Πώς να υπολογίσετε τις ασφαλείς ηλεκτρικές ικανότητες φορτίου;

Όλοι έχουμε ένα βουνό ηλεκτρικών συσκευών γύρω από το σπίτι και πολλοί, αν όχι όλοι, έχουν κάποιο είδος κινητήρα που τους τρέχει. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν φούρνους, πλυντήρια πιάτων, κλιματιστικά, αντλίες κάρτερ, απορρίψεις σκουπιδιών και μικροκύματα. Σύμφωνα με τον ηλεκτρικό κωδικό, κάθε ένα από αυτά τα μηχανοκίνητα gadgets χρειάζεται ένα ειδικό κύκλωμα μόνο για δική του χρήση. Οι μόνιμες συσκευές θέρμανσης έχουν επίσης αρκετά βαρύ ηλεκτρικό φορτίο και οι περισσότερες απαιτούν τα δικά τους ειδικά κυκλώματα. Επιτρέποντας σε αυτές τις συσκευές να μοιράζονται ένα κύκλωμα με άλλες συσκευές, μπορεί εύκολα να υπερφορτώσει το κύκλωμα, καθώς από τη φύση τους έχουν αρκετά μεγάλη ισχύ, ειδικά όταν ξεκινούν για πρώτη φορά. Τα παλαιότερα σπίτια που δεν έχουν ενημερώσει την καλωδίωσή τους έχουν συχνά τέτοιες συσκευές εγκατεστημένες σε κυκλώματα κοινόχρηστα με άλλες συσκευές, και σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι πολύ συνηθισμένο να διακόπτονται οι διακόπτες ή να πυροδοτούν ασφάλειες.

Ακολουθούν ορισμένες από τις συσκευές που ενδέχεται να απαιτούν ειδικά ηλεκτρικά κυκλώματα (ελέγξτε με τους τοπικούς κωδικούς κτιρίων για τις ακριβείς απαιτήσεις):

• ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ
• Ηλεκτρικός φούρνος
• Αποκομιδή σκουπιδιών
• Πλυντήριο πιάτων
• Πλυντήριο
• Συμπιεστής απορριμμάτων
• Ψυγείο
• Κλιματιστικό δωματίου
• Κάμινος
• Ηλεκτρικοί θερμοσίφωνες
• Ηλεκτρικές σειρές
• Ηλεκτρικό στεγνωτήριο ρούχων
• Κεντρικό κλιματιστικό

Λοιπόν, πώς μπορεί κανείς να γνωρίζει ποιο μέγεθος κυκλώματος απαιτείται από κάθε συσκευή; Εάν, για παράδειγμα, το μέγεθος του κυκλώματος τροφοδοτεί μεγάλο κεντρικό κλιματιστικό, ενδέχεται να βρεθείτε σε μια κατάσταση στην οποία το κύκλωμα του κλιματιστικού σας σταματά όποτε λειτουργεί με μέγιστη ισχύ. Ο υπολογισμός του σωστού μεγέθους για ένα ειδικό κύκλωμα συσκευής περιλαμβάνει τον υπολογισμό της μέγιστης ζήτησης ισχύος που θα τοποθετηθεί σε ένα κύκλωμα και, στη συνέχεια, την επιλογή ενός μεγέθους κυκλώματος που ικανοποιεί τη ζήτηση, συν ένα περιθώριο ασφάλειας.

Χωρητικότητα κυκλώματος

Η καταγραφή του ηλεκτρικού ρεύματος μιας συσκευής ξεκινά με την κατανόηση μιας απλής σχέσης μεταξύ ενισχυτών, βατ και βολτ. Μια αρχή σχέσης γνωστή ως Νόμος του Ohm δηλώνει ότι η ένταση (A) x volt (V) = watts (W). Χρησιμοποιώντας αυτήν την απλή αρχή σχέσης, μπορείτε να υπολογίσετε το διαθέσιμο watt οποιουδήποτε δεδομένου μεγέθους κυκλώματος:

