编辑手记:我们之前有篇文章,谈到如何算压降,变压器又该如何放线的问题(具体请戳《变压器远程放置该如何走线?压降又该怎么算?》),看完之后,有童鞋表示,他也遇到一个与变压器相关的问题——如果一个房间里有很多组低压灯带,变压器出来的零线可以共用吗?
对于这个问题,徐庆辉老师表示,看过之前的文章,刚好在这个问题上做到活学活用,现在就让我们看看相关知识点,如何做到举一反三吧!
徐庆辉云知光学堂 院长云知光联合创始人、首席照明技术官
中国照明学会 室内照明专业委员会 委员
国家一级照明设计师复旦大学光源与照明工程系学士
DIAL全球认证讲师
20余年照明行业经验
01
什么是交流电和直流电?
有个学员问,一个房间里有很多组低压灯带,变压器出来的零线可以共用吗?
首先要纠正一个用词错误:变压器的进线,它才分火线、零线和地线,而变压器的出线(红的、黑的),那叫正极、负极。
对于交流电,我们叫火线、零线。
交流电:指大小和方向都发生周期性变化的电流,在一个周期内的运行平均值为零。交流电通常波形为正弦曲线,且可以进行有效的传输电力,像生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。
对于直流电,我们只叫正极、负极。
直流电:又称“恒流电”,直流电是电荷的单向流动或者移动,通常是电子。在直流电路中,电子从阴极、负极、负磁极形成,并向阳极、正极、正磁极移动。不过,物理学家定义直流电为从正极到负极的运动。
02
进线可共用,输出线不可,会影响功率对吗?
回到开头的问题,童鞋补充说明了一下:他的电工为了减少工作量,想把变压器输出来的负极共用一根线,也就是想把变压器的输出,正极每一个接到一个灯带上,负极共用一根(因为传统的理解都是开关控制“火线”)。
有人可能听懵了,我们先解释一下他说了啥。其实他的意思是:两个或更多变压器放在一起,它们分别要向多个灯带供电。
左边是高压的进线端,就是刚才说的火线、零线、220V,而右边是低压输出端:正极、负极,比如这边是12V输出。
这时有人抢先说,左边可以共用零线,只要控制火线给电,右边的灯带就亮了。
但是右边的出线,不能共用负极,就像下方电路图上画的,正极一根红线接到灯带上,另一根红线接到另一根灯带上,负极共用,只出一根线接到远远的灯带上,这样是不行的,这会影响功率的输出。
所以,进线可以共用,输出线不行,因为会影响功率的结论,到底对不对呢?答案是正确的,但为什么会影响功率呢?
这里的本质原因并不是说两根负极线接在一起,这两个变压器之间会有什么干扰,实际上,它的本质原因是线路的压降。
03
如何用压降计算器做实操?
还记得我们以前讲过的线路压降计算器吗?没错,就是下面这个,扫码之后会得到一个Excel表,不要直接在上面填,你要另存为你自己的,就可以填数字进去了。
我们用这个压降计算器,先算一下为什么说进线可以共用呢?输入端填上电压220V,房间里的灯带算你很多条,算有200W吧,供电距离呢,假设到你前面供电的电箱20m,一般家里有20m就不得了。
如果全都用一根,比如我手里这根1.5平方的线,这根是共用的零线,有2个、3个甚至5个变压器共用1根1.5平方的零线去到20m远,那么它的压降会有多少呢?
我们在表里填上电压220V,距离20m,电缆的截面1.5m㎡,功率因数写1就行了(一般变压器不用管它功率因数)。我们算出来压降是多少呢?0.4V。
220V的交流电,压降降个0.4V,就跟没有一样,可以忽略不计。所以,进线共用没有问题。
那为什么说出线不能共用呢?来,还是填这张表。这个变压器,比如说我放在天花板上,一根是去床头板,一根是去灯槽,一根是去书架,那距离大概有多远呢?
算5m吧,如果你共用一根1.5m㎡的线,我们算一下:电压12V、功率200W、距离5m、电缆的截面1.5m㎡,算出来压降1.9V。
你可能会说,1.9V也不多啊,但总共输出才12V,你就降掉了1.9V。那剩下多少?10V。所以灯带本来应该有10W的,你这么一降,可能只剩8W,甚至6W也有可能,因此这个功率损失十分严重。
这也是为什么我们说进线可以共用,因为电流小,压降没多少,可以忽略不计。而出线不能共用,是因为出线一共用的话,就会产生比较严重的电压损失,导致功率的损失,这个就得不偿失了。
听到这里你可能会恍然大悟,原来这个知识早就学过,那次是远程放变压器,压降是多少?(详情请戳《变压器远程放置该如何走线?压降又该怎么算?》)
那次我们是把变压器放在天花板上,从天到地给楼梯的灯带供电,压降是多少?能不能这么装?(详情请戳《楼梯如何改装踏步灯带或地脚灯?驱动放哪里?》)
现在我们遇到的问题是,在好几组的灯带,电线可不可以共用一根呢?其实,它们本质是一模一样的,都是在问压降会不会影响灯的工作,所以这个问题也提醒我们要善于思考,真正做到举一反三。
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