نحوه محاسبه ظرفیت بار الکتریکی ایمن

همه ما کوهی از وسایل برقی در خانه داریم و بسیاری از آنها، اگر نگوییم همه، نوعی موتور دارند که آنها را راه اندازی می کند. این وسایل ممکن است شامل ماشین ظرفشویی، تهویه مطبوع، پمپ آب، دفع زباله و مایکروویو باشد.
طبق کد الکتریکی، هر یک از این گجت‌های موتوردار فقط برای استفاده خود به یک مدار اختصاصی نیاز دارند. وسایل گرمایش دائمی همچنین دارای بار الکتریکی نسبتاً سنگینی هستند و بیشتر آنها به مدارهای اختصاصی خود نیاز دارند. اجازه دادن به این وسایل برای به اشتراک گذاشتن یک مدار با سایر دستگاه‌ها می‌تواند به راحتی مدار را بارگذاری کند، زیرا طبیعتاً برق نسبتاً سنگینی مخصوصاً در اولین راه‌اندازی یا همان استارت دستگاه دارند.

Image for post
Image for post

خانه‌های قدیمی‌تر که سیم‌کشی‌شان به‌روزرسانی نشده است، اغلب چنین وسایلی را روی مدارهای مشترک با سایر دستگاه‌ها نصب می‌کنند، و در این شرایط، قطع شدن قطع‌کننده‌ها یا منفجر شدن فیوزها بسیار رایج است.

در اینجا برخی از لوازمی که ممکن است به مدارهای الکتریکی اختصاصی نیاز داشته باشند در زیر لیست شده است:

  • مایکروویو
  • اجاق برقی
  • دفع زباله
  • ماشین ظرفشویی
  • ماشین لباسشویی
  • فشرده ساز زباله
  • یخچال
  • کولر اتاق
  • کوره
  • آبگرمکن برقی
  • محدوده های الکتریکی
  • لباس خشک کن برقی
  • کولر مرکزی

بنابراین چگونه می توان فهمید که برای هر وسیله ای چه اندازه مدار مورد نیاز است؟ به عنوان مثال، اگر مداری را که به کولر گازی مرکزی بزرگ تغذیه می‌کند، کوچک‌تر کنید، ممکن است در موقعیتی قرار بگیرید که در آن مدارشکن کولر گازی شما هر زمان که با حداکثر توان کار می‌کند، کار می‌کند. محاسبه اندازه صحیح برای یک مدار دستگاه اختصاصی شامل محاسبه حداکثر نیاز برقی است که در مدار قرار می‌گیرد، سپس اندازه مداری را انتخاب می‌کنید که آن تقاضا را برآورده می‌کند، به علاوه یک حاشیه برای ایمنی باید در نظر بگیریم.

ظرفیت مدار

تعیین نیازهای الکتریکی یا تقاضای یک دستگاه با درک یک رابطه ساده بین آمپر، وات و ولت - سه واحد کلیدی برای اندازه‌گیری الکتریسیته - آغاز می‌شود. یک اصل رابطه معروف به قانون اهم بیان می کند که آمپر (A) x ولت (V) = وات (W). با استفاده از این اصل رابطه ساده، می توانید وات موجود در هر اندازه مدار معین را محاسبه کنید:

نحوه محاسبه ظرفیت بار الکتریکی ایمن
 

مدار 15 آمپر 120 ولت: 15 آمپر در 120 ولت = 1800 وات
مدار 20 آمپر 120 ولت: 20 آمپر در 120 ولت = 2400 وات
مدار 25 آمپر 120 ولت: 25 آمپر در 120 ولت = 3000 وات
مدار 20 آمپر 240 ولت: 20 آمپر در 240 ولت = 4800 وات
مدار 25 آمپر 240 ولت: 25 آمپر در 240 ولت = 6000 وات
مدار 30 آمپر 240 ولت: 30 آمپر در 240 ولت = 7200 وات
مدار 40 آمپر 240 ولت: 40 آمپر در 240 ولت = 9600 وات
مدار 50 آمپر 240 ولت: 50 آمپر در 240 ولت = 12000 وات
مدار 60 آمپر 240 ولت: 60 آمپر در 240 ولت = 14400 وات

فرمول ساده A x V = W را می توان به روش های مختلفی مانند W ÷ V = A یا W ÷ A = V نشان داد.


نحوه محاسبه تقاضای بار مدار

انتخاب اندازه صحیح برای یک مدار لوازم خانگی اختصاصی مستلزم محاسبات نسبتاً ساده است تا مطمئن شوید که نیاز الکتریکی دستگاه به خوبی در ظرفیت مدار است. بار را می توان با آمپر یا وات اندازه گیری کرد و محاسبه آن بر اساس اطلاعات چاپ شده روی برچسب مشخصات موتور دستگاه نسبتاً آسان است.

موتورها دارای پلاک نامی هستند که در کنار موتور درج شده است. نوع، شماره سریال، ولتاژ، AC یا DC بودن، RPM و مهمتر از همه، درجه آمپر را فهرست می کند. اگر درجه ولتاژ و آمپر را می دانید، می توانید وات یا ظرفیت کل مورد نیاز برای عملکرد ایمن آن موتور را تعیین کنید. وسایل گرمایشی معمولاً درجه بندی وات خود را روی صفحه نمایش چاپ می کنند.

یک محاسبه مدار نمونه

به عنوان مثال، به یک سشوار ساده با توان 1500 وات فکر کنید که روی مدار انشعاب 120 ولتی حمام کار می کند. با استفاده از W ÷ V = تغییری از قانون اهم، می توانید محاسبه کنید که 1500 وات ÷ 120 ولت = 12.5 آمپر. سشوار شما با حداکثر حرارت می تواند 12.5 آمپر برق مصرف کند. اما اگر در نظر داشته باشید که یک فن هواکش و چراغ حمام نیز ممکن است همزمان کار کنند، می توانید ببینید که یک مدار حمام 15 آمپری با ظرفیت کلی 1800 وات ممکن است برای تحمل چنین باری به سختی تحت فشار قرار گیرد.

بیایید تصور کنیم که حمام نمونه ما دارای یک فن هواکش است که 120 وات برق می‌کشد، یک چراغ روشنایی که دارای سه لامپ 60 واتی (در مجموع 180 وات) است و یک پریز برق که ممکن است آن سشوار 1500 واتی به برق وصل شود. اینها به راحتی می توانند همزمان قدرت جذب کنند. حداکثر بار احتمالی در آن مدار می تواند به 1800 وات برسد، که آن را در حداکثری قرار می دهد که یک مدار 15 آمپر (با 1800 وات) می تواند تحمل کند. اما اگر یک لامپ 100 واتی را در لامپ حمام قرار دهید، موقعیتی ایجاد می کنید که احتمال قطع شدن قطع کننده مدار وجود دارد.

برقکارها معمولاً بار مدار را با حاشیه ایمنی 20 درصد محاسبه می کنند و مطمئن می شوند که حداکثر دستگاه و تجهیزات بار روی مدار بیش از 80 درصد آمپر و وات موجود توسط مدار نباشد. در حمام نمونه ما، یک مدار 20 آمپری که 2400 وات برق ارائه می‌کند می‌تواند به راحتی 1800 وات تقاضا را با 25 درصد حاشیه ایمنی برطرف کند. به همین دلیل است که اکثر کدهای الکتریکی برای سرویس حمام یک مدار انشعاب 20 آمپری را می طلبند. آشپزخانه ها مکان دیگری هستند که مدارهای انشعاب 120 ولتی که به پریزها سرویس می دهند تقریباً همیشه مدارهای 20 آمپری هستند. در خانه های مدرن، معمولاً فقط مدارهای روشنایی عمومی هستند که هنوز به عنوان مدارهای 15 آمپر سیم کشی می شوند.

مدارهای لوازم خانگی اختصاصی

دقیقاً از همین اصل برای محاسبه تقاضا در مداری که به یک دستگاه واحد خدمات می دهد، مانند اجاق مایکروویو، دفع زباله، یا تهویه مطبوع استفاده می شود. یک اجاق مایکروویو بزرگ با یک فن داخلی و یک وسیله روشنایی می تواند به راحتی 1200 تا 1500 وات برق مصرف کند و یک برقکار که مدار اختصاصی این دستگاه را سیم کشی می کند احتمالا یک مدار 20 آمپری را نصب می کند که 2400 وات توان موجود را فراهم می کند. از سوی دیگر، یک آشغال‌ریز بزرگ 1 اسب بخاری که 7 آمپر (840 وات) می‌کشد، می‌تواند به راحتی توسط یک مدار 15 آمپری اختصاصی با 1800 وات توان در دسترس استفاده شود.

همین روش محاسبه را می توان برای هر مدار دستگاه اختصاصی که به یک دستگاه واحد خدمات رسانی می کند، استفاده کرد. به عنوان مثال، یک آبگرمکن برقی 240 ولتی با توان 5500 وات را می توان به این ترتیب محاسبه کرد: A = 5500 ÷ 240 یا A = 22.9. اما از آنجایی که مدار نیاز به حاشیه ایمنی 20 درصدی دارد، مدار باید حداقل 27.48 آمپر (120 درصد از 22.9 = 27.48 آمپر) را تامین کند. یک برقکار یک مدار 240 ولتی 30 آمپری را برای سرویس دادن به چنین آبگرمکنی نصب می کند.

اکثر برق‌کاران اندازه مدار اختصاصی را کمی بزرگتر می‌کنند تا امکان تغییرات آینده را فراهم کنند. به عنوان مثال، اگر یک مایکروویو نسبتاً کوچک 800 واتی دارید، برقکار معمولاً یک مدار 20 آمپری نصب می کند، حتی اگر یک مدار 15 آمپری به راحتی این دستگاه را اداره کند. این کار به این دلیل انجام می‌شود که مدار بتواند با وسایلی که ممکن است بزرگ‌تر از وسایلی هستند که اکنون در اختیار دارید، کار کند.