建筑电气——为什么电压有220V和380V之分

在生活中，我们都知道常用的电源电压是220V的，而在工厂车间里很多大型机器的电压是380V。一般两根火线是380V，单根是220V，这是为什么呢？

电是矢量，它有方向和大小物理量。在交流发电机定子三相线圈是成120度电角度对称排列的。我们日常用电都是经过配电变压器降压供电，变压器二次侧是星形接法，它有三个火线（分别是A B C三根相线）并且在中性点做工作接零，引出来一根线就是零线。      

 

线电压与相电压矢量图

我们把两个不同相（火线）的电压叫做线电压，相（火线）与中性线的电压叫做相电压；通过线电压的矢量图我们可知，一个火线是220V，两根火线就是380V。

这个要从我国的国情说起，因为我国规定居民用电的电压等级宜为220/380V。那为什么两根火线是380V，单根是220V呢，先看下面：

一、电能的来源          

电能是通常是由发电机发出来的（当然，现在的新能源，如：太阳能发电，风力发电等也很多），然后经过发电厂的升压变压器升高至电网规定的电压等级，经过线路传输后送至负荷中心，再经过降压变压器将电网电压降低为适合用户使用的电压等级，也就是我们常说的380V（实际变压器二次侧电压是0.4kV，因为要考虑线路损耗压降），这样就出来了380V，具体整个生产，变压，输送的过程如下图所示：

 

二、380V电压的形成          

从上图中我们看到变压器T3是用户终端变压器，这个变压器将一次电压降低为居民用电电压等级，并在变压器的二次侧引出了PEN线，也就是我们常说的零线。

有了这个PEN线后，就可以形成三相四线制供电，这就是我们经常在村庄的电线杆上看到的4根线（三根相线和一根PEN线），那么，为什么到每户之后这4根线变成了3根线呢，为什么会是220V呢，看下图：

三、220V电压的形成          
         
         

我们常说的380V，指的是图上ABC（L1、L2 、L3）三根相线之间的线电压，而他们每相对地（0点）的电压（UA0，UB0，UC0）都是220V。

由于我们每户居民的配电是按单相配电来设计的（土豪，大户人家380V配电），因此我们的电压都是单相电压220V，也就是上图中每一相（L1或L2或L3对PEN线）对PEN线的电压。（如果在入户前PEN进行重复接地，并分出N线和PE线，那么居家用电就变成了TN-C-S系统了，所以我们会看到入户后原本的2根线变成了3根线）。

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