• Κύκλωμα 15-amp 120-volt: 15 amp x 120 volt = 1800 watt
• Κύκλωμα 20-amp 120-volt: 20 amp x 120-volt = 2400 watt
• Κύκλωμα 25-amp 120-volt: 25 amp x 120 volt = 3000 watt
• Κύκλωμα 20-amp 240-volt: 20 amp x 240 volt = 4800 watt
• Κύκλωμα 25-amp 240 volt: 25 amp x 240 volt = 6000 watt
• Κύκλωμα 30-amp 240 volt: 30 amp x 240 volt = 7200 watt
• Κύκλωμα 40-amp 240 volt: 40 amp x 240 volt = 9600 watt
• Κύκλωμα 50-amp 240-volt: 50 amp x 240 volt = 12000 watt
• Κύκλωμα 60-amp 240 volt: 60 amp x 240 volt = 14400 watt

Ο απλός τύπος A x V = W μπορεί να επαναδιατυπωθεί με διάφορους τρόπους, όπως W ÷ V = A ή W ÷ A = V.

Πώς να υπολογίσετε τη ζήτηση φορτίου κυκλώματος

Η επιλογή του σωστού μεγέθους για ένα ειδικό κύκλωμα συσκευής περιλαμβάνει αρκετά απλή αριθμητική για να βεβαιωθείτε ότι η ηλεκτρική ζήτηση της συσκευής βρίσκεται εντός της χωρητικότητας του κυκλώματος. Το φορτίο μπορεί να μετρηθεί είτε σε ενισχυτή είτε σε βατ, και είναι αρκετά εύκολο να υπολογιστεί με βάση τις πληροφορίες που εκτυπώνονται στην ετικέτα προδιαγραφής κινητήρα της συσκευής.

Οι κινητήρες έχουν βαθμολογία πινακίδας που εμφανίζεται στο πλάι του κινητήρα. Παραθέτει τον τύπο, τον σειριακό αριθμό, την τάση, ανεξάρτητα από το αν είναι AC ή DC, οι RPM και, το πιο σημαντικό, η βαθμολογία έντασης. Εάν γνωρίζετε την τάση και την ένταση ρεύματος, μπορείτε να προσδιορίσετε την ισχύ ή τη συνολική χωρητικότητα που απαιτείται για την ασφαλή λειτουργία αυτού του κινητήρα. Οι συσκευές θέρμανσης έχουν γενικά την ένταση ισχύος τους τυπωμένη στην πρόσοψη.

Υπολογισμός κυκλώματος δείγματος

Για παράδειγμα, σκεφτείτε έναν απλό στεγνωτήρα μαλλιών ονομαστικής ισχύος 1500 watt που λειτουργεί σε κύκλωμα μπάνιου 120 volt. Χρησιμοποιώντας το W ÷ V = Παραλλαγή του νόμου του Ohm, μπορείτε να υπολογίσετε ότι 1500 watt ÷ 120 βολτ = 12,5 αμπέρ. Το στεγνωτήρα μαλλιών σας με μέγιστη θερμότητα μπορεί να αντλήσει 12,5 αμπέρ. Αλλά αν θεωρείτε ότι ο φωτισμός εξαερισμού και του μπάνιου μπορεί να λειτουργεί ταυτόχρονα, μπορείτε να δείτε ότι ένα κύκλωμα μπάνιου 15 amp με συνολική χωρητικότητα 1800 watt μπορεί να είναι σκληρό για να αντιμετωπίσει ένα τέτοιο φορτίο.

Ας φανταστούμε ότι το δείγμα του μπάνιου μας έχει έναν ανεμιστήρα εξαερισμού που αντλεί ισχύ 120 Watt, ένα φωτιστικό που έχει τρεις λαμπτήρες 60 watt (συνολικά 180 watt) και μια ηλεκτρική πρίζα όπου μπορεί να είναι συνδεδεμένο αυτό το στεγνωτήρα μαλλιών 1500 watt. Όλα από αυτά θα μπορούσε εύκολα να αντλήσει δύναμη ταυτόχρονα. Το πιθανό μέγιστο φορτίο σε αυτό το κύκλωμα θα μπορούσε να φτάσει τα 1800 watt, τοποθετώντας το σωστά στο μέγιστο που θα μπορούσε να χειριστεί ένα κύκλωμα 15 amp (παρέχοντας 1800 watt). Αλλά αν βάλετε ένα μόνο λαμπτήρα 100 watt στο φωτιστικό μπάνιου, δημιουργείτε μια κατάσταση όπου είναι πιθανό να διακοπεί ο διακόπτης κυκλώματος.

