ამერიკული სტანდარტული დამტენი გროვების სერტიფიცირება (III) - ცვლადი დენის გროვების დიზაინის დეტალები (შემავალი ხაზის წინა ბოლო და გამომავალი დენთის თავი)

პროდუქტის პრინციპების თვალსაზრისით, ამერიკული სტანდარტული ცვლადი დენის დამტენი სადგურები არაფრით განსხვავდება ეროვნული და ევროპული სტანდარტებისგან - ორივე მათგანი დიდი ელექტრო ჩამრთველის ფუნქციას ასრულებს, რომლებიც ქსელიდან ცვლად დენს ავტომობილში ჩაშენებულ დამტენამდე (OBC) ატარებენ, რომელიც შემდეგ ცვლად დენას მუდმივ დენად გარდაქმნის აკუმულატორის დასატენად.

მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ზოგადად იდენტურია, ეროვნულ და ევროპულ სტანდარტებთან შედარებით, ბევრ დეტალში მაინც არსებობს მნიშვნელოვანი განსხვავებები. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ძალიან მოსახერხებელი იქნებოდა მათი პირდაპირ გაყიდვა შეერთებულ შტატებში ყოველგვარი მოდიფიკაციის გარეშე.

(1)

ჩრდილოეთ ამერიკის ცვლადი დენის დამტენი სადგურების შეყვანის ხაზებზე საუბარის დაწყებამდე, ჯერ წარმოგიდგინოთ შეერთებული შტატების ცვლადი დენის ელექტროგადამცემი ქსელის ძაბვის სისტემა.

მსოფლიოს ქვეყნების უმეტესობის ელექტროქსელის სისტემები ევროპის (კოლონიალიზმისა და ომის) ელექტროქსელურ სისტემებს შეესაბამება, ანუ საყოფაცხოვრებო ქსელის ნორმალური ძაბვაა 220 ვოლტი~230 ვაციუმი 50 ჰერცი, ხოლო სამრეწველო სამფაზიანი ძაბვაა 380~400 ვაციუმი 50 ჰერცი. აშკარაა, რომ სამრეწველო ელექტროენერგიის ძაბვა საყოფაცხოვრებო ძაბვის ფესვის სამჯერ აღემატება - ხაზის ძაბვასა და ფაზის ძაბვას შორის სხვაობას.

ამერიკის შეერთებულ შტატებში ძაბვის სისტემა უნიკალურია, სადაც საყოფაცხოვრებო მოხმარებისთვის განკუთვნილი ძაბვაა 120 ვ/240 ვ 60 ჰერცი, ხოლო სამრეწველო მოხმარებისთვის განკუთვნილი ძაბვაა 480 ვ/277 ვ აკუმულატორი 60 ჰერცი. კომერციული ან მაღალი სიმკვრივის საცხოვრებელი მიზნებისთვის გამოყენებული ძაბვაა 120 ვ/208 ვ აკუმულატორი 60 ჰერცი, ხოლო ზოგიერთი მსხვილი მძიმე ინდუსტრიისთვის ის 347/600 ვ აკუმულატორი 60 ჰერცი.

თქვენც გაგიკვირდათ, რატომ არის შეერთებულ შტატებში ძაბვის სისტემა ასეთი ქაოტური?

110 ვოლტიანი ძაბვის გამოყენება ედისონისგან მომდინარეობს. ეს ედისონია, რომელიც ცნობილია ნათურის გამოგონებით. მრავალი ექსპერიმენტისა და შედარების შემდეგ, მან აღმოაჩინა, რომ ნათურას ყველაზე მაღალი სინათლის ეფექტურობა და ყველაზე ხანგრძლივი მომსახურების ვადა ჰქონდა, როდესაც ძაბვა 110 ვოლტი იყო. ამიტომ, 1882 წელს, ედისონმა ოფიციალურად შემოიტანა 110 ვოლტიანი მუდმივი დენის ელექტროენერგია ბაზარზე პერლ სტრიტის ელექტროსადგურში, რომელიც შეერთებულ შტატებში პირველი კომერციული მუდმივი დენის ელექტროსადგური იყო.

თუმცა, ყველამ ვიცით, რომ მუდმივ დენს აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლი, რომელიც დიდ მანძილზე გადაცემის დროს სითბოს მნიშვნელოვანი დანაკარგია, რაც დიდი რაოდენობით ელექტროენერგიას ხარჯავს. დიდ მანძილზე გადაცემის დროს ენერგიის ჭარბი დანაკარგის თავიდან ასაცილებლად, ნიკოლა ტესლამ შემოიღო თავისი ცვლადი დენის (AC) სისტემა. მიუხედავად იმისა, რომ ცვლადმა დენმა საბოლოოდ დაამარცხა მუდმივ დენს, იმ დროს ამერიკულ ოჯახებსა და ქარხნებში უკვე დამონტაჟებული იყო 110 ვოლტიან ძაბვაზე მომუშავე ათასობით ტექნიკა და მოწყობილობა.

