امریکن اسٹینڈرڈ چارجنگ پائل سرٹیفیکیشن (III) - AC ڈھیروں کے ڈیزائن کی تفصیلات (ان پٹ لائن کے سامنے والے سرے اور آؤٹ پٹ گن ہیڈ)

مصنوعات کے اصولوں کے نقطہ نظر سے، امریکی معیاری AC چارجنگ اسٹیشن قومی اور یورپی معیارات سے مختلف نہیں ہیں - یہ دونوں بڑے برقی سوئچ کے طور پر کام کرتے ہیں، گاڑی میں گرڈ سے آن بورڈ چارجر (OBC) تک AC پاور چلاتے ہیں، جو پھر AC پاور کو DC پاور میں تبدیل کر کے پاور بیٹری کو چارج کرتے ہیں۔

اگرچہ وہ عام طور پر ایک جیسے ہوتے ہیں، پھر بھی قومی اور یورپی معیارات کے مقابلے میں بہت سی تفصیلات میں نمایاں فرق موجود ہیں۔ بصورت دیگر، بغیر کسی ترمیم کے انہیں براہ راست امریکہ میں فروخت کرنا بہت آسان ہوگا۔

(1)

شمالی امریکہ کے AC چارجنگ اسٹیشنوں کی ان پٹ لائنوں پر بات کرنے سے پہلے، آئیے سب سے پہلے امریکہ میں AC پاور گرڈ کے وولٹیج سسٹم کو متعارف کراتے ہیں۔

دنیا کے بیشتر ممالک کے پاور گرڈ سسٹم یورپ (نوآبادیات اور جنگ) کے ساتھ منسلک ہیں، یعنی عام گھریلو وولٹیج 220V~230Vac 50Hz ہے، اور صنعتی تھری فیز وولٹیج 380~400Vac 50Hz ہے۔ یہ واضح ہے کہ صنعتی بجلی کا وولٹیج گھریلو وولٹیج کی جڑ سے تین گنا ہے – لائن وولٹیج اور فیز وولٹیج کے درمیان فرق۔

ریاستہائے متحدہ میں وولٹیج کا نظام منفرد ہے، جس میں مین اسٹریم گھریلو وولٹیج 120V/240V 60Hz ہے اور صنعتی استعمال کے لیے مین اسٹریم انڈسٹریل وولٹیج 480V/277Vac 60Hz ہے۔ تجارتی یا زیادہ کثافت والے رہائشی مقاصد کے لیے استعمال ہونے والا وولٹیج 120V/208Vac 60Hz ہے، جب کہ کچھ بڑی بھاری صنعتوں کے لیے یہ 347/600Vac 60Hz ہے۔

کیا آپ بھی حیران ہیں کہ امریکہ میں وولٹیج کا نظام اتنا افراتفری کیوں ہے؟

110V وولٹیج کا استعمال ایڈیسن سے شروع ہوا۔ یہ ایڈیسن ہے، جو روشنی کا بلب ایجاد کرنے کے لیے مشہور ہے۔ متعدد تجربات اور موازنہ کے بعد، اس نے پایا کہ جب وولٹیج 110V تھا۔ چنانچہ، 1882 میں، ایڈیسن نے سرکاری طور پر 110V DC بجلی کو پرل سٹریٹ پاور سٹیشن پر مارکیٹ میں متعارف کرایا، جو ریاستہائے متحدہ میں پہلا تجارتی DC پاور پلانٹ ہے۔

لیکن ہم سب جانتے ہیں کہ براہ راست کرنٹ میں ایک بڑی خرابی ہے، جو کہ لمبی دوری کی ترسیل کے دوران گرمی کا شدید نقصان ہے، جس سے بہت زیادہ برقی توانائی ضائع ہوتی ہے۔ لمبی دوری کی ترسیل کے دوران ضرورت سے زیادہ توانائی کے ضیاع سے بچنے کے لیے، نکولا ٹیسلا نے اپنا متبادل کرنٹ (AC) سسٹم متعارف کرایا۔ اگرچہ متبادل کرنٹ نے بالآخر براہ راست کرنٹ کو شکست دے دی، اس وقت امریکی گھرانوں اور فیکٹریوں میں 110V کے لیے وقف ہزاروں آلات اور آلات پہلے ہی نصب کیے جا چکے تھے۔