Ο Ηλεκτρολόγος συνήθως υπολογίζει το φορτίο κυκλώματος με περιθώριο ασφαλείας 20 τοις εκατό, διασφαλίζοντας ότι το μέγιστο φορτίο συσκευής και εξαρτήματος στο κύκλωμα δεν υπερβαίνει το 80 τοις εκατό του διαθέσιμου ρεύματος και της ισχύος που παρέχεται από το κύκλωμα. Στο δείγμα του μπάνιου μας, ένα κύκλωμα 20 amp που παρέχει 2400 watt ισχύος μπορεί εύκολα να χειριστεί τη ζήτηση των 1800 watt, με περιθώριο ασφαλείας 25%. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι ηλεκτρικοί κωδικοί απαιτούν ένα κύκλωμα διακλάδωσης 20 amp να εξυπηρετεί ένα μπάνιο. Οι κουζίνες είναι μια άλλη τοποθεσία όπου τα κυκλώματα διακλάδωσης 120 volt που εξυπηρετούν πρακτικά είναι πάντα κυκλώματα 20-amp. Στα σύγχρονα σπίτια, είναι συνήθως μόνο γενικά κυκλώματα φωτισμού που εξακολουθούν να είναι ενσύρματα ως κυκλώματα 15 amp.

Ειδικά κυκλώματα συσκευών

Ακριβώς η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ζήτησης σε ένα κύκλωμα που εξυπηρετεί μία μόνο συσκευή, όπως φούρνο μικροκυμάτων, απόρριψη απορριμμάτων ή κλιματιστικό. Ένας μεγάλος φούρνος μικροκυμάτων με ενσωματωμένο ανεμιστήρα εξαερισμού και φωτιστικό μπορεί εύκολα να απαιτήσει ισχύ 1200 έως 1500 watt και ένας ηλεκτρολόγος που καλωδιώνει ένα ειδικό κύκλωμα για αυτήν τη συσκευή πιθανότατα θα εγκαθιστούσε ένα κύκλωμα 20-amp που παρέχει 2400 watt διαθέσιμης ισχύος. Από την άλλη πλευρά, ένας μεγάλος απορρίπτης απορριμμάτων 1 hp που σχεδιάζει 7 amp (840 watt), μπορεί εύκολα να εξυπηρετηθεί από ένα ειδικό κύκλωμα 15 amp με 1800 watt διαθέσιμης ισχύος.

Η ίδια μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε ειδικό κύκλωμα συσκευής που εξυπηρετεί μία μόνο συσκευή. Για παράδειγμα, ένας ηλεκτρικός θερμοσίφωνα 240 volt ονομαστικής ισχύος για 5500 watt μπορεί να υπολογιστεί με αυτόν τον τρόπο: A = 5500 ÷ 240 ή A = 22,9. Αλλά επειδή το κύκλωμα απαιτεί περιθώριο ασφαλείας 20 τοις εκατό, το κύκλωμα πρέπει να παρέχει τουλάχιστον 27,48 αμπέρ (120 τοις εκατό 22,9 = 27,48 αμπέρ). Ένας ηλεκτρολόγος θα εγκαθιστούσε ένα κύκλωμα των 240 amp 240 volt για να εξυπηρετήσει έναν τέτοιο θερμοσίφωνα.

Οι περισσότεροι ηλεκτρολόγοι θα υπερβάλουν ελαφρώς το ειδικό μέγεθος κυκλώματος για να επιτρέψουν μελλοντικές αλλαγές. Για παράδειγμα, εάν έχετε έναν αρκετά μικρό φούρνο μικροκυμάτων 800 watt, ο ηλεκτρολόγος θα εγκαταστήσει κανονικά ένα κύκλωμα 20 amp, παρόλο που ένα κύκλωμα 15 amp μπορεί να χειριστεί εύκολα αυτήν τη συσκευή. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το κύκλωμα να μπορεί να χειρίζεται μελλοντικές συσκευές που μπορεί να είναι μεγαλύτερες από αυτές που έχετε τώρα.