Cultura RM / Rob Prideaux / Getty Images
Wszyscy mamy wokół domu górę urządzeń elektrycznych i wielu, jeśli nie wszyscy, mają jakiś silnik, który je napędza. Mogą to być piece, zmywarki, klimatyzatory, pompy ściekowe, wywóz śmieci i kuchenki mikrofalowe. Zgodnie z kodeksem elektrycznym każdy z tych zmotoryzowanych gadżetów potrzebuje dedykowanego obwodu tylko do własnego użytku. Stałe urządzenia grzewcze mają również dość duże obciążenie elektryczne i większość z nich wymaga własnych dedykowanych obwodów. Umożliwienie tym urządzeniom współdzielenia obwodu z innymi urządzeniami może łatwo przeciążać obwód, ponieważ z natury mają one dość duży pobór mocy, szczególnie przy pierwszym uruchomieniu. Starsze domy, w których nie zaktualizowano okablowania, często mają takie urządzenia zainstalowane w obwodach współdzielonych z innymi urządzeniami, aw takich sytuacjach dość często wyłączniki wyłączają się lub zapalają bezpieczniki.
Oto niektóre urządzenia, które mogą wymagać dedykowanych obwodów elektrycznych (dokładne wymagania można znaleźć w lokalnych przepisach budowlanych):
- Mikrofalówka Piekarnik elektryczny Usuwanie śmieci Zmywarka Zmywarka Zmywarka Kompaktor Lodówka Lodówka klimatyzator pokojowy Meble Elektryczne podgrzewacze wody Zakresy elektryczne Elektryczna suszarka do ubrań Centralna klimatyzacja
Skąd więc wiedzieć, jaki rozmiar obwodu jest wymagany przez każde urządzenie? Jeśli na przykład zmniejszysz obwód obwodu zasilającego duży centralny klimatyzator, możesz znaleźć się w sytuacji, w której obwód klimatyzatora wyłączy się, gdy będzie pracował z maksymalną mocą. Obliczenie prawidłowego rozmiaru dedykowanego obwodu urządzenia obejmuje obliczenie maksymalnego zapotrzebowania na moc, które zostanie nałożone na obwód, a następnie wybranie rozmiaru obwodu uwzględniającego to zapotrzebowanie oraz margines bezpieczeństwa.
Pojemność obwodu
Wyznaczenie parametrów elektrycznych urządzenia rozpoczyna się od zrozumienia prostej zależności między wzmacniaczami, watami i woltami - trzema kluczowymi środkami pomiaru energii elektrycznej. Zasada relacji znana jako Prawo Ohma mówi, że natężenie (A) x wolty (V) = waty (W). Korzystając z tej prostej zasady relacji, możesz obliczyć dostępną moc dowolnego rozmiaru obwodu:
- 15-amperowy obwód 120 woltów: 15 amperów x 120 woltów = 1800 W 20-amperowy obwód 120 woltów: 20 amperów x 120 woltów = 2400 watów 25-amperowy obwód 120 woltów: 25 amperów x 120 woltów = 3000 watów 20 -amp 240-woltowy obwód: 20 amperów x 240 woltów = 4800 watów 25-amperowy obwód 240 woltów: 25 amperów x 240 woltów = 6000 watów 30-amperowy obwód 240 woltów: 30 amperów x 240 woltów = 7200 watów 40 amperów Obwód 240 woltów: 40 amperów x 240 woltów = 9600 watów 50 amperów Obwód 240 woltów: 50 amperów x 240 woltów = 12.000 watów 60 amperów Obwód 240 woltów: 60 amperów x 240 woltów = 14400 watów
Prostą formułę A x V = W można przekształcić na wiele sposobów, na przykład W ÷ V = A lub W ÷ A = V.
Jak obliczyć zapotrzebowanie na obciążenie obwodu
Wybór właściwego rozmiaru dedykowanego obwodu urządzenia wymaga dość prostej arytmetyki, aby upewnić się, że zapotrzebowanie elektryczne urządzenia mieści się w zakresie pojemności obwodu. Obciążenie można zmierzyć zarówno w amperach, jak iw watach, i jest ono dość łatwe do obliczenia na podstawie informacji wydrukowanych na etykiecie specyfikacji silnika urządzenia.
Silniki mają tabliczkę znamionową podaną z boku silnika. Wymienia typ, numer seryjny, napięcie, czy to prąd przemienny, czy stały, obroty i, co najważniejsze, natężenie prądu. Jeśli znasz napięcie i natężenie prądu, możesz określić moc lub całkowitą pojemność potrzebną do bezpiecznej pracy tego silnika. Urządzenia grzewcze mają na ogół nadrukowaną moc na płycie czołowej.
