เกิดอะไรขึ้นกับตัวนำแบบขนาน?

เกี่ยวกับระบบ AC (เช่นบ้านและเช่นนั้น) เส้นทางวงกลมเรียกว่าตัวนำแบบขนาน มันผิดกฎหมาย (ตามมาตรา NEC ที่ 310) ยกเว้นในบางกรณี แต่ฉันได้สังเกตว่าด้วยวงจร DC ตัวนำวงกลมก็เป็น ... ข้อห้าม (เพราะไม่มีคำพูดที่ดีกว่า) ดูภาพด้านล่าง - ยกตัวอย่าง (อาจมีตัวอย่างที่ดีกว่าดังนั้นหากตัวอย่างอื่นดีกว่าสำหรับการอธิบายปัญหาหรือตอบโปรดแสดงและบอก)

คำถามของฉันโดยทั่วไปแล้วมีอะไรผิดปกติกับตัวนำวงกลม / ขนาน?

นอกจากนี้เพื่อความชัดเจนนี่เป็นภาพวงจรที่ผิดกฎหมาย (ต่อ NEC):

แก้ไข - ตามความคิดเห็นบางส่วนด้านล่างฉันได้เห็นวงจร LED ดังกล่าวข้างต้น ขณะนี้ฉันมี PCB ที่คล้ายกันหนึ่งชุด (ตัวอย่างที่ไม่ดีดังภาพด้านล่างเนื่องจากข้ออ้างที่ไม่เชื่อมต่อวงแหวนอาจเป็นไปได้ว่ามีตัวนำในทาง) แต่ฉันเห็น PCB อื่นโดยไม่มีข้อแก้ตัวใด ๆ ที่ทำให้แหวนไม่สมบูรณ์ ดังนั้นฉันจึงสงสัยว่าทำไมจึงไม่เชื่อมต่อ

การกำหนดค่าทั้งสองจะใช้พลังงานกับโหลด

เมื่อพยายามหาว่า 'ผิดกฎหมาย' คืออะไรและทำไมคุณต้องเข้าใจว่ามีความผิดอะไรที่เจ้าหน้าที่พยายามป้องกัน อาจมีความเห็นในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องหากคุณโชคดี

ในสหราชอาณาจักรการจัดการตัวนำแบบวงกลมดังกล่าวเรียกว่า 'วงแหวนเมน' และได้รับการเลื่อนขั้นสำหรับการเดินสายภายในประเทศตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1940 เป็นต้นไปเนื่องจากขาดแคลนทองแดงและอัตราการสร้างบ้านสูงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง การมีสองเส้นทางกลับไปที่กล่องกระจายช่วยให้ตัวนำที่มีน้ำหนักเบาสามารถให้บริการในพื้นที่เดียวกันได้มากกว่าสเปอร์ส

กฎคือตัวนำ2.5 มม. ²ให้บริการพื้นที่สูงถึง 1,000 ตารางฟุตและมีปลายทั้งสองกลับไปยังแผงกระจายการป้องกันโดยฟิวส์ 30A ซ็อกเก็ตแต่ละตัวบนผนังที่เป็นส่วนหนึ่งของวงแหวนจะมีลูปเข้าและออกจาก 2.5 มม. ²ซึ่งเชื่อมต่อที่ขั้วซ็อกเก็ต โปรดทราบว่าเดือย 2.5mm ²จะใช้ฟิวส์ 22A

ปัญหาเกิดขึ้นถ้ามีคนแทนที่ซ็อกเก็ตโดยไม่ต้องใส่ตัวนำทั้งสองเข้าไปในอาคารหรือตัวนำแตกอย่างใด ห่วงเสียตอนนี้และตอนนี้เรามีสอง 2.5mm ²สเปอร์ต้องฟิวส์ 22A สำหรับการป้องกัน แต่มีฟิวส์ 30A, ไม่มีความล้มเหลวที่เห็นได้ชัดจากการแจ้งเตือนใคร

การต่อสายไฟแบบขนานใด ๆ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดโอเวอร์โหลดที่อาจตรวจจับได้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ หน่วยงานกำกับดูแลบางแห่งห้ามการปฏิบัติบางคนอนุญาต

โดยวิธีการภาพประกอบที่น่ากลัว มันแสดงให้เห็นวงจร DCโดยเนื้อแท้พร้อมโหลด DC เสมอเช่น LED และที่เป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้งานในกรณีที่วงจรแหวนมีทั้งหมดตกลง ด้วยไฟ AC อย่างไรก็ตาม ...