متبادل کرنٹ کے دور میں ہموار منتقلی کو آسان بنانے کے لیے، ٹیسلا نے ایک سمجھوتہ کیا: اس نے متبادل کرنٹ کا گھریلو وولٹیج بھی 110V پر سیٹ کیا۔ اس نے نہ صرف موجودہ صارفین کے آلات کی سرمایہ کاری کو تحفظ فراہم کیا بلکہ ہائی وولٹیج کے متبادل کرنٹ کے بارے میں عوام کے خوف کو بھی ختم کر دیا (جس کے بارے میں اس وقت انسانی صحت کے لیے زیادہ نقصان دہ خیال کیا جاتا تھا)۔

لہذا، ریاستہائے متحدہ میں 110V AC پاور کو اپنانا 110V DC پاور کو ایڈجسٹ کرنے کی پیداوار ہے۔

برقی دور کی آمد کے ساتھ، انجینئرز کو دھیرے دھیرے احساس ہوا کہ یورپ میں 220V/240V وولٹیج کو بعد میں اپنانے کے مقابلے میں، ریاستہائے متحدہ میں 110V نظام کو ہائی پاور بجلی کی ترسیل کے دوران زیادہ نقصانات کا سامنا کرنا پڑا اور گرم ہونے سے بچنے کے لیے تانبے کی موٹی تاروں کی ضرورت تھی۔ لیکن اگر ہم جامع طور پر 220Vac میں اپ گریڈ کرتے ہیں، تو قیمت بہت زیادہ ہے۔ امریکہ بھر میں لاکھوں گھرانوں میں آلات، ساکٹ، فیوز، اور یہاں تک کہ پورے شہر کا ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک بھی 110V کے مطابق ڈیزائن کیا گیا ہے۔

اس وجہ سے، ریاستہائے متحدہ میں الیکٹریکل انجینئرز نے ایک انتہائی ذہین "مٹی کا طریقہ" ایجاد کیا ہے - اسپلٹ فیز ٹیکنالوجی۔

لائیو تار اور درمیان میں غیر جانبدار تار کے درمیان، 110V/120V کا وولٹیج بنتا ہے، خاص طور پر چھوٹے گھریلو آلات جیسے کہ موبائل فون، ٹیلی ویژن، اور لائٹ بلب (محفوظ اور چھونے کے لیے گرم نہیں) کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

جب دو لائیو تاروں کو ایک ساتھ اسٹیک کیا جاتا ہے، تو وہ فوری طور پر 220V/240V میں تبدیل ہو جاتے ہیں، خاص طور پر "الیکٹرک ٹائیگرز" جیسے کہ ایئر کنڈیشنر، الیکٹرک واٹر ہیٹر، اور ڈرائر (اعلی کارکردگی اور کم تار کی کھپت کے ساتھ) کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

120Vac اور 240Vac کی اصلیت کو سمجھنے کے بعد، 208Vac کی اصل کو سمجھنا بھی آسان ہے۔ 208V 120V کا لائن وولٹیج ہے (جڑ سے تین گنا)۔

(II)

ریاستہائے متحدہ میں وولٹیج کے نظام کو سمجھنے کے بعد، آئیے اب امریکن AC پائل کے ان پٹ وولٹیج پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔

ریاستہائے متحدہ میں استعمال ہونے والے عام AC چارجنگ اسٹیشنوں کے لیے وولٹیج کی تین قسمیں ہیں، یعنی 120V، 208V، اور 240Vac۔ بنیادی طور پر، پائل کمپنیوں کی پروموشن ان وولٹیج بینڈز پر مبنی ہوگی جو وہ سپورٹ کرتے ہیں، 110~120Vac یا 200V~240Vac۔

واضح رہے کہ 208V ان پٹ کے ساتھ چارجنگ اسٹیشن بھی سنگل فیز ان پٹ ہے، نہ کہ 16kw یا 22kw جیسا کہ ہم سمجھتے ہیں کہ یہ یورپی تھری فیز فائیو وائر ان پٹ سے ملتا جلتا ہے۔ تاہم، ریاست ہائے متحدہ امریکہ میں بہت کم تھری فیز ان پٹ چارجنگ اسٹیشنز ہیں جنہیں بازار میں تلاش کیا گیا ہے لیکن ابھی تک نہیں ملے ہیں۔

ان میں، 110~120Vac ایک باقاعدہ پلگ کنکشن ہے جو 16A کے زیادہ سے زیادہ موجودہ ان پٹ کو سپورٹ کر سکتا ہے۔

