Warum erzeugen in einer Wechselstromversorgung zwei einphasige 110-V-Drähte, die an heiß und neutral angeschlossen sind, 220 V?

Ich habe Leute gesehen, die 110 V an das heiße Ende und 110 V an das neutrale Ende der Steckdose angeschlossen haben, um Geräte wie Kühlschränke mit 220 V zu versorgen.

Mein Verständnis ist, dass Strom fließt, wenn es eine Spannungsdifferenz zwischen Drähten wie einem 110-V-Heißdraht und einem 0-V-Neutralleiter gibt, wodurch ein Gerät mit 110 V versorgt wird.

  1. Aber wie ist es möglich, dass zwei 110-V-Leitungen mit derselben Spannung versorgt werden, die ein Gerät betreiben kann?

  2. Wie erzeugt 110 V + 110 V mathematisch 220 V?

Die Signale sind phasenverschoben. Wenn einer auf +110 V liegt, liegt der andere auf -110 V, mit 220 V dazwischen.
Der Unterschied zwischen 110 [ v ] ⋅ 2 cos ⁡ ( ω T ) Und 110 [ v ] ⋅ 2 cos ⁡ ( ω T + π ) (eine 180-Grad-Phasenverschiebung) ist sehr viel nicht Null.
Wenn am Kabel 110 Volt anliegen, ist es definitiv nicht neutral. Es ist heiß und kalt, wie sie genannt werden, wobei neutral der Mittelpunkt zwischen ihnen ist. Oder weniger zweideutig L1 und L2 oder X und Y im Gegensatz zu N (auch bekannt als W). ... Es gibt wirklich viele verschiedene Namen dafür, nicht wahr?
"220 V an Geräte wie Kühlschränke" Es ist ein großer Kühlschrank, der 240 V benötigt. Alle Kühlschränke, denen ich je so nahe gekommen bin, sind für 120 V ausgelegt. In einem typischen nordamerikanischen Verkabelungsschema sind die einzigen 240-V-Geräte der Herd, der Trockner und der Ofen (wenn er elektrisch ist). Und während eine 3-polige 240-V-Steckdose wie eine übergroße 120-V-Steckdose aussieht , hat sie Masse und zwei heiße Drähte in entgegengesetzter Phase (also 240 V zwischen ihnen).
Bitte beachten Sie, dass verschiedene Teile der Welt unterschiedliche elektrische Systeme haben. Ihr scheint ein zweiphasiges Haushaltsnetz zu sein. In anderen Teilen der Welt können Sie dreiphasige Haushaltsnetze haben, wo Ihre Beobachtung nicht mehr zutrifft.

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schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Abbildung 1. Bei einer Split-Phase-Versorgung sind L1 und L2 um 180° phasenverschoben.

  • L1 - N = 110 V.
  • L2 - N = 110 V.
  • L1 - L2 = 220 V.

Du hast etwas anderes gesehen, als du dachtest, dass du es gesehen hast.

Vielleicht möchten Sie etwas hinzufügen, das mir in den Sinn kommt, wenn Sie den ersten Absatz des OP lesen. Es gibt mehradrige Abzweigleitungen , die zum Beispiel Küchenarbeitsplatten versorgen, wo die Verkabelung zu den Steckdosen so aussieht . Diese sind unter NEC zulässig, obwohl es spezielle Anforderungen an die Schalter der Eingangstafel gibt (sowohl L1 als auch L2 müssen im Falle eines Überstroms oder eines Doppel-AFCI- oder GFCI-Ereignisses auf beiden Beinen gleichzeitig „unterbrechen“.) könnte sein, dass sich das OP auf eines davon bezieht.
Fahren Sie fort, @jonk, wenn Sie eine ergänzende Antwort bearbeiten oder posten möchten. Wir haben sie nicht auf dieser Seite des Atlantiks.
Ich könnte, wenn und nur wenn ich Ergänzungen aus dem OP sehe. Ansonsten ist es meistens Zeitverschwendung, denke ich. Das OP muss einige Dinge klären, basierend auf dem, was hier bereits hinzugefügt wurde.

Die Spannung wird immer relativ zu einem Referenzpunkt gemessen, im Allgemeinen ist der Referenzpunkt in einem Netzversorgungssystem der "neutrale" Draht, den wir mit der allgemeinen Masse der Erde verbinden.

Relativ zum Referenzpunkt kann die Spannung zu jedem Zeitpunkt entweder positiv oder negativ sein, denken wir zuerst an ein DC-System, stellen Sie sich vor, wir haben einen Draht bei +120 V und einen anderen bei -120 V. Jetzt haben wir 240 V zwischen der +120-V-Leitung und der -120-V-Leitung.

Ok, was ist mit AC? Bei Wechselstrom ändert sich die Spannung kontinuierlich in einem (hoffentlich) sinusförmigen Muster. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Spannung eines Wechselstromsystems zu charakterisieren, aber die gebräuchlichste ist RMS. Die RMS-Spannung eines Wechselstromsystems ist die äquivalente Gleichspannung, die dieselbe durchschnittliche Leistung an eine ohmsche Heizlast liefern würde.

Nun könnten einige sagen, dass Wechselspannungen keine Polarität haben, und das stimmt, wenn wir einen einzelnen heißen Draht isoliert betrachten, aber wenn wir mehr als eine solche Versorgung betrachten, gibt es etwas Analoges zur Polarität, aber anstatt 1D-Wechselspannungen zu sein (in einem Einfrequenzsystem) sind 2D, sie haben einen Betrag und einen Phasenwinkel.

So wie wir für die Messung einer beliebigen Spannung einen Nullpegel definieren müssen, müssen wir für die Messung von einfrequenten Wechselspannungen einen Nullphasenwinkel definieren. Normalerweise würden wir einen unserer Phasenleiter als 0° definieren, wenn die andere Versorgung gleich ist und das Gegenteil davon als 180° phasenverschoben betrachtet wird.

Dies ist die Situation, die Sie mit den typischen geteilten Einphasenversorgungen haben, die in Nordamerika verwendet werden. Die Sekundärseite des Transformators ist so konfiguriert, dass die beiden Hots gleich und entgegengesetzt sind.

Dreiphasige Sternversorgungen hingegen haben drei heiße Leiter, die um 120 Grad phasenverschoben sind. Da die Phasen nur teilweise entgegengesetzt sind, beträgt die Spannung zwischen den Phasen nur das √3-fache der Phase-Neutral-Spannung, anstatt sie zu verdoppeln.

Warum erzeugen in einer Wechselstromversorgung zwei einphasige 110-V-Drähte, die an heiß und neutral angeschlossen sind, 220 V?
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