ການຮັບຮອງເສົາສາກໄຟມາດຕະຖານອາເມລິກາ (III) - ລາຍລະອຽດການອອກແບບຂອງເສົາ AC (ປາຍດ້ານໜ້າຂອງສາຍປ້ອນ ແລະ ຫົວປືນສົ່ງອອກ)

ຈາກທັດສະນະຂອງຫຼັກການຜະລິດຕະພັນ, ສະຖານີສາກໄຟ AC ມາດຕະຖານຂອງອາເມລິກາບໍ່ແຕກຕ່າງຈາກມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດ ແລະ ເອີຣົບ - ທັງສອງຢ່າງນີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສະວິດໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່, ນຳໄຟຟ້າ AC ຈາກຕາຂ່າຍໄຟຟ້າໄປຫາເຄື່ອງສາກໄຟໃນລົດ (OBC) ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະປ່ຽນພະລັງງານ AC ເປັນພະລັງງານ DC ເພື່ອສາກແບັດເຕີຣີພະລັງງານ.

ເຖິງແມ່ນວ່າໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວພວກມັນຈະຄືກັນ, ແຕ່ຍັງມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລາຍລະອຽດຫຼາຍຢ່າງເມື່ອທຽບກັບມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດ ແລະ ເອີຣົບ. ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈະສະດວກເກີນໄປທີ່ຈະຂາຍພວກມັນໂດຍກົງໃນສະຫະລັດໂດຍບໍ່ມີການດັດແປງໃດໆ.

(1)

ກ່ອນທີ່ຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບສາຍປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງສະຖານີສາກໄຟ AC ໃນອາເມລິກາເໜືອ, ກ່ອນອື່ນໃຫ້ພວກເຮົາແນະນຳລະບົບແຮງດັນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC ໃນສະຫະລັດກ່ອນ.

ລະບົບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງປະເທດສ່ວນໃຫຍ່ໃນໂລກແມ່ນສອດຄ່ອງກັບລະບົບຂອງເອີຣົບ (ລັດທິອານານິຄົມ ແລະ ສົງຄາມ), ນັ້ນຄືແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນປົກກະຕິແມ່ນ 220V ~ 230Vac 50Hz, ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າສາມເຟສຂອງອຸດສາຫະກຳແມ່ນ 380 ~ 400Vac 50Hz. ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງໄຟຟ້າອຸດສາຫະກຳແມ່ນສາມເທົ່າຂອງຮາກຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນ - ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແຮງດັນໄຟຟ້າສາຍ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າເຟສ.

ລະບົບແຮງດັນໄຟຟ້າໃນສະຫະລັດອາເມລິກາແມ່ນເປັນເອກະລັກ, ໂດຍແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນຫຼັກແມ່ນ 120V/240V 60Hz ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າອຸດສາຫະກໍາຫຼັກແມ່ນ 480V/277Vac 60Hz ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາ. ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ສໍາລັບຈຸດປະສົງທາງການຄ້າ ຫຼື ທີ່ຢູ່ອາໄສທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງແມ່ນ 120V/208Vac 60Hz, ໃນຂະນະທີ່ສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາໜັກຂະໜາດໃຫຍ່ບາງແຫ່ງແມ່ນ 347/600Vac 60Hz.

ເຈົ້າຍັງແປກໃຈບໍ່ວ່າເປັນຫຍັງລະບົບແຮງດັນໄຟຟ້າໃນສະຫະລັດຈຶ່ງວຸ້ນວາຍຫຼາຍ.

ການໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າ 110V ມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກເອດີສັນ. ເອດີສັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນການປະດິດຫລອດໄຟ. ຫຼັງຈາກການທົດລອງ ແລະ ການປຽບທຽບຫຼາຍຄັ້ງ, ລາວພົບວ່າຫລອດໄຟມີປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງສູງສຸດ ແລະ ມີອາຍຸການໃຊ້ງານດົນທີ່ສຸດເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າແມ່ນ 110V. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນປີ 1882, ເອດີສັນຈຶ່ງໄດ້ນຳສະເໜີໄຟຟ້າ DC 110V ຢ່າງເປັນທາງການສູ່ຕະຫຼາດທີ່ສະຖານີໄຟຟ້າ Pearl Street, ເຊິ່ງເປັນໂຮງງານໄຟຟ້າ DC ທາງການຄ້າແຫ່ງທຳອິດໃນສະຫະລັດ.

