Εξισορρόπηση ηλεκτρικών φορτίων
Η εξισορρόπηση των ηλεκτρικών φορτίων είναι ένα σημαντικό μέρος της διάταξης των κυκλωμάτων σε ένα σύστημα καλωδίωσης οικιακής χρήσης. Συνήθως γίνεται από ηλεκτρολόγους κατά την εγκατάσταση ενός νέου πίνακα σέρβις (διακόπτη), την επανασύρματη σύνδεση ενός σπιτιού ή την προσθήκη πολλαπλών κυκλωμάτων κατά τη διάρκεια μιας αναδιαμόρφωσης. Με απλά λόγια, ένας ηλεκτρικός πίνακας σέρβις έχει δύο πλευρές και η εξισορρόπηση του φορτίου είναι θέμα ομοιόμορφης κατανομής των κυκλωμάτων μεταξύ των δύο πλευρών έτσι ώστε το φορτίο ή η έλξη ισχύος να είναι περίπου το ίδιο και στις δύο πλευρές. Ένα μη ισορροπημένο φορτίο εμφανίζεται όταν υπάρχει πολύ περισσότερη ισχύς από τη μία πλευρά του πίνακα από την άλλη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση ηλεκτρικών εξαρτημάτων και ενδεχομένως υπερφόρτωση του πίνακα.
Βασικά στοιχεία για τις ηλεκτρικές υπηρεσίες
Τα περισσότερα σπίτια διαθέτουν έναν τύπο ηλεκτρικής υπηρεσίας που ονομάζεται μονοφασικό, τριών καλωδίων. Η υπηρεσία προέρχεται από το βοηθητικό πρόγραμμα μέσω δύο μη γειωμένων ("καυτών") καλωδίων που μεταφέρουν 120 volt το καθένα, συν ένα γειωμένο ("ουδέτερο") καλώδιο. Τα καλώδια συνδέονται στον πίνακα εξυπηρέτησης του σπιτιού και κάθε θερμό καλώδιο παρέχει ισχύ 120 volt σε μία από τις δύο μπάρες θερμού διαύλου στον πίνακα. Οι διακόπτες κυκλώματος για τα διάφορα οικιακά κυκλώματα (που ονομάζονται κυκλώματα διακλάδωσης) εισέρχονται στον πίνακα και συνδέονται ηλεκτρικά σε μία ή και τις δύο ράβδους καυτού διαύλου. Ένας μονοπολικός διακόπτης συνδέεται σε μία μόνο μπάρα διαύλου και παρέχει 120 βολτ σε ένα κύκλωμα. Ένα διπολικό Ο διακόπτης συνδέεται και στις δύο ράβδους διαύλου και τροφοδοτεί 240 βολτ σε ένα κύκλωμα. Όπως τα καλώδια υπηρεσιών κοινής ωφέλειας, κάθε κύκλωμα διακλάδωσης έχει ένα ή δύο θερμά καλώδια και ένα ουδέτερο καλώδιο. Η ηλεκτρική ισχύς αφήνει τον πίνακα κατά μήκος των θερμών καλωδίων και επιστρέφει στον πίνακα στο ουδέτερο. Από εκεί, η ισχύς επιστρέφει στο πλέγμα χρησιμότητας μέσω της υπηρεσίας ουδέτερης υπηρεσίας.