ส่วนใหญ่เป็นเพราะการผ่านวงจรที่ซับซ้อนทำให้วงจรไม่สามารถรักษาได้ เป็นกลางจะต้องติดกับพันธมิตรร้อนส่วนใหญ่เพื่อให้คุณสามารถค้นหาสิ่งที่แช่ง และถ้าคุณลบตัวนำตัวนำสิ่งที่ล่องไม่สามารถได้รับพลังงานจากที่อื่นเพราะนั่นเป็นอันตรายด้านความปลอดภัย

ที่เกี่ยวข้อง GFCI ไม่สามารถทำงานได้หากร้อนหรือเป็นกลางมีวิธีการข้าม GFCI

อีกหนึ่งปัจจัยใหญ่คือกระแสไหลวน ทุกแห่งที่ร้อนจัดและนิวตรอนคู่ของพวกมันกระจายออกไปสนามแม่เหล็กจะถูกติดตั้งระหว่างพวกมันและมันจะเหนี่ยวนำความร้อนให้กับโลหะที่อยู่ข้างใน แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของเราทำให้เป็นปัจจัยมากขึ้นเนื่องจากเมื่อครึ่งโวลต์เรามีสองเท่าของกระแสและกระแสเป็นสาเหตุของสิ่งนี้ ตัวอย่างเช่นเราจะต้อง "บาก" แผงบริการที่หนึ่งวงจรเข้าสู่สองท่อที่แตกต่างกันเพื่อทำหน้าที่เป็นเคลือบ (เป็นแกนหม้อแปลงลามิเนต)

ตอนนี้โดยทั่วไปเส้นทางที่ซ้ำซ้อนจะสร้างความสมดุลให้ตัวเอง การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำไม่ได้ฟรี แต่เป็นการเพิ่มความต้านทานให้กับเส้นทางนั้นดังนั้นไฟฟ้าจะเป็นประโยชน์ต่อเส้นทางที่ไม่ได้สร้างขึ้น

เราไม่ได้มีสหราชอาณาจักรวงจรห่วงสไตล์กลับไปที่แผงหลักมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เพราะบางเนื้อแกะหัวจะเจาะขาของแต่ละวงเป็นเบรกที่แตกต่างกัน และนี่เป็นปัญหาอย่างยิ่งเนื่องจากระบบแยกเฟส 120/240 ของเรา Neutral อยู่ตรงกลางและหากเบรกเกอร์ทั้งสองอยู่บนขั้วตรงข้ามคุณหวังว่าการป้องกันวงจรจะทำงานได้! แม้ว่าพวกเขาจะอยู่ในขั้วเดียวกันเบรกเกอร์จะอนุญาตให้ 40A เข้ากับเต้ารับสำหรับ 20A เท่านั้น สายไฟอาจสามารถจัดการได้ แต่เต้ารับไม่สามารถทำได้ - ไม่มีฟิวส์แยกหรือสวิตช์เปิด / ปิดเหมือนในสหราชอาณาจักร

ผมขอแสดงให้คุณเห็นหนึ่งในเส้นทางที่เป็นไปได้ที่กระแสสามารถใช้เมื่อไดโอดด้านบนเปิดอยู่: ที่ นี่เส้นสีแดงแสดงถึงเส้นทางปัจจุบันและสีชมพูน่าเกลียดครอบคลุมพื้นที่ซึ่งจะแผ่รังสี EMI

หากความต้านทานของสายที่เกิดขึ้นเป็นวงไม่สมดุล (นี่คือกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูง) วงจร loopy มีศักยภาพในการสร้างเสาอากาศแบบวงใหญ่ซึ่งจะแผ่คลื่นคำสั่งของการรบกวนมากกว่าตัวนำที่รับประกันเส้นทางปัจจุบัน ใกล้กัน

