EN
Созылғыш сымның ұзындығын шектейтін негізгі фактор — кернеу төмендеуі
Созылғыш сымдарда арақашықтыққа байланысты кернеу төмендеуі қалай жұмыс істейді
Ток созылғыш сым арқылы өткен кезде оның ұзындығына байланысты кедергіге тап болады, ол кезде «кернеу төмендеуі» деп аталатын құбылыс пайда болады. Созылғыш сымдағы физикалық кедергінің екі негізгі себебі:
Созылғыш сым неғұрлым ұзын болса, электрондар ағымы соғұрлым көп болады және оған сәйкес кедергі де артады.
Жоғары AWG нөмірімен сипатталған сымдар жіңішке болып келеді және сымның кедергісін арттырады.
Кернеу, ток және кедергімен жұмыс істеген кезде сіз Ом заңының негізімен жұмыс істейсіз. Мысалы, стандартты үй шарттарындағы 120 В тізбегінде 15 А токта жұмыс істейтін 100 фут (30,48 м) ұзындығындағы 14-ші калибрлі ұзартқыш сымда тізбекте шамамен 6 В кернеу төмендеуі байқалады. Осындай кернеу төмендеуі жарықтардың мерцаниеға ұшырауы сияқты жұмыс істеу проблемаларын туғызады, сонымен қатар электр стандарттары бойынша ең соңғы деректерге сүйенетін болсақ, қозғалтқыштардың жұмысын тоқтатуы мүмкін. Бұл — тек теориялық құбылыс емес. Электриктер құралдардың баяулауы немесе мүлдем жұмыс істемеуі сияқты нақты әлемде тұрақты түрде осы құбылысты бақылайды.
Кернеу төмендеуінің 3% нормасы және құралдарды пайдалануға әсері
Құралдардың қауіпсіз және сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін және құралдардың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін электрлік нормалар (оның ішінде NEC 2023) тармақтық тізбектерде кернеу төмендеуінің максималды шегін 3% (120 В тізбегінде 3,6 В) қойды. Кернеу төмендеуі құралдардың өнімділігі мен қауіпсіздігіне әсер етеді және жұмыс істеу температурасы мен уақытына қатысты мәселелерді қамтиды:
Егер кернеу төмендеуі 3% -тан төмен болса, құралдар тиімділіктің кемуінсіз жұмыс істейді.
Егер кернеу төмендеуі 3% -тан жоғары болса, электр қозғалтқыштың орамдары қызып кетеді, айналдырушы моменттің шамасы азаяды және ішкі қорғану тізбегінің әсерінен қозғалтқыш өшіріледі. Бұл (жұмыс істеу) тиімділігінің төмендеуі 15% -ға дейін жетеді (IEEE B-23 Стандарты).
Мысалы, 150 фут (45,7 м) ұзындықтағы ұзартқыш сым бойымен 12 А ток тартатын дөңгелек ара қарастырыңыз. 16 AWG сым қолданылған кезде кернеу ықтимал 110 В-тан төмендейді және жылулық өшіргіш іске қосылып, араны пайдалануды тоқтатады. Электрлік құралдарды пайдаланған кезде код бойынша рұқсат етілген кернеу төмендеуінің шегін сақтау сізге қауіпсіздік, тұрақты қуат берілуі мен құралдардың оптимал жұмыс істеу уақытын қамтамасыз етеді. Сым қимасын (AWG) және электрлік ұзартқыш сымдар үшін қауіпсіз ұзындықтар арасындағы байланысты түсіну
12/14/16 AWG электрлік ұзартқыш сымдар: Ұзындықтар бойынша салыстыру
Американдық сым өлшемі (AWG) жүйесі токтың сым арқылы қалай өтетінін және кернеу төмендеуі салдарынан құрылғыларды қоректендіру қабілетін жоғалтқанға дейін ол қанша қашықтыққа жететінін түсіндіреді. Бұл қателік туғызуы мүмкін, бірақ AWG нөмірлерінің кішірейуі сымның диаметрінің ұлғаюына сәйкес келеді. Бұл ірі сымдар электр тоғының өтуіне кем қарсылық көрсетеді. Сым өлшемі сымның қызудан қауіпсіз тасымалдай алатын ток мөлшерін және ток әлі де пайдалы болатын қашықтықты анықтайды. Бұл екі фактор электр жұмысшысының орнату үшін қандай сымды таңдауын анықтайды.
50 футтан асатын кабельдер үшін төменгі калибрлі сым қолдану ұсынылады. 14 AWG сым 16 AWG сымға қарағанда 50% көп пайдалы қуат береді. Егер сіз 15 амперден астам ток тұтыратын (мысалы, үстелдегі бұрандалы пышақ немесе компрессор) құрылғыларды пайдалансаңыз және кабельдің ұзындығы 25 футтан асса, онда 12 AWG сым қолдануыңыз керек. 16 AWG сым жарықтандыру немесе зарядтау үшін ең көп дегенде 10 футқа дейін қолданылады. Көптеген салалық сынақтар кабельдің ұсынылатын қалыңдығынан аз болса, оның қызуына әкелетінін көрсетеді — бұл сымның қандай токқа есептелгеніне қарамастан.
