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简单的三线制交流电接线,居然会出现这么多错!

2020-04-08 Bill Schweber 阅读:
简单的三线制交流电接线,居然会出现这么多错!
这台设备已经坏掉了,而且根本没有面板灯,所以我首先检查了明显的地方,发现设备的交流线连接没有问题。因此,问题肯定发生在洗碗机内部……

我家的洗碗机用了15年,已经坏掉且不值得维修了(而且我家也从未对它真正感到满意过),因此最近就安装了一台新的来替代。只花了一点点钱,电器商店就派来一名持证电工(他的副业是拆卸旧设备),安装了新设备,做好水管并接通了交流电源。hHeednc

当他需要进行交流连接时,我产生了所谓的“Proust玛德琳微时刻”。作家Marcel Proust在他的巨著“In Search of Lost Time”(寻找失落的时光),也叫做“Remembrance of Things Past”(过去的回忆)中,因为吃了一块玛德琳饼干而触发了一大波记忆,从而写出了七卷、超过1000页的回忆(详见“How Proust’s ‘madeleine moment’ changed the world forever”(Proust的‘玛德琳时刻’如何永远改变了世界))。而我对安装这个现已停用设备时的闪回,则要小得多。hHeednc

那台洗碗机,我家在第二次使用时就“挂掉了”。当时,我琢磨着是去联系设备制造商(“你的新产品是垃圾”),还是安装它的管工(他们可能会说:“这不是我们的错,我们走时它还能好好工作”)。后来我决定两者都不做,而是做了一些基本的故障排除。hHeednc

因为这台设备已经坏掉了,而且根本没有面板灯,所以我首先检查了明显的地方,发现设备的交流线连接没有问题。因此,问题肯定发生在洗碗机内部。我把洗碗机的踢脚板卸下,检查了主要布线,发现只包含三根电线(火线、零线和地线),“只”需要使用提供的接线螺母,将它们连接到交流电源线上的相应电线即可。hHeednc

接下来看到的一幕把我给“吓”到了。当我把面板拆下时,我看到在踢脚板后面,连接器和电线只是悬浮在空气中。地线以外的两根交流线(两对黑白线)未插入到对应的电线螺母中。取而代之的是,每对线中居然只有一根导线是位于螺母中,而另一根导线则是包裹在螺母外部的一些裸铜上。hHeednc

我推测,有一根“环绕式”电线因为寻常的振动而松动了,这就是洗碗机坏掉的原因。顺便说一下,是将电线直接拧入到电线螺母中还是缠绕在它上面,只是个人喜好问题,因为根据电气规范来说,两种方法都可以。但无论是哪种方式,这两根线都必须插入到螺母中才能保持连接状态,并且螺母外露的那些零线和火线上的任何裸铜都有危险,它们可能会造成洗碗机和用户短路。hHeednc

更糟糕的是,安全地线不在螺丝下方,而是悬在接地螺丝的整个区域中,但是螺丝松了,根本没有拧紧!地线放在那里是有正当理由的。而且,这根未连接的地线是逆时针缠绕在螺丝头下方,而基本规则是要求电线顺时针缠绕在螺丝上,而不是逆时针。hHeednc

事情还没完。交流连接上方并未安装安全防护罩——尽管把它夹上并拧紧螺钉不要一分钟,它却被搁在了洗碗机中央下方的地板上。最后,电源线导管入口周围的大螺母也根本没有拧紧,而是松动的(这个问题倒是最次要的)。在经过我重新布线后,洗碗机就正常工作了,直到用到最后坏掉为止。hHeednc

因此,当要安装新的洗碗机时,我向电工提到了这一系列的错误。他说不用担心,原因有两个:(1)他是有执照电工,不是管工,他知道怎么进行交流布线(这虽然有点让人放心,但还是不够);(2)他们不再允许将交流线路“随便悬浮”在接线螺母上。相反,洗碗机配有一个坚固的保护接线盒,并且在交流电线侧带有电源线扣,并且提供了详细的接线说明,安装在洗碗机旁边水槽下柜的背面(图1)。hHeednc

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图1:洗碗机电源连接的三根电线进行了清楚的标注,外壳设计得也很好。(来源:Bosch;图9)hHeednc

