Ամերիկյան ստանդարտ լիցքավորման կույտի հավաստագրում (III) – AC կույտերի նախագծման մանրամասներ (մուտքային գծի առջևի ծայրը և ելքային թնդանոթի գլխիկը)

Արտադրանքի սկզբունքների տեսանկյունից, ամերիկյան ստանդարտ փոփոխական հոսանքի լիցքավորման կայանները չեն տարբերվում ազգային և եվրոպական ստանդարտներից. երկուսն էլ ծառայում են որպես մեծ էլեկտրական անջատիչներ, որոնք էլեկտրական ցանցից փոփոխական հոսանք են հաղորդում մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչին (OBC), որն այնուհետև փոփոխական հոսանքը փոխակերպում է հաստատուն հոսանքի՝ մարտկոցը լիցքավորելու համար։

Չնայած դրանք ընդհանուր առմամբ նույնն են, այնուամենայնիվ, ազգային և եվրոպական ստանդարտների համեմատ շատ մանրամասներում կան էական տարբերություններ: Հակառակ դեպքում չափազանց հարմար կլինի դրանք ուղղակիորեն վաճառել Միացյալ Նահանգներում՝ առանց որևէ փոփոխության:

(1)

Մինչև Հյուսիսային Ամերիկայի փոփոխական հոսանքի լիցքավորման կայանների մուտքային գծերը քննարկելը, նախ ներկայացնենք Միացյալ Նահանգների փոփոխական հոսանքի էլեկտրական ցանցի լարման համակարգը։

Աշխարհի երկրների մեծ մասի էլեկտրացանցային համակարգերը համապատասխանում են Եվրոպայի (գաղութատիրություն և պատերազմ) էլեկտրացանցային համակարգերին, այսինքն՝ կենցաղային նորմալ լարումը 220V~230Vac 50Hz է, իսկ արդյունաբերական եռաֆազ լարումը՝ 380~400Vac 50Hz: Ակնհայտ է, որ արդյունաբերական էլեկտրաէներգիայի լարումը կենցաղային լարման արմատի՝ գծային և փուլային լարման միջև եղած տարբերության եռապատիկն է:

Միացյալ Նահանգների լարման համակարգը յուրահատուկ է. կենցաղային հիմնական լարումը 120V/240V 60Hz է, իսկ արդյունաբերական հիմնական լարումը՝ 480V/277Vac 60Hz՝ արդյունաբերական օգտագործման համար: Առևտրային կամ բարձր խտության բնակելի նպատակներով օգտագործվող լարումը 120V/208Vac 60Hz է, մինչդեռ որոշ խոշոր ծանր արդյունաբերությունների համար այն 347/600Vac 60Hz է:

Դուք էլ զարմացա՞ծ եք, թե ինչու է Միացյալ Նահանգների լարման համակարգը այդքան քաոսային։

110 Վ լարման օգտագործումը սկիզբ է առել Էդիսոնից։ Հենց Էդիսոնն է հայտնի լամպի գյուտարարությամբ։ Բազմաթիվ փորձարկումներից և համեմատություններից հետո նա պարզեց, որ լամպն ունի ամենաբարձր լուսային արդյունավետությունը և ամենաերկար ծառայության ժամկետը, երբ լարումը 110 Վ էր։ Այսպիսով, 1882 թվականին Էդիսոնը պաշտոնապես շուկա մտցրեց 110 Վ հաստատուն հոսանքի էլեկտրաէներգիա Պերլ Սթրիթ էլեկտրակայանում, որը Միացյալ Նահանգների առաջին առևտրային հաստատուն հոսանքի էլեկտրակայանն էր։

Սակայն մենք բոլորս գիտենք, որ հաստատուն հոսանքն ունի մեծ թերություն՝ մեծ ջերմության կորուստը երկար հեռավորությունների փոխանցման ժամանակ, որը մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիայի վատնում է։ Երկար հեռավորությունների փոխանցման ժամանակ չափազանց էներգիայի կորստից խուսափելու համար Նիկոլա Տեսլան ներկայացրեց իր փոփոխական հոսանքի (AC) համակարգը։ Չնայած փոփոխական հոսանքը, ի վերջո, հաղթեց հաստատուն հոսանքին, այդ ժամանակ ամերիկյան տնային տնտեսություններում և գործարաններում արդեն տեղադրված էին 110 Վ լարման համար նախատեսված հազարավոր սարքեր և սարքեր։

