18 المصطلحات الكهربائية الشائعة يجب أن تعرفها

1/18

تيار مستمر

منذ أن تم تشغيل محطة توليد الكهرباء Tesla-Westinghouse في شلالات نياجرا في عام 1885 ، أصبحت طاقة التيار المتردد هي المعيار في أمريكا الشمالية وفي نهاية المطاف في بقية العالم.

يغير التيار المتردد اتجاهه دوريًا لأنه ينتج بواسطة توربين دوار. هذا يعني أن التيار المتردد له تردد مميز. في أمريكا الشمالية ، تبلغ 60 دورة في الثانية.

على عكس جهد التيار المباشر (DC) ، يمكن زيادة جهد التيار المتردد وخفضه عبر المحولات ، مما يجعل من الممكن نقل الكهرباء عبر مسافات كبيرة. محطات توليد مركزية باستخدام الرياح والطاقة الشمسية والمياه، يمكن للوقود النووي أو الوقود الأحفوري تزويد المجتمعات بالطاقة على بعد مئات الأميال.

يمكن أن يساعد فهم المصطلحات الكهربائية للتيار المتردد أصحاب المنازل على فهم كيفية دخول الطاقة إلى المنزل ، وماذا يحدث عندما تصل إلى هناك ، وكيفية التعامل معها.

2/18

الجهد االكهربى

يقارن جون ويليامسون ، مشرف العمليات الكهربائية في وزارة العمل والصناعة في مينيسوتا ، الفولتية في دائرة كهربائية إلى الضغط الذي يمارس على المياه المتدفقة عبر الأنبوب. مثلما يزيد الضغط العالي من حجم ومعدل تدفق المياه عبر الأنابيب ، فإن زيادة الجهد ينتج المزيد من الطاقة الكهربائية.

الجهد من التيار المتردد مولد طاقة ليس ثابتًا ، لأنه من مصدر تيار مستمر مثل البطارية. يرتفع وينخفض ​​خلال كل دورة. لمقارنتها بالجهد الثابت من مصدر طاقة تيار مستمر ، يحسب الكهربائيون متوسط ​​الجهد الاسمي. هذا هو جهد التيار المتردد (VAC) الذي تراه معروضًا على ملصقات الأجهزة والأجهزة الكهربائية.

في أمريكا الشمالية ، أي جهاز يتم توصيله بمعيار مقبس الحائط تم تصنيف 120 فولت تيار متردد. ومع ذلك ، وبسبب تقلبات الجهد الكهربائي ، فإن جهد التشغيل الفعلي يتراوح من 110 إلى 125 فولت تيار متردد.

3/18

محول

المحول هو المسؤول الأكبر عن صنع شبكة كهربائية ما هو عليه اليوم. هذا المحول عبارة عن جهاز يمكنه زيادة الجهد الكهربائي وتقليله.

إذا سبق لك القيادة بواسطة محطة لتوليد الكهرباء ، فقد رأيت الأسطوانات الكبيرة المتعددة المتصلة بالسابق خطوط الكهرباء. إذا نظرت إلى خطوط الكهرباء خارج منزلك ، فسترى أسطوانة مماثلة أصغر بكثير. هذه محولات. تعمل الكابلات الكبيرة في محطة توليد الكهرباء على زيادة الجهد إلى عدة آلاف من الفولتات ، بينما تعمل الكابلات الأصغر الموجودة في خطوط الطاقة على تقليل الجهد لاستخدامها داخل المباني.

تحتوي العديد من الأجهزة الإلكترونية أيضًا على ملف محول لتقليل الجهد السكني إلى مستوى آمن بدرجة كافية لدوائرها الحساسة. يوجد المحول في المربع المربع في نهاية السلك حيث يتم توصيل شوكات التوصيل.

4/18

لوحة الخدمة

ال لوحة الخدمة هو مركز التحكم الرئيسي للنظام الكهربائي ، حيث تتصل الأسلاك من المحول وتتفرع لتزويد الدوائر الفردية في المنزل. إنه صندوق معدني مستطيل به باب يكشف عن القواطع لجميع الدوائر الفردية.

يتصل كل من الأسلاك الساخنة التي تزود المنزل بالكهرباء من محول خط المرافق بقضيب نحاسي أو سبيكة في الجزء الخلفي من اللوحة. تسمى هذه القضبان الحافلات الساخنة ، وتتصل بها قواطع الدائرة لجميع الدوائر في المنزل.

