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Wie wirst du Elektromeister?

Meister Elektriker Prüfung

Es gibt eine Reihe von Unterschieden zwischen dem Gesellen-Test und dem Test des Gesellen Meister Elektriker Prüfung. Im Allgemeinen der Test für den MasterDie Elektrikerprüfung hat mehr Fragen, dauert länger und enthält fortgeschrittenere elektrische Grundlagen und Formeln. Ich habe bereits einige dieser Theorien in einigen früheren technischen Artikeln kurz angesprochen, aber jetzt ist es an der Zeit, auf den Grundlagen aufzubauen.

Wie wirst du Elektromeister? Bereiten wir uns auf eine Prüfung vor!

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Ein Elektromeister muss dazu in der Lage sein Bestimmen der richtigen Größe für Erdungsleiter.

Die Erdungsleitergrößen sind in der Tabelle angegeben[250-122] unten. Abzweigstromkreis- und Abzweigleiter sind durch Sicherungen oder einen Trennschalter geschützt, und die Größe des Erdungsleiters richtet sich nach der Leistung der Sicherung oder des Trennschalters.

Tabelle [250-122]

Mindestgröße Erdungsleiter für Erdungslaufbahn und Ausrüstung

Bewertung oder Einstellung einer automatischen Überstromvorrichtung im Stromkreis vor der Ausrüstung, dem Leitungsrohr usw. Kupfer Größe (AWG oder kcmil)</ p>

Aluminium oder kupferplattiertes Aluminium *

15 14 12
20 12 10
30 10 8
40 10 8
60 10 8
100 8 6
200 6 4
300 4 2
400 3 1
500 2 1/0
600 1 2/0
800 1/0 3/0
1000 2/0 4/0
1200 3/0 250
1600 4/0 350
2000 250 400
2500 350 600
3000 400 600
4000 500 800
5000 700 1200
6000 800 1200
  • Hinweis! Wenn es zur Einhaltung von Abschnitt 250-2 (d) erforderlich ist, muss der Erdungsleiter der Ausrüstung größer als diese Tabelle sein.
  • * Siehe Installationseinschränkungen in Abschnitt 250-120.

Lösen Sie Beispiel 1

Schauen wir uns ein Beispiel an: Wenn eine 150 Ampere Schutzschalter schützt eine Reihe von # 1/0 AWG Kupferzuleitungen mit einer Bemessung von 758 ° Cdarf der Erdungsleiter der Ausrüstung nicht kleiner sein als:

  1. # 6 AWG Kupfer
  2. # 8 AWG Kupfer
  3. # 10 AWG Kupfer
  4. # 12 AWG Kupfer

In diesem Problem suchen Sie zunächst nach 150 Ampere in Tabelle [250.122]. Da es keine Auflistung für 150 Ampere gibt, müssen Sie verwenden 200 Ampere und wählen Sie # 6 Kupfer.

Wenn die Leiter parallel verlaufen und jeder Leitersatz in einer separaten nichtmetallischen Laufbahn verläuft, dann ist ein Geräteerdungsleiter mit jedem Leiter in der Laufbahn erforderlich.

Die Erdungsleiter aller Geräte müssen dimensioniert werden basierend auf der Nennleistung des Überstromkreises für Stromkreis oder Abzweig, wie in Abschnitt [250.122 (F) (1) beschrieben].

Lösen Sie Beispiel 2

Sehen Sie sich das andere Beispiel an und bestimmen Sie die richtige Antwort:

Wenn ein Feeder durch ein geschützt wird 300-A-Sicherungenund läuft von einem Panel zum anderen als zwei parallele Sätze von # 1/0 AWG-Kupferleitern mit 758 ° C Isolierungen und endet in separatennichtmetallische Laufbahnen und ein Erdungsleiter aus Kupferausrüstung mit jedem parallelen Leitersatz, dann muss die Mindest-Erdungsgröße der Ausrüstung mindestens der folgenden Größe entsprechen:

  1. # 4 AWG
  2. # 6 AWG
  3. # 8 AWG
  4. # 12 AWG

Schauen Sie in der Tabelle [250.122] nach dem 300-A-Überstromgerät, um herauszufinden, dass ein Betrieb erforderlich ist # 4 AWG Kupfer Erdungsleiter in jeder der Laufbahnen.


Potentialdifferenz oder Spannungsabfall

Eine der nächsten Variablen, die Sie wahrscheinlich finden werdenNicht nur bei der Prüfung, sondern auch auf dem Feld sowie als Elektromeister ist Voltage Drop. Spannungsabfall ist die Verringerung der Spannung zwischen der Stromquelle in einem elektrischen Stromkreis und einem Gerät, das den Strom verwendet.

Ein Spannungsabfall ist in allen Stromkreisen vorhanden, die ein Gerät versorgen und muss beim Schaltungsdesign berücksichtigt werden.