ცვლადი დენის ეპოქაზე შეუფერხებლად გადასვლის მიზნით, ტესლამ კომპრომისზე წავიდა: მან ასევე დაადგინა ცვლადი დენის საყოფაცხოვრებო ძაბვა 110 ვოლტზე. ამან არა მხოლოდ დაიცვა არსებული მომხმარებლების აღჭურვილობაში ინვესტიციები, არამედ გააქარწყლა საზოგადოების შიში მაღალი ძაბვის ცვლადი დენის მიმართ (რომელიც იმ დროს ფართოდ ითვლებოდა ადამიანის ჯანმრთელობისთვის უფრო მავნედ).

ამრიგად, შეერთებულ შტატებში 110 ვოლტიანი ცვლადი დენის დანერგვა 110 ვოლტიანი მუდმივი დენის გამოყენების შედეგია.

ელექტროენერგიის ეპოქის დადგომასთან ერთად, ინჟინრებმა თანდათან გააცნობიერეს, რომ ევროპაში 220 ვ/240 ვ ძაბვის შემდგომ დანერგვასთან შედარებით, შეერთებულ შტატებში 110 ვ სისტემას უფრო დიდი დანაკარგები ჰქონდა მაღალი სიმძლავრის ელექტროენერგიის გადაცემისას და გადახურების თავიდან ასაცილებლად უფრო სქელი სპილენძის მავთულები სჭირდებოდა. თუმცა, თუ ყოვლისმომცველად 220 ვოლტზე გადავალთ, ღირებულება ძალიან მაღალი იქნება. ტექნიკა, სოკეტები, დაუკრავენები და მთელი ქალაქის გამანაწილებელი ქსელიც კი მილიონობით ოჯახში მთელ შეერთებულ შტატებში, ყველა მათგანი 110 ვოლტისთვისაა შექმნილი.

სწორედ ამ მიზეზით, შეერთებულ შტატებში ელექტროინჟინრებმა გამოიგონეს უაღრესად ინტელექტუალური „ნიადაგის მეთოდი“ - გაყოფილი ფაზის ტექნოლოგია.

შუაში არსებულ ძაბვის მქონე მავთულსა და ნეიტრალურ მავთულს შორის წარმოიქმნება 110 ვ/120 ვ ძაბვა, რომელიც სპეციალურად შექმნილია მცირე ზომის საყოფაცხოვრებო ტექნიკისთვის, როგორიცაა მობილური ტელეფონები, ტელევიზორები და ნათურები (უსაფრთხოა და შეხებისას არ ცხელდება).

როდესაც ორი ძაბვის მავთული ერთმანეთზეა დაწყობილი, ისინი მყისიერად გარდაიქმნებიან 220V/240V დენად, რომელიც სპეციალურად შექმნილია „ელექტრო ვეფხვებისთვის“, როგორიცაა კონდიციონერები, ელექტრო წყლის გამაცხელებლები და საშრობები (მაღალი ეფექტურობით და დაბალი მავთულის მოხმარებით).

120Vac და 240Vac ძაბვის წარმოშობის გაგების შემდეგ, 208Vac-ის წარმოშობაც ადვილი გასაგებია. 208V არის 120V-ის ხაზის ძაბვა (ფესვის სამჯერ მეტი).

(II)

ამერიკის შეერთებულ შტატებში ძაბვის სისტემის გაგების შემდეგ, ახლა განვიხილოთ ამერიკული ცვლადი დენის წყობის შეყვანის ძაბვა.

შეერთებულ შტატებში ჩვეულებრივი ცვლადი დენის დამტენი სადგურებისთვის სამი ტიპის ძაბვა არსებობს: 120 ვოლტი, 208 ვოლტი და 240 ვოლტი ცვლადი დენის. ძირითადად, დამტენი კომპანიების პოპულარიზაცია მათ მიერ მხარდაჭერილი ძაბვის დიაპაზონებზე იქნება დამოკიდებული: 110~120 ვოლტი ცვლადი დენის ან 200 ვოლტი~240 ვოლტი ცვლადი დენის.

აღსანიშნავია, რომ 208 ვოლტიანი დამტენი სადგურიც ერთფაზიანია და არა 16 კვტ ან 22 კვტ, როგორც ჩვენ გვესმის, ევროპული სამფაზიანი ხუთსადენიანი დამტენის მსგავსია. თუმცა, შეერთებულ შტატებში ძალიან ცოტა სამფაზიანი დამტენი სადგურია, რომლებიც ბაზარზე მოიძებნა, მაგრამ ჯერ არ არის ნაპოვნი.

მათ შორის, 110~120Vac არის ჩვეულებრივი შტეფსელის შეერთება, რომელსაც შეუძლია 16A მაქსიმალური შემავალი დენის მხარდაჭერა.