เมื่ออ้างว่ามีบางสิ่งที่ "ผิดกฎหมาย" เราต้องระบุเขตอำนาจศาลที่กำลังคุยกัน ดูเหมือนว่าเป็นไปได้มากว่าการกระทำนี้เป็น "ผิดกฎหมาย" ในอเมริกาเหนือที่ใช้ "วงจรสาขา" เท่านั้น (และคาดว่าจะพบได้

อย่างไรก็ตามในสถานที่อื่น (โดยเฉพาะบริเตนใหญ่) "วงจรวงแหวน" เป็นเรื่องธรรมดาและคาดหวัง

เหตุผล "ตัวนำแบบขนาน" หรือ "วงจรวงแหวน" นั้นตรงกันข้ามกับรหัสไฟฟ้าแห่งชาติเพราะมันเป็นอันตรายจากกระแสไฟฟ้าสำหรับทุกคนที่ทำงานในวงจร พวกเขาสามารถตัดการเชื่อมต่อของข้อต่อในวงจรโดยคิดว่าทุกอย่างที่“ ปลายน้ำ” นั้นปลอดภัย แต่ถ้ามีวงจรคู่ขนานอยู่ที่อื่นก็ไม่มีทางที่จะเห็นว่าวงจรนั้นถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างแท้จริงและทำให้ปลอดภัย ไม่มีเส้นทาง "ดาวน์สตรีม" เดียวสำหรับปัจจุบัน

ใช้หลักการเดียวกันนี้ไม่ว่าคุณกำลังพูดถึง AC หรือ DC

ฉันสงสัยว่ามันเป็นมาตรการความปลอดภัย ในสหราชอาณาจักรที่มีวงแหวนไฟทั่วไปในสายไฟที่อยู่อาศัยช่างไฟฟ้

ในอเมริกาเหนือมันจะแปลกที่จะหาบ้านแบบมีสายในลักษณะนี้และดังนั้นก็จะไม่คาดคิด คนที่ทำงานกับสายไฟภายในบ้านอาจคิดว่าพวกเขาได้ตัดไฟโดยการตัดการเชื่อมต่อด้านหนึ่งของวงจรในขณะที่ลืมหรือไม่ทราบว่ามีเส้นทางอื่นแล้วถูกไฟฟ้าดูด ที่นี่การเชื่อมต่อที่สองที่ไม่คาดคิดจะกลายเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย

สำหรับวงจร DC ที่ไม่ได้เปลี่ยนกระแสหรือแรงดันไฟฟ้าพวกมันจะมีความอ่อนไหวต่อ EMI มากขึ้นเนื่องจากมันสามารถก่อตัวเป็นเสาอากาศหรืออินดักชันลูปได้ แต่ก็ไม่น่าจะแผ่รังสีออกมามากนักหากพวกมันคงที่ในปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้า สนามแม่เหล็กคงที่ จำนวนของการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำหรืออีเอ็มไอที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ที่วงล้อมรอบ

วงจรแบบขนานให้ความต้านทานเส้นทางที่ต่ำกว่าและความซ้ำซ้อน

สำหรับวงจรที่มีการป้องกันกระแสสูงมันควรใช้สำหรับความซ้ำซ้อนเท่านั้นและไม่ต้องพึ่งพาการแบ่งปันกระแสไฟฟ้าเนื่องจากความผิดพลาดในเส้นทางเดียวจะไม่ถูกตรวจจับและอาจเกินพิกัดปัจจุบัน

สำหรับวงจรที่ไม่ได้รับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำวงวนค่อนข้างโอเคยกเว้นการควบคุมอิมพิแดนซ์เป็นปัจจัยจากนั้นจึงใช้การแยกการแยกส่วนกับระนาบกราวด์เพื่อป้องกันการเปลี่ยนกราวด์และการเหนี่ยวนำพลังงาน

ในรูปที่ 1 วงเปิดอาจหรี่ลงที่ปลายถ้ามีแรงดันไฟฟ้าตกอย่างมากต่อตัวนำไม่อย่างนั้นก็ไม่ต่างกัน