Der NEC legt Richtlinien für die maximale Spannung festZulässiger Abfall in Abzweigstromkreisen, Leitern und Abzweigen. Die Abschnitte [210.19 (A) (1) FPN # 1] und [215.2 (A) FPN # 2] erfordern, dass Abzweigleiter und -zuführungen einzeln bemessen werden, um dies zu verhindern ein Spannungsabfall von mehr als 3 Prozent am weitesten Stromausgang oder 5 Prozent zusammen.

Das Ohmsche Gesetz wird zur Berechnung von Strom, Potenzialdifferenz und Widerstand verwendet Die Potentialdifferenz ist der Spannungsabfall. Wechselstrom kehrt die Richtung in einer Schaltung kontinuierlich um 60 Hertz (60 Zyklen pro Sekunde) um. Der Spannungsabfall in einer Wechselstromschaltung ist das Produkt aus Strom und Impedanz (Z) der Schaltung.

Die Gleichung lautet:

I (Strom) = V (Spannung) / R (Widerstand)

V = I x R Spannung = Strom x Widerstand (Ohm)
I = V / R Strom = Spannung / Widerstand (Ohm)
R = V / I Widerstand (Ohm) = Spannung / Stromstärke

Die Formel für den Spannungsabfall basiert auf einphasigen oder 3-phasigen Systemen:

  • Einphasiger Spannungsabfall: VD = 2 × I (Strom) × R (Widerstand)
  • Dreiphasiger Spannungsabfall: VD = 1,73 × (für 3 Phasen) × I × R

Widerstand in einem Dirigenten

Widerstand in einem Dirigenten wird durch „K“ dargestellt multipliziert mit der Länge eines Leiters, dividiert durch die Querschnittsfläche des Leiters, die in cm durch CM dargestellt wird. K kann 12,9 Ohm für Kupfer oder 21,2 Ohm für Aluminium betragen.

  • K ist Gleichstromkonstante und es stellt den Gleichstromwiderstand für einen Leiter mit einem Durchmesser von 1.000 Kreisen dar, der bei einer Betriebstemperatur von 75 ° C 1.000 Fuß lang ist.
  • Ich = Ampere: Die Last in Ampere bei 100%
  • L = Entfernung: Der Abstand der Last von der Stromversorgung. Verwenden Sie bei der Berechnung der Leiterentfernung die Länge des Leiters, nicht den Abstand zwischen den mit dem Leiter verbundenen Geräten.
  • CM = Circular Mils: Die kreisförmigen Mil des Stromkreisleiters, wie in NEC Kapitel 9, Tabelle 8 aufgeführt.

Die Formel zur Berechnung des Widerstands basiert ebenfalls auf Einphasen- oder 3-Phasen-Phasen.

  • Einphasenwiderstand: 2 × K (Widerstand) × L (Länge) 4 cm
  • Dreiphasenwiderstand: 1,73 × K (Widerstand × L (Länge) 4 cm

Der Strom fließt durch den von Null verschiedenen Widerstand eines praktischen Leiters und erzeugt eine Spannung über diesem Leiter.

In Wechselstromkreisen gibt esmehr Widerstand gegen den Stromfluss aufgrund einer Wechselwirkung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern. Der Widerstand des Stroms innerhalb des Leiters wird genannt Impedanz.

Der Gleichstromwiderstand eines Leiters hängt von Länge, Querschnitt, Materialart und Temperatur des Leiters ab. Die Impedanz in einem Wechselstromkreis hängt von der Abstand und Abmessungen der Leiter und die Frequenz des Stroms. Die elektrische Impedanz wird wie der Widerstand in Ohm ausgedrückt und wirkt dem Stromfluss in einer Schaltung entgegen.

Elektrische Impedanz ist die Vektorsumme aus elektrischem Widerstand, Kapazitätsreaktanz und induktiver Reaktanz (wie unten dargestellt).

Z = √ (R2+ XL2)

Woher:

  • Z - Impedanz (Ohm)
  • R - Widerstand (Ohm)
  • XL - Induktanzreaktanz (Ohm)

Reaktanz (induktiv und kapazitiv)

Reaktanz ist das Teil des Gesamtwiderstands, der nur in Wechselstromkreisen auftritt. Wie andere Widerstände wird er in Ohm gemessen. Die Reaktanz erzeugt eine Phasenverschiebung zwischen dem elektrischen Strom und der Spannung in der Schaltung. Die Reaktion wird durch den Buchstaben "X" dargestellt.

Die zwei Arten der Reaktanz sind Induktive Reaktanz und Kapazitive Reaktanz.

  • Ob X> 0wird die Reaktanz als induktiv bezeichnet.
  • Ob X = 0dann ist die Schaltung rein resistiv (dh sie hat keine Reaktanz).
  • Ob X <0Es wird gesagt, dass es kapazitiv ist.