接下来,供应商提供的面向设备的交流电源线上有一个连接器,可以卡入洗碗机的背面。一切都很好、干净、受保护并且坚固耐用(图2)。唯一可能出错的地方是三线制交流连接的接线,但是即使是对于不是电工的人来说,说明也很清楚,但是要注意的是,要一步一步来。hHeednc

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图2:全封闭接线盒位于洗碗机旁边的机柜中,并且与洗碗机之间的卡入式交流连接非常牢固。(来源:Bosch;图10)hHeednc

如果把上述的加起来,我家现在更换的洗碗机在三线制接线上就犯了五个错误,这个成绩和比率(每条线就有1.7个错误)确实非常惊人。我会始终牢记,永远都不要以为,因为事情很简单,所以即便是马虎行事,也不会有太多可能把事情搞砸。hHeednc

您是否曾经见过或犯过简单、“愚蠢”的错误,而浪费了调试时间,使您误入歧途,或者对您和他人带来风险?您又是如何解决的,又做了什么?hHeednc

网友@Ducksoup_SD评论:hHeednc

很久以前,我处理了一款容量为6MB的大型DRAM系统(使用16K×1位DRAM)。存储器需要3种电压,+12V、+5V和-5V,电流在100A以上。我们的机架上在内存底座附近安装了一个接线板,通过三根带颜色的焊接电缆连接到供应商的电源,而从接线板到内存底座之间也有三根相同颜色的电缆。不知道怎么回事,技术人员在把它们连接到接线盒上时弄错了,然后安装了接线盒盖——但是从外面看颜色排列正确,所以没人知道会出现问题。最后,有好几块板子烧了(幸运的是,上司让我安装所有的内存板,我没有完全照做,所以只烧了几块)。但是问题还没有结束。hHeednc

系统中有一条96位的单端TTL数据总线,和地线缠在一起,以便确保到底座连接器的信号完整性。技术人员把它们装好大约花了一星期时间。我们曾要求存储器制造商提供一份列表,列出其绕线式背板上的接地点,然后他们就给了我们。我们将底座上所有的连接都进行了接地,但不幸的是,他们给我们的列表上大约只有1/3接地、1/3 +5V和1/3 -5V。由于100A模拟电源短接用到了好多根30号线,它们就没有熔断,因此就导致数据总线的导线发热,而将双绞线绝缘层熔化成了一团塑料。我在打理其中一根电源焊接电缆时,发现了这点,此时它发热严重。犯这个电源错误的技术人员,也是他安装的双绞线。当我把这个悲剧告诉他时,他顿时愁眉苦脸,那个表情让人永远不能忘怀!这不是他的错,但却要他去花一个星期的时间重新布线。hHeednc

我们需要对炸毁的电路板进行维修,当然,我们坚持要求存储器制造商为数据总线熔化的维修买单。我设想到可能会面临巨大的法律混乱局面,但令人惊喜的是,两家公司商定,由我们付钱请技术人员来修复数据总线,而存储器制造商则负责修复所有烧焦的电路板——这样就达到了公平。大约两周后,数据总线修好了,电路板也恢复了,一切终于正常了!hHeednc

(原文刊登于ASPENCORE旗下EDN美国版网站,参考链接“Mistakes were made, even in a simple 3-wire AC hookup,由赵明灿编译。责编:Demi Xia)hHeednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Bill Schweber
EE Times/EDN/Planet Analog资深技术编辑。Bill Schweber是一名电子工程师,他撰写了三本关于电子通信系统的教科书,以及数百篇技术文章、意见专栏和产品功能介绍。在过去的职业生涯中,他曾担任多个EE Times子网站的网站管理者以及EDN执行编辑和模拟技术编辑。他在ADI公司负责营销传播工作,因此他在技术公关职能的两个方面都很有经验,既能向媒体展示公司产品、故事和信息,也能作为这些信息的接收者。在担任ADI的marcom职位之前,Bill曾是一名备受尊敬的技术期刊副主编,并曾在其产品营销和应用工程团队工作。在担任这些职务之前,他曾在英斯特朗公司(Instron Corp., )实操模拟和电源电路设计以及用于材料测试机器控制的系统集成。他拥有哥伦比亚大学电子工程学士学位和马萨诸塞大学电子工程硕士学位,是注册专业工程师,并持有高级业余无线电执照。他还在计划编写和介绍了各种工程主题的在线课程,包括MOSFET基础知识,ADC选择和驱动LED。
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