Opi, miten pistorasiat toimivat, niiden eri osat, niiden kytkentätapa sekä maadoitusjohdon tarkoitus. Me kaikki käytämme pistorasioita päivittäin sähkölaitteiden virransyöttöön. Mutta miten ne toimivat?
Rullaa alareunaan katsomaan YouTube-opetusta.
Muista, että sähkö on vaarallista ja voi olla hengenvaarallista, sinun on oltava pätevä ja pätevä tekemään sähkötöitä.
Tässä artikkelissa käytetään Pohjois-Amerikan värikoodeja ja terminologiaa, mutta jos et ole kotoisin tältä alueelta, voit silti seurata artikkelia oppiaksesi, miten pistorasiat toimivat, tai tutustua muihin artikkeliimme. KLIKKAA TÄSTÄ
Pistorasian perusteet
Jos otamme tyypillisen pistorasian, vasemmalla puolella on kaksi nollajohtimen liitintä, jotka ovat hopeanvärisiä, ja oikealla puolella kaksi messinginväristä kuumaa liitintä, ja lisäksi on myös maadoitusliitin, joka on vihreä.
Näiden liittimien välissä on hyppyjohdin, mutta palaamme siihen hieman myöhemmin.
Pistorasian sisältä löytyy kiskoja, jotka johtavat sähköä. Kaksi nolla- ja kaksi kuumaa napaa on tällä hetkellä yhdistetty toisiinsa hyppääjällä, joten molemmat kuumat napat saisivat virtaa, jos jompikumpi niistä kytkettäisiin virtapiiriin.
Voimme irrottaa hyppääjät käyttämällä pihtejä, joilla ne napsautetaan pois. Näitä ei kuitenkaan voi korvata. Napsimalla nämä irti voimme eristää liittimet ja liittää ne eri virtapiireihin.
Vastaanottimen liittäminen sähköjärjestelmään
Voimme liittää tämän pistorasian sähköjärjestelmään tuomalla ensin kuuman johtomme ja liittämällä sen kuumaan liittimeen. Sitten tuomme nollajohdon ja kytkemme sen vastakkaisella puolella olevaan nollakytkimeen. Jotta virtapiiri olisi turvallinen, tuomme myös maadoitusjohtomme.
Jos nyt kytkemme virran päälle, sähkö virtaa kuumaa johtoa pitkin ja molempiin kuumien liittimien ratoihin. Sähkö haluaa päästä nollajohtimiin palatakseen takaisin huoltokeskukseen, mutta se ei voi tällä hetkellä, koska virtapiirin loppuunsaattamiseksi ei ole reittiä.
Kuten mainittiin, kun hyppyjohdin on paikallaan, molemmat kuumat johtimet ovat nyt kuumia. Jos kuitenkin poistamme hyppääjän näiden kahden väliltä, vain kuumaan johtimeen kytketty pääte on jännitteinen, tässä tapauksessa se on yläpistorasia.
Jotta virtapiiri saataisiin valmiiksi, meidän on kytkettävä jotain pistorasiaan. Voimme esimerkiksi kytkeä yksinkertaisen valaisimen. Kun valaisin on kytketty, sähkö voi nyt virrata kuuman liittimen kautta pistokkeeseen, josta se virtaa kaapelia pitkin lamppuun. Sieltä se palaa takaisin pistorasian nollaterminaaliin ja palaa sitten takaisin huoltokeskukseen ja pois ulkona olevasta muuntajasta, jossa sen virtapiiri sulkeutuu.
via GIPHY
Jumpperin ollessa paikallaan lamppu syttyy myös, jos kytkemme sen alempaan pistorasiaan. Mutta kun poistamme tämän hyppääjän, virtapiiri katkeaa ja alempi kuuma liitin, tässä esimerkissä, ei ole enää kuuma eikä anna lampulle virtaa. Kun jumpperi on edelleen irrotettu, voimme silti kytkeä lampun ylempään virtapiiriin, jolloin virtapiiri on valmis ja lamppu saa virtaa.
Miksi haluaisimme poistaa jumpperin?
via GIPHY
Yksi sovelluskohteeksi käy, kun käytetään kytkettyjä pistorasioita, kuten tätä yllä olevaa piiriä, joka sallii pistorasian toisen puoliskon pysyä kuumana, kun taas toista puoliskoa ohjataan kytkimellä.
Tässä tuomme kuuman johtimen sisälle ja kytkemme sen lankamutteriin, minkä jälkeen viemme toista kuumaa johtoa sieltä ja yli ylimpään kuumaan liittimeen. Sen jälkeen voimme viedä nollajohtomme takaisin huoltopaneeliin. Tietenkin meidän on otettava mukaan myös maadoitusjohtomme.
