Teisteanas pìle luchdaidh àbhaisteach Ameireaganach (III) – Mion-fhiosrachadh dealbhaidh pìle AC (aghaidh loidhne inntrigidh agus ceann gunna toraidh)

A thaobh phrionnsabalan toraidh, chan eil stèiseanan cosgais AC àbhaisteach Ameireaganach eadar-dhealaichte bho inbhean nàiseanta is Eòrpach – bidh an dà chuid ag obair mar suidsichean dealain mòra, a’ giùlan cumhachd AC bhon ghriod chun an charger air bòrd (OBC) sa charbad, a bhios an uairsin ag atharrachadh cumhachd AC gu cumhachd DC gus am bataraidh cumhachd a ghearradh.

Ged a tha iad san fharsaingeachd mar an ceudna, tha eadar-dhealachaidhean mòra ann fhathast ann am mòran mhion-fhiosrachaidh an taca ri inbhean nàiseanta is Eòrpach. Rud eile, bhiodh e ro ghoireasach an reic gu dìreach anns na Stàitean Aonaichte gun atharrachaidhean sam bith.

(1)

Mus bruidhinn sinn air loidhnichean cuir a-steach stèiseanan cosgais AC Ameireaga a Tuath, leig dhuinn an toiseach siostam bholtaids a’ ghriod cumhachd AC anns na Stàitean Aonaichte a thoirt a-steach.

Tha siostaman lìonra cumhachd a’ mhòr-chuid de dhùthchannan an t-saoghail co-chòrdail ri siostaman na Roinn Eòrpa (coloinidheachd agus cogadh), is e sin, is e 220V ~ 230Vac 50Hz am bholtadh àbhaisteach ann an taigh, agus is e 380 ~ 400Vac 50Hz am bholtadh trì-ìrean gnìomhachais. Tha e follaiseach gu bheil bholtadh dealain gnìomhachais trì uiread freumh bholtadh an taighe - an diofar eadar bholtadh loidhne agus bholtadh ìre.

Tha siostam bholtaids nan Stàitean Aonaichte gun samhail, leis a’ phrìomh bholtaids taighe aig 120V/240V 60Hz agus am prìomh bholtaids gnìomhachais aig 480V/277Vac 60Hz airson cleachdadh gnìomhachais. Is e 120V/208Vac 60Hz am bholtaids a thathar a’ cleachdadh airson adhbharan malairteach no còmhnaidh àrd-dùmhlachd, agus airson cuid de ghnìomhachasan troma mòra is e 347/600Vac 60Hz a th’ ann.

A bheil iongnadh ort cuideachd carson a tha an siostam bholtaids anns na Stàitean Aonaichte cho mì-rianail.

Thàinig cleachdadh bholtaids 110V bho Edison. ’S e Edison a tha ainmeil airson a bhith a’ cruthachadh a’ bholgain solais. Às dèidh iomadh deuchainn agus coimeas, fhuair e a-mach gur e 110V a bh’ anns a’ bholgain solais leis an èifeachdas solais as àirde agus am beatha seirbheis as fhaide. Mar sin, ann an 1882, thug Edison dealan DC 110V a-steach don mhargaidh gu h-oifigeil aig Stèisean Cumhachd Sràid Pearl, a’ chiad ionad cumhachd DC malairteach anns na Stàitean Aonaichte.

Ach tha fios againn uile gu bheil prìomh eas-bhuannachd aig sruth dhìreach, is e sin call teas mòr rè tar-chuir astar fada, a bhios a’ caitheamh tòrr lùth dealain. Gus cus call lùtha a sheachnadh rè tar-chuir astar fada, thug Nikola Tesla a-steach an siostam sruth eileagtronaigeach (AC). Ged a rinn sruth eileagtronaigeach a’ chùis air sruth dhìreach mu dheireadh, bha mìltean de dh’ innealan agus innealan a bha coisrigte do 110V air an stàladh mu thràth ann an dachaighean agus factaraidhean Ameireaganach aig an àm sin.

