Varför sägs det att en typisk 120V hushållskrets "reverserar" polaritet?

4

Responders har varit till stor hjälp med en senaste inlägg av min . Men jag är ledsen att säga att den här delen fortfarande förvirrar mig: I en 120VAC krets strömmar strömmen från Linje 1 genom belastningen, och återgår via Neutral. Om det hade varit en 240V krets skulle returvägen ha varit genom linje 2.

När strömmen går tillbaka, kommer strömmen nu från linje 2, inte linje 1, så hur går 120V-kretsen omvänd? Finns det en "push" tillbaka från Neutral till Line 1, liknande "push" från Line 2? Om så är fallet, vad är källan till det omvända strömflödet?

Jag har alltid känt att det neutrala benet inte var energiserat. Snälla, skulle någon berätta för mig vad jag saknar?

    
uppsättning Scott 13.01.2016 16:21

3 svar

6

Mitt tidigare svar var lite oklart, och lite vilseledande. Så jag ska ta en annan stab på den.

Som tidigare börjar vi genom att titta på sekundärsidan av en enda split-fasstransformator. Och igen är lasterna representerade av lila rektanglar.

Dåspitarvikretsenuppienskildakretsar,såvikantittanärmarepåvarjekrets.

Omvivisualiserarströmmensomströmmargenomkretsarnaunderdenförsta60:esekundet,kommerströmmenattströmmasåhär.

Underdenkommande60:esekundenkommerströmmenattströmmamotsattsätt.

Detintressantameddethärärdockommantittarpådetaktuellaflödetpåneutralen.Närduläggeröverbildernaserduattströmmenströmmarbådasamtidigtpåneutralen.

Pågrundavvetenskapenavbryterdemotsattakrafternavarandra.Omenkraftärstörreändenandrakommeremellertidströmmeninteattavbrytashelt.Såobalanserad"ström kommer att flöda på neutralen, i vilken riktning den strömmar under den cykeln.

Så tekniskt kan man säga att strömmen flyter på båda hållen, och inte på något sätt (om de balanserar helt) samtidigt.

extra kredit

Fakta

  • Neutral är alltid " 0 " volt.

  • L1 och L2 cykeln från positiva volt till negativa volt (växelvis).

  • Energi strömmar alltid från punkter med högre potential till punkter med lägre potential.

Därför ...

När L1 är större än 0 ", strömmar strömmen från L1 till N. När L1 är mindre än" 0 "volt strömmar strömmen från N till L1 .

När L2 är större än " 0 ", strömmar strömmen från L2 till N. När L2 är mindre än " 0 " volt strömmar strömmen från N till L2 .

När L1 har en högre potential än L2, strömmar strömmen från L1 till L2. När L1 har en lägre potential än L2, strömmar strömmen från L2 till L1.

    
svaret ges 13.01.2016 19:41
2

Du har en "ren" känsla av hur el fungerar, men är förvirrad av NEC Electric's underliga idiom. Det är förståeligt. Låt mig försöka göra det tydligare. Först här är en enkel applikation.

Jagärsäkerpåattduharenlätttidattförståovanstående.Klarsomenklocka,ellerhur?Ävenomlampornaslårpådemärdetganskalättattförstå.Nuisolerartransformatorernavarjesida,sådin120v-matningharingenpotentialmedpollinjen.Antagnuattduvillhamer.Oavsettanledningläggerdutillenannantransformatorsåhär:

Okej,detovanärfortfarandeväldigtenkelt,ellerhur?KretsarA,B,markochpollinjeärfortfarandeheltisoleradefrånvarandra.Omduhållerfastenvoltmätareilampansuttagfråndetvåolikakretsarna,mäterdu0voltochoändligaohm.Antagattalltfungerarordentligt,detär...

Vadhänderomdeinteisolerades?Vadhänderomdevaranslutnapåettvisstsätt?

Tänkpåeffektenpålandskapet.Alltfungerarfortfarandeexaktsomtidigare.EndastnuharkretsarAochBettförhållande.VadärspänningenmellantoppenavkretsAochbottenavkretsB?Tja,dethärärAC-sådetärväldigtmyckethurdessatransformatorerfasas.NärtransformatornAärhögstupppåcykeln(toppled+bottenledning),omtransformatornBärdensamma,såärspänningenövertransformatorernaslångsida240V.Vettigt?Sånukanduanvändaden240Vtorktumlare.Ochdetärkärnanihur120/240Vfungerarienhushållsinställning.Duhardet!

Nupratarviomsäkerhet.240Värbetydligtfarligareän120v,ochgenomattöverbryggatransformatorernaharviskapat240Vpotential.Vadärettenkeltochsnabbtsättattminimerariskenochhålladeflestakretsarpå120v?Provanedan.