ແຕ່ພວກເຮົາທຸກຄົນຮູ້ວ່າກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງມີຂໍ້ເສຍປຽບທີ່ສຳຄັນ, ເຊິ່ງແມ່ນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງຮຸນແຮງໃນລະຫວ່າງການສົ່ງໄຟຟ້າໄລຍະທາງໄກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເສຍພະລັງງານໄຟຟ້າຫຼາຍ. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປໃນລະຫວ່າງການສົ່ງໄຟຟ້າໄລຍະທາງໄກ, Nikola Tesla ໄດ້ນຳສະເໜີລະບົບກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ຂອງລາວ. ເຖິງແມ່ນວ່າກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບໃນທີ່ສຸດຈະເອົາຊະນະກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ແຕ່ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ ແລະ ອຸປະກອນຫຼາຍພັນອັນທີ່ອຸທິດໃຫ້ກັບ 110V ໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງແລ້ວໃນຄົວເຮືອນ ແລະ ໂຮງງານໃນອາເມລິກາໃນເວລານັ້ນ.

ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ຍຸກສະໄໝຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບມີຄວາມລຽບງ່າຍ, Tesla ໄດ້ປະນີປະນອມ: ລາວຍັງໄດ້ຕັ້ງແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນຂອງກະແສໄຟຟ້າສະລັບຢູ່ທີ່ 110V. ສິ່ງນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ປົກປ້ອງການລົງທຶນໃນອຸປະກອນຂອງຜູ້ໃຊ້ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງໄດ້ລົບລ້າງຄວາມຢ້ານກົວຂອງປະຊາຊົນກ່ຽວກັບກະແສໄຟຟ້າສະລັບແຮງດັນສູງ (ເຊິ່ງເຊື່ອກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສຸຂະພາບຂອງມະນຸດຫຼາຍກວ່າໃນເວລານັ້ນ).

ດັ່ງນັ້ນ, ການຮັບຮອງເອົາພະລັງງານ AC 110V ໃນສະຫະລັດແມ່ນຜົນມາຈາກການຮອງຮັບພະລັງງານ DC 110V.

ດ້ວຍການມາເຖິງຂອງຍຸກໄຟຟ້າ, ວິສະວະກອນຄ່ອຍໆຮັບຮູ້ວ່າເມື່ອທຽບກັບການຮັບຮອງເອົາແຮງດັນ 220V/240V ໃນເອີຣົບໃນພາຍຫຼັງ, ລະບົບ 110V ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຫຼາຍກວ່າເມື່ອສົ່ງໄຟຟ້າພະລັງງານສູງ ແລະ ຕ້ອງການສາຍທອງແດງທີ່ໜາກວ່າເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ແຕ່ຖ້າພວກເຮົາຍົກລະດັບເປັນ 220Vac ຢ່າງຄົບຖ້ວນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈະສູງເກີນໄປ. ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ, ປລັກໄຟ, ຟິວ, ແລະແມ້ກະທັ້ງເຄືອຂ່າຍການແຈກຢາຍທັງໝົດຂອງເມືອງໃນຫຼາຍລ້ານຄົວເຮືອນທົ່ວສະຫະລັດແມ່ນຖືກອອກແບບຕາມ 110V.

ດ້ວຍເຫດຜົນນີ້, ນັກວິສະວະກອນໄຟຟ້າໃນສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ປະດິດ “ວິທີການດິນ” ທີ່ສະຫຼາດສູງ - ເທັກໂນໂລຢີແບ່ງໄລຍະ.

ລະຫວ່າງສາຍໄຟທີ່ມີຊີວິດ ແລະ ສາຍໄຟທີ່ເປັນກາງຢູ່ກາງ, ແຮງດັນໄຟຟ້າ 110V/120V ຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດສຳລັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນຂະໜາດນ້ອຍເຊັ່ນ: ໂທລະສັບມືຖື, ໂທລະທັດ ແລະ ຫລອດໄຟ (ປອດໄພ ແລະ ບໍ່ຮ້ອນເມື່ອສຳຜັດ).

