Ինչու է երկարահողի լարը փոքր չափսի քան առաջացող լարը
Բարձրացումների լայնության ընտրության հաշվարկ
Բարձրացումների լայնությունը չէ պարտադիր համընկնել էլեկտրական (փուլային կամ բացասական) լայնության հետ: Այնպես էլ դրա չափումները պետք է խիստ համապատասխանեն էլեկտրական կոդերում նկարագրված կանոններին, օրինակ, ԱՄՆ-ի Նախատեսված Էլեկտրական Կոդը (NEC): Բարձրացումների լայնության ճիշտ ընտրության մի քանի հիմնական գործոններ են.
Չնայած դա հազվադեպ է տեղի ունի, երկար լայնությունների կամ կորուստների նվազեցումը կարևոր է դիմաց հաջորդականություններում, բարձրացումների լայնությունը կարող է պետք լինի մեծացնել: Սա բացահայտվում է այն պատճառով, որ երկար բարձրացումները կարող են փոխանցել նշանակալի լարվածության կորուստ, որը իր հերթին մեծացնում է հողային ճանապարհի դիմադրությունը: Այս հարցը լուծելու և համակարգի անվտանգությունը և հաստատունությունը պահպանելու համար, բարձրացումների լայնությունը կարող է համընկնել փուլային լայնության հետ:
Որոշակի էլեկտրական համակարգերում ինժեներները կարող են ընտրել բարձրացումների լայնությունը համընկնեցնել փուլային լայնության հետ որպես լրացուցիչ անվտանգության միջոց: Այս պարագիրը հատուկ է կրիտիկական համակարգերում, որտեղ էլեկտրական կորուստները կարող են ունենալ կարուական հետևանքներ, կամ տեղական էլեկտրական կոդերը դնում են ավելի խիստ պահանջներ: Ավելի մեծ լայնության բարձրացումների օգտագործմամբ համակարգը ավելի լավ կարող է կառավարել կորուստային հոսանքները, նվազեցնելով էլեկտրական արայցի և սարքավորումների վնասվելու ռիսկը:
Բարձրացումների լայնության հասկացությունը էլեկտրական շղթաներում
Երբ բարձրացումների լայնությունը փոքր է էլեկտրական լայնությունից
Շատ էլեկտրական շղթաներում բարձրացումների (կամ հողային) լայնությունը հաճախ փոքր է փուլային (բացասական) և նեյտրալ լայնությունների համեմատ և այս դիզայնի ընտրությունը հիմնված է մի քանի հիմնական գործոնների վրա:
Յուրաքանչյուր լայնության տիպի ֆունկցիան
Փուլային Լայնությունը. Այս լայնությունը պահանջվում է կարգավորված շղթայի նորմալ գործառույթի ընթացքում լի բեռի հոսանքը փոխանցելու համար: Այն էլեկտրական էներգիա առաջացնում է կապված սարքերի և սարքավորումների համար:
Նեյտրալ Լայնությունը. Այն ծառայում է հոսանքի վերադարձի ճանապարհ որպես, նույն քանակով հոսանք փոխանցելով փուլային լայնությունից աջակցության աղյուսակին հատուկ էլեկտրական կոդերին համապատասխանում է:
Բարձրացումների Լայնությունը. Այն գլխավոր դեր է կատարում անվտանգ ճանապարհ կառավարելու համար կորուստային հոսանքների, ինչպես կարճ շղթաները կամ էլեկտրական կորուստները գեներացնելու ընթացքում: Այս աննորոշ հոսանքները վերահղելով, այն պաշտպանում է սարքավորումները և անհատները էլեկտրական արայցի դեմ: Հիմնականում, բարձրացումների լայնությունը չի հարկավոր համար կառավարել շղթայի նորմալ գործառույթի ընթացքում շարունակական բեռի հոսանքները:
Հոսանքի փոխանցման պահանջները
Քանի որ բարձրացումների լայնությունը կարգավորված է կարգավորված շղթայի նորմալ գործառույթի ընթացքում հոսանքը փոխանցելու համար, այն պետք չէ կառավարել շղթայի նորմալ գործառույթի ընթացքում շարունակական բեռի հոսանքները: Կորուստային հոսանքները սովորաբար փոխանցվում են շատ կարճ ժամանակահատվածներով, սովորաբար մինչև հաստատուն հոսանքի պաշտպանական սարքերը, ինչպես շղթայի հատող կամ առաջացող, հատում են շղթան հատելու համար: Արդյունքում, բարձրացումների լայնությունը կարող է համապատասխանել այս կարճ ժամանակահատվածներին առանց լուսային հաղորդակցության առաջացնելու: Այս կառուցվածքը նախատեսված է կառավարել կորուստային հոսանքները բավականաչափ ժամանակ հաշվի առնելով պաշտպանական սարքերը հատելու համար, և կորուստային ժամանակահատվածը նվազեցնում է նշանակալի ջերմաստիճանի հանգամանքը: Այս lehetővé teszi egy kisebb méretű felszabadító vezeték használatát, költségek és anyagfelhasználás csökkentése mellett, továbbra is alapvető biztonsági és teljesítménybeli előírásoknak megfelelve. A felszabadító vezeték túlzott méretezése felesleges költségeket jelentene, anélkül, hogy jelentős további biztonsági előnyt nyújtana.