Gus gluasad rèidh a dhèanamh comasach gu linn an t-srutha eileagtronaich, rinn Tesla co-rèiteachadh: shuidhich e bholtaids an t-srutha eileagtronaich aig 110V cuideachd. Cha do dhìon seo a-mhàin tasgadh uidheamachd luchd-cleachdaidh a bh’ ann mar-thà, ach chuir e às do eagal a’ phobaill mu shruth eileagtronaich àrd-bholtaids (a bha air a chreidsinn gu farsaing a bhith nas cronail do shlàinte dhaoine aig an àm sin).

Mar sin, tha gabhail ri cumhachd AC 110V anns na Stàitean Aonaichte mar thoradh air gabhail ri cumhachd DC 110V.

Le teachd aois an dealain, thuig innleadairean mean air mhean, an taca ri gabhail ri bholtaids 220V/240V san Roinn Eòrpa nas fhaide air adhart, gun robh call nas motha aig an t-siostam 110V anns na Stàitean Aonaichte nuair a bha e a’ sgaoileadh dealain àrd-chumhachd agus gun robh feum air uèirichean copair nas tiugh gus teasachadh a sheachnadh. Ach ma nì sinn ùrachadh gu 220Vac gu h-iomlan, tha a’ chosgais ro àrd. Tha na h-innealan, na socaidean, na fiùsan, agus eadhon lìonra cuairteachaidh a’ bhaile gu lèir ann am milleanan de dhachaighean air feadh nan Stàitean Aonaichte uile air an dealbhadh a rèir 110V.

Air an adhbhar seo, tha innleadairean dealain anns na Stàitean Aonaichte air “dòigh ùir” fìor thuigseach a chruthachadh – teicneòlas ìre roinnte.

Eadar an uèir bheò agus an uèir neodrach sa mheadhan, tha bholtaids de 110V/120V air a chruthachadh, air a dhealbhadh gu sònraichte airson innealan beaga taighe leithid fònaichean-làimhe, telebhiseanan, agus bulbaichean solais (sàbhailte agus gun a bhith teth ri suathadh).

Nuair a thèid dà uèir bheò a chruachadh ri chèile, bidh iad sa bhad ag atharrachadh gu 220V/240V, air a dhealbhadh gu sònraichte airson “tìgearan dealain” leithid innealan-adhair, teasadairean uisge dealain, agus tiormairean (le èifeachdas àrd agus caitheamh uèir ìosal).

Às dèidh tuigse fhaighinn air tùsan 120Vac agus 240Vac, tha tùs 208Vac furasta a thuigsinn cuideachd. ’S e 208V bholtaids loidhne 120V (trì uiread na freumha).

(II)

Às dèidh dhuinn tuigse fhaighinn air siostam bholtaids nan Stàitean Aonaichte, leig dhuinn sùil a thoirt a-nis air bholtaids cuir a-steach cruach AC Ameireaganach.

Tha trì seòrsaichean bholtaids ann airson stèiseanan cosgais AC àbhaisteach a thathas a’ cleachdadh anns na Stàitean Aonaichte, is iad sin 120V, 208V, agus 240Vac. Gu bunaiteach, bidh adhartachadh chompanaidhean pile stèidhichte air na còmhlain bholtaids a tha iad a’ toirt taic dhaibh, 110~120Vac no 200V~240Vac.

Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil an stèisean cosgais le cuir-a-steach 208V cuideachd na chuir-a-steach aon-ìre, chan e 16kw no 22kw mar a thuigeas sinn e coltach ris an cuir-a-steach còig uèirichean trì-ìrean Eòrpach. Ach, chan eil mòran stèiseanan cosgais trì-ìrean anns na Stàitean Aonaichte a chaidh a sgrùdadh timcheall air a’ mhargaidh ach nach deach a lorg fhathast.

Nam measg, 's e ceangal pluga cunbhalach a th' ann an 110~120Vac as urrainn taic a thoirt do chuir-a-steach sruth as àirde de 16A.

