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單相電

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單相電來自三相電的其中一相。

單相電是一種交流電,頻率通常是50或60Hz。單相電形成是三相電中抽其中一組相出來使用,統稱為「單相交流電」。

接線

單相兩線

單相兩線系統中,相線來自L1/L2/L3其中一相。中線則是三相變壓器的中性點,理論上中線電流是零。

中性點通常會接地,以確保電力保護裝置可以正常運作。

單相三線

分相式變壓器

單相三線系統中,電力由分相式(split-phase)變壓器提供,共有兩條相線(反相)和一條中線,同時提供120V及240V。

變壓器的主線圈可以接至三相電的其中兩個相(VAB),也可以接至其中的一個相(VAN)。副線圈設有中心抽頭,引出中線及接地。

分相式電力系統無法產生單一指向的旋轉磁場,因此不是兩相電

比較

變壓器繞組

與三相電相比,單相電最主要的特點是輸出功率不是常數(功率振盪)。電壓在0°和180°時是零,在90°和270°時達到峰值。三相電的總功率則是常數。因此,三相發電機可以穩定地運作。

三相變壓器的成本亦比單相變壓器低。只需要多50%的材料,則可提供原來3倍的輸出功率。

因此,三相電無論在發電及輸電都有明顯優勢。但對於商業和住宅用戶,單相電已能滿足一般的用電需求。

使用

在北美地區,單相電為120V,分相式為120V/240V,三相電則是120V/208V。部分電動機會接供兩個接線方式,因此能同時支援208V及240V。對於240V供暖系統,若是連接到208V系統中,其功率會下降至75%。此外,部分國家的電壓為127V/220V,把208V的電力裝置接駁到220V系統應可正常運作,但保養或會失效。

在歐亞地區,單相電通常介乎220V到240V。220V的電力裝置一般可在220V到240V間正常運作。

各地規定的單相電導線顏色和電壓

地區 電壓 頻率 火線顏色 零線顏色 地線顏色
歐盟南非澳大利亞(IEC 60446)
英國 (BS 7671)
230V 50Hz 啡色 藍色 黃綠相間
美國
120V 60Hz 黑色 白色灰色 綠色、黃綠相間,或裸露的銅線
加拿大[1] 120V 60Hz 紅色 白色 綠色(或裸露的銅線)
澳大利亞紐西蘭(AS/NZS 3000:2007 3.8.3) 230V 50Hz 紅色 黑色 黃綠相間
印度 230V 50Hz 紅色 黑色 綠色
中華民國台灣 110V 60Hz 紅色 白色 綠色
馬來西亞 230V 50Hz 紅色 黑色 黃綠相間
中華人民共和國(GB/T 156-2007) 220V 50Hz 黃色 藍色 黃綠相間
香港[2] 220V 50Hz 啡色 藍色 黃綠相間
  • 火線(A相、B相、C相):又稱相線活線
  • 零線:又稱中線中性線水線,在台灣又稱N相,在香港稱為青線
  • 接地線:即地線,在香港稱為水線(與台灣的水線不同),因為以往的接地線是連到自來水水管。如果維修時把金屬水管換成膠水管,接地線便會失去作用。

參考資料

  1. ^ Rick Gilmour et. al, editor, Canadian Electrical Code Part I, Nineteenth Edition, C22.1-02 Safety Standard for Electrical Installations, Canadian Standards Association, Toronto, Ontario Canada (2002) ISBN 1-553246-00-X, rule 4-036 (3)
  2. ^ 機電工程署-新電線顏色代碼 網際網路檔案館存檔,存檔日期2008-03-05.