Monet ihmiset kutsuvat pistorasian jännitettä 110 voltiksi. Toiset kutsuvat näitä 120 voltin pistorasioita rutiininomaisesti. Jos kytket melkein minkä tahansa laitteen näihin pistokkeisiin, laite toimii hyvin molemmissa tapauksissa. Toimittavatko jotkut sähköyhtiöt 110 volttia ja toiset 120 volttia? Mikä on todellinen tarina 110V vs. 120V?
Yhdysvalloissa 110 voltin ja 120 voltin pistorasian välillä ei ole eroa. Sähköyhtiöiden noudattama standardi on toimittaa sähköpalvelu koteihin 120 voltin jännitteellä plus tai miinus kymmenen prosentin vaihteluvälillä. Yhdysvaltain markkinoilla olevat laitteet on suunniteltu toimimaan näissä vaihteluissa.
Kotisi pistorasiaan syötetty jännite on vain osa tarinaa. Sähköpalvelussasi on useita muita osia, jotka sinun on ymmärrettävä. Monet meistä pitävät Yhdysvalloissa nauttimamme sähköpalvelun laatua ja luotettavuutta itsestäänselvyytenä. Lue eteenpäin saadaksesi syvemmän käsityksen sähköpalvelumme historiallisesta ja teknisestä puolesta.
Sähköverkkomme nopea historia
1880-luvulla Yhdysvaltain sähköistäminen oli vasta alkamassa. Thomas Edison esitteli varhaisen sähköverkkojärjestelmän, joka perustuu tasavirtatuotantoon ja sähkönsiirtoon. Näillä tasavirtajärjestelmillä oli suuri ongelma. Tasavirtaa on vaikea siirtää johtojen kautta hyvin pitkiä matkoja. Edisonin varhaisissa suunnitelmissa sähköverkko vaati sähköntuotantoaseman lähes jokaisessa.
Astu sisään Nikola Tesla ja George Westinghouse
George Westinghousen avulla Nikola Tesla aloitti vaihtovirran käytön virran toimittamisessa koteihin ja yrityksiin. Virtojen sota oli alkanut. Vaihtovirta sai edun tasavirtaan verrattuna. Vaihtovirtajännitteitä voidaan helposti nostaa ja laskea. Tämä mahdollistaa valtavien sähkömäärien siirtämisen pitkiä matkoja.
Sähköverkon kasvu
Nykyiset kansalliset sähköverkot ovat Teslan ja Westinghousen edelläkävijöiden suoria jälkeläisiä. Ajan mittaan Yhdysvaltojen voimalaitokset toimittivat erilaisia jännitteitä koteihin ja yrityksiin. Koska yleisenä käyttötarkoituksena oli tuottaa valoa, jännitteiden ero maisemassa ei ollut suuri ongelma.
Kun sähkölaitteiden saatavuus alkoi kasvaa, oli ilmeistä, että tämä jännitealue oli ongelma. Lopulta verkkojen kasvaessa ja sähkönkäytön lisääntyessä kodeissa ja yrityksissä koko verkon standardisoinnista tuli normi.
110 volttia vai 120 volttia?
Verkon käyttäjäpäässä ero 100 voltin ja 120 voltin välillä on niin pieni, että loppukäyttäjä ei huomaa niitä. Lopulta otettiin käyttöön kansallinen sähköpalvelujen toimitusstandardi. Nykyään kaikkialla Yhdysvalloissa hyväksytään, että saat 120 voltin sähköpalvelua plus tai miinus kymmenen prosenttia.
Monet vanhukset kutsuvat edelleen sähköpalveluaan 100 voltiksi. Todellisuudessa kotiisi toimitettava sähköpalvelu on yleensä 120 volttia tai 240 volttia. Saatavilla olevissa ampeerimäärissä voi olla eroja, eikä näitä eroja pidä jättää huomiotta.
