ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో నామమాత్రపు కరెంట్ అంటే ఏమిటి

అకాడెమీషియన్ ఓజెగోవ్ యొక్క రష్యన్ భాష యొక్క వివరణాత్మక నిఘంటువు "నామమాత్రం" అనే పదం యొక్క అర్థాన్ని, నియమించబడిన, పేరు పెట్టబడిన, కానీ దాని విధులను నిర్వర్తించకపోవడం, నియామకం, అంటే కల్పితం అని వివరిస్తుంది.

ఈ నిర్వచనం రేటెడ్ వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు పవర్ యొక్క విద్యుత్ నిబంధనలను చాలా ఖచ్చితంగా వివరిస్తుంది. అవి అక్కడ ఉన్నట్లు, నిర్వచించబడినవి మరియు నిర్వచించబడినవి, కానీ నిజంగా ఎలక్ట్రీషియన్లకు మార్గదర్శకాలుగా మాత్రమే పనిచేస్తాయి. ఈ పారామితుల యొక్క వాస్తవ సంఖ్యా వ్యక్తీకరణలు వాస్తవానికి సెట్ విలువల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి.

ఉదాహరణకు, 220 వోల్ట్ల వోల్టేజ్‌తో ఆల్టర్నేటింగ్ సింగిల్-ఫేజ్ నెట్‌వర్క్‌తో మనందరికీ సుపరిచితం, ఇది నామమాత్రంగా పరిగణించబడుతుంది. వాస్తవానికి, GOST ప్రకారం దాని విలువ 252 వోల్ట్ల ఎగువ పరిమితిని మాత్రమే చేరుకోగలదు. రాష్ట్ర ప్రమాణం ఈ విధంగా పనిచేస్తుంది.

అదే చిత్రాన్ని రేట్ చేయబడిన కరెంట్‌తో చూడవచ్చు.

నామమాత్రపు ప్రవాహాన్ని నిర్ణయించే సూత్రం

దాని విలువను ఎంచుకోవడానికి ఒక ఆధారంగా, అపరిమిత సమయం కోసం లోడ్లో విశ్వసనీయంగా పని చేసే వారి ఇన్సులేషన్తో సహా ఎలక్ట్రికల్ వైర్ల గరిష్ట సాధ్యమైన థర్మల్ హీటింగ్ తీసుకోబడింది.

రేట్ చేయబడిన కరెంట్ వద్ద, మధ్య థర్మల్ బ్యాలెన్స్ నిర్వహించబడుతుంది:

• జౌల్-లెంజ్ చట్టం యొక్క చర్య ద్వారా వివరించబడిన విద్యుత్ ఛార్జీల ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం నుండి వైర్ల వేడి;

• పర్యావరణానికి వేడి యొక్క భాగాన్ని తొలగించడం వలన శీతలీకరణ.

ఈ సందర్భంలో, వేడి Q1 మెటల్ యొక్క యాంత్రిక మరియు బలం లక్షణాలను ప్రభావితం చేయకూడదు, మరియు Q2 - ఇన్సులేటింగ్ పొర యొక్క రసాయన మరియు విద్యుద్వాహక లక్షణాలలో మార్పుపై.

ప్రస్తుత రేటింగ్ కొంచెం మించిపోయినప్పటికీ, ఒక నిర్దిష్ట కాలం తర్వాత ప్రస్తుత కండక్టర్ మరియు ఇన్సులేషన్ యొక్క మెటల్ని చల్లబరచడానికి విద్యుత్ పరికరాల నుండి వోల్టేజ్ని తీసివేయడం అవసరం. లేకపోతే, వాటి విద్యుత్ లక్షణాలు దెబ్బతింటాయి మరియు విద్యుద్వాహక పొర యొక్క విచ్ఛిన్నం లేదా మెటల్ యొక్క వైకల్పనం సంభవిస్తుంది.

ఏదైనా ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు (ప్రస్తుత మూలాలు, దాని వినియోగదారులు, కనెక్ట్ చేసే వైర్లు మరియు సిస్టమ్‌లు, రక్షిత పరికరాలతో సహా) నిర్దిష్ట రేటెడ్ కరెంట్‌లో పనిచేసేలా లెక్కించబడతాయి, రూపొందించబడతాయి మరియు తయారు చేయబడతాయి.

