تعد الكهرباء أحد المكونات الرئيسية لضمان الحياة اليومية لشخص عصري ، ولكن ليس كل شخص عادي لديه فكرة على الأقل عن نوع التيار في المنفذ المباشر أو المتناوب ، ناهيك عن معلماته وخصائصه الرئيسية الأخرى التي تحتاجها لمعرفة.
لا يوفر الحد الأدنى من المعرفة لتطوير أساسيات الهندسة الكهربائية النظرية ، يجب أن تكون الأفكار حول الكهرباء من حولنا كافية لضمان التشغيل الخالي من المتاعب للشبكة الكهربائية المنزلية ، والأهم من ذلك ، المتطلبات التي تضمن السلامة .
- أنواع التيار
أنواع التيار
من أجل الحصول على فكرة عما هو موجود في منفذ منزلك ، يجب ألا تفكر في دراسة المفهوم المادي لهذه الظاهرة ، يمكن الحصول على هذه البيانات من الكتب المرجعية المختلفة أو من الكتب المدرسية. يكفي أن نحصر أنفسنا في معرفة أن الإنسانية تستخدم نوعين:
- التيار المباشر ، مصادره ، كقاعدة عامة ، هي البطاريات ، والخلايا الجلفانية (البطاريات الكهربائية من أنواع مختلفة) ، والألواح الشمسية ، والمزدوجات الحرارية. يستخدم على نطاق واسع في شبكات السيارات والنقل الجوي على متن الطائرة والدوائر الإلكترونية لأجهزة الكمبيوتر وأنظمة التشغيل الآلي ومعدات الراديو والتلفزيون. تعمل شبكات الاتصال للسكك الحديدية بالتيار المباشر ؛ فهي تضمن تشغيل محطات توليد الطاقة لعدد من السفن والسفن.
- التيار المتناوب. يتم توليد أكثر من 90٪ من إجمالي الكهرباء التي يتم توليدها لاحتياجات البشرية من خلال مولدات التيار المتردد. يفسر هذا التوزيع الواسع من خلال حقيقة أن التيار المتردد ، على عكس التيار المباشر ، لديه القدرة على الانتقال عبر مسافات طويلة ، ويمكن لمحطات المحولات الفرعية تغيير حجم جهدها إلى القيم المطلوبة ، دون خسائر ملموسة.
تعطي الخاصية المذكورة أعلاه للتيار المتردد إجابة على السؤال عن سبب اختيار خيار إمداد الطاقة الرئيسي لصالحها. في الوقت نفسه ، لا يمكن التقليل من قيمة التيار المباشر ، فهو يؤدي وظائف أخرى ، ولكن ليس أقل أهمية ، وأهمها ضمان تشغيل الإلكترونيات.
معلمات الشبكة الكهربائية المنزلية
بعد معرفة أن التيار في مقبس منازلنا يتناوب ، من الضروري معرفة معلماته الرئيسية ، والتي تشمل مقدار الجهد والتردد. جهد الشبكات الكهربائية المنزلية 220 فولت. يستخدم العالم الكهرباء بتردد 50 هرتز ، باستثناء الولايات المتحدة ، حيث يتم ضبط هذه المعلمة على 60 هرتز.
على سلك القيم الفعلية للجهد والتردد ، تحتاج إلى معرفة:
- يتم ضبط التردد البالغ 50 هرتز بواسطة مولد محطة الطاقة ويتوافق دائمًا مع القيمة المحددة.
- قد يختلف الجهد الكهربائي في منزل واحد أو شقة عن القيمة الاسمية البالغة 220 فولت. وقد يتأثر ذلك بالحالة الفنية وحجم وتوزيع حمل الشبكة التي تزود مبنى سكني أو منطقة سكنية ، ودرجة عبء العمل الخاص به. المحولات الفرعية. يمكن أن تكون هذه الانحرافات كبيرة جدًا وتصل إلى 20-25 فولت. في هذه الحالة ، يُنصح بتوصيل الشبكة الكهربائية المنزلية من خلال مُثبِّت الجهد.
