单相家庭布线专业安装指南(NEC与IEC标准)
如何为家庭接线单相配电箱与用户单元
家庭单相120V/230V配电与面板布线
单相布线安装是住宅建筑中最常见的布线方式。在单相供电系统中(英国、欧盟为230V,美国和加拿大为120V和240V),从电力杆到千瓦时电能表有两根进线(一根是火线,另一根是零线),然后直接连接到主配电箱(用户单元)。
在本分步教程中,我们将展示如何在家庭中安装单相用户单元,从电力杆到单相电能表再到单相配电箱,以及如何在家庭供电系统的单相布线配电系统中连接单相负载。
在深入细节之前,您需要了解什么是单相和三相供电、它们的应用,以及RCD、MCB、MCCB、CB、DB、MDB、终端和支路、熔断器、开关等的作用,这些内容已在我们之前的电气布线安装教程中讨论过。
相关布线教程:
- 家庭三相电气布线安装 – NEC与IEC
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美国NEC标准下的单相与三相电压等级
以下不同电压等级适用于美国、加拿大(遵循NEC和CNC)以及英国、欧盟和其他遵循IEC标准的国家(如印度、巴基斯坦、阿联酋、沙特阿拉伯、菲律宾、南非、尼日利亚、印度尼西亚等)的民用(住宅)和商用(工业)应用。本节末尾的图表将帮助您轻松理解NEC和IEC标准下单相与三相电压等级的差异。
在美国,对于单相120V和分相或240V,安装在电力杆上的配电变压器次级绕组为中心抽头,即两根火线(火线1和火线2)和中心线作为中性线。这样,火线与中性线之间的电压为120V单相,两根火线(火线1和火线2)之间的电压为240V单相。
美国单相电压等级
- 火线或相线对中性线 = 120V,
- 火线对中性线 = 208V(高压角三角形),
- 两根火线 = 240V(分相),
- 火线对中性线 = 277V
- 火线对中性线 = 480V
美国三相电压等级
- 三根火线 = 208V
- 三根火线 = 240V
- 三根火线 = 480V
即:
- L1对N = 120V、208V、277V或480V – (1-Φ)
- L2对N = 120V、208V、277V或480V – (1-Φ)
- L3对N = 120V、208V、277V或480V – (1-Φ)
以及
- L1对L2 = 208V、240V或480V – (3-Φ)
- L2对L3 = 208V、240V或480V – (3-Φ)
- L3对L1 = 208V、240V或480V – (3-Φ)
相关布线教程:
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- 如何接线三相400V配电箱?IEC与英国标准
英国、欧盟IEC标准下的单相与三相电压等级
在三相布线配电系统中(星形连接即三相四线制);电力和配电变压器可接为星形(Y)或三角形配置。例如,英国单相和三相系统的基本配置为230V/400V,其中安装在电力杆上的配电变压器初级侧接为三角形连接,次级侧接为星形或Y形连接。
这样,任意相线与中性线之间的电压为230V单相,而三根线路之间的电压等级为400V三相。
英国和欧盟单相电压等级
- 相线对中性线 = 230V
英国和欧盟三相电压
- 相线对相线 = 440V
- 任意相线对中性线 = 230V单相
- 三相之间 = 440V三相
即:
- L1对N = 230V – (1-Φ)
- L2对N = 230V – (1-Φ)
- L3对N = 230V – (1-Φ)
以及
- L1对L2 = 400V – (3-Φ)
- L2对L3 = 400V – (3-Φ)
- L3对L1 = 400V – (3-Φ)
120V、208V、240V、277V和480V单相与三相供电电压系统 – NEC – 美国