దీని విలువ సాంకేతిక ఫ్యాక్టరీ డాక్యుమెంటేషన్‌లో మాత్రమే కాకుండా, ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల హౌసింగ్ లేదా నేమ్‌ప్లేట్‌లపై కూడా సూచించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రికల్ ప్లగ్ తయారీలో స్టాంపింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడిన 2.5 మరియు 10 ఆంప్స్ యొక్క ప్రస్తుత రేటింగ్‌లను పై ఫోటో స్పష్టంగా చూపిస్తుంది.

పరికరాలను ప్రామాణీకరించడానికి, GOST 6827-76 దాదాపు అన్ని ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లు తప్పనిసరిగా పనిచేసే అనేక రేటెడ్ కరెంట్‌లను పరిచయం చేస్తుంది.

రేటెడ్ కరెంట్ కోసం రక్షిత పరికరాన్ని ఎలా ఎంచుకోవాలి

రేటెడ్ కరెంట్ ఎటువంటి నష్టం లేకుండా ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్ యొక్క అవకాశాన్ని నిర్ణయిస్తుంది కాబట్టి, అది మించిపోయినప్పుడు అన్ని ప్రస్తుత రక్షణ పరికరాలు పని చేయడానికి కాన్ఫిగర్ చేయబడతాయి.

ఆచరణలో, స్వల్ప కాలానికి, వివిధ కారణాల వల్ల పవర్ సర్క్యూట్లో ఓవర్లోడ్ సంభవించినప్పుడు తరచుగా పరిస్థితులు ఉన్నాయి. ఈ సందర్భంలో, కండక్టర్ యొక్క మెటల్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇన్సులేటింగ్ పొర వారి విద్యుత్ లక్షణాలను ఉల్లంఘించినప్పుడు పరిమితిని చేరుకోవడానికి సమయం లేదు.

ఈ కారణాల వల్ల, ఓవర్‌లోడ్ జోన్ ప్రత్యేక జోన్‌గా విభజించబడింది, ఇది పరిమాణంతో మాత్రమే కాకుండా, చర్య యొక్క వ్యవధి ద్వారా కూడా పరిమితం చేయబడింది. ఇన్సులేషన్ లేయర్ మరియు కండక్టర్ యొక్క లోహం యొక్క క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత విలువలు చేరుకున్నప్పుడు, దానిని చల్లబరచడానికి విద్యుత్ సంస్థాపన నుండి వోల్టేజ్ తొలగించబడాలి.

ఈ విధులు థర్మల్ ఓవర్‌లోడ్ రక్షణల ద్వారా నిర్వహించబడతాయి:

• సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు;

• థర్మల్ విడుదలలు.

వారు వేడి భారాన్ని గ్రహిస్తారు మరియు నిర్దిష్ట సమయంతో ఆఫ్ చేయడానికి సర్దుబాటు చేస్తారు. లోడ్ యొక్క «క్షణిక» అంతరాయాన్ని ప్రదర్శించే రక్షణల అమరిక ఓవర్లోడ్ కరెంట్ కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. "తక్షణం" అనే పదం వాస్తవానికి సాధ్యమైనంత తక్కువ వ్యవధిలో చర్యను నిర్వచిస్తుంది. నేటి వేగవంతమైన ఓవర్‌కరెంట్ రక్షణల కోసం, అంతరాయం కేవలం 0.02 సెకన్లలోపు జరుగుతుంది.

సాధారణ పవర్ మోడ్‌లో ఆపరేటింగ్ కరెంట్ సాధారణంగా నామమాత్ర విలువ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

ఇచ్చిన ఉదాహరణలో, AC సర్క్యూట్‌ల కోసం కేసు విశ్లేషించబడుతుంది. DC వోల్టేజ్ సర్క్యూట్లలో, ఆపరేటింగ్, రేటెడ్ కరెంట్ మరియు రక్షిత ఆపరేషన్ కోసం సెట్టింగుల ఎంపిక మధ్య సంబంధంలో ప్రాథమిక వ్యత్యాసం లేదు.