Jos syöttäisimme virtaa tähän piiriin, vain piirin yläpuolisko olisi kuuma, alapuoliskolla ei olisi virtaa. Jotta kytkemme alemman puoliskon kytkimeen, vedämme valkoisen johdon kuuman johdon mutterista ja viemme tämän kytkimen alempaan liittimeen. Meidän on laitettava teippiä tämän johdon päälle varoittamaan siitä, että se on kuuma.
Kytkimen ylemmästä liittimestä johdetaan sitten musta johto pistorasian alempaan liittimeen. Nyt kun syötämme virtaa tähän piiriin, saamme jälleen sähköä yläliittimeen ja olemme antaneet sille toisen reitin, joka johtaa kytkimelle. Kytkin on tällä hetkellä pois päältä, joten sähkö ei pääse kulkemaan sen kautta.
Kun käännämme kytkintä, virtapiiri on nyt muodostettu ja sähkö pääsee kulkemaan myös alempaan puoliskoon. Jos jompaankumpaan oli kytketty jotain; silloin sähkö voi virrata läpi ja nollapuolelle päästäkseen takaisin huoltopaneeliin. Jos käännämme kytkimen pois päältä, virta katkeaa jälleen alempaan puoliskoon, mutta ylempi puolisko pysyy kuumana.
Kytkentä eri kuumiin johtimiin
Toinen sovellus on kytkentä eri kuumiin johtimiin. Jos poistamme jumpperin ja tuomme sitten punaisen kuuman johtomme sekä mustan kuuman johtomme, voimme kytkeä ylä- ja alapuoliskon eri katkaisijoihin. Tämä jakaa sähkötarpeen kahdelle katkaisijalle yhden katkaisijan sijasta, joten on epätodennäköisempää, että katkaisija ylikuormittuu ja laukeaa.
Tähän mennessä animaatioissa on kuvattu yksityiskohtaisesti sähkön kulkua tasasähköä eli tasavirtaa, joka virtaa yhteen suuntaan, kuten veden virtaus jokea pitkin. Tätä menetelmää käytetään, koska se on helppo visualisoida ja ymmärtää. Kotisi sähkö virtaa kuitenkin todellisuudessa eteen- ja taaksepäin, koska se on AC- eli vaihtovirtaa. Se virtaa kuin meren vuorovesi, jatkuvasti edestakaisin. Vaihtovirta vaihtaa suuntaa 60 kertaa sekunnissa. Älä huolehdi siitä liikaa toistaiseksi. Jos haluat oppia, miten sähkö toimii, tutustu yksinkertaistettuun opetusohjelmaamme TÄÄLLÄ.
Lisäksi olemme käsitelleet myös jaetun vaiheen sähköä kotonasi hyvin yksityiskohtaisesti, tutustu siihen TÄÄLLÄ.
Maadoitusjohdon tarkoitus
Tämä virtapiirin maadoitusjohto on hätätilapolku, jolla yritetään pelastaa sinut sähköiskulta. Ihannetapauksessa virtapiirin maadoitusjohtoa ei koskaan käytetä, mutta jos maasulku tapahtuu, johto on valmiustilassa valmiina ottamaan vastuun.
via GIPHY
Normaaleissa käyttöolosuhteissa sähkö virtaa kotiimme, huoltopaneelin ja katkaisijan kautta ja sitten pistorasian kuumaan liittimeen. Jos kytkisimme jotain pistorasiaan, se voisi tehdä tiensä nollajohtimeen ja sitten ulos nollapistokkeen kautta muuntajalle. Animaatiossa on jälleen yksinkertaisuuden vuoksi esitetty elektronien virtaus yhteen suuntaan.
Maasulkuvian sattuessa, jossa sähkö on kulkenut odottamatonta reittiä takaisin lähteeseen sen sijaan, että se olisi kulkenut sähkölaitteen läpi, esimerkiksi kuuma johto on joutunut suoraan kosketukseen kytkimen metallikotelon kanssa, sähkö virtaa metallirungon läpi kytkettyyn maadoitusjohtimeen, josta se jatkaa joko nollajohtimeen tai erilliseen maadoituskiskoon ja sitten nollajohtimen läpi ylöspäin muuntajaan.
Kun tämä tapahtuu, virtapiirin virta kasvaa dramaattisesti ja lähes välittömästi. Useimmissa tapauksissa tämä äkillinen ja suuri virran nousu havaitaan katkaisijalla, joka laukeaa katkaisten virran yksittäiseen piiriin. Sähkö virtaa edelleen rakennukseen ja huoltokeskuksen muihin piireihin. Vika on korjattava ja katkaisija on käännettävä uudelleen.
Olemme käsitelleet maadoitettuja, kuumia ja nollajohtimia sekä vikoja hyvin yksityiskohtaisesti edellisessä artikkelissamme. Voit lukea sen TÄSTÄ.
