전기 시스템 작동 방식

Niagara Falls에 최초의 교류 발전소가 가동된 지 100년이 넘었습니다. 그 이후로 미국과 결국 세계는 전기 그리드에 의해 변화되었습니다. 가정과 기업에 전기를 공급하는 고압 전선과 전봇대가 설치된 타워는 모든 선진국의 풍경을 지배합니다. 모든 지역에는 네트워크를 유지 관리하고 수리할 자체 전력 회사가 있습니다.

그러나 각 가정에는 자체 전기 시스템이 있으며 문제가 발생하면 전력 회사에서 수리하지 않습니다. 문제가 발생할 때 누구에게 연락해야 하는지 알기 위해 주택 소유자는 전력 회사의 책임이 어디에서 끝나는지 이해해야 합니다. 그리고 그들의 시작 — 뿐만 아니라 권력이 어떻게 가정에 들어가고 모든 가정을 통해 분배되는지에 대한 이해 회로.

전기는 신기하지만 전기 시스템 복잡할 수 있으며 작동 방식에 대한 설명이 전문적인 내용에 빠져들 수 있습니다. 이 설명은 (전기 기술자가 아닌 건축업자의 눈을 통해) 가능한 한 단순하게 유지하려고 합니다.

라인 변압기의 역할

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태양열 발전기에도 불구하고 선진국의 전기 그리드는 주로 증기, 물 또는 풍력 터빈에 의해 공급됩니다. 이 터빈은 초당 60번 방향을 바꾸는 교류(AC)를 생성합니다(60Hz 또는 60Hz.) 북미 — 거대한 타워와 전력이 지원하는 전송선을 통해 공급 기둥.

전압을 전선을 통해 전기를 추진하는 힘으로 생각하십시오. 장거리 전송을 효율적이고 가능한 최저 비용으로 가능하게 하려면 전압이 매우 높아야 합니다(대략 수십만 볼트). 이 전압은 실제로 사용하기에는 너무 높기 때문에 라인 변압기는 전압을 사용 가능한 값으로 낮추어야 합니다(감소).

전봇대를 보면 상단에 큰 금속 실린더가 있는 것을 볼 수 있습니다. 이것이 라인 변압기이며 가정용으로 전압을 약 120/240볼트로 낮춥니다. 북미의 1가구 및 2가구 가정에 공급되는 표준 전압입니다. 상업용 및 산업용 건물에는 다른 전압 구성이 사용됩니다.

마스터 전기 기술자인 John Williamson은 많은 지역에서 지역 유틸리티 분배 시스템이 묻혀 있다고 말합니다. 따라서 유틸리티 변압기는 일부 주거지에서 볼 수 있는 친숙한 패드 장착 녹색 상자에 있습니다. 이웃.

"지역 전력망 운영자는 전력망의 전압과 60Hz 주파수가 안정적이고 일관되도록 24시간 쉬지 않고 조용히 작업합니다."라고 그는 말합니다. "이것은 우리 모두가 당연하게 여기는 것입니다."

변압기에서 미터까지

변압기에서 집까지 연결되는 일반적인 오버헤드 서비스 드롭에는 3개의 와이어(열선 2개와 중성선 1개)가 있습니다. 측정된 전압은 핫에서 핫까지 240볼트이고 중성선과 각 핫 와이어 사이는 120볼트입니다. 지하 설치에서 3개의 절연 전선의 동일한 기본 구성을 찾을 수 있습니다.

먼저 지붕에 단단히 부착된 길이의 도관 또는 거위 목 모양의 개구부가 있는 사이딩인 웨더 헤드를 통과하여 비를 차단합니다. 그런 다음 서비스 입구 전선의 다음 정류장은 전기 계량기이며 일반적으로 기상 헤드 바로 아래 집 측면에 부착됩니다. 전선은 계량기의 라인 단자에 연결되어 계량기가 집으로 흐르는 전류를 모니터링할 수 있습니다.

오늘날 대부분의 계량기는 스마트 계량기이며 무선 라디오 신호를 통해 이 정보를 전력 회사에 자동으로 전달합니다. 이렇게 하면 유틸리티 미터 판독기가 모든 가정을 방문할 필요가 없습니다. 유리로 된 전력량계는 전력 회사에 속하지만 미터 소켓 인클로저와 그 뒤에 오는 구내 전기 시스템의 모든 구성 요소는 집주인에게 속합니다.

미터에서 서비스 패널까지

라인 터미널에서 미터의 반대쪽에 있는 로드 터미널에서 서비스 입구 전선은 메인 서비스 패널로 이동합니다. 그곳에 도착하기 전에 일반적으로 벽을 통과해야 합니다. 그 시점에서 일반적으로 집 측면에 부착된 정션 박스 또는 도관 피팅(탈착식 덮개 포함)이 있습니다. 그들은 또한 2023년 NEC(National Electrical Code)에서 요구하지만 오래된 주택에는 없을 수 있는 외부 서비스 차단 스위치를 통과할 수 있습니다.