Κύκλωμα έντασης
Κάθε διακόπτης έχει βαθμολογία έντασης που υποδεικνύει το μέγιστο φορτίο που μπορεί να χειριστεί το κύκλωμα πριν απενεργοποιηθεί ο διακόπτης για να αποφευχθεί η ζημιά από υπερφόρτωση. Οι μονοπολικοί διακόπτες βαθμολογούνται συνήθως για 15 ή 20 αμπέρ. Οι διπολικοί διακόπτες κυμαίνονται συνήθως από 30 έως 50 αμπέρ ή περισσότερο. Η βαθμολογία έντασης είναι ο κύριος παράγοντας που χρησιμοποιείται για την εξισορρόπηση των φορτίων στον πίνακα σέρβις. Ένας άλλος παράγοντας είναι ο τύπος ηλεκτρικού εξοπλισμού (συσκευή, πρίζες, φωτισμός κ.λπ.) που εξυπηρετείται από τα κυκλώματα και όταν χρησιμοποιείται συνήθως ο εξοπλισμός. Για παράδειγμα, ένα ψυγείο λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα, 365 ημέρες το χρόνο και χρειάζεται την περισσότερη ισχύ για την εκκίνηση του κινητήρα του συμπιεστή. Αντιθέτως, ένας ανεμιστήρας ολόκληρου του σπιτιού (ανεμιστήρας σοφίτας) έχει σχετικά σταθερή ισχύ και χρησιμοποιείται μόνο κατά τη διάρκεια ζεστού καιρού και συνήθως τη νύχτα ή νωρίς το πρωί.
Ισοζύγιο κυκλώματος
Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί η εξισορρόπηση, φανταστείτε ότι έχετε δύο κυκλώματα 120 volt με μονοπολικούς διακόπτες. Ένα κύκλωμα παρέχει ένα ψυγείο που αντλεί 8 αμπέρ. το άλλο κύκλωμα παρέχει έναν καταψύκτη που τραβάει 7 αμπέρ. Και οι δύο συσκευές λειτουργούν συνεχώς όλο το χρόνο. Για την εξισορρόπηση του φορτίου των δύο κυκλωμάτων, οι διακόπτες πρέπει να βρίσκονται σε διαφορετικές ράβδους καυτού διαύλου ή "πόδια" του πίνακα σέρβις. Με αυτόν τον τρόπο, η ένταση των δύο κυκλωμάτων ακυρώνεται μεταξύ τους όταν η ισχύς επιστρέφει στο βοηθητικό πρόγραμμα στο ουδέτερο. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα στο ουδέτερο θα είναι 1 amp: 8 - 7 = 1. Εάν και οι δύο συσκευές τραβήξουν 8 amp, το ρεύμα στο ουδέτερο θα είναι 0. Ο στόχος είναι να είναι το ρεύμα στο ουδέτερο τόσο χαμηλό όσο είναι δυνατόν - για ασφάλεια, ενεργειακή απόδοση και άλλους λόγους.
Από την άλλη πλευρά, εάν τοποθετήσετε και τα δύο κυκλώματα στο ίδιο πόδι του πίνακα, τα φορτία των συσκευών θα προσθέσουν μαζί, με αποτέλεσμα 15 ενισχυτές ρεύματος να επιστρέψουν στο ουδέτερο. Αυτό θα ήταν ένα μη ισορροπημένο φορτίο και κατά προτίμηση αποφεύγεται.
Τοποθέτηση διακοπτών
Το πόδι ή τα πόδια από τα οποία αντλεί κάθε κύκλωμα εξαρτάται από το πού κάθεται ο διακόπτης στον πίνακα. Στα περισσότερα πάνελ, οι εγκοπές διακόπτη σε κάθε πλευρά του πίνακα εναλλάσσονται μεταξύ των θερμών ράβδων (πόδια). Εάν δύο μονοπολικοί διακόπτες βρίσκονται στην ίδια πλευρά και στοιβάζονται το ένα πάνω από το άλλο, θα συνδεθούν με διαφορετικά πόδια. Εάν βρίσκονται στην ίδια πλευρά αλλά έχουν μεταξύ τους σχισμή, θα συνδεθούν στο ίδιο πόδι. Οι διπολικοί διακόπτες καταλαμβάνουν δύο παρακείμενες εγκοπές και συνδέονται και στα δύο πόδια. Κάθε σκέλος παρέχει 120 βολτ για συνολικά 240 για το κύκλωμα. Εξαιτίας αυτού, οι διπλοί διακόπτες ισορροπούνται αυτόματα, ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στον πίνακα. Επομένως, όταν σχεδιάζετε κυκλώματα για το σπίτι, ο στόχος είναι να έχετε περίπου ίση ένταση ρεύματος και στα δύο πόδια του πίνακα.