Жүктеме түрі мен жұмыс циклы: Ток күші мен пайдалану сипаты электрлік ұзартқыш кабельдердің нақты ұзындығына қалай әсер етеді
Тұрақты және ауыспалы жүктемелер үшін ток күшін төмендету: Неге 10 А тогын тұтыратын құрылғыға қысқа электрлік ұзартқыш кабель қажет
Ұзындығы қанша болатынын анықтаған кезде көптеген факторлар ескеріледі, оның ішінде ұзынатын сымның амперлік бағасы да бар. Толықтырғыш сымды қолданған кезде ескерілетін тағы бір фактор — құрылғының жұмыс істеу уақыты. Құрылғылардың жұмысы үшін толықтырғыш сым қолданылғанда, үлкен кеңістіктік жылытқыштар немесе үлкен өнеркәсіптік ауа компрессорлары сияқты құрылғылар 3 сағаттан аса үздіксіз жұмыс істей алады; мұндай құрылғылар жылу шығарады, сонымен қатар толықтырғыш сымның ішінде де жылу пайда болады. Сондықтан пайда болатын жылу сымдардың изоляциясын тезірек тозытуға және уақыт өте келе электрлік кедергінің артуына әкеледі. Алайда, стандартты бұрғылар мен құмдағыштар сияқты үздіксіз жұмыс істемейтін құрылғылар үшін сымның қызуы төмен болады, себебі сым әдетте табиғи түрде суытылады.
10 А тұрақты, жұмыс істейтін жүктемемен жұмыс істеген кезде пайдалы сыйымдылық 15–20% төмендейді, бұл ойыншықтарды ауыспалы түрде жүктеген кезде салыстырғанда, бірдей салмақ үшін кабель ұзындығы қысқарақ немесе алдыңғысына қарағанда қимасы үлкен болуы керек екендігін білдіреді.
Өнімнің өнімділігінен басқа қауіпсіздік факторлары: изоляцияға күш түсіру, қызу және ұзын электр кабельдерін қолдану кезіндегі UL нормаларына сәйкестік:
Электр кабельдеріндегі кернеу төмендеуі және өнімділік үшін дұрыс сым қимасын таңдау маңызды, бірақ барлығы қауіпсіздіктен басталуы керек. Реттелген токтың 80%-ын ұзақ уақыт бойы қолдану изоляцияға көптеген күш түсіреді. Қауіпсіздік тұрғысынан қызу немесе шектеулі аумақта ұзақ уақыт бойы қолданылатын кабельдер 2023 жылы шамамен 37% өсуі мүмкін болатын өрт қаупін туғызады. Негізгі қауіпсіздік қаупі — кабельдердің оралуы немесе кабельдердің үстіне кілемдердің қойылуы, себебі бұл жылуға қысым тудырады және изоляцияға күш түсіреді.
Келесі әрекет не? Оқшаулау тез жылжуға ұшырайды және барлық құрылғы электрдің арқылы ағуын тоқтатуда аз ғана пайдалы болады, бұл техникалық тұрғыдан диэлектрлік беріктіктің нашарлауы деп аталады.
Қауіпсіздік туралы айтқанда, тәуелсіз сертификаттау шынымен маңызды. UL 2556 сынағы кабельдің жылуға, отқа және механикалық әсерге төзімділігін шынайы жағдайларда қолдану кезінде бағалайды. Мысалы, тұрақты иілу, термиялық циклдау және кернеу/ток таңбасының әсері. UL ресми тізіміне енгізілген 100 футтық кабель — бұл тек қалғандарынан ұзынырақ кабель емес. Бұл кабель қосымша қиын жұмыс жүктемесіне шыдамды болу үшін мақсатты түрде жасалған және оның қауіпсіздік функциялары сақталады. Ұзақ уақыт бойы орнатылып тұратын жерлерде, әсіресе сыртқы ортада немесе көп қозғалыс болатын жұмыс орнында орнатылатын кабельдерді таңдаған кезде UL, CSA немесе ETL ресми рұқсаты бар кабельдерді қолданыңыз. Нақты маркетингтік мәлімдемелер әдетте еш нәрсеге қызығушылықпен берілмейді. Бұл өнімнің қауіпсіздігін дәлелдеу үшін кімдір болса да жұмыс істегенін білдіреді. Бұл кабельдерге нақты қауіпсіздік функциялары қосылғанын және олар қауіп-қатер туғызатын, апаттарға әкелуі мүмкін факторлар емесін білдіреді.
ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)
Электр ұзартқыш кабельде кернеудің төмендеуінің себебі неде?
Сымның ұзындығы артқан сайын, оның ішіндегі кедергі де артады, бұл кернеудің төмендеуіне әкеледі.
3% ережесі неге маңызды?
Құралдардың қызуынан, пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуінен және құралдардың қызмет ету мерзімінің қысқаруынан қорғау үшін.
Сымның қимасы (калибрі) ұзындығына қалай әсер етеді?
Кішірек сым калибрі (қалыңырақ сым) кернеуді тұрақты ұстап, ұзын ұзындықтағы сымдар мен жоғары жүктемелерді қолдайды.
Ұзартқыш сымдар үшін дере́йтинг дегеніміз не?
Дере́йтинг — ұзақ уақыттық пайдалану кезінде жылулық кернеуді азайту үшін қысқа сымдар және/немесе үлкен сым калибрлерін қолдануды талап етеді.
Неге электрлік ұзартқыш сымдар UL тізілімінде болуы керек?
Қызу, қысқа тұйықталу және өрт сияқты қауіптерге байланысты қауіпсіздік мәселелерін жеңілдету үшін. UL тізіліміндегі сымдар қауіпсіздік сынақтарын сәтті өткені дәлелденген.