"NEC는 이제 최초 대응자를 위한 외부 비상 연결 해제 스위치를 요구합니다."라고 Williamson은 설명합니다. Service Disconnect는 두 가지 코드 규칙을 동시에 충족할 수 있습니다. Emergency Disconnect와 Service Disconnect의 역할을 모두 수행합니다. 연결을 끊습니다. 긴급 구조원은 외부 차단 스위치를 사용하여 집에 들어가기 전에 전원을 차단할 수 있습니다.”

메인 서비스 패널은 실내에 있으며 일반적으로 지하실, 다용도실 또는 차고에 있습니다. 전선은 벽을 통과하여 패널의 상단 또는 하단을 통해 들어갑니다. 각 와이어는 주 회로 차단기에 연결한 다음 회로 차단기와 짝을 이루도록 설계된 구리 또는 합금 버스 바에 연결됩니다. 그만큼 회로 차단기 패널의 버스 바에 "연결"만 하면 됩니다.

MAIN 차단기(종종 레이블이 붙음)는 2023년 이전 가정에서 주 차단기로 사용할 수도 있습니다. 현재 부하가 정격을 초과하면 트립이 열리고 꺼지도록 설계되었습니다. 신축의 경우 NEC는 주거 단위에 대해 최소 정격 100암페어를 요구하지만 더 큰 주택에는 200암페어 이상의 서비스가 필요할 수 있습니다.

패널 내부

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두 개의 구리 또는 합금 버스 바는 "핫 버스 바"로 알려져 있으며 이들 사이의 전압은 240볼트입니다. 이 외에도 두 개의 다른 단자 막대, 중립 막대 및 장비 접지 막대가 있습니다.

중립 터미널 바

중성 단자 막대는 일반적으로 니켈 도금이며 은색으로 되어 있어 구리 뜨거운 버스 바. 120볼트 분기 회로용 흰색 중성선은 중성 단자 막대에서 끝나고 흰색 중성 서비스 입구 전선으로 변압기에 연결됩니다. 이는 핫 버스에서 발생한 전기가 변압기로 돌아가 완전한 회로를 형성하는 방법을 제공합니다.

장비 접지 막대

대부분의 패널에는 종종 집 바로 외부의 땅에 두드리는 접지 막대를 통해 접지에 직접 연결되는 추가 터미널 막대가 있지만 NEC에는 몇 가지 옵션이 있습니다. 이러한 "접지 전극". 그들은 집에 공급하는 지하 시립 금속 수도관에 연결하거나 (신규 건축에서) 집 콘크리트의 강화 강철에 연결할 수 있습니다. 기초.

가정의 모든 분기 회로 케이블에는 이 단자 막대에 연결되는 나(또는 녹색) 장비 접지 와이어가 있습니다. 접지 컨덕터는 지락 전류가 퓨즈를 끊거나 회로 차단기를 작동시키는 전기 패널로 되돌아가는 직접적인 저저항 경로를 제공합니다. 접지 컨덕터는 회로를 통해 지속적으로 실행되어 모든 콘센트, 전등 스위치 및 고정 장치 및 모든 금속 전기 상자에 연결됩니다.

회로 차단기 및 분기 회로

모든 회로 전선 조명, 콘센트 및 가전 제품과 같은 가정의 전기 장치에 전원을 공급하는 것은 메인 서비스 패널에서 시작됩니다. 예외가 있지만 회로 케이블에는 중립 막대에 연결되는 흰색 전선, 노출 또는 녹색 접지선이 있습니다. 회로가 120에서 작동하는지 240에서 작동하는지에 따라 접지 막대와 하나 또는 두 개의 핫 와이어(검은색 및/또는 빨간색)에 연결합니다. 볼트.

핫 버스에 직접 연결하는 대신 각 분기 회로의 핫 와이어가 회로에 연결됩니다. 파쇄기 전류 소모가 정격을 초과하면 회로에 대한 전원을 차단하고 차단합니다. 120볼트 회로를 제어하는 ​​단극 차단기는 일반적으로 15암페어 또는 20암페어로 정격이 지정되며 각 차단기는 버스 바 중 하나에 자동으로 연결되는 슬롯에 끼워집니다. 240볼트 회로용 2극 차단기는 두 버스 바에 모두 접촉해야 합니다.

모든 패널 배선은 문과 그 뒤에 패널 전면에 나사로 고정하고 회로 차단기만 노출시키는 전면 덮개로 숨겨져 있습니다. 금속 패널 인클로저는 우발적인 아크 또는 스파크를 방지하도록 설계되었으며 사람들이 속하지 않은 곳에 손과 손가락을 붙이지 않도록 합니다. 도어 또는 커버의 라벨 또는 패널 인덱스는 각 차단기가 제어하는 ​​집안의 회로를 나타냅니다.

Chris Deziel은 30년 이상 건설 업계에서 활동해 왔습니다. 그는 처음부터 오레곤 사막에 작은 도시를 건설하는 것을 도왔고 두 개의 조경 회사 설립을 도왔습니다. 그는 목수, 배관공 및 가구 리피니셔로 일했습니다. Deziel은 2010년부터 DIY 기사를 작성했으며 가장 최근에는 Home Depot의 Pro Referral 서비스에서 온라인 컨설턴트로 일했습니다. 그의 작품은 Landlordology, Apartments.com 및 Hunker에 게시되었습니다. Deziel은 또한 과학 콘텐츠를 출판했으며 열렬한 음악가입니다.