సర్క్యూట్ బ్రేకర్ రేట్ చేయబడిన కరెంట్‌లో పనిచేయడానికి ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది

పారిశ్రామిక పరికరాలు మరియు గృహ విద్యుత్ నెట్‌వర్క్‌ల రక్షణలో, అత్యంత సాధారణమైనవి ఆటోమేటిక్ స్విచ్‌లు, ఇవి వాటి రూపకల్పనలో మిళితం అవుతాయి:

• థర్మల్లీ ఆలస్యం విడుదలలు;

• ప్రస్తుత అంతరాయం, ఎమర్జెన్సీ మోడ్‌ను చాలా వేగంగా ఆపివేయడం.

ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు రేటెడ్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ కోసం తయారు చేయబడతాయి. నిర్దిష్ట సర్క్యూట్ యొక్క నిర్దిష్ట పరిస్థితుల్లో పని చేయడానికి వాటి పరిమాణం ప్రకారం రక్షణ పరికరాలు ఎంపిక చేయబడతాయి.

ఈ ప్రయోజనం కోసం, ప్రమాణాలు వేర్వేరు యంత్ర డిజైన్ల కోసం 4 రకాల ప్రస్తుత-సమయ లక్షణాలను నిర్వచించాయి. అవి A, B, C, D అనే లాటిన్ అక్షరాలతో గుర్తించబడ్డాయి మరియు 1.3 నుండి 14 వరకు రేటెడ్ కరెంట్ యొక్క మల్టిపుల్‌తో లోపాల యొక్క హామీ డిస్‌కనెక్ట్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి.

టైమ్-కరెంట్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్, పరిసర ఉష్ణోగ్రతను పరిగణనలోకి తీసుకుని, ఒక నిర్దిష్ట రకం లోడ్ కోసం ఎంపిక చేయబడుతుంది, ఉదాహరణకు:

• సెమీకండక్టర్ పరికరాలు;

• లైటింగ్ వ్యవస్థలు;

• మిశ్రమ లోడ్లు మరియు మోడరేట్ ఇన్రష్ కరెంట్లతో సర్క్యూట్లు;

• అధిక ఓవర్లోడ్ సామర్థ్యంతో సర్క్యూట్లు.

ప్రస్తుత-సమయ లక్షణం చిత్రంలో చూపిన విధంగా లేదా రెండు (మధ్యలో లేకుండా) చర్య యొక్క మూడు జోన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

రేటెడ్ కరెంట్ యొక్క హోదాను మెషిన్ హౌసింగ్‌లో చూడవచ్చు. చిత్రం 100 amp రేటింగ్‌తో లేబుల్ చేయబడిన స్విచ్‌ను చూపుతుంది.

దీని అర్థం ఇది రేట్ చేయబడిన కరెంట్ (100 A) నుండి కాకుండా దాని అదనపు నుండి పని చేస్తుంది (ఆఫ్ చేస్తుంది). యంత్రం యొక్క అంతరాయాన్ని 3.5 గుణకారానికి సెట్ చేసినట్లయితే, 100×3.5 = 350 ఆంప్స్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కరెంట్ సమయం ఆలస్యం లేకుండా ఆపివేయబడుతుంది.

థర్మల్ విడుదలను 1.25 గుణకారానికి సెట్ చేసినప్పుడు, ఆపై 100×1.25 = 125 ఆంప్స్ విలువను చేరుకున్నప్పుడు, కొంత సమయం తర్వాత ట్రిప్ జరుగుతుంది, ఉదాహరణకు ఒక గంట. ఈ సందర్భంలో, ఈ కాలంలో సర్క్యూట్ ఓవర్లోడ్తో పనిచేస్తుంది.

రక్షణ ఉష్ణోగ్రత పాలన నిర్వహణకు సంబంధించిన ఇతర అంశాలు కూడా యంత్రం షట్డౌన్ సమయాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయని గుర్తుంచుకోవాలి:

• పర్యావరణ పరిస్థితులు;

• పరికరాలతో స్విచ్బోర్డ్ నింపడం యొక్క డిగ్రీ;

• బాహ్య మూలాల నుండి వేడి లేదా శీతలీకరణ అవకాశం.