Die Beziehung zwischen Impedanz, Widerstand und Reaktanz wird durch die folgende Gleichung veranschaulicht:

Z = R + jX

Woher:

  • Z - Impedanz in Ohm
  • R - Widerstand in Ohm
  • X - Reaktanz in Ohm
  • "J" - Imaginäre Einheit von √-1

Induktive Reaktanz

Die induktive Reaktanz ist der Widerstand gegen den Stromfluss in einem Wechselstromkreis aufgrund der Auswirkungen von Induktoren im Stromkreis. Induktoren sind Drahtwicklungen, typischerweise Drähte, die auf einem Eisenkern gewickelt sind. Transformatoren, Motoren und fluoreszierende Vorschaltgeräte sind die häufigsten Induktortypen. Die Induktivität wirkt einer Stromänderung in einer Schaltung entgegen und bewirkt eine Verzögerung der Spannung in der Schaltung. Wenn die Spannung in der Schaltung zu steigen beginnt, beginnt der Strom nicht sofort zu steigen.

Stattdessen bleibt sie hinter der Spannung zurück. Es ist wie wenn Sie die Hitze in Ihrem Auto einschalten- Der Ventilator fängt sofort an zu blasen, aber die warme Luft braucht eine Minute, um sich auszutreiben. Die Verzögerung hängt von der Induktivität im Stromkreis ab.

In elektrischen Formeln wird die induktive Reaktanz durch bezeichnet XL, kapazitive Reaktanz von XC. Die Impedanz in einer grundlegenden induktiven oder kapazitiven Situation ist auf die Reaktanz beschränkt.

Die Reaktanzformel sieht so aus:

X = XL - XC


Induktive Reaktanz (Symbol XL) wird dadurch verursacht, dass ein elektrischer Strom wird von einem Magnetfeld begleitet. Ein abweichender Strom wird von einem variierenden Magnetfeld begleitet, das eine elektromotorische Kraft erzeugt, die den Änderungen des Stroms widersteht. Je mehr sich der Strom ändert, desto resistenter ist ein Induktor.

Die vorhandene Reaktanz ist proportional zur Frequenz, weshalb im Gleichstrom null Reaktanz vorhanden ist. Es gibt auch eine Phasendifferenz zwischen dem Strom und der tatsächlichen Spannung, die angelegt wird.

Die Formel für die induktive Reaktanz lautet:

XL = ωL = 2πL

Woher:

  • XL - die induktive Reaktanz, gemessen in Ohm.
  • ω - Die Winkelfrequenz, auch Winkelgeschwindigkeit genannt, ist das Maß dafür, wie schnell sich ein Objekt (in diesem Fall Elektrizität) dreht, gemessen in Radiant pro Sekunde.
  • f - die Frequenz, die in Hertz gemessen wird.
  • L - die Induktivität, die in Henries gemessen wird. Wenn die Änderungsrate des Stroms in einer Schaltung 1 Ampere pro Sekunde beträgt und die resultierende elektromotorische Kraft 1 Volt beträgt, dann beträgt die Induktivität der Schaltung 1 Henry.
  • π - das Symbol für Pi. Pi ist eine mathematische Konstante, die ungefähr gleich ist 3.1415926535897932.

Kapazitive Reaktanz

Kapazitive Reaktanz (Symbol XC) existiert, weil Elektronen einen Kondensator nicht passieren können, aber effektiv Wechselstrom (AC) kann passieren!

Es gibt auch eine Phasendifferenz zwischen demWechselstrom, der durch einen Kondensator fließt, und die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden des Kondensators. Die Potentialdifferenz ist die Spannung zwischen zwei Punkten oder der Spannungsabfall über einer Impedanz und stellt die Energie dar, die erforderlich wäre, um eine elektrische Ladungseinheit von einem Punkt zum anderen gegen ein eventuell vorhandenes elektrostatisches Feld zu bewegen.

Die Formel für die kapazitive Reaktanz lautet wie folgt:

Xc = 1 / ωC = 1 / 2πfC

Woher:

  • XC - die kapazitive Reaktanz, die in Ohm gemessen wird
  • ω - die Winkelfrequenz, die in Radianten pro Sekunde gemessen wird
  • f - die Frequenz, die in Hertz gemessen wird
  • C - die Kapazität, die in Farad gemessen wird. Ein Kondensator hat einen Wert von einem Farad, wenn eine gespeicherte Ladung Coulomb eine Potentialdifferenz von einem Volt zwischen den Kondensatoranschlüssen erzeugt.

An diesem Punkt haben Sie vielleicht das Gefühl, dass Sie gerade einen Elektrotechnikkurs absolviert haben !! Während die Theorien, die wir gerade behandelt haben, nicht etwas sind, das Sie jeden Tag im Feld anwenden müssen, Sie sind die Bausteine ​​für die Bewegung elektrischer Energie, daher müssen Sie sie verstehen können!

Referenz // Elektriker-Prüfungsleitfaden (Kauf bei Amazon)

Bemerkungen: