A. Aleksandravicius / Getty Images
Η εξισορρόπηση των ηλεκτρικών φορτίων αποτελεί σημαντικό μέρος του σχεδιασμού των κυκλωμάτων σε ένα οικιακό καλωδιακό σύστημα. Συνήθως γίνεται από τους ηλεκτρολόγους κατά την εγκατάσταση ενός νέου πίνακα υπηρεσιών (κουτί διακόπτη), την επανασύνδεση ενός σπιτιού ή την προσθήκη πολλαπλών κυκλωμάτων κατά τη διάρκεια μιας αναδιαμόρφωσης. Με απλά λόγια, ένα πάνελ ηλεκτρικής υπηρεσίας έχει δύο πλευρές και η εξισορρόπηση του φορτίου είναι θέμα διαίρεσης των κυκλωμάτων ομοιόμορφα μεταξύ των δύο πλευρών έτσι ώστε το φορτίο ή η έλξη ισχύος να είναι περίπου η ίδια και στις δύο πλευρές. Ένα μη ισορροπημένο φορτίο εμφανίζεται όταν υπάρχει πολύ περισσότερη ισχύς που τραβιέται από τη μια πλευρά του πίνακα από την άλλη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων και ενδεχομένως στην υπερφόρτωση του πίνακα.
Βασικά στοιχεία ηλεκτρικής υπηρεσίας
Τα περισσότερα σπίτια έχουν έναν τύπο ηλεκτρικής υπηρεσίας που ονομάζεται μονοφασική, τριών καλωδίων . Η υπηρεσία προέρχεται από το βοηθητικό πρόγραμμα μέσω δύο μη αγωγών ("ζεστού") καλωδίων που μεταφέρουν 120 βολτ η κάθε μία, συν ένα μόνο γειωμένο ("ουδέτερο") σύρμα. Τα καλώδια συνδέονται με τον πίνακα σέρβις του σπιτιού και κάθε ζεστό καλώδιο παρέχει ισχύ 120 βολτ σε μία από τις δύο γραμμές ζεστού λεωφορείου στον πίνακα. Οι διακόπτες κυκλώματος για τα διάφορα οικιακά κυκλώματα (αποκαλούμενα κυκλώματα διακλάδωσης ) μπαίνουν στον πίνακα και συνδέονται ηλεκτρικά με τη μία ή και τις δύο ράβδους ζεστού λεωφορείου. Ένας μονοπολικός διακόπτης συνδέεται μόνο με μία ράβδο διαύλου και παρέχει 120 βολτ σε ένα κύκλωμα. Ένας διπλός πόλος διακόπτης συνδέεται με τις δύο ράβδους των λεωφορείων και τροφοδοτεί 240 βολτ σε ένα κύκλωμα. Όπως τα καλώδια υπηρεσίας κοινής ωφέλειας, κάθε κύκλωμα κλάδου έχει ένα ή δύο θερμά καλώδια και ένα ουδέτερο σύρμα. Η ηλεκτρική ισχύς αφήνει το πάνελ κατά μήκος των θερμών καλωδίων και επιστρέφει στον πίνακα στον ουδέτερο. Από εκεί, η ισχύς επιστρέφει στο δίκτυο ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της ουδέτερης υπηρεσίας κοινής ωφέλειας.