120V、208V和240V高压角三角形配置

230V和400V单相与三相供电系统 – IEC – 英国和欧盟

相关布线教程:
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- 如何接线230V双分负载用户单元? – RCD+MCB
家庭单相布线安装所需材料
| 所需材料 | 数量 |
| 单相电能表 | 1 |
| 两极MCCB:63A至100A | 1 |
| 双极:63A,30mA跳闸电流 (RCD/GFCI) | 3 |
| 双极MCB:63A | 3 |
| 单极MCB:20A | 6 |
| 单极MCB:16A (美国为15A) | 3 |
| 单极MCB:10A (美国为15A) | 6 |
| 配电箱外壳 | 3 |
| MCB公共连接用铜排 | 3 (铜排段) |
| 接地链接用铜排 | 1 (铜排段) |
如何接线单相主配电箱?
要为家庭多区域的电力分配安装单相用户单元,请按以下步骤操作:
- 将来自电力杆的进线火线和零线(L和N)连接到单相电能表。如果不确定如何操作,请参阅《如何接线单相电能表》分步教程。
- 将进线火线和零线(L和N)连接到两极塑壳断路器“MCCB”,如图1所示。它将作为家庭所有区域的主开关。
- 按图1所示,将MCCB分别连接到双极MCB、RCD、单极MCB,用于各区域及输出线缆到支路和终端支路。对各区域重复相同步骤(本例中为3个开关箱)。请注意,整个系统中零线和火线应正确连接,如图1所示。如有疑问,下文信息栏中提供了IEC和NEC的单相和三相布线色码。
- 现在,将电气设备和电器与接地链接端子连接,该端子通向接地电极的接地系统,如图1所示。
- 对地下室、车库等其他区域的所有三个配电箱和用户单元重复相同步骤。
如果必须在家庭周围不同区域(大面积)安装单相主配电系统,请在施工前注意以下重要事项。
- 如图1所示,为每个区域使用独立的主断路器和配电箱(本例中为3个不同区域)。这样,如果某个断路器或MCB因故障(短路等)跳闸,其他区域的供电不会中断。如果将各区域负载(风扇、灯等)直接连接到主配电箱,整个系统会同时断电。
- 如果为各区域使用单一电路而非三个电路,当单个区域负载增加时,大电流会流经整个电路,导致电线电缆过热。建筑物内可能存在电气火灾和危险风险。此外,由于电缆电流增加,电压降可能增大,导致电器设备无法获得适当额定电压,从而无法正常工作。
- 使用合适的电缆规格和额定主断路器。换言之,主断路器应能承受家庭所有区域的负载。子配电箱中的DP和SP断路器同样应能承受目标区域支路和终端支路的负载(照明点、洗衣机、风扇等)。
按NEC色码的单相电气布线安装图
家庭单相120V和240V配电与面板布线。

家庭单相120V和208V配电与面板布线。

家庭单相120V、208V和240V(高压角三角形)配电与面板布线。

家庭单相277V和480V配电与面板布线。

注意:使用两个独立的单极断路器用于208V或240V电路违反规范。若仍需将两个SP断路器作为双极用于240V电路,两个断路器的开关应联动连接,即两个SP断路器应通过同一公共开关同时分合闸。此外,应使用适当额定的断路器、线径、插座和开关等(请查看底部注释中的计算器和教程,了解线径、插座、开关和插头的选型)。
按IEC色码的单相电气布线安装图
家庭多区域单相230V配电与用户单元布线。
点击图片放大
单相230V用户单元与配电箱带RCD布线

单相230V分负载用户单元与配电箱布线

单相230V双分负载用户单元与配电箱布线

须知:根据IET(工程技术学会)布线规范:第17版(BS 7671:2008 – 1: 2011),用户单元除烟雾和防盗报警系统外,必须提供RCD保护。
如何在单相布线配电系统中连接单相120V负载? – NEC、美国和加拿大
单相MCB及相关布线在IEC和NEC标准下差别不大,除240V外。换言之,120V单相负载可通过三根线直接连接到单极MCB,如黑色为火线、白色为零线、绿黄条纹或裸导体为保护地线。
在240V单相布线中,负载可通过三根或四根线连接到双极MCB(中性线在此情况下始终需要,取决于系统设计),即黑色为火线1、红色为火线2、白色为零线(可选)和绿黄条纹或裸导体为地线。
以下是美国和加拿大家庭配电中常用的一些单相布线图。
主配电箱中单相120V电路与断路器布线安装

