כשאנשים חושבים על מוני חשמל, הדבר הראשון שעולה בדעתם הוא המונה-לקיר שהותקן על ידי חברת רשת החשמל כדי ליישב את חשבונות החשמל.
עם זאת, היישומים של מדי חשמל משתרעים הרבה מעבר לכך-הם הם "מנהלי אנרגיה" הכרחיים בתחומים כגון ניהול אנרגיה ארגוני, תחנות טעינה לרכב חשמלי, מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית ותמיכה בציוד מכני.
אז איך נראים מדי חשמל בתרחישים אלה של "לא-רשת"? ואיך הם צריכים להיות חוטים? מאמר זה ידריך אותך בכל זה!
I. יחידות-מדדי אנרגיה AC: ה"מיומנויות הבסיסיות" של שימוש בחשמל ביתי
מהו חשמל חד-פאזי-?
חשמל חד-פאזי מורכב מחוט אחד פאזי (חוט חי L) וחוט נייטרלי אחד (N), המספק זרם חילופין סינוסואידי חד-פאזי. זהו אספקת הכוח המרכזית לבתים, עסקים קטנים וציוד- נמוך.
תקנים לפי מדינה:
סין: 220V / 50Hz
אירופה ואמריקה: 230V / 50Hz
צפון אמריקה, יפן ודרום קוריאה: 100-120V / 60Hz
עקרון החיווט: ללא קשר למדינה או לאזור, שיטת החיווט של מדי אנרגיה חד פאזיים- זהה במידה רבה. עקרון הליבה הוא: סלילי זרם מחוברים בסדרה, וסלילי מתח מחוברים במקביל.
אמצעי זהירות עיקריים:
- חוט חי חייב להיות מחובר למסוף הנכון: טרמינל 1 חייב להיות מחובר לחוט החי.
- סליל זרם מחובר בסדרה עם העומס: סליל הנוכחי מחובר בסדרה עם העומס; סליל המתח מחובר במקביל לעומס.
- אותו עקרון קוטביות: יש לחבר את שני הקצוות של שני הסלילים לאותו מסוף קוטביות של ספק הכוח.
II. תלת-מדדי אנרגיה AC: "הכוח העיקרי" של חשמל תעשייתי
מהו חשמל תלת- פאזי?
חשמל תלת-פאזי מורכב משלוש קבוצות של זרמים מתחלפים עם אותו תדר, משרעת שווה והפרש פאזה של 120 מעלות. הוא כולל שלושה חוטים חיים (L1, L2, L3, מסומנים בדרך כלל A, B, C) וחוט נייטרלי אחד (N). שבו:
מתח קו: 380V (בין חוטים חיים)
מתח שלב: 220V (בין חוטים חיים לנייטרליים)
בהשוואה לחשמל חד-פאזי, חשמל תלת-פאזי מוסיף שני שלבים, מה שהופך את החיווט למורכב יותר באופן טבעי, אבל עקרון הליבה נשאר זהה.
שיטת חיווט:
מדי אנרגיה תלת-פאזיים זמינים בשני סוגים: תלת-תיל תלת-תיל ותלת-פאזי ארבע-תיל, המתאימים לסוגי עומס שונים. בהתאם לזרם העומס, קיימות שתי שיטות חיבור:
שיטה 1: חיבור ישיר (זרם עומס קטן או שווה לטווח מטר)
- חבר את התיל החי והניטרל התלת-פאזי ישירות לחיבורים המתאימים במונה.
- סליל הזרם הפנימי של המונה מחובר בסדרה עם העומס, וסליל המתח מחובר במקביל לעומס.
- לכל מסוף יש בדרך כלל יותר מבורג הידוק אחד; ודא שקצוות החוטים מהודקים היטב במהלך החיווט.
שיטה 2: חיבור באמצעות שנאי זרם (זרם עומס חורג מטווח המטרים)
- נדרש שנאי זרם (CT) ושנאי מתח (PT).
- הצד הראשוני של שנאי הזרם מחובר בסדרה עם העומס, והצד המשני מחובר בסדרה עם סליל הזרם של המונה.
- אסור שהצד המשני של השנאי הנוכחי יהיה פתוח-במעגל.
- הצד הראשוני של שנאי המתח מחובר במקביל לעומס, והצד המשני מחובר במקביל לסליל המתח של המונה.
III. מדי אנרגיה של DC: היקר החדש של עידן האנרגיה החדש
עם עלייתם של מקורות אנרגיה חדשים, הביקוש למדדי אנרגיה DC עולה מדי יום. בתרחישים כגון תחנות טעינה לרכב חשמלי, מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית ומערכות DC סולאריות-מחוץ לרשת, בכל מקום שבו מסופק כוח DC וצריך למדוד, לחייב או לנהל את החשמל, נדרשים מדי אנרגיה DC.
IV. סיכום עקרונות בטיחות החיווט (חובה לקרוא!)
בין אם משתמשים במדי AC או DC, יש לזכור את עקרונות הבטיחות הבאים:
| עִקָרוֹן | תֵאוּר |
|---|---|
| מעגל זרם בסדרה, מעגל מתח במקביל | זהו העיקרון הבסיסי לחיווט כל מדי האנרגיה החשמליים |
| רצף קוטביות/פאזה חייב להיות נכון | חיבור שגוי יוביל לשגיאות מדידה ואפילו נזק לציוד |
| הצד המשני של שנאי הזרם אסור בהחלט במעגל פתוח | אחרת, יווצר מתח גבוה שיסכן את הבטיחות האישית |
| אשר את כיבוי החשמל לפני החיווט | יש לנתק את החשמל לפני כל פעולת חיווט |
| עיין בתרשים החיווט במדריך |
סידור מסופי המונה עשוי להשתנות עבור מותגים ודגמים שונים |
לסיכום
בין אם זה מד AC חד-פאזי לשימוש ביתי, מד AC תלת-פאזי למפעלים, או מד DC עבור יישומי אנרגיה חדשים, למרות שהם שונים בצורתם ובשיטות החיווט, עקרון הליבה שלהם נשאר זהה-סלילי הזרם מחוברים בטור, וסלילי המתח מחוברים במקביל.
שליטה בעקרון הליבה הזה, יחד עם זיהוי מדויק של בלוקים מסויימים, יאפשרו לך לטפל בביטחון בצרכי חיווט של מד בתרחישים שונים מחוץ לרשת.- אני מקווה ש"מדריך חיווט" זה יהווה התייחסות שימושית בעבודתך!