多年前,在消防应急照明和疏散指示系统领域有个别厂商推出消防应急灯具安装的无极性接线方式(即灯具的外接线不需分正负极),甚至在行业内造势宣传其技术优势。殊不知,稍懂点电路常识的人就知道这不是什么技术,而只是销售噱头。在此,现以专业的角度全面对此进行分析阐述。
论述一种电器产品的外接线需不需要分正负极性这个问题:
1)首先需区分此种电器产品是日常插拔或便携式,还是长久固定接线使用式。如果是日常插拔或便携式(譬如手机充电器、日用小家电等等),无极性区分的插拔方式则有无可争议的优势。而如果是长久固定接线使用式(譬如建筑照明灯等等),无极性接线方式则存在过多浪费电能、降低了灯具可靠性等缺点,并不具有优势。
2)其次,不能单凭接线要不要区分正负极这一简单化的单面思维去判断,而应回到产品的本身为用户创造的价值、为社会节约的资源去作出合理化论断,甚至更需要以利于行业良性发展和社会责任感的高度来看待。
二总线时代,两根线,我们真需要不分正负极吗?
下面我们来具体分析对比一下不分正负极的利与弊。
利:所谓的利,就是接线时不用区分正负极/红黑线,接上就行,即所谓的“方便”。但,焦点是“此方便”是真方便吗?众所周知,任何工程项目布线的线缆都有颜色区分(棕蓝线或红黑线),对于区分颜色接线即使是不识字没读过书的人也没任何问题,除非是色盲或智障者。更何况,区分颜色的接线方式在电器安装应用乃至社会认知方面在我们国家已延续习惯了几十年,普通220V灯具接线也要分火线、零线、地线。以前的智能灯具还是四线的呢,也没有谁说不好接线。现在的两线系统“棕红色接正极,蓝色或黑色接负极”就能搞定,有那么不方便吗?有那么难吗?事实是没有的,真正的原因是工地做事认不认真的心态和行为,与“方便不方便”没有直接关系。其实,分正负极的产品也仅仅是记住“红色接正极”就能搞定,没有所谓的“不方便”,并且正负极接反也不会烧坏灯具,只需改正即可。
弊:不分正负极只是接线不用区分,但灯具内部依然要区分正负极,即灯具内部需要增加一个整流元件/电路用于梳理正负极,虽然整流电路几乎不增加电路成本,但是有以下2个缺点:
1)额外增加的整流电路,使灯具本身的可靠度降低(硬件越多,故障概率增大,可靠性越低)。
2)整流电路通常用全桥将任意极性的电压转换成灯具内部电路能使用的直流电压,整流桥内部二极管通道会额外造成1V~2V的压降(使用肖特基二极管整流桥,大约会增加1V~1.2V压降,但是成本略高且可靠性偏低,而使用硅二极管则会增加约1.6~2V压降),这使得灯具内部的可用电压减少了1V~2V ,在36V系统中,考虑到应急后期电池临近关断时,集中电源的输出电压只有30V,如果线路压降为6V,如果按照整流桥增加1.6V压降计算,相当于整流桥带来了6.7%的损耗,对于相同功率的灯具,额外的损耗会进一步加大总线电流,从而造成总线压降的进一步增大,造成系统效率损失7%以上,为弥补这些效率损失需要使用更粗的布线或者增加电源功率和电池容量,造成硬件成本大大增加,且不符合节能环保的原则。