لا يمكن أن تتدفق الكهرباء إلا إذا كانت بها دائرة كاملة ، لذلك تشتمل اللوحة على طرف محايد لتوفير مسار عودة كهربائية إلى المحول. كما يحتوي على سلك يؤدي إلى الأرض بحيث يمكن تأريض جميع الأجهزة الكهربائية في المنزل.

عادة ما تكون اللوحة في الطابق السفلي أو في خزانة أو في الخارج ، وستحتاج إلى الوصول إليها متى حاولت حلها مشاكل كهربائية. يجب أن يكون الوصول إليه سهلاً ، لذا حافظ على المساحة الموجودة أمامه واضحة.

5/18

قاطع دائرة

تلك المجموعة من المفاتيح السوداء داخل ملف لوحة خدمة المنزل يمثل جميع الدوائر الكهربائية في المنزل. كل مفتاح هو جزء من جهاز يعرف باسم قاطع الدائرة الكهربائية. إذا كان منزلك قد تم بناؤه قبل عام 1950 ، فقد لا يزال يحتوي على صندوق مصهرات ، والذي يستخدم الصمامات اللولبية بدلاً من القواطع القابلة للتحويل.

قواطع الدائرة حماية من زيادة الحمولة الأجهزة. يتصل كل منها بأحد الحافلات الساخنة الموجودة باللوحة ويتحكم في الدائرة باستخدام واحد أو أكثر من تركيبات الإضاءة أو مقابس الحائط. إذا تعرضت الدائرة لارتفاع تيار مفاجئ ، فسوف ينتقل القاطع إلى منع نشوب حريق.

كل قاطع له قدرة مميزة ، الحد الأقصى للتيار الذي سيسمح به دون أن ينطلق. تقييمات 15 و 20 أمبير هي الأكثر شيوعًا للقواطع بجهد 120 فولت. تحتوي الأجهزة الكبيرة التي تعمل بجهد 240 فولت على قواطع ثنائية القطب الأكثر شيوعًا من حيث التصنيف 20 إلى 60 أمبير.

6/18

دائرة الفرع

إذا كنت تعتقد أن لوحة الخدمة هي جذع الشجرة ، فمن السهل تصور الدوائر الفرعية على أنها فروع. يتم التحكم في كل دائرة فرعية بواسطة قاطع دائرة ، وتقوم جميع الدوائر الفرعية معًا بتزويد الاحتياجات الكهربائية للمبنى.

يشتمل الكود الكهربائي على ثلاثة أنواع من الدوائر الفرعية. إحداها هي الدائرة متعددة الأغراض التي توفر الطاقة للأوعية ومنافذ الإضاءة. آخر هو دائرة الأجهزة التي تشغل الأجهزة ، ولكن ليس الأضواء. الثالثة هي الدائرة الفردية ، والمعروفة أيضًا باسم الدائرة المخصصة ، والتي تشغل جهازًا واحدًا.

دوائر الأجهزة مطلوبة بشكل عام في المطبخ وأحيانًا في الغرف الأخرى أيضًا. دوائر مخصصة مطلوبة للبعض الأجهزة الكبيرة، بما في ذلك تكييف مركزي, المدى الكهربائي و سخان الماء، من بين أمور أخرى.

7/18

موصل محايد

إذا قمت بتوصيل جهاز مثل مصباح بالبطارية ، فإن الموصل الساخن هو السلك الذي يؤدي من الطرف الموجب للبطارية إلى الضوء. الموصل المحايد هو الذي يقودنا إلى الطرف السالب للبطارية. يجب أن يكون هناك لإكمال دائرة التيار المستمر وإلا فلن يعمل الضوء.

يغير التيار بسرعة اتجاهه دوريًا في دوائر التيار المتردد ، وكلا الموصلين من خط الطاقة يكونان ساخنين. بين هذين الموصلين الساخنين ، ستقيس 240 فولت. ومع ذلك ، بين كل من الموصلات الساخنة والموصل المحايد ، يمكنك قياس 120 فولت.

تعمل معظم الدوائر الفرعية في المنزل على 120 فولت. يحدد القانون الوطني للكهرباء (NEC) الموصل المحايد في الكابلات الكهربائية يجب أن يكون أبيض. لا تحدد NEC لونًا للموصلات الساخنة ، لكنها عادة ما تكون سوداء أو حمراء.

8/18

موصل التأريض

إلى جانب المحطة المحايدة ، تحتوي اللوحة الكهربائية أيضًا على طرف تأريض. يتم توصيله عادةً بقضيب معدني مطروح في الأرض خارج المنزل ، ولكن يمكن أيضًا توصيله بـ أنابيب المياه النحاسية الذي يجري تحت الأرض. تحتوي جميع الدوائر الفرعية على موصل أرضي عار أو أخضر يتصل بحافلة التأريض.

