Америкийн стандартын цэнэглэгч овоолгын гэрчилгээ (III) – Хувьсах гүйдлийн овоолгын дизайны дэлгэрэнгүй мэдээлэл (оролтын шугамын урд хэсэг болон гаралтын бууны толгой)

Бүтээгдэхүүний зарчмын үүднээс авч үзвэл Америкийн стандартын хувьсах гүйдлийн цэнэглэх станцууд нь үндэсний болон Европын стандартаас ялгаатай биш бөгөөд эдгээр нь хоёулаа том цахилгаан унтраалга болж, сүлжээнээс тээврийн хэрэгслийн доторх цэнэглэгч (OBC) руу хувьсах гүйдлийн хүчийг дамжуулдаг бөгөөд дараа нь хувьсах гүйдлийн хүчийг тогтмол гүйдлийн хүч болгон хувиргаж, батерейг цэнэглэдэг.

Хэдийгээр тэдгээр нь ерөнхийдөө ижил боловч үндэсний болон Европын стандарттай харьцуулахад олон нарийн ширийн зүйлд мэдэгдэхүйц ялгаа байсаар байна. Үгүй бол тэдгээрийг АНУ-д ямар ч өөрчлөлтгүйгээр шууд зарах нь хэтэрхий тохиромжтой байх болно.

(1)

Хойд Америкийн хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч станцуудын оролтын шугамын талаар хэлэлцэхээсээ өмнө эхлээд АНУ-ын хувьсах гүйдлийн цахилгаан сүлжээний хүчдэлийн системийг танилцуулъя.

Дэлхийн ихэнх орны цахилгаан эрчим хүчний сүлжээний системүүд нь Европын (колоничлол ба дайны) системүүдтэй уялдаатай байдаг, өөрөөр хэлбэл өрхийн хэвийн хүчдэл нь 220В ~ 230В 50Гц, аж үйлдвэрийн гурван фазын хүчдэл нь 380 ~ 400В 50Гц байдаг. Аж үйлдвэрийн цахилгаан эрчим хүчний хүчдэл нь өрхийн хүчдэлийн үндэс буюу шугамын хүчдэл ба фазын хүчдэлийн зөрүүгээс гурав дахин их гэдэг нь илэрхий юм.

АНУ-ын хүчдэлийн систем нь өвөрмөц бөгөөд өрхийн гол хүчдэл нь 120V/240V 60Hz, үйлдвэрлэлийн гол хүчдэл нь 480V/277Vac 60Hz бөгөөд үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглагддаг. Арилжааны болон өндөр нягтралтай орон сууцны зориулалтаар ашигладаг хүчдэл нь 120V/208Vac 60Hz байдаг бол зарим томоохон хүнд үйлдвэрүүдэд 347/600Vac 60Hz байдаг.

АНУ-ын хүчдэлийн систем яагаад ийм эмх замбараагүй байгаад та гайхаж байна уу?

110В хүчдэлийн хэрэглээ нь Эдисоноос гаралтай. Гэрлийн чийдэнг зохион бүтээснээрээ алдартай хүн бол Эдисон юм. Олон туршилт, харьцуулалтын дараа тэрээр 110В хүчдэлтэй үед гэрлийн чийдэн хамгийн өндөр гэрэлтэлтийн үр ашигтай, хамгийн урт ашиглалтын хугацаатай болохыг тогтоожээ. Тиймээс 1882 онд Эдисон АНУ-ын анхны арилжааны тогтмол гүйдлийн цахилгаан станц болох Пөрл Стрийт цахилгаан станцад 110В тогтмол гүйдлийн цахилгааныг албан ёсоор зах зээлд нэвтрүүлжээ.

Гэхдээ бид бүгд шууд гүйдэл нь гол сул талтай гэдгийг мэддэг бөгөөд энэ нь холын зайн дамжуулалтын үед их хэмжээний дулааны алдагдал бөгөөд энэ нь их хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг үрдэг. Холын зайн дамжуулалтын үед хэт их эрчим хүчний алдагдал гарахаас зайлсхийхийн тулд Никола Тесла өөрийн хувьсах гүйдлийн (AC) системийг нэвтрүүлсэн. Хувьсах гүйдэл эцэст нь шууд гүйдлийг ялсан ч тухайн үед Америкийн айл өрх, үйлдвэрүүдэд 110В-д зориулсан мянга мянган цахилгаан хэрэгсэл, төхөөрөмжийг аль хэдийн суурилуулсан байв.