Փոփոխական հոսանքի դարաշրջանին սահուն անցումը հեշտացնելու համար Տեսլան փոխզիջման գնաց. նա նաև փոփոխական հոսանքի տնային լարումը սահմանեց 110 Վ-ի վրա: Սա ոչ միայն պաշտպանեց առկա օգտագործողների սարքավորումների ներդրումները, այլև վերացրեց հանրության վախը բարձր լարման փոփոխական հոսանքից (որն այդ ժամանակ լայնորեն համարվում էր ավելի վնասակար մարդու առողջության համար):

Հետևաբար, Միացյալ Նահանգներում 110 Վ փոփոխական հոսանքի կիրառումը 110 Վ հաստատուն հոսանքի ապահովման արդյունք է։

Էլեկտրաէներգիայի դարաշրջանի գալուստով ինժեներները աստիճանաբար հասկացան, որ Եվրոպայում 220V/240V լարման ավելի ուշ ընդունման համեմատ, Միացյալ Նահանգներում 110V համակարգը ավելի մեծ կորուստներ էր կրում բարձր հզորության էլեկտրաէներգիա փոխանցելիս և պահանջում էր ավելի հաստ պղնձե լարեր՝ տաքացումից խուսափելու համար: Սակայն, եթե մենք համապարփակ կերպով անցնենք 220VAC-ի, արժեքը չափազանց բարձր կլինի: Սարքավորումները, վարդակները, ապահովիչները և նույնիսկ ամբողջ քաղաքի բաշխման ցանցը Միացյալ Նահանգների միլիոնավոր տնային տնտեսություններում՝ բոլորը նախագծված են 110V-ի համաձայն:

Այս պատճառով Միացյալ Նահանգների էլեկտրատեխնիկները հորինել են բարձր ինտելեկտուալ «հողի մեթոդ»՝ բաժանված փուլային տեխնոլոգիա։

Հոսանքի լարի և մեջտեղում գտնվող չեզոք լարի միջև ձևավորվում է 110 Վ/120 Վ լարում, որը հատուկ նախատեսված է փոքր կենցաղային տեխնիկայի, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները, հեռուստացույցները և լամպերը, համար (անվտանգ է և չի տաքանում դիպչելիս):

Երբ երկու լարերը միացվում են իրար, դրանք անմիջապես վերածվում են 220V/240V լարման, որը հատուկ նախագծված է «էլեկտրական վագրերի» համար, ինչպիսիք են օդորակիչները, էլեկտրական ջրատաքացուցիչները և չորանոցները (բարձր արդյունավետությամբ և ցածր լարերի սպառմամբ):

Հասկանալով 120Vac և 240Vac լարման ծագումը, հեշտ է հասկանալ նաև 208Vac-ի ծագումը։ 208V-ը 120V-ի գծային լարումն է (արմատի եռապատիկը)։

(II)

Միացյալ Նահանգների լարման համակարգը հասկանալուց հետո, եկեք նայենք ամերիկյան AC կույտի մուտքային լարմանը։

Միացյալ Նահանգներում սովորական փոփոխական հոսանքի լիցքավորման կայանների համար կան երեք տեսակի լարում՝ 120 Վ, 208 Վ և 240 Վակ։ Հիմնականում, կույտերի լիցքավորման ընկերությունների առաջխաղացումը հիմնված կլինի նրանց կողմից սպասարկվող լարման տիրույթների վրա՝ 110~120 Վակ կամ 200 Վ~240 Վակ։

Պետք է նշել, որ 208 Վ մուտքով լիցքավորման կայանը նույնպես միաֆազ մուտք է, այլ ոչ թե 16 կՎտ կամ 22 կՎտ, քանի որ մենք այն հասկանում ենք որպես եվրոպական եռաֆազ հինգ լարով մուտքի նման։ Այնուամենայնիվ, Միացյալ Նահանգներում շատ քիչ եռաֆազ մուտքով լիցքավորման կայաններ կան, որոնք շուկայում որոնվել են, բայց դեռևս չեն հայտնաբերվել։

