电工一本通
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1.2 直流供电方式与交流供电方式

1.2.1 直流供电方式

在生活和生产中用电池供电的电器都采用直流供电方式,如低压小功率照明、直流电动机等,还有许多电器利用交流—直流变换器,将交流变成直流后再为电器供电。

直流电路的供电方式根据直流电源类型的不同,主要有电池直接供电、交流—直流变换电路供电两种方式。

1 电池直接供电方式

干电池、蓄电池都是家庭最常见的直流电源,由这类电池供电是直流电路的最直接供电方式。一般采用直流电动机的小型电器产品、小灯泡、指示灯及大多电工用仪表类设备(万用表、钳形表等)都采用这种供电方式。

图1-6为典型的电池直接供电电路(直流电动机供电电路)。

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图1-6 典型的电池直接供电电路

重要提示

+12V蓄电池经电源开关为直流电动机供电;当闭合电源开关时,由蓄电池正极输出电流,经电源开关、直流电动机到蓄电池负极构成回路。直流电动机线圈中有电流流过,启动运转。

2 交流—直流变换电路供电方式

在家用电子产品中,一般都连接220V交流电源,而电路中的单元电路及功能部件多需要直流方式供电。因此,若想使家用电子产品各电路及功能部件正常工作,首先就需要通过交流—直流变换电路将输入的220V交流电压变换成直流电压,如图1-7所示。

图1-8为采用交流—直流变换电路供电的电路。

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图1-7 交流—直流交换电路供电方式

重要提示

交流220V电压经变压器降压后输出交流低压,再经整流二极管整流、滤波电容器滤波后变为直流低压,为负载提供稳定的直流电压。

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图1-8 采用交流—直流变换电路供电的电路

1.2.2 单相交流供电方式

单相交流电路主要有单相两线式、单相三线式两种供电方式。

单相两线式是指仅由一根相线(L)和一根零线(N)构成,通过这两根线获取220V单相电压,为用电设备供电。

一般的家庭照明支路和两孔插座多采用单相两线式供电方式,如图1-9所示。

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图1-9 单相两线式供电方式

图1-10为单相三线式供电方式。

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图1-10 单相三线式供电方式

重要提示

单相三线式交流电路是指由一根火线(相线)、一根零线和一根地线组成的交流电路。用户的火线和零线来自高压变压器,地线则是住宅的接地线。由于不同的接地点存在一定的电位差,因而零线与地线之间可能有一定的电压。

1.2.3 三相交流供电方式

三相交流电路主要有三相三线式、三相四线式和三相五线式3种供电方式。

图1-11为三相三线式供电方式。

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图1-11 三相三线式供电方式

图1-12为典型的三相四线式供电方式。

重要提示

在三相四式供电方式中,在三相负载不平衡和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化、导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下,单相设备和所有保护接零的设备会产生危险电压,这是不允许的。

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图1-12 三相四线式供电方式

图1-13为三相五线式供电方式。

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图1-13 三相五线式供电方式

重要提示

采用三相五线式供电方式时,用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的。工作零线上的电压不能传递到用电设备的外壳上,能消除设备产生危险电压的隐患。