يتعرف الكود الكهربائي على كل من تأريض النظام وتأريض المعدات كمخاوف تتعلق بالسلامة. يساعد تأريض النظام الكهربائي على الأرض على استقرار جهد الإمداد أثناء ظروف التشغيل العادية. علاوة على ذلك ، نأمل أن يوجه الارتفاع الحالي من صاعقة على الأرض حتى لا تتلف أي شيء.

يوفر تأريض المعدات الكهربائية مسارًا مباشرًا منخفض المقاومة لتيار العطل إلى اللوحة الكهربائية لتفجير فتيل أو رحلة قاطع الدائرة. يعمل موصل التأريض بشكل مستمر عبر الدائرة ، متصلاً بكل جهاز وكل صندوق كهربائي معدني.

9/18

خطأ أرضي

حتى مع وجود دوائر مؤرضة ، فمن الممكن للكهرباء أن تجد طريقًا إلى الأرض من خلال جسم شخص ما أو من خلال وصلة سلكية مفكوكة. يمكن أن يحدث هذا عندما يلمس شخص ما ملف سلك الطاقة التالف أو مفتاح جهاز معيب ، أو عندما يلامس سلك ساخن مكشوف السلك الأرضي أو قطعة معدنية مؤرضة. يُعرف هذا باسم الصدع الأرضي. إنه يخلق موجة تيار يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأسلاك وإتلاف المعدات الكهربائية والتسبب في حدوث صدمات.

تحدث إحدى أكثر الحالات شيوعًا عندما يلمس شخص يقف على أرضية مبللة جهازًا به وصلة كهربائية مكشوفة. يمكن للكهرباء بعد ذلك استخدام جسد الشخص لتثبيته بنفسه ، ويتلقى الشخص صدمة سيئة - وربما قاتلة. تم تصميم قواطع الدائرة القياسية 15 و 20 أمبير للتنقل عند حدوث مثل هذه الارتفاعات الحالية ، ولكنها لا تمنع الأشخاص دائمًا من تلقي الصدمات الكهربائية.

10/18

GFCI

عطل أرضي - مقاطعة التيار (GFCI) وعاء أو قاطع دائرة يحمي الأشخاص من الإصابة والمعدات من التلف الناتج عن خطأ أرضي. أ GFCI أكثر حساسية للتيار الذي يسببه عطل أرضي أكثر من قاطع الدائرة التقليدي وسوف يتحرك عندما يكتشف زيادة حالية تبلغ 5 مللي أمبير (مللي أمبير) أو أكثر. يمكن أن تتسبب التيارات الكهربائية الأعلى من 5 مللي أمبير في فشل قلب الإنسان.

أوعية GFCI لديك زرين على لوحة الوجه. أحدهما لاختبار الآلية الداخلية والآخر لإعادة ضبط الآلية بعد رحلاتها. تتطلب NEC أوعية GFCI في المطابخ والحمامات وغرف الغسيل وفي الهواء الطلق - في أي مكان يوجد ماء (موصل كهربائي جيد). يتم استبدال أوعية GFCI تدريجيًا بـ قواطع GFCI ، التي تحمي الدوائر بأكملها من موقع مركزي في لوحة الخدمة.

11/18

دائرة مقصورة

مثل الخطأ الأرضي ، تتسبب الدائرة القصيرة في زيادة التيار ، ولكنها تحدث لسبب مختلف. يحدث عطل أرضي عندما تجد الكهرباء مسارًا غير مقصود إلى الأرض. تحدث الدائرة القصيرة عندما تجد الكهرباء مسارًا منخفض المقاومة عبر الدائرة نفسها.

تحدث الشورتات عادةً عندما يتصل سلك محايد بسلك ساخن بسبب اتصال مفكوك أو عازل تالف أو حادث ، مثل سقوط فرع الشجرة على خط كهرباء.

عادةً ما يؤدي الارتفاع الحالي الناجم عن دائرة كهربائية قصيرة إلى قطع القاطع. إذا حدث ذلك ببطء شديد ، يمكن أن يؤدي الارتفاع المفاجئ إلى تسخين الأسلاك على الفور إلى عدة آلاف درجة فهرنهايت. إذا كانت الأسلاك قريبة ولكن لا تلامس ، يمكن أن يحدث انحناء كهربائي أيضًا. الانحناء يحول الهواء إلى بلازما شديدة السخونة يمكنها إشعال النار بسرعة.