200V~240Vac (208Vac ან 240Vac) შესასვლელი ძაბვის მქონე ცვლადი დენის დამტენი სადგურებისთვის, შესასვლელი ხაზის წინა ბოლო შეიძლება იყოს შტეფსელის ან საკაბელო ტერმინალის სახით. შეერთებულ შტატებში 240Vac შესასვლელი „მაღალი ძაბვის“ სოკეტი (რომელიც შედგება ოთხი მავთულისგან: ორი ძაბვის მავთული, ერთი ნეიტრალური მავთული და ერთი დამიწების მავთული) უნდა დაამონტაჟოს პროფესიონალმა ელექტრიკოსმა.

სხვათა შორის, 240 ვოლტიანი ცვლადი დენის დამტენი სადგურის შემაერთებელი შტეფსელი უნდა შეესაბამებოდეს NEMA14-50-ის მოთხოვნებს. მისი მაქსიმალური გამტარუნარიანობაა 50 ა. ამერიკული ელექტრო ინსტალაციის სტანდარტის NFPA 70 მოთხოვნების თანახმად, ელექტრომოწყობილობების მიერ გამოყენებული მაქსიმალური დენი არ უნდა აღემატებოდეს ნომინალური შტეფსელის 80%-ს. ამრიგად, შტეფსელიანი 240 ვოლტიანი შემავალი ცვლადი დენის დამტენი სადგურის მაქსიმალური დენი შეიძლება მიაღწიოს მხოლოდ 40 ა-ს, 9.6 კვტ სიმძლავრით.

(3)

ამერიკული სტანდარტის ცვლადი დენის დამტენი სადგურის შეყვანის მხარის მოთხოვნების განხილვის შემდეგ, მოდით, გამოვტოვოთ ეს საკითხი და პირდაპირ გამომავალ მხარეს შევხედოთ.

საკომუნიკაციო დამტენი სადგურის გამომავალი მხარე ძალიან მარტივია, მხოლოდ იარაღის დამჭერი და იარაღის კაბელია, რომელიც იარაღის დამჭერს შეესაბამება.

თუ შეერთებულ შტატებში საკომუნიკაციო სადგურის ვებსაიტს დაათვალიერებთ, აღმოაჩენთ, რომ ნებისმიერი დამტენი სადგური უზრუნველყოფს იარაღის ორი ტიპის ბუდეს, კერძოდ, TYPE1 ინტერფეისს, რომელიც აკმაყოფილებს SAE J1772 სტანდარტს და NACS ინტერფეისს, რომელიც აკმაყოფილებს Tesla SAE J3400 სტანდარტს.

ორი ინტერფეისის მქონე იარაღის თავისა და იარაღის დამჭერის სპეციფიკური სტრუქტურისა და ზომის დეტალები შეგიძლიათ იხილოთ შესაბამის სტანდარტებში.

შიდა თვალსაზრისით, Tesla-ს NACS ინტერფეისსა და SAE J 1772-ის TYPE1 ინტერფეისს შორის არანაირი განსხვავება არ არის, ორივე ხუთი მავთულისგან შედგება – L/N/PE/CP/PP. რა თქმა უნდა, Tesla-ს დიზაინი ძალიან ჭკვიანურია, რადგან როგორც DC, ასევე AC ინტერფეისები ერთი და იგივე ნაკრებია.

ჩრდილოეთ ამერიკის საკომუნიკაციო პილების ბაზრის თვალსაზრისით, გამომავალი დამუხტვის ინტერფეისი ძველმოდური TYPE1 ინტერფეისიდან NACS ინტერფეისზე გადადის და მომავალში სულ უფრო მეტი მანქანა აირჩევს Tesla-ს ინტერფეისების მხარდაჭერას. TYPE1 ინტერფეისებით აღჭურვილი ადრეული AC დამუხტვის სადგურები ვერ ახერხებდნენ ახალი NACS-ის დატენვას.

რა თქმა უნდა, არ არის საჭირო ზედმეტად ფიქრი, ბაზარზე უამრავი ადაპტერია, რომელიც დაგეხმარებათ.

ევროპული სტანდარტის IEC 61851-1:2017 მიხედვით, იარაღის თავის ადაპტერები მკაცრად აკრძალულია, თუმცა შეერთებულ შტატებში UL 2594-ში ასეთი პუნქტები არ გვხვდება. ეს კანონით აკრძალული არ არის, უბრალოდ გამოიყენეთ პირდაპირ.

ეს ყველაფერია ამერიკული სტანდარტის ცვლადი დენის დამტენი სადგურის შესასვლელი და გამოსასვლელი მხარეებისთვის. შემდეგ სტატიაში ჩვენ გაგიზიარებთ „კორპუსის“ დიზაინის დეტალებს.