ເມື່ອສາຍໄຟທີ່ມີຊີວິດສອງສາຍຖືກວາງຊ້ອນກັນ, ພວກມັນຈະປ່ຽນເປັນໄຟຟ້າ 220V/240V ທັນທີ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາສະເພາະສຳລັບ "ເສືອໄຟຟ້າ" ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງປັບອາກາດ, ເຄື່ອງເຮັດນ້ຳອຸ່ນໄຟຟ້າ, ແລະ ເຄື່ອງອົບແຫ້ງ (ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ໃຊ້ສາຍໄຟຕ່ຳ).

ຫຼັງຈາກເຂົ້າໃຈຕົ້ນກຳເນີດຂອງ 120Vac ແລະ 240Vac ແລ້ວ, ຕົ້ນກຳເນີດຂອງ 208Vac ກໍ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍເຊັ່ນກັນ. 208V ແມ່ນແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟຟ້າ 120V (ສາມເທົ່າຂອງຮາກ).

(II)

ຫຼັງຈາກເຂົ້າໃຈລະບົບແຮງດັນໄຟຟ້າໃນສະຫະລັດອາເມລິກາແລ້ວ, ໃຫ້ພວກເຮົາມາເບິ່ງແຮງດັນໄຟຟ້າຂາເຂົ້າຂອງກອງໄຟຟ້າ AC ຂອງອາເມລິກາ.

ມີແຮງດັນໄຟຟ້າສາມປະເພດສຳລັບສະຖານີສາກໄຟ AC ທຳມະດາທີ່ໃຊ້ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາຄື 120V, 208V, ແລະ 240Vac. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ການສົ່ງເສີມບໍລິສັດຕອກເສົາໄຟຟ້າຈະອີງໃສ່ແຖບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ພວກເຂົາຮອງຮັບ, 110~120Vac ຫຼື 200V~240Vac.

ຄວນສັງເກດວ່າສະຖານີສາກໄຟທີ່ມີຂາເຂົ້າ 208V ຍັງເປັນຂາເຂົ້າແບບເຟສດຽວ, ບໍ່ແມ່ນ 16kw ຫຼື 22kw ເພາະພວກເຮົາເຂົ້າໃຈວ່າມັນຄ້າຍຄືກັບຂາເຂົ້າແບບສາມເຟສຫ້າສາຍຂອງເອີຣົບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີສະຖານີສາກໄຟແບບສາມເຟສໜ້ອຍຫຼາຍໃນສະຫະລັດອາເມລິກາທີ່ໄດ້ຖືກຄົ້ນຫາທົ່ວຕະຫຼາດແຕ່ຍັງບໍ່ທັນພົບເຫັນເທື່ອ.

ໃນນັ້ນ, 110~120Vac ແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ປລັກທຳມະດາທີ່ສາມາດຮອງຮັບກະແສໄຟຟ້າເຂົ້າສູງສຸດ 16A.

ສຳລັບສະຖານີສາກໄຟ AC ທີ່ມີອິນພຸດ 200V~240Vac (208Vac ຫຼື 240Vac), ປາຍດ້ານໜ້າຂອງສາຍອິນພຸດສາມາດຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງປລັກ ຫຼື ສາຍຂົ້ວ. ປລັກ “ແຮງດັນສູງ” ທີ່ມີອິນພຸດ 240Vac ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ (ປະກອບດ້ວຍສາຍສີ່ສາຍ: ສາຍໄຟຟ້າສອງສາຍ, ສາຍກາງໜຶ່ງສາຍ, ແລະ ສາຍດິນໜຶ່ງສາຍ) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂໂດຍຊ່າງໄຟຟ້າມືອາຊີບ.

ອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ຊັອກເກັດສຳລັບເຊື່ອມຕໍ່ປລັກອິນເຂົ້າຂອງສະຖານີສາກໄຟ AC 240Vac ຄວນປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງ NEMA14-50. ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດຂອງມັນແມ່ນ 50A. ອີງຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງມາດຕະຖານການຕິດຕັ້ງໄຟຟ້າອາເມລິກາ NFPA 70, ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດທີ່ໃຊ້ໂດຍອຸປະກອນໄຟຟ້າບໍ່ຄວນເກີນ 80% ຂອງຊັອກເກັດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ. ດັ່ງນັ້ນ, ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດຂອງສະຖານີສາກໄຟ AC 240V ທີ່ມີປລັກສາມາດບັນລຸໄດ້ພຽງແຕ່ 40A, ດ້ວຍພະລັງງານ 9.6kW.

