美国联邦电力法规定民用供电电压为115~120伏,实际上当电力供应到千家万户时, 由于压降的原因实际入户电压可能就变为110伏了, 这就是传说中美国110伏民用电的由来。

美国的交流供电频率全部为60赫兹。

 

与中国采用的一火一地两线制不同, 美国的住家电力采用的是两火一地单相三线制. 两根火线之间的相位差正好是180度, 所以电压可以直接算数加减,而不用进行矢量加减运算。根据电力法的规定,两根火线对零线的电压均为120伏。火线之间的电压是240伏. 同时每个具备完整接地的房子都有设立零电压参考点, 这样的参考点可以通过地基内钢筋(Ufer Ground)或者独立接地金属棍(DrivenRods)来确立.

 

两根火线通过入主电盘(Main Panel or Service Panel), 有时再通过子电盘(Subpanel)后,经过断路器 (Circuit Breakers),就可以接到各个房间里了。由于硅谷对清洁能源的强调,现在家用的主电盘往往是所谓Solar-Ready的产品, 随着家庭用电量的不断增加, 200安培主电盘已经成为湾区普通独栋屋的标配.

 

电盘内的接线里, 断路器(也就是大家常说的”空气开关”)是接在不同的120伏火线上的。从外边进来的地线和零线就直接接在配电盘的金属座上.虽然零线和地线基本上无电压差,但零线携带电流,而地线在一般情况下是不携带电流.房屋具备正确的电路接地系统连接 (Grounding and Bonding)非常重要。 尽管地线平时没有电流通过,但是一旦电器漏电,地线就可以起到保护作用,保证泄漏电流有流向,而不是让电器外壳带上危险的电压。 泄漏到地线的电流还会触发接地保护电路,自动切断电路.

 

目前采用的2016年版加州建筑法规更新了对断路器使用的规定. 特别的, 它更加强调了GFCI和AFCI的使用细节.

 

Ground fault circuitinterrupters (GFCI, 或接地故障电流漏电断路器)检测接地故障.主要针对家中电器产品可能会与水接触的潮湿区域内的用电安全保护,例如厨房,浴室或洗衣房, 游泳池设备等。

Arc-FaultCircuit Interrupters (AFCI, 或故障电弧断路器)则不同于传统的断路器只对过流/短路/漏电起保护作用. AFCI可以有效防止由于配电线路老化造成的”坏” 电弧所引发的火灾。今天, AFCI被要求应用在除洗手间外的几乎所有室内空间。

 

你可能已经注意到, 室内的一些空间(比如,厨房和洗衣房)同时要求GFCI和AFCI的保护. 2014年NEC(National Electric Code)法规明确规定了在这种情况下必须使用混合了以上两种保护技术的DFCI断路器(Dual Function Circuit Interrupter,双功能故障断路器).这个特别的要求目前在湾区的市政建筑检查里正不断被强调.

 

 

接下来的电路布线工作使电力到达房子的各个终端应用.

 

在室内大多数区域使用无须穿管的NM Cable布线方式是在湾区绝大多数城市的民宅施工时的通行方法.它还有一个更流行的代称: Romex布线 (因为这个NM复合电线的品牌实在是太流行了).  事实上, Romex系统是过去40年来全美最流行的民用独栋屋 (Single FamilyHouse) 的电路布线方式. 紧随其后的其它两种常用的布线方式是BX 和独立导线穿管.加州建筑法规和各市政地方建筑法规对这三种布线方法的适用范围有明确的规定.

 

基本上,Romex布线采用的是复合电缆,它由一根或多根的“热”导线 (“Hot” Wire),一根中性导线 (Neutral) 和一根地线(Ground)组成。所有的导体都是单独绝缘的,整个导线束又被PVC塑料包裹。

 

再聊一下和电线有关的事情. 作为普通用户, 你最好对电线的大小以及每种电线的用途有基本了解. 这些知识和你的人身安全息息相关.


 

电线涂层的颜色代码(Electrical Wire Color Coding)用于告知每个人电线的用途。帮助电工快速正确识别不同颜色的电线在现有装置和新装置中的使用情况.

 

黑线

黑线总是用于热线。这些电线可能会给开关或插座供电,并经常用作开关引线 (Switch Legs)。切勿将黑线用于中性点或接地连接。

 

红线

红线也用于热线和开关引线,在220伏应用里它被作为第二根热线使用。

 

蓝色和黄色

在独立导线穿管布线方法里, 蓝线和黄线用作热线。蓝线一般用于三位和四位路开关应用中的跳线(travelers).它也被用作灯和风扇之类的开关引线。黄线一般用于开关引线。

 

绿色和裸铜线

绿线和裸铜线仅用于接地。



 

美国线规(AWG)系统制定了电线的大小规范。

 

线规是指电线的物理尺寸,额定数字标识与导线直径相反. 换句话说,线规数越小,线直径越大。住家应用里常用到的有14号 (14 Gauge),12号,10号,8号,6号和2号线。电线的大小决定了电流能够安全地通过电线的程度。

 

电流以载流量来衡量。简单来讲,14号线适合15安培回路,12号线适合20安培回路,10号线适合30安培回路, 8号线适合40安培回路,6号线适合50安培回路.

 

可以简单的记住, 线规数越小的电线能承受越大的电流.

 

 

 

采用什么样的电线尺寸来进行电路安装由多个因素决定,这其中最关键的是线规与断路器尺寸相匹配。

 


最后, 用一个重要提醒结束本文.

 

当设备或设备的功率超过线规的额定功率时,会发生危险。例如,将一个额定电流为20安培的加热器插入一根连接14号线的15安培电路中,会造成明显的危险。另一方面,将额定电流低于20安培的电器(轻微的电气负载)插入额定电流为20安培的电路并不会带来任何危险。

 

使用轻型家用延长线(Extension Cord)时,危险的可能性最为明显。当使用带16号线的轻型延长线为某种加热器或加热装置供电时,许多家庭发生火灾。请记住, 如果必须使用延长线,必须使用高电流额定值的重型线。

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