Хувьсах гүйдлийн эрин үе рүү жигд шилжихийн тулд Тесла буулт хийж, мөн гэр ахуйн хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг 110В болгож тогтоосон. Энэ нь зөвхөн одоо байгаа хэрэглэгчдийн тоног төхөөрөмжийн хөрөнгө оруулалтыг хамгаалаад зогсохгүй өндөр хүчдэлийн хувьсах гүйдлийн айдсыг (тухайн үед хүний ​​эрүүл мэндэд илүү хор хөнөөлтэй гэж өргөнөөр үздэг байсан) арилгасан.

Тиймээс АНУ-д 110V хувьсах гүйдлийн хүчийг нэвтрүүлэх нь 110V DC хүчийг хангахтай холбоотой юм.

Цахилгааны эрин үе эхлэхтэй зэрэгцэн инженерүүд Европт 220V/240V хүчдэлийг хожим нэвтрүүлсэнтэй харьцуулахад АНУ-ын 110V систем нь өндөр хүчин чадалтай цахилгаан дамжуулах үед илүү их алдагдал хүлээдэг бөгөөд халаалтаас зайлсхийхийн тулд илүү зузаан зэс утас шаарддаг болохыг аажмаар ойлгосон. Гэхдээ хэрэв бид 220Vac руу цогцоор нь шинэчлэх юм бол өртөг нь хэтэрхий өндөр болно. АНУ даяар сая сая өрхийн цахилгаан хэрэгсэл, залгуур, гал хамгаалагч, тэр ч байтугай хотын бүхэл бүтэн түгээлтийн сүлжээг 110V-д тохируулан бүтээсэн.

Ийм учраас АНУ-ын цахилгааны инженерүүд маш ухаалаг "хөрсний арга" буюу фазын хуваах технологийг зохион бүтээжээ.

Амьд утас болон голд байгаа төвийг сахисан утасны хооронд 110V/120V хүчдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь гар утас, телевизор, гэрлийн чийдэн зэрэг жижиг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд тусгайлан зориулагдсан (аюулгүй бөгөөд хүрэхэд халуун биш).

Хоёр гүйдлийн утсыг хооронд нь давхарлахад тэдгээр нь шууд 220V/240V болж хувирдаг бөгөөд энэ нь агааржуулагч, цахилгаан ус халаагч, хатаагч зэрэг "цахилгаан бар"-уудад зориулан тусгайлан бүтээгдсэн (өндөр үр ашигтай, бага утас зарцуулдаг).

120Vac болон 240Vac-ийн үүслийг ойлгосны дараа 208Vac-ийн үүслийг ойлгоход хялбар болно. 208V нь 120V-ийн шугамын хүчдэл (үндсээс гурав дахин их) юм.

(II)

АНУ-ын хүчдэлийн системийг ойлгосны дараа одоо Америкийн хувьсах гүйдлийн овоолгын оролтын хүчдэлийг авч үзье.

АНУ-д ердийн хувьсах гүйдлийн цэнэглэх станцуудад гурван төрлийн хүчдэл ашигладаг бөгөөд энэ нь 120V, 208V, болон 240Vac юм. Үндсэндээ овоолгын компаниудын сурталчилгаа нь тэдний дэмждэг хүчдэлийн зурвасууд болох 110~120Vac эсвэл 200V~240Vac дээр суурилдаг.

208V оролттой цэнэглэх станц нь Европын гурван фазын таван утастай оролттой төстэй гэж бидний ойлгосноор 16кВт эсвэл 22кВт биш, харин нэг фазын оролт гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч АНУ-д зах зээл дээр хайлт хийсэн боловч одоогоор олдоогүй гурван фазын оролтын цэнэглэх станц маш цөөхөн байна.