Դրանց թվում, 110~120Vac-ը սովորական միացում է, որը կարող է ապահովել առավելագույնը 16A մուտքային հոսանք։

200V~240Vac (208Vac կամ 240Vac) մուտքային լարումով փոփոխական հոսանքի լիցքավորման կայանների համար մուտքային գծի առջևի ծայրը կարող է լինել խրոցակի կամ մալուխային միացման տեսքով: Միացյալ Նահանգներում 240Vac մուտքային «բարձր լարման» վարդակը (բաղկացած է չորս լարերից՝ երկու ակտիվ լար, մեկ չեզոք լար և մեկ հողանցման լար) պետք է կառուցվի մասնագիտացված էլեկտրիկի կողմից:

Ի դեպ, 240V AC լիցքավորման կայանի մուտքային խրոցը միացնելու համար նախատեսված վարդակը պետք է համապատասխանի NEMA14-50 պահանջներին: Դրա առավելագույն հոսանքը 50 Ա է: Ամերիկյան էլեկտրական տեղադրման ստանդարտ NFPA 70 պահանջների համաձայն՝ էլեկտրական սարքերի կողմից օգտագործվող առավելագույն հոսանքը չպետք է գերազանցի անվանական վարդակի 80%-ը: Այսպիսով, 240V մուտքային AC լիցքավորման կայանի առավելագույն հոսանքը խրոցով կարող է հասնել միայն 40 Ա-ի՝ 9.6 կՎտ հզորությամբ:

(3)

Ամերիկյան ստանդարտ AC լիցքավորման կայանի մուտքային կողմի պահանջները քննարկելուց հետո, եկեք բաց թողնենք պատյանը և անմիջապես նայենք ելքային կողմին։

Կապի լիցքավորման կայանի ելքային կողմը շատ պարզ է, միայն ատրճանակի պահոցը և ատրճանակի պահոցին համապատասխանող լարը։

Եթե ​​զննեք Միացյալ Նահանգների կապի կայանի կայքը, կտեսնեք, որ ցանկացած լիցքավորման կայան կապահովի զենքի երկու տեսակի միացման վարդակներ՝ TYPE1 ինտերֆեյս, որը համապատասխանում է SAE J1772 ստանդարտին, և NACS ինտերֆեյս, որը համապատասխանում է Tesla SAE J3400 ստանդարտին։

Երկու ինտերֆեյս ունեցող հրացանի գլխիկի և հրացանի պահոցի կոնկրետ կառուցվածքի և չափերի մանրամասները կարելի է գտնել համապատասխան ստանդարտներում։

Ներքին առումով, Tesla-ի NACS ինտերֆեյսի և SAE J 1772-ի TYPE1 ինտերֆեյսի միջև տարբերություն չկա, որոնք երկուսն էլ բաղկացած են հինգ լարերից՝ L/N/PE/CP/PP: Իհարկե, Tesla-ի դիզայնը շատ խելացի է, քանի որ և՛ DC, և՛ AC ինտերֆեյսները նույն հավաքածուն են:

Հյուսիսային Ամերիկայի կապի կույտերի շուկայի առումով, ելքային լիցքավորման ինտերֆեյսը հին TYPE1 ինտերֆեյսից անցնում է NACS ինտերֆեյսի, և ապագայում ավելի ու ավելի շատ մեքենաներ կընտրեն աջակցել Tesla ինտերֆեյսներին: TYPE1 ինտերֆեյսներով հագեցած վաղ շրջանի AC լիցքավորման կայանները չէին կարողանում լիցքավորել նոր NACS-ը:

Իհարկե, չափազանց անհանգստանալու կարիք չկա, շուկայում կան բազմաթիվ ադապտերներ, որոնք կարող են օգնել ձեզ։

Եվրոպական IEC 61851-1:2017 ստանդարտով ատրճանակի գլխիկի ադապտերները խստիվ արգելված են, սակայն Միացյալ Նահանգներում նման կետեր չկան UL 2594 ստանդարտում: Դա օրենքով արգելված չէ, պարզապես օգտագործեք այն անմիջապես:

Այսքանը ամերիկյան ստանդարտի AC լիցքավորման կայանի մուտքային և ելքային կողմերի մասին։ Հաջորդ հոդվածում մենք կներկայացնենք «պատյանի» նախագծման մանրամասները։