200V~240Vac (208Vac یا 240Vac) ان پٹ والے AC چارجنگ اسٹیشنوں کے لیے، ان پٹ لائن کا اگلا سرا پلگ یا کیبل ٹرمینل کی شکل میں ہو سکتا ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں 240Vac ان پٹ کے ساتھ "ہائی وولٹیج" ساکٹ (جو چار تاروں پر مشتمل ہے: دو لائیو وائر، ایک نیوٹرل وائر، اور ایک گراؤنڈ وائر) ایک پیشہ ور الیکٹریشن کے ذریعے مکمل کرنے کی ضرورت ہے۔

ویسے، 240Vac AC چارجنگ اسٹیشن کے ان پٹ پلگ کو جوڑنے کے لیے ساکٹ کو NEMA14-50 کے تقاضوں کے مطابق ہونا چاہیے۔ اس کا زیادہ سے زیادہ لے جانے والا کرنٹ 50A ہے۔ امریکن الیکٹریکل انسٹالیشن اسٹینڈرڈ NFPA 70 کے تقاضوں کے مطابق، برقی آلات کے ذریعہ استعمال ہونے والا زیادہ سے زیادہ کرنٹ ریٹیڈ ساکٹ کے 80% سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ لہذا، ایک پلگ کے ساتھ 240V ان پٹ AC چارجنگ اسٹیشن کا زیادہ سے زیادہ کرنٹ صرف 40A تک پہنچ سکتا ہے، جس کی طاقت 9.6kW ہے۔

(3)

امریکی معیاری AC چارجنگ اسٹیشن کے ان پٹ سائیڈ کی ضروریات پر بات کرنے کے بعد، آئیے شیل کو چھوڑ دیں اور براہ راست آؤٹ پٹ سائیڈ کو دیکھیں۔

کمیونیکیشن چارجنگ اسٹیشن کا آؤٹ پٹ سائیڈ بہت آسان ہے، بس گن ہولڈر اور گن کیبل جو گن ہولڈر سے ملتی ہے۔

اگر آپ ریاستہائے متحدہ میں مواصلاتی اسٹیشن کی ویب سائٹ کو براؤز کرتے ہیں، تو آپ کو معلوم ہوگا کہ کوئی بھی چارجنگ اسٹیشن دو قسم کے گن ساکٹ فراہم کرے گا، یعنی TYPE1 انٹرفیس جو SAE J1772 سے ملتا ہے اور NACS انٹرفیس جو Tesla SAE J3400 سے ملتا ہے۔

دو انٹرفیس والے گن ہیڈ اور گن ہولڈر کی مخصوص ساخت اور سائز کی تفصیلات متعلقہ معیارات میں مل سکتی ہیں۔

اندرونی طور پر، Tesla کے NACS انٹرفیس اور SAE J 1772′s TYPE1 انٹرفیس میں کوئی فرق نہیں ہے، دونوں پانچ تاروں پر مشتمل ہیں - L/N/PE/CP/PP۔ بلاشبہ، ٹیسلا کا ڈیزائن بہت ہوشیار ہے، جس میں ڈی سی اور اے سی دونوں انٹرفیس ایک ہی سیٹ ہیں۔

شمالی امریکہ کی کمیونیکیشن پائل مارکیٹ کے لحاظ سے، آؤٹ پٹ چارجنگ انٹرفیس پرانے زمانے کے TYPE1 انٹرفیس سے NACS انٹرفیس میں تبدیل ہو رہا ہے، اور مستقبل میں زیادہ سے زیادہ کاریں Tesla انٹرفیس کو سپورٹ کرنے کا انتخاب کریں گی۔ TYPE1 انٹرفیس سے لیس ابتدائی AC چارجنگ اسٹیشن نئے NACS کو چارج کرنے سے قاصر تھے۔

یقیناً، زیادہ پریشان ہونے کی ضرورت نہیں ہے، مارکیٹ میں بہت سارے اڈاپٹر موجود ہیں جو آپ کی مدد کر سکتے ہیں۔

گن ہیڈ اڈاپٹر یورپی معیار IEC 61851-1:2017 میں سختی سے ممنوع ہیں، لیکن امریکہ میں UL 2594 میں ایسی شقیں نہیں ملتی ہیں۔ یہ قانون کی طرف سے ممنوع نہیں ہے، صرف اسے براہ راست استعمال کریں.

یہ سب امریکی معیاری AC چارجنگ اسٹیشن کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ سائیڈز کے لیے ہے۔ اگلے مضمون میں، ہم "ہاؤسنگ" کے ڈیزائن کی تفصیلات شیئر کریں گے۔