Тэдгээрийн дотор 110~120Vac нь 16А-ийн хамгийн их гүйдлийн оролтыг дэмжих боломжтой ердийн залгуур холболт юм.

200V~240Vac (208Vac эсвэл 240Vac) оролттой хувьсах гүйдлийн цэнэглэх станцуудын хувьд оролтын шугамын урд үзүүр нь залгуур эсвэл кабелийн терминал хэлбэртэй байж болно. АНУ-д 240Vac оролттой "өндөр хүчдэлийн" залгуур (дөрвөн утаснаас бүрдэнэ: хоёр хүчдэлийн утас, нэг саармаг утас, нэг газардуулгын утас)-ыг мэргэжлийн цахилгаанчин гүйцэтгэх шаардлагатай.

Дашрамд хэлэхэд, 240Vac хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч станцын оролтын залгуурыг холбох залгуур нь NEMA14-50 стандартын шаардлагыг хангасан байх ёстой. Үүний хамгийн их гүйдэл нь 50A байна. Америкийн Цахилгаан Суурилуулалтын Стандарт NFPA 70-ийн шаардлагын дагуу цахилгаан хэрэгслийн ашигладаг хамгийн их гүйдэл нь нэрлэсэн залгуурын 80%-иас хэтрэхгүй байх ёстой. Тиймээс залгууртай 240V оролтын хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч станцын хамгийн их гүйдэл нь зөвхөн 40A хүрч, 9.6кВт чадалтай.

(3)

Америкийн стандартын хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч станцын оролтын талын шаардлагын талаар хэлэлцсэний дараа бүрхүүлийг алгасаад гаралтын талыг шууд харцгаая.

Харилцаа холбооны цэнэглэгч станцын гаралтын тал нь маш энгийн, зөвхөн бууны суурь болон бууны суурьтай тохирох бууны кабель л байдаг.

Хэрэв та АНУ-ын холбооны станцын вэбсайтыг үзвэл аливаа цэнэглэх станц нь SAE J1772-той нийцсэн TYPE1 интерфэйс болон Tesla SAE J3400-тэй нийцсэн NACS интерфэйс гэсэн хоёр төрлийн бууны залгууртай болохыг олж мэдэх болно.

Хоёр холболттой бууны толгой болон бууны суурьны тодорхой бүтэц, хэмжээний дэлгэрэнгүй мэдээллийг холбогдох стандартаас олж болно.

Дотооддоо Tesla-ийн NACS интерфэйс болон SAE J 1772-ийн TYPE1 интерфэйсийн хооронд ямар ч ялгаа байхгүй бөгөөд хоёулаа L/N/PE/CP/PP гэсэн таван утаснаас бүрдэнэ. Мэдээжийн хэрэг, Tesla-ийн дизайн нь маш ухаалаг бөгөөд DC болон AC интерфэйсүүд хоёулаа ижил багцтай.

Хойд Америкийн холбооны овоолгын зах зээлийн хувьд гаралтын цэнэглэх интерфэйс нь хуучны TYPE1 интерфэйсээс NACS интерфэйс рүү шилжиж байгаа бөгөөд ирээдүйд улам олон машин Tesla интерфэйсийг дэмжихээр сонгох болно. TYPE1 интерфэйсээр тоноглогдсон анхны хувьсах гүйдлийн цэнэглэх станцууд шинэ NACS-ийг цэнэглэх боломжгүй байсан.

Мэдээж хэрэг, хэт их санаа зовох хэрэггүй, зах зээл дээр танд тусалж чадах олон тооны адаптерууд байдаг.

Бууны толгойн адаптерийг Европын IEC 61851-1:2017 стандартад хатуу хориглосон байдаг боловч АНУ-ын UL 2594-д ийм заалт байдаггүй. Үүнийг хуулиар хориглоогүй тул шууд ашиглаарай.

Америкийн стандартын хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч станцын оролт болон гаралтын талууд энэ бүгд. Дараагийн нийтлэлд бид "орон сууц"-ны дизайны дэлгэрэнгүй мэдээллийг хуваалцах болно.