Z punktu widzenia specjalistów z dziedziny elektrotechniki pytanie „jaki prąd jest w gniazdku?” nie jest całkowicie poprawne. Faktem jest, że jeśli konsument nie jest podłączony do sieci, nie płynie w nim prąd, ponieważ w tym przypadku obwód elektryczny jest otwarty.
Jeśli jednak nie wdasz się w spory dotyczące przyjętej terminologii, to prąd znamionowy jest najważniejszym parametrem każdego sprzętu elektrycznego. Wybór elementów sieci elektrycznej, metody ich instalacji, a także charakterystykę odbiorców należy przeprowadzić z uwzględnieniem tych parametrów.
Główne cechy energii elektrycznej w sieciach domowych
Do chwili obecnej istnieje kilka kryteriów, które określają jakość energii elektrycznej w domowych sieciach elektrycznych o napięciu 220 V. Wszystkie te cechy są jasno określone w GOST 32144-2013. Najważniejsze z nich to:
- Odchylenie częstotliwości.
- Powolne zmiany oraz wahania i spadki napięcia.
- Napięcie niesinusoidalne.
- Asymetria napięć w sieciach trójfazowych.
Na układ okablowania elektrycznego, własne mieszkanie nie ma potrzeby uwzględniania wszystkich parametrów jakości zasilania. Wystarczy znać jego główne cechy, które można sprawdzić za pomocą prostych i dość tanich przyrządów pomiarowych.
Parametry te obejmują częstotliwość sieci zasilającej (prąd stały lub przemienny), wielkość napięcia, a także moc podłączonych odbiorców.
Częstotliwość sieci
Obecnie większość odbiorców zasilana jest napięciem przemiennym. Szerokie jej rozprowadzenie ułatwiła możliwość przesyłania takiej energii na duże odległości. Jakość tę zapewnia możliwość przepływu prądu przemiennego w obwodach elektrycznych zawierających pojemności, które są nieuchronnie obecne w rozbudowanych liniach elektroenergetycznych. Jak wiadomo z ogólnego toku fizyki, prąd stały nie ma możliwości przepływu przez obwód, który ma w swoim składzie kondensatory.
Ponieważ gniazda prądu przemiennego wykorzystują prąd przemienny, jedną z jego najważniejszych cech jest częstotliwość.
W naszym kraju zwyczajowo używa się napięcia przemiennego o częstotliwości 50 Hz.
To jest nic nie warte. Niektórzy odbiorcy pracują na napięciu o podwyższonej częstotliwości. Pozwala to znacznie zmniejszyć ich wagę i rozmiar oraz poprawić niektóre specyficzne właściwości techniczne. Do zasilania takich urządzeń stosuje się przetwornice częstotliwości, które są wbudowane lub kupowane osobno.
Częstotliwość w sieci można sprawdzić za pomocą specjalnych urządzeń - mierników częstotliwości, jednak ze względów praktycznych takie pomiary są używane dość rzadko. O wiele ważniejsze jest, aby wiedzieć, ile amperów przepływa w sieci elektrycznej i jaka jest wielkość jej napięcia.
Napięcie sieciowe
Większość ludzi wie to w zwykły sposób gniazdko elektryczne Stosowane jest napięcie AC 220 V.
Do zasilania mocniejszych odbiorców można zastosować sieć trójfazową. W tym przypadku różnica potencjałów między fazami wynosi 380 V, a między fazą a zerem - to samo 220 V. W rzeczywistości państwowy system elektroenergetyczny zbudowany jest z wykorzystaniem trójfazowych sieci energetycznych. Ich rozdzielenie na linie jednofazowe następuje bezpośrednio przed podłączeniem odbiorców.
Ze względu na nierównomierne obciążenie różnych faz może wystąpić zniekształcenie powodujące przepływ prądu we wspólnym przewodzie neutralnym, a także spadek lub wzrost napięcia na poszczególnych odbiornikach.
Ważny! Jeżeli napięcie w gniazdku przekroczy wartości dopuszczalne, mogą wystąpić znaczne utrudnienia w eksploatacji sprzętu elektrycznego, aż do jego wyłączenia przez wbudowaną automatyczną ochronę lub awarię instalacji elektrycznej.
Znamionowy prąd konsumenta
Każde urządzenie stosowane w sieciach elektrycznych o napięciu stałym lub przemiennym ma określone parametry. Jednym z nich jest prąd znamionowy.
Ta charakterystyka wskazuje, ile amperów można przepuścić przez główny obwód elektryczny urządzenia przez długi czas.