Κύκλωμα Amperage
Κάθε διακόπτης έχει ονομαστική ένταση που υποδεικνύει το μέγιστο φορτίο που μπορεί να χειριστεί το κύκλωμα πριν κλείσει ο διακόπτης για να αποφευχθεί η ζημιά από υπερφόρτωση. Οι μονοπολικοί διακόπτες συνήθως βαθμολογούνται για 15 ή 20 αμπέρ. Οι διπολικοί διακόπτες κυμαίνονται συνήθως από 30 έως 50 αμπέρ ή περισσότερο. Η ονομαστική ένταση είναι ο κύριος παράγοντας που χρησιμοποιείται για την εξισορρόπηση των φορτίων στον πίνακα εξυπηρέτησης. Ένας άλλος παράγοντας είναι ο τύπος ηλεκτρικού εξοπλισμού (συσκευή, πρίζες, φωτισμός κλπ.) Που εξυπηρετούνται από τα κυκλώματα και όταν χρησιμοποιείται συνήθως αυτός ο εξοπλισμός. Για παράδειγμα, ένα ψυγείο λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα, 365 ημέρες το χρόνο και χρειάζεται τη μεγαλύτερη ισχύ για την εκκίνηση του κινητήρα συμπιεστή του. Αντίθετα, ένας ανεμιστήρας ολόκληρου του σπιτιού (ανεμιστήρας σοφίτας) έχει σχετικώς σταθερή ισχύ και χρησιμοποιείται μόνο κατά τη διάρκεια του θερμού καιρού και συνήθως τη νύχτα ή νωρίς το πρωί.
Ζυγοστάθμιση κυκλώματος
Για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί η εξισορρόπηση, φανταστείτε ότι έχετε δύο κυκλώματα 120 βολτ με μονοπολικούς διακόπτες. Ένα κύκλωμα παρέχει ένα ψυγείο που αντλεί 8 ενισχυτές. το άλλο κύκλωμα παρέχει ένα καταψύκτη στο στήθος που αντλεί 7 ενισχυτές. Και οι δύο συσκευές λειτουργούν όλο το χρόνο, όλο το χρόνο. Για να εξισορροπηθεί το φορτίο των δύο κυκλωμάτων, οι διακόπτες θα πρέπει να βρίσκονται σε διαφορετικές γραμμές ζυγών ζυγών, ή "πόδια", του πίνακα ελέγχου. Με αυτόν τον τρόπο, η ένταση των δύο κυκλωμάτων ακυρώνεται ο ένας τον άλλον όταν η ενέργεια επιστρέφει στο βοηθητικό πρόγραμμα στο ουδέτερο. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα στο ουδέτερο θα είναι 1 amp: 8 - 7 = 1. Αν και οι δύο συσκευές τράβηξαν 8 amps, το ρεύμα στο ουδέτερο θα ήταν 0. Ο στόχος είναι να έχουμε το ρεύμα στο ουδέτερο να είναι τόσο χαμηλό όσο δυνατό για ασφάλεια, ενεργειακή απόδοση και άλλους λόγους.
Από την άλλη πλευρά, εάν τοποθετήσατε και τα δύο κυκλώματα στο ίδιο πόδι του πίνακα, τα φορτία των συσκευών θα συνέδεαν, με αποτέλεσμα 15 amps ρεύματος να επιστρέφουν στο ουδέτερο. Αυτό θα ήταν ένα μη ισορροπημένο φορτίο και κατά προτίμηση θα αποφευχθεί.
Διασύνδεση τοποθέτησης
Το πόδι ή τα πόδια από τα οποία αντλείται κάθε κύκλωμα εξαρτάται από το πού βρίσκεται ο διακόπτης στον πίνακα. Στα περισσότερα πάνελ, οι σχισμές διακόπτη σε κάθε πλευρά του πίνακα εναλλάσσονται μεταξύ των θερμών ράβδων διαύλου (πόδια). Εάν δύο μονοπολικοί διακόπτες βρίσκονται στην ίδια πλευρά και στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, θα συνδεθούν με διαφορετικά σκέλη. Αν είναι στην ίδια πλευρά αλλά έχουν μια θέση μεταξύ τους, θα συνδεθούν με το ίδιο πόδι. Οι διπολικοί διακόπτες καταλαμβάνουν δύο γειτονικές θυρίδες και συνδέονται και στα δύο πόδια. Κάθε πόδι παρέχει 120 βολτ για ένα σύνολο 240 για το κύκλωμα. Εξαιτίας αυτού, οι διπλοί πόλοι διακόπτες αντισταθμίζονται αυτόματα, ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στον πίνακα. Επομένως, όταν σχεδιάζετε κυκλώματα για το σπίτι, ο στόχος είναι να έχετε περίπου ίση ένταση αντίστασης και στα δύο πόδια του πίνακα.
