Hur man beräknar säkra elektriska lastkapaciteter?
Vi har alla ett berg av elektriska apparater runt huset och många, om inte alla, har någon form av motor som kör dem. Dessa kan inkludera ugnar, diskmaskiner, luftkonditioneringsapparater, sumppumpar, skräpavfall och mikrovågor. Enligt den elektriska koden behöver var och en av dessa motoriserade prylar en dedikerad krets bara för eget bruk. Permanenta värmeapparater har också en ganska tung elektrisk belastning och de flesta kräver egna dedikerade kretsar. Att låta dessa apparater dela en krets med andra enheter kan enkelt överbelasta kretsen, eftersom de till sin natur har en ganska kraftig strömförbrukning, särskilt när de startas första gången. Äldre hem som inte har fått ledningar uppdaterade har ofta sådana apparater installerade på kretsar som delas med andra enheter, och i dessa situationer är det ganska vanligt att strömbrytare utlöses eller säkringar går.
Här är några av de apparater som kan kräva särskilda elektriska kretsar (kontrollera med lokala byggkoder för exakta krav):
- Mikrovågsugn
- Elektrisk ugn
- Sophantering
- Diskmaskin
- Tvättmaskin
- Papperskorg
- Kylskåp
- Rum luftkonditionering
- Ugn
- Elektriska varmvattenberedare
- Elektriska områden
- Elektrisk torktumlare
- Central luftkonditionering
Så hur ska man veta vilken kretsstorlek som krävs av varje apparat? Om du till exempel undermått en krets som matar stora centrala luftkonditioneringsapparater kan du komma i en situation där din luftkonditionering kretsar när den går med maximal effekt. Att beräkna rätt storlek för en dedikerad apparatkrets innebär att man beräknar det maximala effektbehovet som kommer att placeras på en krets och sedan väljer en kretsstorlek som rymmer det kravet plus en marginal för säkerhet.
Kretskapacitet
Att räkna ut det elektriska i en apparat börjar med en förståelse för ett enkelt förhållande mellan förstärkare, watt och volt - de tre nyckelmedlen för att mäta el. En relationsprincip som kallas Ohms lag säger att strömstyrka (A) x volt (V) = watt (W). Med hjälp av denna enkla förhållandeprincip kan du beräkna tillgängligt watt för vilken kretsstorlek som helst:
- 15-amp 120-volts krets: 15 ampere x 120 volt = 1800 watt
- 20-amp 120-volts krets: 20 ampere x 120 volt = 2400 watt
- 25-amp 120-volts krets: 25 ampere x 120 volt = 3000 watt
- 20-amp 240-volts krets: 20 ampere x 240 volt = 4800 watt
- 25-amp 240-volts krets: 25 ampere x 240 volt = 6000 watt
- 30-amp 240-volts krets: 30 ampere x 240 volt = 7200 watt
- 40-amp 240-volts krets: 40 ampere x 240 volt = 9600 watt
- 50-amp 240-volts krets: 50 ampere x 240 volt = 12000 watt
- 60-amp 240-volts krets: 60 ampere x 240 volt = 14400 watt
Den enkla formeln A x V = W kan omformuleras på ett antal sätt, såsom W ÷ V = A eller W ÷ A = V.
Hur man beräknar kretslastbehov
Att välja rätt storlek för en dedikerad apparatkrets innebär ganska enkel aritmetik för att säkerställa att apparatens elektriska behov ligger inom kretsens kapacitet. Belastningen kan mätas antingen i förstärkare eller watt, och det är ganska enkelt att beräkna baserat på informationen som skrivs ut på maskinens specifikationsetikett.
Motorerna har ett märkskyltsbetyg som anges på sidan av motorn. Den listar typ, serienummer, spänning, oavsett om det är AC eller DC, varvtalet och, viktigast av allt, strömstyrkan. Om du känner till spännings- och strömstyrkan kan du bestämma den effekt eller totala kapacitet som krävs för en säker drift av motorn. Värmeapparater har vanligtvis sina wattvärden tryckta på frontpanelen.
En provkretsberäkning
Tänk till exempel på en enkel hårtork med en effekt på 1500 watt som körs på en 120-volts krets i badrumsgrenen. Med W ÷ V = En variation av Ohms lag kan du beräkna att 1500 watt ÷ 120 volt = 12,5 ampere. Din hårtork med maximal värme kan dra 12,5 ampere. Men om du tänker på att en ventilationsfläkt och badrumsarmatur också kan fungera samtidigt kan du se att en 15-amp badrumskrets med en total kapacitet på 1800 watt kan vara hårt pressad för att hantera en sådan belastning.
Låt oss föreställa oss att vårt provbadrum har en ventilationsfläkt som drar 120 watt, en lampa som har tre 60-watt glödlampor (180 watt totalt) och ett eluttag där den 1500 watt hårtork kan anslutas. Alla av dessa kan lätt dra kraft samtidigt. Den troliga maximala belastningen på den kretsen kan nå 1800 watt och sätta den rätt vid det maximala som en 15-amp-krets (som ger 1800 watt) kan hantera. Men om du sätter en enda 100-watt glödlampa i badrumsarmaturen skapar du en situation där en utlösare är troligt.
Elektriker beräknar vanligtvis kretsbelastning med en säkerhetsmarginal på 20 procent och ser till att den maximala belastningen på apparaten och fixturen på kretsen inte är mer än 80 procent av den tillgängliga strömstyrkan och watt som tillhandahålls av kretsen. I vårt provbadrum kan en 20-amp-krets som ger 2400 watt kraft ganska enkelt hantera 1800 watt efterfrågan, med 25 procent säkerhetsmarginal. Detta är anledningen till att de flesta elektriska koder kräver en 20-amp grenkrets för att betjäna ett badrum. Kök är en annan plats där 120-volts kretsar som serverar uttag nästan alltid är 20-amp-kretsar. I moderna hem är det normalt bara allmänna belysningskretsar som fortfarande är anslutna som 15-amp-kretsar.
Dedikerade kretsar
Exakt samma princip används för att beräkna efterfrågan på en krets som betjänar en enda apparat, såsom en mikrovågsugn, avfallshantering eller luftkonditionering. En stor mikrovågsugn med en inbyggd ventilationsfläkt och ljusarmatur kan lätt kräva 1200 till 1500 watt ström, och en elektriker som ansluter en dedikerad krets för denna apparat skulle sannolikt installera en 20-amp-krets som ger 2400 watt tillgänglig ström. Å andra sidan kan en stor 1 hp soptippare som drar 7 ampere (840 watt) enkelt betjänas av en dedikerad 15-amp krets med 1800 watt tillgänglig effekt.
Samma beräkningsmetod kan användas för alla dedikerade apparatkretsar som betjänar en enda apparat. Till exempel kan en 240-volts elektrisk varmvattenberedare klassad för 5500 watt beräknas på detta sätt: A = 5500 ÷ 240 eller A = 22,9. Men eftersom kretsen kräver en säkerhetsmarginal på 20 procent, måste kretsen tillhandahålla minst 27,48 ampere (120 procent av 22,9 = 27,48 ampere). En elektriker skulle installera en 30-amp 240-krets för att betjäna en sådan varmvattenberedare.
De flesta elektriker kommer att överdimensionera den dedikerade kretsstorleken något för att möjliggöra framtida förändringar. Till exempel, om du har en ganska liten mikrovågsugn på 800 watt, installerar elektrikern normalt en 20-amp-krets även om en 15-amp-krets enkelt kan hantera den här apparaten. Detta görs så att kretsen kommer att kunna hantera framtida apparater som kan vara större än de du har nu.
