När el genereras vid ett kraftverk måste det vanligtvis resa betydande avstånd innan det når sin destination. Längs vägen ökar dess spänning kraftigt, eller "intensifieras", eftersom den färdas längs högspänningslinjer som är upphängda långt över marken av både säkerhets- och tekniska skäl.
Innan elen kan levereras till hem eller andra platser där den används måste dess spänning reduceras för att passa driftsnivåerna för hushållsapparater eller industrimaskiner. Dessutom kan du behöva arbeta med vissa spänningsnivåer som är ovanliga i hemmet men ofta i vissa typer av maskiner.
Ett exempel är behovet av att gå från enfas 240 volt (V) till 480 V trefasarrangemang när det finns en maskin med en effekt på 480 volt. Enheten som används för att göra detta kallas en transformator. Men vad är "faser" i samband med elektricitet och varför finns de i elektriska system?
Spänning, ström och elektrisk kraft
Grundläggande är elektrisk ström flödet av rörliga laddningar i flödet av elektroner. Laddningar rör sig under påverkan av ett elektriskt fält. Precis som objekt med massa tenderar att accelereras av gravitationella fält tenderar laddade partiklar att accelereras av elektriska fält. Styrkan i dessa fält mäts i spänning, vilket är ett ord som beskriver elektrisk potentialskillnad. Om det inte finns någon nätspänning rör sig laddningarna inte.
I fysik, strömflöde Jag (uppmätt i ampere, A) är potentialskillnaden dividerad med motståndet R (uppmätt i ohm, Ω) för mediet i vilket laddat flöde, vanligtvis en ledande ledning: I = V / R. Även elektrisk kraft P är produkten av spänning och ström (P = VI) och kan också uttryckas i termer av motstånd (P = I2R).
Den typiska spänningen som går in i ett hem i USA är 120 V. Om du tittar på märkningen av de flesta saker som är avsedda att anslutas till ett uttag, är detta det nummer du sannolikt kommer att se.
Vad är spänningsfaser?
Vid växelström (AC) har samma frekvens, men deras startpunkter kompenseras med a specifik bråkdel av den frekvensen, såsom 120 grader, kan de läggas till i kraftsystem till skapa trefas effekt, vilket är fördelaktigt av ett antal skäl över enfas effekt det skulle bli resultatet om bara en enda våg användes.
Vad är en transformator?
En transformator är en enhet som ändrar spänningen i en krets. Transformatorer placeras i elnät vid viktiga punkter och isoleras från omgivningen. De består av en urholkad magnetisk järnkärna runt vilken en tråd lindas på varje sida. Den sida som strömmen går in på är den primära (P) sidan eller spolen, och utgångssidan är den sekundära (S) sidan eller spolen.
Låta N lika många varv runt transformatorn för varje tråd. Förhållandet mellan spänningen och antalet varv på varje sida beskrivs av ekvationen:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
Detta innebär att öka den "utgående" spänningen genom att öka antalet varv, vilket resulterar i en steg-upp-transformator. På samma sätt är en nedåtgående transformator byggd med ett lägre antal varv på sekundärsidan än på primärsidan.
- Observera att eftersom ingen kraft läggs till vid en transformator och P = VI, kräver en ökning av spänningen en minskning av strömmen och omvänt.
240 till 480 Step-up Transformer
För att få från 240-volts 1-fasström till 480-volt 3-fasström behöver du en steg-upp-transformator som är tillverkad enligt rätt specifikationer för att hantera denna uppgift. Dessa finns tillgängliga online eller i elförsörjningsbutiker. Se till att du har en kvalificerad professionell som kan hjälpa till med installationen om du inte känner till användningen av sådan utrustning.