Voltit, ampeerit ja ohmit
Ymmärtääksesi täysin kotiisi toimitetun tehon, sinun tulee ymmärtää terminologia. Jännite (voltit), ampeeri ja ohmi ovat kolme yleisimmin käytettyä termiä kuvattaessa sähköpalvelua. Usein käytetty analogia on paras työkalu näiden termien suhteen ymmärtämiseksi.
Jännite – Mahdollisuus tehdä työtä
Kotiisi syötettävän sähkön jännite on yksinkertaisesti mitta sähköenergian kyvystä tehdä työtä. Kutsumme tätä usein potentiaalienergiaksi. Sähkö voi toimia, kunnes sähköjännite on kytketty laitteeseen, joka toimii jonkin verran, kuten hehkulamppu tai mikroaaltouuni.
Kuvittele vesiputki, joka on valmis toimittamaan vettä vesipyörään. Jännite on samankaltainen kuin putkessa oleva vesi, joka ei virtaa. Vesi voi kääntää vesipyörän. Varsinaista työtä ei tehdä ennen kuin vesi virtaa ja kääntää vesipyörän.
Virtaus – käytettävissä oleva työkapasiteetti
Ampeeri mittaa sähkövirran voimakkuutta tai työn määrää, jonka tietty sähköpalvelu voi tehdä. Mitä enemmän työtä tarvitaan, sitä suurempi ampeeri on kyseisen työn suorittamiseen. Ampeeri on yleensä riippumaton jännitteestä. Tyypillisesti Yhdysvalloissa koteihin tarjottavien sähköpalveluiden teho on 100, 200 tai 400 ampeeria.
Ymmärtääksesi ampeerin käsitteen, harkitse uudelleen vesipyöräämme ja vesiputkeamme. Paine vesiputkessa on analoginen sähköjärjestelmän ampeerin kanssa. Jos paine vesiputkessa on liian alhainen, vesi ei käännä vesipyörää. Jos yrität syöttää mikroaaltouuniin sähköverkkoa ilman tarpeeksi vahvistimia, mikroaaltouuni ei toimi.
Ohmit – työn vastustuskyky
Mikään ei tule ilman kuluja. Sähköhuollon toimittaminen keittiön tiskillä olevaan tehosekoittimeen ei ole erilainen. Sähkön saaminen virtaamaan johtojen läpi kohtaa virtauksen vastusta. Tämä vastus mitataan ohmeina.
Vesijärjestelmässämme veden vesipyörällemme johtavan putken koko on pitkälti sama kuin sähkövastus. Jos putki on liian pieni, vaikka kuinka paljon painetta veteen kohdistaisit, et saa tarpeeksi vettä virtaamaan vesipyörään. Putken koon kasvattaminen on kuin sähköjärjestelmän vastuksen pienentämistä käyttämällä suuria johtoja.
Volttien, ampeerien ja ohmien yhdistäminen
Näiden kolmen käsitteen yhdistäminen antaa selkeämmän kuvan sähköjärjestelmäpalvelustasi. Avain näiden kolmen termin yhdistämiseen on neljäs käsite, jota kutsutaan wattiksi. Watit ovat työhön kulutetun energian mittareita. On olemassa syviä, teknologisesti perustuvia selityksiä, mutta meidän tarkoituksiamme varten hyväksymme, että yksi watti tehoa syntyy, kun yksi ampeeri virtaa yhdellä voltilla.
Paperilla tämä on visuaalisesti hyvin yksinkertaista. Harkitse seuraavaa yhtälöä.
wattia = jännite kertaa ampeeri ( )
Esimerkiksi kotisi haaravirtapiirit ovat yleensä mitoitettuja 15 ampeeriin. Sähköpalvelusi toimittaa 120 volttia kotiisi sähköverkon kautta. Tämä antaa meille alla olevan kuvan.