12/18

الاتحاد الآسيوي لكرة القدم

يعتبر الانحناء الكهربائي والخطأ الأرضي ظاهرتين مختلفتين ، كما أن الأجهزة التي تحميهما مختلفة أيضًا ، على الرغم من وجود أوجه تشابه بينهما.

مقاطعة تيار عطل القوس (AFCI) وعاء له نفس الزرين مثل GFCI ، لكن مستشعر أكثر تعقيدًا. فهو لا يكتشف فقط الظروف التي يمكن أن تسبب الانحناء قبل حدوث الانحناء فعليًا. ويمكنه أيضًا التمييز بين الانحناء الخطير والانحناء الطبيعي الذي يحدث عند قلب مفتاح أو تشغيل ضوء أو بدء تشغيل أحد الأجهزة.

الغرض من حماية خطأ القوس الكهربائي هو منع الحرائق، وزادت NEC بشكل مطرد عدد الغرف التي يلزم فيها AFCIs لتغطية المنزل بأكمله تقريبًا. أصبح التثبيت ممارسة قياسية وظيفة مزدوجة قواطع AFCI / GFCI في لوحة الخدمة الرئيسية بدلاً من أوعية التحرير والسرد الفردية في جميع أنحاء المنزل. إنها أرخص بهذه الطريقة ، وتوفر القواطع حماية أكثر شمولاً.

13/18

التوصيل المستقطب

بعض الأجهزة المقابس لها شقان فقط. إذا كانت أحجام مختلفة، القابس مستقطب. سيتم توصيله فقط بمقبس به فتحات بنفس أحجام الشوكات ، ولا يمكنك إدخاله إلا في اتجاه واحد. هذه إستراتيجية أمان لمنع حدوث خطأ أرضي. يجب توصيل الشق العريض بالموصل المحايد.

الأجهزة والمصابيح المحمولة مع المقابس المستقطبة موصلة داخليًا بحيث تنتهي الجزء الساخن من الدائرة عند المفتاح. فقط بعد تعشيق المفتاح سوف تتدفق الطاقة إلى الماكينة الداخلية أو المصباح الكهربائي.

وخير مثال على ذلك هو مصباح الطاولة. يتصل الشق العريض بالموصل المحايد للدائرة ، والذي بدوره يتصل بالخيوط اللولبية المعدنية لمقبس المصباح. يتصل السلك الساخن ، عبر المفتاح ، بالمقبض النحاسي أسفل المقبس حيث لا يمكن لأحد لمسه. إذا تم عكس الأسلاك ، يمكن أن تصاب بصدمة عندما تغيير المصباح الكهربائي أو يتلمس مفتاح المصباح في الظلام.

14/18

مخرج

عادة ما يشير الناس إلى أ قابس في الجدار كمنفذ ، ولكن ليس هذا ما يعنيه فنيو الكهرباء بالمصطلح. المنفذ هو أي مكان في الدائرة التي تزود الكهرباء. يمكنه تشغيل مصباح إضاءة أو إنذار دخان أو جهاز مزود بأسلاك ، بالإضافة إلى قابس حائط ، والذي يُعرف بشكل أفضل باسم وعاء.

عادةً ما يتم إنشاء مواقع صندوق مأخذ التيار الكهربائي أثناء المرحلة الخشنة من الأسلاك الكهربائية، قبل أن يغطي دريوال الإطار. يقوم الكهربائي بتمرير الكابل إلى مواقع صندوق المخرج وتثبيته داخل الصندوق الكهربائي حسب الحاجة. ثم يدور الكهربائي مرة أخرى لتشكيل جميع الأسلاك والوصلات داخل صناديق المخرج وإضافة الملصقات.

بعد تغطية الجدران ، يقوم الكهربائي ببساطة بتوصيل الأسلاك التي تم ترتيبها مسبقًا بأي جهاز أو تركيبات إضاءة أو جهاز من المفترض أن يتم تثبيته في هذا الموقع.

15/18

صندوق كهربائي

ما لم تكن تعرف ما هو الصندوق الكهربائي ، فقد لا تعرف حتى أنه موجود. ولكن هناك واحد في كل نقطة في المنزل حيث يتصل جهاز أو وحدة إضاءة بالدائرة الكهربائية للمبنى. أحد متطلبات NEC ، فهو يعزل توصيلات الأسلاك عن الإطار والعزل وأي شيء آخر يمكن أن تشتعل فيه النيران في حالة ارتفاع درجة حرارة الأسلاك.

