Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Förstå 240V växelström för kraftiga kraftverktyg

Om du ska köpa en 240V plasmaskärare, eller en MIG eller TIG-svetsare, kommer du sannolikt att uppleva ett mycket vanligt problem. Pluggen passar inte uttaget. Du kan lösa detta med en enkel adapter, men ditt första steg bör lära dig tillräckligt om 240V ström för att vara säker. När du väl har en bra förståelse av informationen som presenteras här kan du följa med min homebrewed 240V nätadapter projekt.

Ingen plasmaskärning tills jag räknar ut det här! Fotografi och diagram av Tim Deagan

Läs artiklar från tidningen här på Göra:. Har du inte prenumeration än? Få en idag.

Varning: Den här informationen klarar inte ens ytan av vad en licensierad elektriker vet. Elektricitet har ingen nåd och tillåter inspektörer har sällan mycket mer. Få alltid professionell hjälp med att installera permanenta kretsar, kablar eller uttag i ditt hem eller butik.

Växelström (AC) var Nikola Teslas lösning för transport av elavstånd. I stället för att ha fast polaritet som likström (DC), svänger polariteten mellan positiv och negativ i en sinusformig våg. I USA utför den här oscillationen 60 gånger i sekundet (60Hz). Spänningen är vågens amplitud. Liksom likström kräver AC en potentiell skillnad att göra arbete. För 120V-pluggar med två ledningar är skillnaden mellan en varm kabel (ansluten till elkällan) och en neutral kabel (ansluten till elkällan och till jorden). För 240V-kretsar är potentialskillnaden mellan två heta kablar som är 180 ° ur fas (se figur 1). Eftersom vi bara mäter över två ledningar, kallas både 120V och 240V som enfasström. (Det är sällsynt att hitta trefas växelström i bostadsförhållanden).

Figur 1: 120V och 240V växelströmsvågformer

Neutral och markbunden är relaterade men tjänar olika roller. Den neutrala ledningen är den aktuella returvägen för 120V-kretsar. Den är ansluten till jord (jordad) vid flera punkter längs dess väg från generator till utlopp (se figur 2). Den oscillerande strömmen i heta ben skapar magnetfält som orsakar oönskade strömningar i neutralnätet. Anslutning av neutralen till jord stabiliserar signalen. Många eluttag är också "jordade uttag", vilket innebär att de har en jordledare. Under normal drift bär aldrig jordtråden ström. Om den heta tråden shorts till marken (eller det jordade fallet) har markens trådväg mindre motstånd och strömmen strömmar genom strömbrytaren än den är märkt för, vilket orsakar att den går ut, skär av strömmen. Jordtråden är bunden till den neutrala ledningen på lådan för att försäkra att den har en livskraftig anslutning till jorden.

Figur 2: Allmänna nätaggregatskomponenter

Det finns mycket förvirring kring spänningsvärdena. Du får se referenser till 220V apparater, 230V, 240V, och NEMA (National Electrical Manufacturers Association) kontakter är till och med ratede på 250V. Trots alla dessa olika tal hänvisar alla ganska mycket till samma sak: USAs 240V-standard. (Egentligen har USA fem standardspänningar för olika ändamål - 120V, 208V, 240V, 277V och 480V - men vi klarar 240V.)

Residential 240V-uttag har vanligtvis tre eller fyra kontakter, som ger två heta 120V-ledningar och antingen en jordkabel, en neutral ledning eller båda (se figur 3). Den neutrala ledningen ger en möjlighet för apparaten att använda en av de heta kablarna för 120V apparater som en klocka eller fläkt. Så länge som ditt uttag har ledningarna behöver du en adapter, det är rakt framåt. Det första du behöver göra är att identifiera utloppstypen och förstå vad den ger.

Figur 3: 240V behållare använder kombinationer av samma ledningar

Det finns minst 20 typer av 3- eller 4-lediga 240V-kontaktdon som definieras av NEMA. De betecknar dem med ett gruppnummer och en amperage rating. Låsanslutningarna börjar med "L" -pluggarna slutar med "P" och behållarna slutar med "R." (Se figur 4)

Figur 4: NEMA-kontakt namngivningsstandard

De vanligaste av dessa är antingen typ 6 (2-poliga, 3-trådiga jordningsanslutningar som har två heta kablar och en jord) eller typ 14-kontakter (3-poliga, 4-trådiga kontakter som har två heta kablar, en neutral och en mark). För de flesta kombinationer av typ och strömstyrka är det raka blad- och låsversioner (se figur 5).

Figur 5: Vanliga NEMA 240V behållare

Att konvertera från en typ till en annan måste vi svara på två frågor: "Vad är strömstyrkan?" Och "Behöver jag en neutral anslutning?" Låt oss börja med strömstyrka.

Anslut aldrig utrustning till en krets som är märkt för mindre än enhetens strömstyrka. Det förtjusande ordet för detta är ampacity. Tänk på att det här betyder amplituden hos ledningarna samt brytaren. Om du försöker dra 45A genom en krets som har en nominell tråd för 30A, blir ledningen ett värmeelement. Använd alltid ledning som är märkt vid eller högre än värdet på kretsens brytare. Brytaren ska resa om du försöker dra mer ström än vad den är klassificerad för, men du vill inte att ditt växel stängs av så. (Och jag hatar att jag måste lita på breakers för att hålla mitt hus brinner ner, så varför trycka dem?)

Det är i allmänhet säkrare att ansluta en enhet till en krets som drar mindre ström än kretsens ampacitet. Den enda risken är att utrustningen kan rita mer aktuell än den är klassad för innan någonting reser. Om du bygger en adapter för att konvertera ett uttag som är klassat för 50A till ett uttag som är klassat för 30A, bör du sätta en 30A-brytare i adaptern för att skydda ditt redskap.

Figur 6: Typ 14 till Typ 6-omvandlare

Den andra frågan gäller den neutrala ledningen. Eftersom det har alla fyra trådarna kan en typ 14 omvandlas till en typ 6 med samma eller mindre strömstyrka (se figur 6). En typ 6 kan inte omvandlas till en typ 14 eftersom den inte har den neutrala ledningen som typen 14 kräver (se figur 7). En typ 14 kan omvandlas till två 120V kretsar, en från vardera benen kombinerad med neutralen (se figur 8). En typ 6 kan inte konverteras till 120V eftersom den inte har någon neutral för att knyta en av heta benen till.

Figur 7: Typ 6 kan inte omvandlas till en typ 14

Figur 8: Typ 14 kan omvandlas till två 120V kretsar

Du kan köpa adaptrar för att konvertera mellan olika pluggar och behållare. Om du har erfarenhet av AC-ledningar kan du själv konstruera många av dem. I en frustrationskonfiguration byggde jag mig en adapter så att jag kunde använda mitt 14-50R 50A RV-uttag med en 6-50P, en L6-30P, en 14-50P, och sedan kastade jag i två 15A 120V-kretsar (med hjälp av förankrade utloppsremsor) (se figur 9). Du kanske inte behöver något som berör det här, men vet att så länge du har tjänsten kan du få ditt nya växel igång!

Figur 9: Min specialbyggda adapter

Del

Lämna En Kommentar