Obliczanie przykładowego obwodu
Pomyślmy na przykład o prostej suszarce do włosów o mocy 1500 watów działającej na 120-woltowym obwodzie łazienkowym. Używając W ÷ V = Odmiany prawa Ohma, możesz obliczyć, że 1500 watów ÷ 120 woltów = 12, 5 amperów. Suszarka do włosów działająca z maksymalną mocą może pobierać 12, 5 ampera mocy. Ale jeśli weźmiesz pod uwagę, że wentylator odpowietrzający i lampa łazienkowa mogą również działać w tym samym czasie, możesz zauważyć, że 15-amperowy obwód łazienkowy o łącznej mocy 1800 watów może być mocno wciśnięty, aby poradzić sobie z takim obciążeniem.
Wyobraźmy sobie, że nasza przykładowa łazienka ma wentylator odpowietrzający, który pobiera 120 watów mocy, oprawę oświetleniową z trzema 60-watowymi żarówkami (łącznie 180 watów) oraz gniazdko elektryczne, do którego można podłączyć suszarkę do włosów o mocy 1500 W. z nich może łatwo czerpać moc w tym samym czasie. Prawdopodobne maksymalne obciążenie tego obwodu może osiągnąć 1800 watów, co stanowi maksymalne obciążenie obwodu 15 amperów (zapewniającego 1800 watów). Ale jeśli umieścisz pojedynczą 100-watową żarówkę w oprawie oświetleniowej w łazience, stworzysz sytuację, w której prawdopodobne jest zadziałanie wyłącznika automatycznego.
Elektryk zwykle oblicza obciążenie obwodu z 20-procentowym marginesem bezpieczeństwa, upewniając się, że maksymalne obciążenie urządzenia i urządzenia w obwodzie nie przekracza 80% dostępnego natężenia i mocy dostarczanych przez obwód. W naszej przykładowej łazience obwód 20 A zapewniający 2400 watów mocy może dość łatwo obsłużyć 1800 watów popytu, z marginesem bezpieczeństwa wynoszącym 25 procent. To jest powód, dla którego większość kodów elektrycznych wymaga 20-amperowego obwodu odgałęzionego do łazienki. Kuchnie to kolejne miejsce, w którym obwody odgałęzione o napięciu 120 V obsługujące gniazda są praktycznie zawsze obwodami 20 A. W nowoczesnych domach zwykle tylko ogólne obwody oświetleniowe są nadal okablowane jako obwody 15-amperowe.
Dedykowane obwody urządzenia
Dokładnie tę samą zasadę stosuje się do obliczenia zapotrzebowania na obwód obsługujący pojedyncze urządzenie, takie jak kuchenka mikrofalowa, wywóz śmieci lub klimatyzator. Duża kuchenka mikrofalowa z wbudowanym wentylatorem odpowietrzającym i oprawą oświetleniową może z łatwością wymagać 1200 do 1500 watów mocy, a elektryk wykonujący okablowanie dedykowanego obwodu dla tego urządzenia prawdopodobnie zainstalowałby obwód 20 amperów, który zapewnia 2400 watów dostępnej mocy. Z drugiej strony duży pojemnik na śmieci o mocy 1 KM, pobierający 7 amperów (840 watów), może być łatwo obsługiwany przez dedykowany obwód 15 amperów z 1800 watów dostępnej mocy.
Tę samą metodę obliczeń można zastosować dla dowolnego dedykowanego obwodu urządzenia obsługującego jedno urządzenie. Na przykład elektryczny podgrzewacz wody o napięciu 240 woltów o mocy znamionowej 5500 watów można obliczyć w następujący sposób: A = 5500 ÷ 240 lub A = 22, 9. Ponieważ jednak obwód wymaga 20-procentowego marginesu bezpieczeństwa, obwód musi zapewnić co najmniej 27, 48 ampera (120 procent z 22, 9 = 27, 48 ampera). Elektryk zainstalowałby obwód 30-amperowy o napięciu 240 woltów w celu obsługi takiego podgrzewacza wody.
Większość elektryków nieznacznie zwiększy rozmiar dedykowanego obwodu, aby umożliwić przyszłe zmiany. Na przykład, jeśli masz dość małą 800-watową kuchenkę mikrofalową, elektryk zwykle zainstaluje obwód 20 A, mimo że obwód 15 A może z łatwością poradzić sobie z tym urządzeniem. Odbywa się to, aby obwód mógł obsługiwać przyszłe urządzenia, które mogą być większe niż te, które masz teraz.