主配电箱中单相120V和240V电路与断路器布线安装

主配电箱中单相120V和208V电路与断路器布线安装

主配电箱中单相120V、208V和240V(高压角三角形)电路与断路器布线安装

主配电箱中单相277V和480V电路与断路器布线安装

如何在单相布线配电系统中连接单相230V负载? – IEC和英国
对于单相负载(230V或120V),洗衣机、电视、电源插座、照明点、风扇等可通过适当布线和控制直接连接到相线和零线,如下图所示。注意,接地线必须连接到连接单相和三相供电系统的每个电器设备,以避免触电和危险。
配电箱和带RCD的用户单元中单相230V负载与MCB布线。

配电箱和用户单元中单相230V分负载与MCB布线。

配电箱和用户单元中单相230V双分负载与MCB布线。

家庭单相配电箱布线图
下图为住宅区单相用户单元安装的布局布线图。

电气布线色码 – NEC和IEC
我们在典型单相布线图中使用红色表示相线、火线,黑色表示零线,绿色表示地线。您可根据当地通用的特定区域或通用规范,即IEC – 国际电工委员会(英国、欧盟等)或NEC(国家电气规范[美国和加拿大],详见NEC与IEC布线色码详细文章:
NEC – 美国:
单相120V交流:
- 黑色 = 火线或相线,
- 白色 = 零线
- 绿色带黄色条纹或裸导体 = 地线/接地或保护地“PG”。
单相240V交流:
- 黑色 = 火线1或相线1
- 红色 = 火线2或相线2
- 白色 = 零线
- 绿色带黄色条纹或裸导体 = 地线/接地或保护地“PG”。
三相208V和240V交流(高压角三角形):
- 蓝色 = 火线1或相线1
- 橙色 = 火线2或相线2(中间)
- 黑色 = 火线3或相线3
- 白色 = 零线
- 绿色带黄色条纹或裸导体 = 地线/接地或保护地“PG”。
三相277V和480V交流:
- 黄色 = 火线1或相线1
- 橙色 = 火线2或相线2(中间)
- 棕色 = 火线3或相线3
- 白色 = 零线
- 绿色带黄色条纹或裸导体 = 地线/接地或保护地“PG”。
IEC和英国:
单相230V交流:
- 棕色 = 相线或火线
- 蓝色 = 零线
- 绿色或绿色带黄色条纹 = 接地/地线或保护地“PE”。
三相400V:
- 棕色 = 相线1
- 黑色 = 相线2
- 灰色 = 相线3
- 蓝色 = 零线
- 绿色或绿色带黄色条纹 = 接地或地线作为保护地(PE)。
参考:以下为旧版英国布线色码(2004年前),仍适用于印度、巴基斯坦、阿联酋、沙特阿拉伯及其他阿拉伯国家。
400V三相
- 红色 = 相线1
- 黄色 = 相线2
- 蓝色 = 相线3
- 黑色 = 零线
- 绿色 = 接地或地线。
230V单相
- 红色 = 相线
- 黑色 = 零线
- 绿色 = 接地或地线。
一般预防措施与说明
- 电既是朋友也是敌人,若给它致命机会,它绝不会手下留情。实操时请阅读所有警示和说明。
- 维修、修理或安装电气设备前,必须断开电源(并确保真正关闭)。方法:关闭主用户单元或配电箱的主开关。
- 维修或安装时,切勿站立或接触潮湿和金属部件。
- 仔细阅读所有警示和说明,实操时严格遵守。
- 始终使用合适规格的电缆和电线、合适规格的插座和开关、合适规格的断路器。也可使用电线电缆规格计算器确定合适线径。
- 没有专业指导和照料,切勿尝试操作电力(危险且可能致命)。安装和维修工作应在经验丰富、知识渊博、懂得如何处理电力的人员在场下进行。
- 自行进行电气工作既危险又在某些情况下违法。在进行电气布线连接的任何变更/修改前,请联系持证电工或电力供应商。
- 配电箱安装高度不应超过2.2米(84英寸=7英尺),分离开关安装高度为1.82米(72英寸=6英尺),须防腐蚀并远离潮湿区域。所有电线应覆盖在配电箱内(不得悬挂在面板外)。最后,配电箱附近必须有安全标识。
- 作者不对因显示或使用此信息,或因您尝试错误格式电路而造成的任何损失、伤害或损害负责。请小心,因为这关乎电力,电力极其危险。
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