వైరింగ్ మరియు సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ఎలా రేట్ చేయబడతాయి?

రక్షణ మరియు కండక్టర్ల యొక్క ప్రధాన విద్యుత్ పారామితులను నిర్ణయించడానికి, వాటికి వర్తించే లోడ్ తప్పనిసరిగా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఇది చేయుటకు, పనికి సంబంధించిన పరికరాల నామమాత్రపు శక్తికి అనుగుణంగా లెక్కించబడుతుంది, వారి ఉపాధి యొక్క గుణకం పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

ఉదాహరణకు, డిష్వాషర్, మల్టీకూకర్, ఎలక్ట్రిక్ ఓవెన్ మరియు మైక్రోవేవ్ ఓవెన్ వంటగదిలో ఉన్న అవుట్‌పుట్ సమూహానికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇది 5660 వాట్ల సాధారణ మోడ్‌లో మొత్తం శక్తిని వినియోగిస్తుంది (స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది).

గృహ నెట్వర్క్ యొక్క నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 220 వోల్ట్లు. వోల్టేజ్ ద్వారా శక్తిని విభజించడం ద్వారా కండక్టర్లు మరియు రక్షిత పరికరాల ద్వారా ప్రవహించే లోడ్ కరెంట్‌ను నిర్ణయించండి. I = 5660/220 = 25.7 ఎ.

తరువాత, మేము ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల కోసం అనేక రేటెడ్ కరెంట్‌లతో కూడిన టేబుల్‌ను చూస్తాము.అటువంటి కరెంట్‌కు ఇది సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌ను కలిగి ఉండదు. కానీ తయారీదారులు 25 ఆంప్స్ కోసం యంత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తారు. దాని విలువ మన లక్ష్యాలకు దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువల్ల, అవుట్లెట్ సమూహం యొక్క వైరింగ్ వినియోగదారుల కోసం రక్షిత పరికరానికి ఆధారంగా మేము దానిని ఎంచుకుంటాము.

తరువాత, మేము వైర్లు మరియు క్రాస్-సెక్షన్ యొక్క పదార్థంపై నిర్ణయించుకోవాలి. అల్యూమినియం వైరింగ్, గృహ ప్రయోజనాల కోసం కూడా, దాని లక్షణాల కారణంగా ఇకపై ప్రజాదరణ పొందనందున, రాగిని బేస్గా తీసుకుందాం.

ఎలక్ట్రీషియన్ మాన్యువల్స్ ప్రస్తుత లోడ్ కోసం వివిధ పదార్థాల కండక్టర్లను ఎంచుకోవడానికి పట్టికలను కలిగి ఉంటాయి. గోడ గట్టర్‌లో దాగి ఉన్న ప్రత్యేక PE- ఇన్సులేటెడ్ కేబుల్‌తో వైరింగ్ చేయబడుతుందనే వాస్తవాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, మా కేసును తీసుకుందాం. ఉష్ణోగ్రత పరిమితులు గది పరిస్థితులకు అనుగుణంగా భావించబడతాయి.

మా కేసు కోసం ప్రామాణిక రాగి తీగ యొక్క కనీస అనుమతించదగిన క్రాస్-సెక్షన్ 4 మిమీ చదరపు అని టేబుల్ మాకు సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. మీరు తక్కువ తీసుకోలేరు, కానీ దానిని పెంచడం మంచిది.

ఇప్పటికే పని చేసే వైరింగ్ కోసం రక్షణ స్థాయిని ఎంచుకోవడంలో కొన్నిసార్లు సమస్య ఉంది. ఈ సందర్భంలో, వినియోగదారు నెట్‌వర్క్ యొక్క లోడ్ కరెంట్‌ను ఎలక్ట్రికల్ కొలిచే పరికరంతో నిర్ణయించడం మరియు పై సైద్ధాంతిక పద్ధతి ద్వారా లెక్కించిన దానితో పోల్చడం పూర్తిగా సమర్థించబడుతోంది.

అందువలన, "రేటెడ్ కరెంట్" అనే పదం ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల యొక్క సాంకేతిక లక్షణాలను నావిగేట్ చేయడానికి ఎలక్ట్రీషియన్లకు సహాయపడుతుంది.