ในรูปที่ 2 มีการใช้กฎความปลอดภัยในท้องถิ่น

แก้ไขรูปที่ 1 ขึ้นอยู่กับกระแสรวมและความต้านทานสายเคเบิลเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่นหากกระแสรวมเป็น 5A รอบ ๆ อาคารโดยมี Vs ~ = 12V และอาร์เรย์ LED ทั้งหมดในแบบขนานตัวเลือกของตัววัดสายเคเบิลจะมีน้ำหนักอย่างมากต่อความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้ารอบ ๆ ลูป ดังนั้นทางออกของเส้นทางที่สั้นที่สุดอาจดีที่สุด (วงปิด) ห่วงควรจะป้องกันแรงดันย้อนกลับ

เกี่ยวกับวงจรในรูปที่สองของคุณหากลวดทุกเส้นในแผนภาพมีขนาดใหญ่พอที่จะรับกระแสโหลดเต็มตามความต้องการได้อย่างปลอดภัยจากนั้นวงจรจะไม่มีอันตรายจากไฟไหม้หรือการโอเวอร์โหลด

พิจารณาวงจรนี้ (1):

ในกรณีที่สายไฟ 1 เพียงพอต่อการให้แสงสว่างโดยไม่ให้ความร้อนสูงเกินไป

พิจารณาวงจรนี้แยกต่างหาก (2):

ในกรณีที่ลวด 2 นั้นเพียงพอสำหรับให้แสงสว่างกับหลอดไฟโดยไม่มีปัญหา

ตอนนี้เริ่มจากวงจร 2 เพิ่มสายจากวงจร 1:

เกิดอะไรขึ้นกับกระแสในสาย 2

กระแสในสาย 2 ไม่สามารถเพิ่มได้เนื่องจากไม่มีการเพิ่มเส้นทางเพิ่มเติมระหว่าง LINE และ A หรือระหว่าง B และ LOAD ในความเป็นจริงกระแสจะลดลงแม้ว่าจะไม่น่าเป็นไปได้ที่จะลดลงครึ่งหนึ่งเว้นแต่ความต้านทานของสายไฟทั้งสองจะจับคู่กันโดยไม่ตั้งใจ

ทีนี้เริ่มจากวงจร 1 เพิ่มสายจากวงจร 2 เกิดอะไรขึ้นกับกระแสในสาย 1 มันจะลดลงแม้ว่า - อีกครั้ง - ไม่น่าเป็นไปได้ที่จะลดลงครึ่งหนึ่ง

กระแสทั้งหมดที่ต้องการโดยโหลดจะแบ่งระหว่างสาย 1 และ 2 ขึ้นอยู่กับความต้านทานเปรียบเทียบ แต่จะไม่มีการเรียกใช้สายใด ๆ เพื่อดำเนินการมากกว่ากระแสทั้งหมด เนื่องจากลวดทั้งสองสามารถพกกระแสไฟทั้งหมดได้อย่างปลอดภัยจึงไม่มีอันตรายเกินพิกัด

ในการทดลองทางความคิดอื่นเริ่มด้วยการต่อสายไฟทั้งสองและค่อยๆเพิ่มความต้านทานของสาย 2 เกิดอะไรขึ้นกับกระแสในสาย 1 มันค่อยๆเข้าใกล้ แต่ไม่เกินกระแสโหลดเต็ม เพิ่มความต้านทานของเส้นลวด 2 เป็นอินฟินิตี้โดยการตัดหรือเอาออกและกระแสในสาย 1 จะไปถึงกระแสโหลดเต็ม

ตราบใดที่เงื่อนไขยังระบุว่าสาย 1 หรือสาย 2 สามารถจ่ายโหลดได้อย่างปลอดภัยจะไม่มีการรวมกันของความต้านทานแบบอสมมาตรซึ่งจะส่งผลให้เกิดกระแสเกินพิกัดในส่วนใด ๆ ของวงจร นี่คือสาเหตุที่วงจรในรูปที่ 2 ของคุณไม่ก่อให้เกิดอันตรายจากความร้อนสูงเกินไป