تعتبر موازنة الأحمال الكهربائية جزءًا مهمًا من وضع الدوائر في نظام الأسلاك المنزلية . وعادة ما يتم ذلك بواسطة الكهربائيين عند تركيب لوحة خدمة جديدة (صندوق الكسارة) ، أو إعادة تركيب منزل ، أو إضافة دوائر متعددة أثناء إعادة التشكيل. بعبارات بسيطة ، فإن لوحة الخدمة الكهربائية لها وجهان ، وموازنة الحمل هي مسألة تقسيم الدوائر بالتساوي بين الجانبين بحيث يكون الحمل ، أو سحب القوة ، متماثلاً تقريباً في كلا الجانبين.
يحدث الحمل غير المتوازن عندما يكون هناك قدر أكبر من القوة المرسومة على جانب واحد من اللوحة من الجانب الآخر. هذا يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المكونات الكهربائية وربما زيادة التحميل على اللوحة.
أساسيات الخدمة الكهربائية
معظم المنازل لديها نوع من الخدمة الكهربائية تسمى أحادية الطور ، وثلاثة أسلاك . تأتي الخدمة من الأداة عبر سلكين ("حارين") غير مقيدين يحمل كل منهما 120 فولت ، بالإضافة إلى سلك واحد ("محايد"). تتصل الأسلاك بلوحة خدمة المنزل ، ويوفر كل سلك ساخن قوة 120 فولت إلى أحد قضيبي الحافلة الساخنة في اللوحة. تنفصل القواطع الكهربائية لمختلف الدوائر المنزلية (تسمى الدوائر الفرعية ) في اللوحة وتتصل كهربائياً بأحد أو كلا قضبان الحافلة الساخنة. يتصل قاطع الدائرة أحادي القطب بشريط ناقل واحد فقط ويوفر 120 فولت لدائرة. يتصل قاطع عمود مزدوج بكل من قضبان الموصل ويزود 240 فولتًا بدائرة.
مثل أسلاك خدمة المرافق ، كل دائرة فرع لها واحد أو اثنين من الأسلاك الساخنة والأسلاك المحايدة. تترك الطاقة الكهربائية اللوحة على طول الأسلاك الساخنة وتعود إلى اللوحة على المحايد. من هناك ، تعود الطاقة إلى شبكة المرافق عبر محايد الخدمة.
Amperage الدائرة
يحتوي كل قاطع دارة على معدل تيار كهربائي يشير إلى الحد الأقصى للتحميل الذي يمكن للدائرة معالجته قبل إيقاف تشغيل الكسوة لمنع حدوث تلف ناتج عن الحمل الزائد.
عادةً ما يتم تصنيف قواطع أحادية القطب لمدة 15 أو 20 أمبير. عادة ما تتراوح قواطع القطب المزدوج من 30 إلى 50 أمبير أو أكثر. يعتبر معدل التيار هو العامل الرئيسي المستخدم لموازنة الأحمال في لوحة الخدمة. وثمة عامل آخر هو نوع المعدات الكهربائية (الأجهزة ، المنافذ ، الإضاءة ، إلخ) التي تخدمها الدوائر ومتى تستخدم هذه المعدات عادة. على سبيل المثال ، تعمل الثلاجة على مدار 24 ساعة في اليوم ، 365 يومًا في السنة وتحتاج إلى أكبر طاقة لتحديق محركها الضاغط. وعلى النقيض من ذلك ، فإن مروحة المنزل بالكامل (مروحة العلية) تتمتع بقوة ثابتة نسبياً ويتم استخدامها فقط أثناء الطقس الدافئ وعادة في الليل أو في الصباح الباكر.
ميزان الدائرة
لفهم كيفية عمل موازنة ، تخيل أن لديك دائرتين بجهد 120 فولت مع قواطع أحادية القطب. دارة واحدة تزود الثلاجة التي تسحب 8 أمبير. تورد الدائرة الأخرى فريزرًا في الصدر يسحب 7 أمبير. كل الأجهزة تعمل طوال الوقت ، على مدار السنة. لتحقيق التوازن بين حمولة الدائرتين ، يجب أن تكون القواطع على أشرطة ناقل ساخنة مختلفة ، أو "أرجل" ، من لوحة الخدمة. بهذه الطريقة ، يلغي تيار الدائرتين بعضهما البعض عندما تعود الطاقة إلى الأداة على المحايد. في هذه الحالة ، سيكون التيار على المحايد 1 amp: 8 - 7 = 1.
إذا قام الجهازان بسحب 8 أمبير ، سيكون التيار على المحايد 0. الهدف هو جعل التيار على المحايد منخفضًا قدر الإمكان — للسلامة وكفاءة الطاقة وأسباب أخرى (وهذا موضوع كبير لمقالة أخرى ).
من ناحية أخرى ، إذا قمت بوضع كلا الدائرتين على نفس الجزء من اللوحة ، فإن الأحمال من الأجهزة ستجمع معاً ، مما يؤدي إلى عودة 15 أمبير من التيار على المحايد. سيكون هذا الحمل غير متوازن ويفضل تجنبه.
قواطع التنسيب
تعتمد الساق أو الساقان التي تعتمد عليها كل دارة على المكان الذي يوجد فيه الكسارة في اللوحة. في معظم اللوحات ، يتم فتح فتحات الكسارة على كل جانب من اللوحة بين أشرطة الناقل الساخنة (الأرجل). إذا كان هناك جزئين منفصلين في نفس الجانب ويتم تكديسهما فوق الآخر ، فسيتم توصيلهما بأرجل مختلفة.
إذا كانوا على نفس الجانب ولكن لديهم فتحة بينهما ، فسيصلون إلى نفس الساق. تأخذ قواطع القطب المزدوج فتحتين متجاورتين وتتصلان بكلا الساقين. توفر كل ساق 120 فولت لما مجموعه 240 للدارة. وبسبب هذا ، فإن متصدري القطب المزدوج متوازنان تلقائيًا ، بغض النظر عن مكان وجودهما على اللوحة. لذلك ، عندما تقوم بإعداد دارات للمنزل ، فإن الهدف هو الحصول على سحب تيار متساوي تقريبا على ساقي اللوحة.