Ymmärtääksemme tämän tuloksen täysin, meidän on ymmärrettävä, kuinka nämä 1 800 wattia tarkoittaa todellista työtä. Useimmat kodin sähköjärjestelmät on suunniteltu toimimaan 80 prosentilla nimelliskapasiteetista, joten 120 voltin 15 ampeerin haarapiirisi voisi teoriassa toimittaa neljätoista 100 watin hehkulamppua.
Ero myyntipisteissä
Pistorasiat voivat vaihdella haarapiirin ampeerin mukaan. Tavallisissa 15 ampeerin pistorasioissa on kaksi pystysuoraa aukkoa ja kolmas soikea ulostulo pystysuorien aukkojen alla. Tyypillisesti yksi pystysuorista raoista on hieman suurempi kuin toinen. Useimpien laitteiden pistokkeessa on suurempi piikki. Tämä ominaisuus varmistaa, että piirin napaisuus on oikea.
20 ampeerin haarapiireissä voi olla T-muotoinen aukko. Laitteissa, jotka vaativat kahdenkymmenen ampeerin piirin, on vastaava T-muotoinen piikki pistokkeessa. Tämä estää laitteen käytön 15 ampeerin piirissä. 20 ampeerin laitteen kytkeminen 15 ampeerin virtapiiriin voi vahingoittaa laitetta ja saada katkaisijan laukeamaan.
Palapelin 240 voltin osa
120 voltin palvelun lisäksi useimmissa kodeissa Yhdysvalloissa on myös mahdollisuus 240 voltin huoltoon. Monet suuret laitteet, kuten liesi ja LVI-järjestelmät, vaativat 240 volttia. Kotisi syöttävässä verkkopalvelussa on kaksi 120 voltin huoltolinjaa. Näihin suurempiin laitteisiin tarvittava 240 voltin jännite voidaan syöttää käyttämällä sähköhuollon kahta 120 voltin jalkaa yhdessä.
Useimmissa tapauksissa 240 voltin haarapiiri on mitoitettu 30 ampeeriksi useimpiin haarapiireihin syötetyn 15 tai 20 ampeerin sijaan. Tämä mahdollistaa suurempien, tehokkaampien laitteiden ja laitteiden turvallisen käytön.
Nämä 240 voltin haarapiirit palvelevat lähes aina yhtä pistorasiaa, kuten sähköliesi. Nämä ovat erikoistuneita pistorasioita, joissa on eri kokoonpanot, jotta et vahingossa liitä 120 voltin laitetta virtapiiriin.
Joten kumpi on 110 volttia vai 120 volttia?
Yhdysvaltain standardi sähköverkoissa on syöttää 120 volttia 60 Hz:llä. Kuitenkin siihen mennessä, kun sähkö saapuu kotiisi, jakelujärjestelmässä voi olla eroja vastuksen ja muiden ongelmien vuoksi. Tämä on normaalia, ja vaihtelut ovat odotettavissa.
Kun kuvailet sähköpalveluasi, oikea terminologia on käyttää vakiojännitettä. Tässä tapauksessa kodin pistorasiat ovat 120 volttia. Riippuen niiden sijainnista ja odotetusta käytöstä, näitä pistorasiaa syöttävät haarapiirit voivat olla 15 tai 20 ampeerin piirejä.
Jos mittaat sähköjännitteitä kodin pistorasiasta, lukemasi voivat vaihdella 110 ja 130 voltin välillä. Useimmissa tapauksissa lukemat ovat hieman alle 120 volttia. Kotini pistorasian keskiarvo on 117 volttia.
Älä hämmenny
Älä hämmenny terminologiasta. Yhdysvalloissa standardi sähköverkossa on 120 volttia. Voit olla varma, että kotisi haarapiireihin toimitetut jännitteet vastaavat vaatimuksia. Yhdysvalloissa on yksi luotettavimmista ja johdonmukaisimmista sähköverkkojärjestelmistä maailmanlaajuisesti.