Pod tym względem gniazdka elektryczne nie są wyjątkiem od reguły. Można je również podzielić według prądu znamionowego. Standardowe wartości dla jednofazowych urządzeń gospodarstwa domowego to 6, 10, 16, 25 i 32 ampery.
Najczęściej stosowane są gniazda o natężeniu 6 – 16 amperów, które można łączyć w grupy, które otrzymują zasilanie dedykowaną linią z panelu elektrycznego mieszkania. Urządzenia o prądzie znamionowym 25 amperów są przeznaczone do zasilania mocniejszych odbiorców.
Jeśli chodzi o gniazda 32-amperowe, są one produkowane w większości przypadków w wersji trójfazowej i są przeznaczone do podłączania szczególnie wydajnych odbiorników, takich jak kuchenki elektryczne lub płyty kuchenne.
Obliczenie prądu znamionowego
Gdy płynie prąd elektryczny, przewodnik znacznie się nagrzewa, co często powoduje awarię elementów sieci elektrycznej, a nawet prowadzi do pożaru. Intensywność nagrzewania zależy od dwóch czynników: kwadratu prądu, a także rezystancji elektrycznej obciążenia. Łatwo zgadnąć, że najpotężniejsze odbiorniki mają minimalną rezystancję, która pozwala na przepływ znacznych prądów.
Oblicz, jaki prąd w gniazdku może być oparty na mocy podłączonego do niego urządzenia. W tym przypadku:
I = P/U, (A).
gdzie P jest mocą czynną konsumenta, W.
U to napięcie sieciowe, V.
Ten wzór jest równie odpowiedni do określania prądu przy napięciu przemiennym i stałym.
Sposoby pomiaru napięcia i prądu
Aby sprawdzić zgodność napięcia sieci z ustalonymi wymaganiami, a także dowiedzieć się, ile amperów przepływa przez jeden z jego elementów, do pomiaru prądu i napięcia stosuje się różne urządzenia.
Śrubokręt wskaźnikowy
Najtańszym urządzeniem pozwalającym sprawdzić obecność potencjału na stykach gniazda jest zwykły śrubokręt wskaźnikowy. Jednocześnie niemożliwe jest ustalenie, ile woltów jest przyłożonych między stykami.
W normalnie pracującej sieci, gdy wskaźnik dotyka styku fazowego gniazda, dioda LED wbudowana w uchwyt wskaźnika napięcia świeci jasno, przy dotknięciu przewodu neutralnego nie ma takiego świecenia. Ta metoda może być używana tylko do określenia obecności napięcia w przewodzie fazowym.
Jego istotnymi wadami jest niemożność monitorowania integralności przewodu neutralnego, wielkości napięcia, a także podatność dokładności pomiaru na wpływ „podbicia” wywoływanego przez pola magnetyczne przebiegających w pobliżu przewodów elektrycznych. W ten sposób wskaźnik może świecić nawet wtedy, gdy na styku fazowym gniazda nie ma napięcia znamionowego.
Próbnik
Dokładniejszym sposobem pomiaru napięcia jest użycie specjalnych urządzeń - woltomierzy (często testery lub multimetry służą do pomiaru kilku wielkości: napięcia, prądu, rezystancji, pojemności kondensatora itp.).
Takie urządzenie jest podłączone równolegle do sieci (jego sondy są wkładane do gniazdka w przypadku braku podłączonych do niego konsumentów). Za pomocą takich urządzeń można dowiedzieć się, ile woltów napięcia stałego lub przemiennego jest przyłożonych do styków gniazda.
Prąd w gniazdku można zmierzyć za pomocą multimetru połączonego szeregowo z siecią jako amperomierz.
Ważny! Urządzenie skonfigurowane do pomiaru prądu nie może być podłączone równolegle do sieci. Może się nie udać.
Zaciski pomiarowe
Główną wadą korzystania z amperomierza jest trudność w podłączeniu go. Dlatego w wielu przypadkach miernik cęgowy może być użyty do sprawdzenia, ile amperów płynie w przewodzie. Główną zaletą tego urządzenia jest brak konieczności otwierania obwodu i wyłączania sprzętu elektrycznego podczas jego użytkowania.
Tak więc spośród wszystkich cech energii elektrycznej w domowych sieciach elektrycznych najważniejsze są częstotliwość, napięcie i prąd znamionowy.
Możesz dowiedzieć się, jaki prąd jest na wylocie za pomocą przyrządów pomiarowych lub analitycznie za pomocą wzoru.