أبسط الصناديق الكهربائية مستدير أو مستطيلي، مصنوعة من البلاستيك وعادة ما يتم تسميرها في الإطار. صناديق معدنية مطلوبة لبعض الأجهزة ، ولها برغي أرضي حتى يمكن توصيلها بالأرض.

عند تثبيت جهاز جديد على نظام كهربائي موجود ، فمن الشائع استخدام ملف مربع إعادة البناء، صندوق بلاستيكي ضحل (لا يحتاج البلاستيك إلى التأريض). لديها المراسي التي تسمح لك بإرفاقه بالحائط الجاف بدلا من التأطير.

16/18

المقياس المتعدد

أ المقياس المتعدد هي واحدة من أقوى أدوات التشخيص في أداة كهربائي حزام. هذه جهاز قياس غير مكلف يتكون من عداد مع إعدادات لقياس الجهد والتيار والمقاومة وزوج من مجسات الاختبار. تشمل استخداماته العديدة اختبار الأجهزة والأسلاك للجهد لمعرفة ما إذا كانت ساخنة ، والتحقق من وجود فواصل في الدائرة.

لإجراء اختبار الجهد على جهاز مثل مفتاح كهربائي ، يجب أن تكون الطاقة في وضع التشغيل والمفتاح متصل بالدائرة. يقوم العداد بفحص الجهد بين الوصلات الساخنة والمحايدة أو التأريض. يسمى اختبار قاطع الدائرة الكهربائية أو المصهر باختبار الاستمرارية ، ويتم إجراؤه مع انقطاع التيار الكهربائي ويتم عزل جزء الدائرة الذي يتم اختباره عن باقي الدائرة. يرسل العداد تيارًا صغيرًا عبر الدائرة ويقيس المقاومة.

17/18

أدوات تقشير الأسلاك

قواطع الأسلاك أداة كهربائية مهمة أخرى ، وأي صاحب المنزل DIY القيام بأعمال كهربائية يجب أن يكون بعض. مجموعة من الزردية المحملة بنابض ذات شقوق بأقطار مختلفة ، تستخدم أدوات تعرية الأسلاك إزالة العزل من الأسلاك الفردية قبل ربطها ببعضها البعض أو توصيلها بـ جهاز.

الشقوق الموجودة على فكي زوج من أدوات إزالة الأسلاك متدرجة لتلائم تقريبًا الأسلاك بمقاييس مختلفة. ثبت الشق المناسب حول السلك الذي يحتاج إلى تجريد ، وقم بتدوير الفكين لقطع العزل ، ثم استخدم الطرف المسنن لسحب العزل. هذا أسرع بكثير من نزع السكين العازل ، وهو أكثر أمانًا ودقة.

18/18

NEC

عندما يتحدث الكهربائيون عن اتباع "الكود" ، فإنهم يتحدثون عن الكود الوطني للكهرباء (NEC). تم إنشاء NEC من قبل الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA) في عام 1897 ، ويتم تحديث قواعدها ومعاييرها كل ثلاث سنوات.

NEC ليس قانونًا فيدراليًا ، ولكن تم اعتماده من قبل جميع الولايات الأمريكية الخمسين ، وكذلك من قبل السلطات في المكسيك ودول أخرى حول العالم. تنطبق التنقيحات التي تم إجراؤها على القانون بشكل أساسي على الإنشاءات الجديدة وإعادة التصميم ، ولكن باستثناء بعض الأحكام ، فهي ليست بأثر رجعي بشكل عام. وهذا يعني أن الأسلاك المثبتة بموجب إصدار سابق من الكود يمكن أن تظل بشكل عام طالما أنها في حالة عمل جيدة وآمنة للاستخدام.

ومع ذلك ، نظرًا لأن السلامة هي الهدف الرئيسي لقواعد ومعايير NEC ، فإن أي مالك منزل يفكر في التغييرات لنظامهم الكهربائي يجب استشارة كهربائي للتأكد من أن التغييرات تتوافق مع كود اليوم.

يعمل كريس دزيل في تجارة البناء منذ أكثر من 30 عامًا. ساعد في بناء مدينة صغيرة في صحراء أوريغون من الألف إلى الياء وساعد في إنشاء شركتين لتنسيق الحدائق. عمل نجاراً وسباكاً ومُجدداً للأثاث. كتب Deziel مقالات عن DIY منذ عام 2010 وعمل كمستشار عبر الإنترنت ، وكان آخرها مع خدمة Pro Referral التابعة لـ Home Depot. تم نشر أعماله في Landlordology و Apartments.com و Hunker. قام Deziel أيضًا بنشر محتوى علمي وهو موسيقي متحمس.