(3)

ຫຼັງຈາກປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຂໍ້ກຳນົດສຳລັບດ້ານປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງສະຖານີສາກໄຟ AC ມາດຕະຖານອາເມລິກາແລ້ວ, ໃຫ້ພວກເຮົາຂ້າມເປືອກ ແລະ ເບິ່ງໂດຍກົງທີ່ດ້ານສົ່ງອອກ.

ດ້ານອອກຂອງສະຖານີສາກໄຟສື່ສານແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍ, ພຽງແຕ່ບ່ອນວາງປືນ ແລະ ສາຍປືນທີ່ກົງກັບບ່ອນວາງປືນ.

ຖ້າທ່ານເບິ່ງເວັບໄຊທ໌ສະຖານີສື່ສານໃນສະຫະລັດ, ທ່ານຈະພົບວ່າສະຖານີສາກໄຟໃດໆກໍ່ຈະມີຊັອກເກັດປືນສອງປະເພດຄື: ອິນເຕີເຟດ TYPE1 ທີ່ຕອບສະໜອງ SAE J1772 ແລະ ອິນເຕີເຟດ NACS ທີ່ຕອບສະໜອງ Tesla SAE J3400.

ລາຍລະອຽດໂຄງສ້າງ ແລະ ຂະໜາດສະເພາະຂອງຫົວປືນ ແລະ ຕົວຍຶດປືນທີ່ມີສອງອິນເຕີເຟດສາມາດພົບໄດ້ໃນມາດຕະຖານທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.

ພາຍໃນ, ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງອິນເຕີເຟດ NACS ຂອງ Tesla ແລະອິນເຕີເຟດ TYPE1 ຂອງ SAE J 1772, ທັງສອງປະກອບດ້ວຍຫ້າສາຍຄື L/N/PE/CP/PP. ແນ່ນອນ, ການອອກແບບຂອງ Tesla ແມ່ນສະຫຼາດຫຼາຍ, ໂດຍທັງອິນເຕີເຟດ DC ແລະ AC ເປັນຊຸດດຽວກັນ.

ໃນດ້ານຕະຫຼາດເສົາໄຟຟ້າສື່ສານໃນອາເມລິກາເໜືອ, ອິນເຕີເຟດການສາກໄຟຜົນຜະລິດກຳລັງປ່ຽນຈາກອິນເຕີເຟດ TYPE1 ແບບເກົ່າໄປສູ່ອິນເຕີເຟດ NACS, ແລະລົດຫຼາຍຄັນຈະເລືອກທີ່ຈະຮອງຮັບອິນເຕີເຟດ Tesla ໃນອະນາຄົດ. ສະຖານີສາກໄຟ AC ລຸ້ນກ່ອນໆທີ່ມີອິນເຕີເຟດ TYPE1 ບໍ່ສາມາດສາກໄຟ NACS ລຸ້ນໃໝ່ໄດ້.

ແນ່ນອນ, ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງກັງວົນຫຼາຍເກີນໄປ, ມີອະແດບເຕີຫຼາຍຊະນິດຢູ່ໃນຕະຫຼາດທີ່ສາມາດຊ່ວຍທ່ານໄດ້.

ຕົວປັບຫົວປືນຖືກຫ້າມຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນມາດຕະຖານເອີຣົບ IEC 61851-1:2017, ແຕ່ຂໍ້ດັ່ງກ່າວບໍ່ພົບໃນ UL 2594 ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ. ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກຫ້າມໂດຍກົດໝາຍ, ພຽງແຕ່ໃຊ້ມັນໂດຍກົງ.

ນັ້ນແມ່ນທັງໝົດສຳລັບດ້ານເຂົ້າ ແລະ ສົ່ງອອກຂອງສະຖານີສາກໄຟ AC ມາດຕະຖານອາເມລິກາ. ໃນບົດຄວາມຕໍ່ໄປ, ພວກເຮົາຈະແບ່ງປັນລາຍລະອຽດການອອກແບບຂອງ "ເຮືອນ".