Vihargettmittpunktenettnamn-"neutralt" - och för att genomdriva det, har vi bundit det till verklig marken genom att ansluta den till ett vattenrör. Nu är varje "ben" 120V från neutral - naturligtvis, så vi kan få 240V genom att överbrygga dem. Även 240V-tjänsten är inte längre än 120V från jordens mark.

Nu, låt oss försöka minska några kostnader. Det finns ingen anledning att använda två dyra transformatorer när du bara kan använda en med en tredje lindning. Och nu när de neutrala kablarna är överflödiga kan vi använda en tråd för det. Tänk på att transformatorn kan vara uppe på en pol i slutet av din gata, så 3 ledningar istället för 4 är en stor kostnadsbesparing.
Ochmärkvadsomhändermedströmflödet(ignorerartorken).Fråndenedrelampornaströmmartvålampor,somärvärdaavkraft,genomdenedrelampornaochgenomdeövrelampornatilltopplänken,ochomgerheltneutrala.Endastdentredjeövrelampanflyterfaktisktströmmenfrånneutralttillövreledningen.("från" och "till" är utbytbara eftersom detta är AC). Detta kallas en obalans, och det är ingen stor sak. Skillnaden strömmar ner neutral. Det låter oss använda 3 ledningar istället för 4 på platser, särskilt dyra platser som transformator till servicepanel (breaker box).

Byt nu "lamporna" med "strömbrytare och kretsar" och du har ganska mycket en modern servicepanel (brytbox). Vi tar med jordjord till varje enhet och utlopp (jag kommer inte att illustrera det) på en tredje tråd som är grön eller bar ... det är dyrt men de fann att det hindrar hus från att brinna ner. Och för märkning gör vi alla "neutrala" kablar vit eller grå (blå i EU). "Hot" linjer får bli någon annan färg - vanligtvis svart och rött. (brun i EU).

Slutligen, en gång över strömbrytaren i panelen, får varje krets sin egen neutrala, och detta är gjort för att försäkra att neutralerna inte överbelastas och för att tillåta användning av GFCI-brytare. Det anmärkningsvärda undantaget är MWBC (flertrådsgrenkretsar) som delar en neutral precis som glödlamporna ovanför.

Såsom jag säger är modern NEC-elektrisk träning i USA full av konstiga idiom som bara är meningsfulla om du förstår historiens, säkerhets- och kostnadsbesparingsmotiven. Jag hoppas jag rensade upp det lite.

    
svaret ges 14.01.2016 06:07
1

In a 120v ac circuit, current flows from Line 1 through the load, and returns via Neutral. If it had been a 240v circuit, the return path would have been through Line 2.

Rätt och felaktigt. Det finns inget sätt att märka linje 1 och linje 2 annat än bara visuellt. Vi kan inte direkt välja vilken sida för kraften att strömma från. Effekt som kommer från rad 2 kan också gå till linje 1 för 240V eller till neutral för 120V.

För tydlighetens skull är det bara för ett bostadscentraluttaget kraftsystem. Strömmen kommer från transformatorn i två ändar, våra linjer 1 och 2.

When the current reverses, the flow now originates at Line 2, not Line 1, so how does the 120v circuit reverse? Is there a "push" back from Neutral to Line 1, similar to the "push" from Line 2? If so, what is the source of the reversed current flow?

Som jag nämnde ovan är neutralen bara en punkt som valts för att dela upp 240V. Eftersom det finns en skillnad i potential mellan den och en av de yttre punkterna (linjerna) strömmar strömmen mot den (övergripande) som gör 120V.

På vänster sida har du linje 1 som positiv, det skapar 240V och försöker nå rad 2 negativt, eller endera sidan träffar 120V och försöker nå neutralen vid 0 potential. Samma för höger sida när den är omvänd.

Oavsett om din effekt är positiv eller negativ, sker det på grund av att det försöker utjämna med neutral / jord. Tänk nu att detta blinkar 60 gånger per sekund (60 Hz är frekvensen för amerikansk AC-el). Oavsett polaritet försöker de fortfarande nå en jämn potential. Men 60 gånger per sekund är så snabb att även om detta är vad händer, det vänder så snabbt att kraften är mer så skaka fram och tillbaka snarare än att flyta.

För att svara på din fråga ...

Tänk på neutralen som bara en stopppunkt (vid 0 potential) i en större krets. Säg från neutral till L1 är POSITIV 120V, och från neutral till L2 är NEGATIV 120V, då när den vrids, skulle neutral till L1 vara NEGATIV 120V och neutral till L2 skulle vara POSITIV 120V. Om det inte fanns någon neutral, skulle strömmen strömma från POSITIVE 120V hela vägen ner till NEGATIVE 120V, vilket skulle vara 240V av skillnaden i potential.

    
svaret ges 13.01.2016 18:07