للتوفير في فواتير الكهرباء ، يوصي قرائنا بصندوق توفير الكهرباء. ستكون الدفعات الشهرية أقل بنسبة 30-50٪ مما كانت عليه قبل استخدام التوفير. إنه يزيل المكون التفاعلي من الشبكة ، ونتيجة لذلك يتم تقليل الحمل ، ونتيجة لذلك ، يتم تقليل الاستهلاك الحالي. تستهلك الأجهزة الكهربائية كهرباء أقل ، مما يقلل من تكلفة دفعها.
يتم تمييز كل منفذ كهربائي للحد من حمله الحالي. على سبيل المثال ، يعني "5 أ" أن القوة الحالية الناتجة عن تشغيل المستهلك المتصل يجب ألا تتجاوز 5 أمبير. هذا مهم جدًا ، لأن عدم الامتثال لهذه الشروط قد يعطل المنفذ قبل الأوان أو يتسبب في اشتعاله.
يتم تزويد الأجهزة الكهربائية المصنعة من قبل الصناعة بجواز سفر يشير إلى استهلاك الطاقة ، أو الحمل الحالي المقنن. يشمل المستهلكون المنزليون الأكثر استهلاكًا للطاقة أفران الميكروويف وأنظمة الفصل والغسالات الآلية والمواقد الكهربائية والأفران ، ويجب توصيل هذه الأجهزة بمقابس توفر العمل بحمل لا يقل عن 16 أمبير.
ماذا لو تم تزويد بعض المنتجات الكهربائية ببيانات عن الطاقة فقط ، ولا تشير الشركة المصنعة إلى معلومات عن الأمبيرات المستهلكة. من السهل جدًا تحديد القيم التقريبية الحالية باستخدام صيغة الطاقة الكهربائية
حيث W هي الطاقة ، U هي الجهد ، أنا التيار.
الطاقة (المشار إليها في جواز السفر) والجهد الكهربائي معروفان ، من أجل العثور على التيار المستهلك ، من الضروري تقسيم قيمة الطاقة بالواط (وليس بالكيلوواط) على قيمة الجهد 220 فولت.
كيف يتم تحويل ثلاث مراحل الحالية إلى مرحلة واحدة
يبقى أن نفهم سبب استخدامنا لتيار أحادي الطور بجهد ، قيمته بالضبط 220 فولت. للقيام بذلك ، من الضروري تتبع مسار وتحويل الكهرباء من محطة الطاقة إلى المنفذ في منزل المستهلك.
تولد محطات الطاقة القوية جهدًا كهربائيًا يتراوح بين 200 و 300 ألف فولت ، ثم تنتقل هذه الكهرباء عبر خطوط الطاقة عالية الجهد إلى محطات التوزيع الفرعية الجماعية التي تخدم المدن والمناطق والمؤسسات الصناعية الكبيرة. هنا ، يتم تقليل الجهد ، كقاعدة عامة ، إلى 6000 فولت ويتم توفير المزيد من الكهرباء لمحطات فرعية تنحى ، حيث تعمل المحولات على تقليل الجهد العالي إلى 380 فولت.
يوفر جانب الجهد المنخفض للمحطة الفرعية للمحول 6000/380 ثلاث مراحل وسلك محايد أو ، كما يقولون ، محايد. يُطلق على الجهد المقاس بين المراحل اسم خطي (Ul) ، وفي هذه الحالة يكون له قيمة 380 فولت. يتم توصيل المستهلكين الأفراد من مرحلة واحدة وسلك محايد ، ونتيجة لذلك يتم تبديل التيار أحادي الطور بجهد طور 220 فولت يدخل المنزل.
هذا هو المقدار الكامل للمعرفة التي يجب أن يمتلكها المواطن العادي ، موضحًا معنى وأصل معلمات الشبكة الكهربائية لمنزله.