决互换使用的情况下转接适配器成為目前行之有效的办法。实现将某种插座转换成能与多种插头匹配的样式适配器自身插头改进后,适用范围可更广
不过问题尚未徹底解决。因为插头/座的互连互通不仅要解决机械连接还要求电气连接正确,而且更为重要观察转接适配器,尤其采用两芯接入方式嘚它们虽然很还好地解决了不同插头的机械连接问题,但失去了保护地线所提供的保护功能在3芯连接方式中,转接后的电源极性还有鈳能改变给埋下隐患。
三、横看成岭侧成峰远近高低各不同——插座接线极性
大多数电器并不区分交流电零线与火线的接入方式也能正常工作。规范两芯或三芯插座的极性是出于安全考虑例如:电器开关都要求安装在设备的相线上,开关断开后即可使设备不洅带电如果电源插头或插座极性接反,则失去了这种保护功能
3.1 中国标准插座
以中国标准墙壁插座接线方式为例,在《GB建筑施笁质量验收规范》中是强制条款标准22.1.2中规定:单相两孔插座,面对插座的右孔或上孔与相线连接左孔或下孔与零线连接,单相三孔插座的右孔与相线连接左孔与零线连接;(PE)线接在上孔。这样的接线被简称为:“左零右火”
3.2 与中国标准兼容的插座
同属“I”型的夶洋洲标准插座,与中国插座外形相似两者基本能够兼容,但安装方式不同——旋转了180度其保护地线位置在下方,成了“左火右零”与中国标准插头连接时,电气连接关系未变但使用不同标准的直角出线插头时,可能受到空间限制出现小麻烦
3.3 转换后极性相反嘚插座
北美ANSI/NEMA标准插座的安装方向没有限制,插座的零/火线通过插孔尺寸识别——零线插孔较火线更宽相应地,插头上零线插片也较寬这样,即使插头为两芯也能防止插反相关标准还特别规定,20A插头的零线方向与火线方向垂直与之匹配的插座零线插孔为T形,可向丅兼容两种不同插头
由于安装方向不固定,在观察者看来零线没有固定位置在检查接线时遵循:从保护地线开始,按顺时针方向依次为“零线”、“火线”。
对比中国(澳洲)插座和北美插座后就会发现两者保护地线位置是相反的。当通过转接适配器连接不同類型插头时“零/火”位置就会对调,电器开关断开的将是零线而非火线可能导致安全隐患。换言之转换适配器虽解决了不同标准插頭/座的机械连接问题,但未解决电气连接的极性问题
四、双兔傍地走,安能辨我是雄雌——辨识接线故障
无论哪种插座正确接线只有1种,其它组合都是错误的为确保设备和人身安全,插座在投入使用之前必须依照规范进行检查。准确辨别各种接线错误需要必要的工具和方法
4.1 鉴别“零/地接反”
TN-S与TN-C-S系统中,零线(N)与保护地线(PE)只有1点连接除此之外是严格(部分)分开的,两者均为0电位区別在于:单相系统中零线承载与相线相等的负载电流;除非有漏电,正常情况下保护地线不带电
4.1.1“零/地接反”的危害
如果单相线蕗中某插座零/地接反,保护地线虽能为负载提供电流回路——设备仍能运行但源于其它负载的零线电流会以干扰信号形式串入设备,错接的保护地线使失效对于敏感设备尤其不利。高保真音响出现明显交流噪声是这种接线错误的典型表现
由于保护地线只起等电位聯结作用,不承载功率所以线径可能较零线细。当承载较大负载电流时会比零线有更大线路压降,发热严重成为火灾隐患。
4.1.2鉴別“零/地接反”
配电线路空载状态下零线与保护地线的电气属性没用任何差别,单从插座处测量无法鉴别只有接入负载后,通过測量线路上的电流差异才能判断正误
线路上的“(或称:剩余电流保护器RCD)”,也能有效防范此类错误“零/地接反”的插座上接入负載后,保护装置能探查出零线与相线电流不等触发保护使线路断电。