Feszültségcsökkenési szempontok
A felszabadító vezetékek tervezésekor a feszültségcsökkenés nem jelent nagy problémát, mivel ezek a vezetékek nem visznek áramot folyamatosan. Ezenkívül a felszabadító vezetékek gyakran rövid hosszúságúak. Ez a rövid hossz lehetővé teszi, hogy a hibaáramok gyorsan eljussanak a földre, rázva a törésvédőt, anélkül, hogy a vezeték melegezne fel. Így, kisebb méretű felszabadító vezetéket használhatunk, anélkül, hogy a körtevékenység sérülne.
Kódalapú méretezési normák
National Electrical Code (NEC): Az NEC részletes iránymutatásokat ad a Table 250.122-ben, amelyek a minimális eszközösszekötő vezeték (EGC) méretét határozzák meg. Ezek a követelmények az áramvédelmi eszköz, például a törésvédő vagy a szekrény, amely védje a körtevékenységet, osztályozása alapján állapítják meg.
International Electrotechnical Commission (IEC): Hasonlóan az NEC-hez, az IEC-standardek definiálják a minimális összekötő vezeték méretét. Azonban az IEC-iránymutatások tipikusan olyan tényezőket vesznek figyelembe, mint a fázisvezeték mérete és a maximálisan várható hibaáram. Ezek a kódok biztosítják, hogy a felszabadító vezetékek megfelelő méretűek legyenek - sem túl kicsi, ami hibák során lehetne sikertelen, sem túl nagy, ami pazarló lenne.
Praktikus példák
Egy 15-ampere-os törésvédővel védett körtevékenység esetén a forró vezeték általában #12 AWG, és a felszabadító vezetéknek legalább #14 AWG réznek kell lennie.
Egy 20-ampere-os törésvédő esetén a forró vezeték 10 AWG, és a felszabadító vezetéknek legalább #12 AWG réznek kell lennie.
Egy 50-ampere-os törésvédő esetén a forró vezeték #6 AWG, és a felszabadító vezeték minimális mérete 10 AWG réz.
Egy 100-ampere-os törésvédő és panel esetén, ahol a szolgáltatási kábel #4 AWG, a felszabadító vezetéknek legalább #8 AWG réznek kell lennie.
Egy 200-ampere-os szolgáltatáshoz, ahol a forró vezetékek legalább #3/0 AWG, a felszabadító vezetéknek #4 AWG-nak kell lennie.
Nagyon nagy törésvédőkkel, például 600-ampere-osakkal rendelkező körtevékenységeknél a felszabadító vezetékek mérete arányosan növekedni fog a potenciális hibaáramok kezelésére.
Bár a felszabadító vezeték általában kisebb, mint a fázisvezeték, vannak kivételek.
Amikor a felszabadító vezeték mérete megegyezik a fázisvezeték méretével
Vannak specifikus helyzetek, amikor a felszabadító vezetéknek ugyanolyan méretűnek kell lennie, mint a fázisvezeték:
Összekötő vezetékek
Amikor a felszabadító vezetékeket összekötési célokra használják, például az elektromos berendezések fémmészégeinek összekötésére a felszabadító rendszerrel, akkor ugyanolyan méretűnek kell lenniük, mint a fázisvezeték. Ez biztosítja, hogy hatékonyan képesek legyenek hibaáramokat átvezetni, és fenntartani az összekötés integritását, megbízható védelmet nyújtva az elektromos kockázatok ellen.
Nagy kerékpáros vezetékek
Olyan körtevékenységek esetén, amelyek nagy kerékpáros vezetékeket használnak (pl., 3/0 AWG vagy nagyobb), az NEC arányosan nagyobb felszabadító vezetékeket követel. Ez biztosítja, hogy a felszabadító rendszer képes legyen kezelni a nagy kapacitású körtevékenységekhez kapcsolódó magas hibaáramokat, és fenntartani a biztonságot az elektromos telepítésben.
Speciális berendezések alkalmazása
Bizonyos érzékeny vagy nagy kapacitású berendezések, például fotovoltaikus (PV) telepítések esetén, a felszabadító vezetékek mérete megegyezhet a fázisvezetékek méretével. Ez a méretezés szükséges a hatékony hibaáram-folyamat és a rezgéskésés minimalizálása érdekében, ezzel növelve a berendezések és az elektromos rendszer általános biztonságát és teljesítményét.
A felszabadító vezeték rossz méretezésének következményei
Az elektromos rendszer felszabadító vezetéke nem mindig egyezik a méretében a forró vagy a neutrális vezetékkel; kicsit nagyobbnak vagy kisebbnek is lehet. Amikor nagyobb felszabadító vezetéket használnak, bár ez nem jelenti kockázatot az elektromos rendszer számára, növeli a költségeket a szükséges anyagmennyiség miatt. Olyan helyzetekben, amikor extra hosszra van szükség, csatlakozó dobozt használhatnak a vezeték kiterjesztésére, anélkül, hogy kompromisszumot tennének a felszabadító rendszer integritásával.
Valójában, a nagyobb felszabadító vezetékek több előnnyel is járnak, és bizonyos helyzetekben különösen előnyösnek tekinthetők. A nagyobb vezetékek alacsonyabb ellenállásukkal hatékonyan csökkentik a feszültségcsökkenést, biztosítva így stabilabb elektromos kapcsolatot. Ez különösen fontos olyan rendszerekben, amelyek nagyobb áramátviteli kapacitást igényelnek. A feszültségveszteség minimalizálásával a nagyobb felszabadító vezeték segít fenntartani a konzisztens elektromos teljesítményt, növelve a rendszer általános megbízhatóságát és biztonságát.
Ellenben, a túl kicsi felszabadító vezeték használata komoly problémákhoz vezethet. A kisebb vezetékek magasabb elektromos ellenállásuk miatt zavarhatják a törésvédő magnes-működését. Ez azt eredményezi, hogy a törésvédő nem trippelné annyira gyorsan, ahogy szükséges, hibák esetén, engedve át potenciálisan veszélyes mennyiségű áramot a rendszerben. Továbbá, a kisebb felszabadító vezetékek nem képesek kezelni a túl nagy hibaáramokat, ami melegedéshez vezethet. Extrém esetekben ez a melegedés a vezeték leolvadását okozhatja, jelentős tűzveszélyt és tulajdon és élet veszélyét jelentve.
Az elektromos rendszer biztonságának és optimális teljesítményének biztosítása érdekében létfontosságú, hogy megfelelő méretű felszabadító vezetéket használjunk. Például, egy szabványos 100-ampere-os szolgáltatásban 150 láb hosszú futás esetén általában 8 AWG (American Wire Gauge) felszabadító vezetéket ajánlanak. Ezeknek a méretezési iránymutatásoknak a betartása segít megelőzni az elektromos kockázatokat, és biztosítja, hogy a felszabadító rendszer hatékonyan működjön, megbízható védelmet nyújtva hibák esetén.
