Förstå 240V växelström för tunga elverktyg

om du ska köpa en 240V plasmaskärare, eller en mig-eller TIG-svetsare, kommer du sannolikt att uppleva ett mycket vanligt problem. Kontakten passar inte ditt uttag. Du kan lösa detta med en enkel adapter, men ditt första steg bör lära sig tillräckligt om 240V ström för att vara säker. När du väl har en god förståelse för informationen som presenteras här kan du följa med mitt homebrewed 240V nätadapterprojekt.

 ingen plasmaskärning tills jag räknar ut det här!
ingen plasmaskärning tills jag räknar ut det här! Fotografi och diagram av Tim Deagan
Läs artiklar från tidningen här på Make:. Har du inte ett abonnemang än? Skaffa en idag.

Varning: Denna information skrapar inte ens ytan på vad en licensierad elektriker vet. Elektricitet har ingen nåd, och tillståndsinspektörer har sällan mycket mer. Få alltid professionell hjälp med att installera permanenta kretsar, ledningar eller uttag i ditt hem eller butik.

växelström (AC) var Nikola Teslas lösning för att transportera el långa sträckor. Istället för att ha fast polaritet som likström (DC) svänger polariteten mellan positiv och negativ i en sinusformad våg. I USA utför den denna svängning 60 gånger per sekund (60Hz). Spänningen är vågens amplitud. Liksom likström kräver AC en potentialskillnad för att göra arbete. För 120V pluggar med två ledningar är skillnaden mellan en het tråd (ansluten till den elektriska källan) och en neutral tråd (ansluten till den elektriska källan och till jorden). För 240V-kretsar är potentialskillnaden mellan två heta ledningar som är 180 kcal ur fas (se Figur 1). Eftersom vi bara mäter över två ledningar kallas både 120V och 240V som enfaseffekt. (Det är sällsynt att hitta trefas växelström i bostadssituationer).

figure_2-240v
Figur 1: 120V och 240V VÄXELSTRÖMSVÅGFORMER

Neutral och jord är relaterade men tjänar olika roller. Den neutrala ledningen är den aktuella Returvägen för 120V kretsar. Den är ansluten till jorden (jordad) vid flera punkter längs sin väg från generator till utlopp (se Figur 2). Den oscillerande strömmen i heta benen skapar magnetfält som inducerar oönskade strömmar i neutralledningen. Anslutning av neutralen till jorden stabiliserar signalen. Många eluttag är också ”jordade uttag”, vilket betyder att de har en jordledning. Under normal drift bär jordledningen aldrig ström. Om den heta tråden shorts till jord (eller jordad fallet,) jordledningen banan har mindre motstånd och mer ström strömmar genom brytaren än den är klassad för, vilket gör att resa, skära av strömmen. Jordledningen är” bunden ” till den neutrala ledningen vid lådan för att säkerställa att den har en livskraftig anslutning till jorden.

Figur 2: växelströmsfördelning
Figur 2: generaliserade växelströmsfördelningskomponenter

det finns mycket förvirring om spänningsvärden. Du kommer att se referenser till 220V-apparater, 230V, 240V och NEMA (National Electrical Manufacturer ’ s Association) – kontakter är till och med klassade till 250V. trots alla dessa olika nummer hänvisar alla ganska mycket till samma sak: US 240V-standarden. (Faktiskt USA. har fem standardspänningar för olika ändamål-120V, 208V, 240V, 277V och 480V — men vi håller oss till 240v.)

bostäder 240V-uttag har vanligtvis tre eller fyra kontakter, som ger två heta 120V-ledningar och antingen en jordledning, en neutral ledning eller båda (se Figur 3). Den neutrala ledningen ger ett sätt för apparaten att använda bara en av de heta ledningarna för 120V apparater som en klocka eller fläkt. Så länge ditt uttag har kablarna som din kontakt behöver, är det enkelt att ansluta en adapter. Det första du behöver göra är att identifiera utloppstypen och förstå vad den ger.

Figur 3: 240V behållare använd kombinationer av samma ledningar
Figur 3: 240V behållare använd kombinationer av samma ledningar

det finns minst 20 typer av 3 – eller 4-tråds 240V kontakter definierade av NEMA. De betecknar dem med ett gruppnummer och en strömstyrka. Låsanslutningar börjar med” L”, pluggar slutar med ” P ”och behållare slutar med” R. ”(se Figur 4)

Figur 4: nema kontakt namngivning standard
Figur 4: NEMA connector naming standard

de vanligaste av dessa är antingen typ 6 (2-poliga, 3-trådiga jordkontakter som har två heta ledningar och en jord) eller Typ 14-kontakter (3-poliga, 4-trådiga kontakter som har två heta ledningar, en neutral och en jord). För de flesta kombinationer av typ och strömstyrka finns det raka blad-och låsningsversioner (se Figur 5).

 Figur 5: Vanliga NEMA 240V Behållare
Figur 5: Vanliga NEMA 240V Behållare

för 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 detta innebär ampacity av ledningar samt brytaren. Om du försöker dra 45A genom en krets som har tråd klassad för 30A, tråden blir ett värmeelement. Använd alltid tråd märkt till, eller högre, värdet på kretsens brytare. Brytaren ska resa om du försöker dra mer ström än den är klassad för, men du vill inte att ditt redskap stängs av så. (Och jag hatar att behöva lita på brytare för att hålla mitt hus från att brinna ner, så varför driva dem?)

det är i allmänhet säkrare att ansluta en enhet till en krets som drar mindre ström än kretsens ampacity. Den enda risken är att utrustningen kan dra mer ström än den är klassad för innan något går. 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
Figur 6: Typ 14 till typ 6-omvandlare

den andra frågan involverar neutral tråd. Eftersom den 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 typ 14 kräver (se Figur 7). En typ 14 kan omvandlas till två 120V kretsar, en från var och en av de heta benen i kombination med neutralen (se figur 8). En typ 6 kan inte omvandlas till 120V eftersom den inte har någon neutral att binda en av de heta benen till.

 Figur 7: typ 6 kan inte konvertera till en typ 14
Figur 7: typ 6 kan inte konvertera till en typ 14
figur 8: Typ 14 kan konvertera till två 120V kretsar
figur 8: Typ 14 kan konvertera till två 120V kretsar

du kan köpa adaptrar för att konvertera mellan olika pluggar och behållare. Om du har erfarenhet av att arbeta med AC ledningar, du kan konstruera många av dessa själv. I ett anfall av frustration, jag byggde mig en adapter för att tillåta mig att använda min 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 pre-wired uttagsremsor) (se Figur 9). Du kanske inte behöver något detta inblandade, men vet att så länge du har tjänsten, Du kan få din nya utrustning igång!

 Figur 9: min specialbyggda adapter
Figur 9: min specialbyggda adapter

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.

More: