Amerikako karga-pilen ziurtagiri estandarra (III) – Korronte alternoko pilen diseinu-xehetasunak (sarrera-lerroaren aurrealdea eta irteerako pistola-burua)

Produktuaren printzipioen ikuspuntutik, Amerikako estandar bidezko korronte alternoko kargatzeko estazioak ez dira desberdinak estatuko eta Europako estandarretatik: biak etengailu elektriko handi gisa balio dute, sare elektrikotik ibilgailuaren kargagailura (OBC) korronte alternoa eramanez, eta ondoren kargagailu honek korronte alternoa korronte zuzen bihurtzen du bateria kargatzeko.

Oro har berdinak diren arren, xehetasun askotan desberdintasun nabarmenak daude estatuko eta Europako estandarrekin alderatuta. Bestela, komenigarriegia litzateke zuzenean Estatu Batuetan saltzea inolako aldaketarik gabe.

(1)

Ipar Amerikako korronte alternoko kargatzeko estazioen sarrera-lineak eztabaidatu aurretik, aurkeztuko dugu lehenik Estatu Batuetako korronte alternoko sare elektrikoaren tentsio-sistema.

Munduko herrialde gehienetako sare elektrikoaren sistemak Europakoekin bat datoz (kolonialismoa eta gerra), hau da, etxeko tentsio normala 220V~230Vac 50Hz da, eta industriako hiru faseko tentsioa 380~400Vac 50Hz. Argi dago industriako elektrizitatearen tentsioa etxeko tentsioaren erroaren hirukoitza dela, hau da, lineako tentsioaren eta faseko tentsioaren arteko aldea.

Ameriketako Estatu Batuetako tentsio sistema berezia da, etxeko tentsio nagusia 120V/240V 60Hz izanik eta industria-tentsio nagusia 480V/277Vac 60Hz izanik erabilera industrialerako. Erabilera komertzialetarako edo dentsitate handiko etxebizitza-erabileretarako erabiltzen den tentsioa 120V/208Vac 60Hz da, eta industria astun handi batzuetarako, berriz, 347/600Vac 60Hz.

Harrituta zaude Estatu Batuetako tentsio sistema zergatik den hain kaotikoa?

110V-ko tentsioaren erabilera Edisonek sortu zuen. Edisonek asmatu zuen bonbilla. Hainbat esperimentu eta konparaketa egin ondoren, aurkitu zuen bonbillak argi-eraginkortasun handiena eta bizitza erabilgarri luzeena zuela 110V-ko tentsioan. Beraz, 1882an, Edisonek ofizialki sartu zuen 110V-ko korronte zuzeneko elektrizitatea merkatuan Pearl Street Power Station-en, Estatu Batuetako lehen korronte zuzeneko zentral komertzialean.

Baina denok dakigu korronte zuzenak eragozpen handi bat duela, hau da, distantzia luzeko transmisioan bero-galera handia, energia elektriko asko xahutzen duena. Distantzia luzeko transmisioan energia-galera gehiegi saihesteko, Nikola Teslak bere korronte alternoko (AC) sistema aurkeztu zuen. Korronte alternoak azkenean korronte zuzena garaitu bazuen ere, garai hartan milaka etxetresna eta gailu instalatuta zeuden Amerikako etxe eta lantegietan 110V-ra dedikatutakoetan.

Korronte alternoaren arora trantsizio leuna errazteko, Teslak konpromiso bat hartu zuen: etxeko korronte alternoaren tentsioa 110V-tan ezarri zuen. Horrek ez zuen soilik erabiltzaileen ekipamendu-inbertsioa babestu, baita jendearen tentsio handiko korronte alternoarekiko beldurra ezabatu ere (garai hartan osasunarentzat kaltegarriagoa zela uste baitzen).

Beraz, Estatu Batuetan 110V-ko korronte alternoaren adopzioa 110V-ko korronte zuzena egokitzearen emaitza da.

Aro elektrikoaren etorrerarekin, ingeniariek pixkanaka konturatu ziren Europan 220V/240V tentsioa geroago onartu zenarekin alderatuta, Estatu Batuetako 110V sistemak galera handiagoak zituela potentzia handiko elektrizitatea transmititzean eta kobrezko hari lodiagoak behar zituela berotzea saihesteko. Baina 220V-ra guztiz aldatzen badugu, kostua altuegia da. Estatu Batuetako milioika etxetako etxetresna elektrikoak, entxufeak, fusibleak eta baita hiri osoko banaketa sare osoa ere 110V-ren arabera diseinatuta daude.

Hori dela eta, Estatu Batuetako ingeniari elektrikoek "lurzoruaren metodo" oso adimentsu bat asmatu dute: fase zatituaren teknologia.

Erdiko kable biziaren eta neutroaren artean, 110V/120V-ko tentsioa sortzen da, bereziki etxetresna elektriko txikietarako diseinatua, hala nola telefono mugikorretarako, telebistarako eta bonbilletarako (segurua eta ez da beroa ukitzean).

Bi kable bizi elkarrekin pilatzen direnean, berehala 220V/240V bihurtzen dira, bereziki "tigre elektriko"etarako diseinatua, hala nola aire girotuak, ur-berogailu elektrikoak eta lehorgailuak (eraginkortasun handikoak eta kable-kontsumo txikikoak).

120Vac eta 240Vac-en jatorria ulertu ondoren, 208Vac-en jatorria ere erraza da ulertzea. 208V 120V-ren lineako tentsioa da (erroaren hirukoitza).

(II)

Ameriketako Estatu Batuetako tentsio sistema ulertu ondoren, ikus dezagun orain Amerikako korronte alternoko pilaren sarrerako tentsioa.

Estatu Batuetan ohiko korronte alternoko karga-estazioetarako hiru tentsio mota daude, hots, 120V, 208V eta 240Vac. Funtsean, pila-enpresen sustapena onartzen dituzten tentsio-banden araberakoa izango da: 110~120Vac edo 200V~240Vac.

Kontuan izan behar da 208V sarrerako kargatzeko estazioa ere fase bakarrekoa dela, ez 16kw edo 22kw-koa, gure ustez Europako hiru faseko bost hariko sarreraren antzekoa baita. Hala ere, Estatu Batuetan merkatuan bilatu diren baina oraindik aurkitu ez diren hiru faseko sarrerako kargatzeko estazio gutxi daude.

Horien artean, 110~120Vac-koa 16A-ko gehienezko korronte-sarrera onar dezakeen ohiko entxufe-konexio bat da.

200V~240Vac (208Vac edo 240Vac) sarrera duten korronte alternoko kargatzeko estazioetarako, sarrera-linearen aurrealdea entxufe edo kable-terminal baten moduan izan daiteke. Estatu Batuetan 240Vac sarrera duen "tentsio handiko" entxufea (lau kablez osatua: bi kable bizi, kable neutro bat eta lurrerako kable bat) elektrizista profesional batek osatu behar du.

Bide batez, 240Vac AC kargatzeko estazioaren sarrera-entxufea konektatzeko entxufeak NEMA14-50 araudiaren baldintzak bete behar ditu. Gehienezko korrontea 50A da. NFPA 70 Amerikako Instalazio Elektrikoen Arauaren baldintzen arabera, etxetresna elektrikoek erabiltzen duten gehienezko korrontea ez da entxufearen balio nominalaren % 80 baino handiagoa izan behar. Beraz, entxufea duen 240V sarrerako AC kargatzeko estazio baten gehienezko korrontea 40A-ra irits daiteke soilik, 9,6 kW-ko potentziarekin.

(3)

Amerikako korronte alternoko kargatzeko estazio estandarraren sarrera aldearen eskakizunak eztabaidatu ondoren, salta dezagun oskola eta begiratu diezaiogun zuzenean irteerari.

Komunikazio kargatzeko estazioaren irteera oso sinplea da, pistolaren euskarria eta pistolaren euskarriarekin bat datorren pistolaren kablea besterik ez.

Ameriketako Estatu Batuetako komunikazio-estazioaren webgunea arakatzen baduzu, edozein kargatzeko estaziok bi pistola-entxufe mota eskaintzen dituela ikusiko duzu, hots, SAE J1772 betetzen duen TYPE1 interfazea eta Tesla SAE J3400 betetzen duen NACS interfazea.

Pistola-buruaren eta bi interfaze dituen pistola-euskarriaren egitura eta tamaina zehatzak dagokien arauetan aurki daitezke.

Barne aldetik, ez dago alderik Teslaren NACS interfazearen eta SAE J 1772aren TYPE1 interfazearen artean, biak bost hariz osatuta baitaude – L/N/PE/CP/PP. Jakina, Teslaren diseinua oso azkarra da, DC eta AC interfazeak multzo bera baitira.

Ipar Amerikako komunikazio-pilen merkatuari dagokionez, irteerako kargatzeko interfazea TYPE1 interfaze zaharretik NACS interfazera aldatzen ari da, eta gero eta auto gehiagok aukeratuko dute Tesla interfazeak onartzea etorkizunean. TYPE1 interfazeekin hornitutako lehen korronte alternoko kargatzeko estazioek ezin zuten NACS berria kargatu.

Noski, ez dago gehiegi kezkatu beharrik, merkatuan lagun zaitzaketen egokitzaile ugari daude.

Pistola-buruaren egokitzaileak zorrotz debekatuta daude IEC 61851-1:2017 Europako arauan, baina klausula horiek ez dira aurkitzen UL 2594 arauan Estatu Batuetan. Ez dago legez debekatuta, erabili zuzenean.

Hori guztia da Amerikako korronte alternoko kargatzeko estazio estandarraren sarrera eta irteera aldeei dagokienez. Hurrengo artikuluan, "etxebizitzaren" diseinuaren xehetasunak partekatuko ditugu.