Airson stèiseanan cosgais AC le cuir-a-steach 200V~240Vac (208Vac no 240Vac), faodaidh ceann aghaidh na loidhne cuir-a-steach a bhith ann an cruth pluga no crìoch-uidhe càball. Feumaidh dealanair proifeasanta an socaid “bholtaids àrd” le cuir-a-steach 240Vac anns na Stàitean Aonaichte (air a dhèanamh suas de cheithir uèirichean: dà uèir bheò, aon uèir neodrach, agus aon uèir talmhainn) a chrìochnachadh.

Co-dhiù, bu chòir don t-socaid airson pluga cuir-a-steach an stèisein cosgais AC 240Vac a cheangal gèilleadh ri riatanasan NEMA14-50. Is e 50A an sruth giùlain as àirde aige. A rèir riatanasan Inbhe Stàlaidh Dealain Ameireagaidh NFPA 70, cha bu chòir don t-sruth as àirde a chleachdas innealan dealain a bhith nas àirde na 80% den t-socaid ainmichte. Mar sin, chan urrainn don t-sruth as àirde aig stèisean cosgais AC cuir-a-steach 240V le pluga ruighinn ach 40A, le cumhachd de 9.6kW.

(3)

Às dèidh dhuinn beachdachadh air na riatanasan airson taobh cuir a-steach stèisean cosgais AC àbhaisteach Ameireaganach, leig dhuinn an t-slige a sheachnadh agus sùil a thoirt gu dìreach air an taobh toraidh.

Tha taobh toraidh an stèisein cosgais conaltraidh gu math sìmplidh, dìreach grèim a’ ghunna agus càball a’ ghunna a tha a’ freagairt ris a’ ghlacadair ghunna.

Ma bhrabhsas tu làrach-lìn an stèisein conaltraidh anns na Stàitean Aonaichte, gheibh thu a-mach gum bi dà sheòrsa socaid gunna aig stèisean cosgais sam bith, is iad sin an eadar-aghaidh TYPE1 a choinnicheas ri SAE J1772 agus an eadar-aghaidh NACS a choinnicheas ri Tesla SAE J3400.

Gheibhear mion-fhiosrachadh sònraichte mu structar agus meud ceann a’ ghunna agus neach-gleidhidh a’ ghunna le dà eadar-aghaidh anns na h-inbhean co-fhreagarrach.

Gu h-inntinneach, chan eil eadar-dhealachadh sam bith eadar eadar-aghaidh NACS Tesla agus eadar-aghaidh TYPE1 SAE J 1772, leis gu bheil còig uèirichean anns an dà chuid – L/N/PE/CP/PP. Gu dearbh, tha dealbhadh Tesla glè ghlic, leis an dà chuid eadar-aghaidhean DC agus AC mar an aon sheata.

A thaobh margaidh nan càraichean conaltraidh ann an Ameireaga a Tuath, tha an eadar-aghaidh cosgais toraidh ag atharrachadh bhon t-seann eadar-aghaidh TYPE1 chun eadar-aghaidh NACS, agus bidh barrachd is barrachd chàraichean a’ roghnachadh taic a thoirt do eadar-aghaidhean Tesla san àm ri teachd. Cha b’ urrainn do stèiseanan cosgais AC tràtha uidheamaichte le eadar-aghaidhean TYPE1 an NACS ùr a ghearradh.

Gu dearbh, chan eil feum air cus dragh a ghabhail, tha pailteas innealan-atharrachaidh air a’ mhargaidh a chuidicheas tu.

Tha innealan-atharrachaidh cinn gunna teann toirmisgte san inbhe Eòrpach IEC 61851-1:2017, ach chan eil clàsan mar sin ri lorg ann an UL 2594 anns na Stàitean Aonaichte. Chan eil e toirmisgte fon lagh, dìreach cleachd e gu dìreach.

Sin agad e airson taobhan cuir-a-steach is toraidh stèisean cosgais AC àbhaisteach Ameireaganach. Anns an ath artaigil, roinnidh sinn mion-fhiosrachadh dealbhaidh an “taigheadais”.