الملخص:
يجب على الأصدقاء الذين غالبًا ما ينتبهون إلى التقييمات السيئة أن يعلموا أننا نشارك دائمًا في العديد من الأحداث الدولية كل عام، مثل مؤتمرات Apple، وCES، وMWC، وما إلى ذلك. باختصار، يمكننا الطيران حول العالم. بعد السفر كثيرًا، ظهرت مجموعة من محولات الشحن ببطء في المكتب. هناك جميع أنواع الأقدام المربعة والأقدام المستديرة. في كل مرة يعود زملائي من أماكن مختلفة، يرمون واحدة هنا، تمامًا مثل الضفدع المسافر.
بالنظر إلى كومة التخصصات التي تم جلبها من جميع أنحاء العالم، كان توني في حيرة بعض الشيء. تم توحيد واجهات الهاتف المحمول من قبل الاتحاد الأوروبي في النوع C. ألا يمكن توحيد المقابس حول العالم وإيقاف المحولات مبكراً؟
على سبيل المثال، على الرغم من أن جميعها من دول الاتحاد الأوروبي، فقد لا تتمكن من توصيل قابس الشحن الذي يعمل في فرنسا عند وصولك إلى أيرلندا. إذا ذهبت إلى أجزاء أخرى من أوروبا، فلا يزال بإمكانك رؤية ثلاث ثقوب مرتبة في خط مستقيم في إيطاليا وثلاثة ثقوب دائرية مرتبة بشكل متداخل في سويسرا. عند السفر إلى أوروبا، يمكنك أن تأخذ معك كابل بيانات واحدًا فقط، لكن عليك إحضار سلة من المحولات.
في أكثر من 40 دولة أوروبية، يتم استخدام 7 أنظمة مقابس مختلفة...
وهذا يجعل توني فضوليًا بعض الشيء: إذ يستطيع الاتحاد الأوروبي حتى أن يشجع توحيد واجهة الشحن الخاصة بشركة أبل، ولكن لماذا لم يتمكن من توحيد مقابس الحائط الخاصة به؟
لذلك اتبع توني هذا الدليل واكتشف أن المشكلة الحقيقية هي أن تصميم مأخذ توصيل جديد يمكن للجميع استخدامه ومطالبة الجميع باستبدال المقابس القديمة التي يستخدمونها هما أمران مختلفان تمامًا...
أولًا وقبل كل شيء، يرجع هذا إلى أنه تم تطوير مقابس الحائط على مدار عقود بالتزامن مع الأسلاك السكنية المحلية وأنظمة السلامة وتصميم الأجهزة المنزلية.
دعونا نتحدث عن الوضع في المملكة المتحدة أولاً. سيعتقد الكثير من الناس أن القابس البريطاني كبير وضخم عندما يرونه لأول مرة. والسبب هو أن هناك شيئًا مخفيًا فيه لا تمتلكه العديد من المقابس في البلدان الأخرى: المصهر.
بدأ هذا التصميم الفريد مع التصميم البريطاني لحلول إمدادات الطاقة لإعادة بناء المنازل بعد الحرب.
كانت المواد قليلة في ذلك الوقت. أراد المهندسون توفير النحاس وتركيب المزيد من المقابس في منازلهم، لذلك اعتمدوا حلقة حلقية. بدأت الخطوط من صندوق التوزيع، ومرت عبر مآخذ متعددة، ثم عادت إلى صندوق التوزيع.
وبهذه الطريقة يمكن للأجهزة الكهربائية الحصول على الكهرباء من كلا الطرفين. وفقًا لتاريخ المعهد البريطاني للهندسة والتكنولوجيا، كان يُعتقد أن هذا الحل يوفر حوالي 30% من النحاس في ذلك الوقت.
ومع ذلك، فإن هذا التصميم ليس مثاليًا. يمكن للحلقة نفسها أن تتحمل تيارات كبيرة نسبيًا، لكن الأسلاك المستخدمة في الأجهزة الكهربائية ليست قادرة على التعامل مع المشكلة.
الاعتماد فقط على جهاز الحماية الموجود في صندوق التوزيع قد لا يوفر حماية كافية من التحميل الزائد لكل جهاز كهربائي.
لذا فإن الحل البريطاني هو وضع فيوز آخر في القابس لقطع التيار الكهربائي في حالة التيار الزائد.
كما ترى، تحدد طريقة توصيل الأسلاك في الجدار مدى عقلانية شكل القابس. أما بالنسبة للتأريض ومنع الاتصال العرضي، فقد سلكت الدول طرقا مختلفة.
على سبيل المثال، يتم تأريض نظام Schuko الشائع في ألمانيا من خلال نقاط الاتصال المعدنية الموجودة على جانب القابس والمقبس؛ في فرنسا، يتم وضع دبوس التأريض على المقبس، ويترك القابس فتحة لمطابقته.
تتطلب المقابس البريطانية أيضًا بابًا وقائيًا لتغطية نقاط الاتصال المباشرة الداخلية، واستخدام سن تأريض أطول لفتح الباب الواقي، لذلك ترى أحيانًا قابسًا قياسيًا بريطانيًا ذو سن تأريض بلاستيكي، وظيفته هي ببساطة فتح الباب.
طباعة ثلاثية الأبعاد لملحقات صغيرة لفتح الأبواب الواقية القياسية البريطانية
بصراحة، الجميع يسعى للسلامة الكهربائية، لكنهم اختاروا أساليب مختلفة. في النهاية، المقابس والمقابس لها أشكال مختلفة.
ولكن بالنظر إلى العالم، إذا كنت تريد جهازًا كهربائيًا أن يسافر حول العالم، فهذا لا يكفي لتوحيد شكل القابس. عقبة كبيرة أخرى هي الجهد والتردد.
هنا يجب على توني أن يقدم لك مثالاً عن تاريخ الجهد الكهربي في الولايات المتحدة.
في عام 1882، بدأت محطة بيرل ستريت التابعة لشركة إديسون في نيويورك في إنتاج الكهرباء باستخدام تيار مباشر بقوة 110 فولت. لماذا تختار 110 فولت؟
كان الجهد الكهربي منخفضًا للغاية، وكانت هناك حاجة إلى مزيد من التيار لتوفير نفس الطاقة، وكانت الأسلاك النحاسية أكثر سمكًا وأكثر تكلفة؛ كان الجهد مرتفعًا جدًا، وكان من الصعب على مصابيح خيوط الكربون أن تعمل بثبات في ذلك الوقت. وفي النهاية، كان 110 فولت هو الحل الوسط الذي تم اختياره.
في الأيام الأولى لبناء الدوائر البشرية، فإن المصابيح الكهربائية التي يمكن استخدامها وتكلفة بناء الدوائر كلها ستؤثر على الاختيار.
بمجرد نشر المصابيح الكهربائية والأسلاك ومعدات المستخدم حول مستوى جهد معين، يجب أن تهتم التغييرات اللاحقة بالمعدات الموجودة.
في وقت لاحق، حل التيار المتردد تدريجيًا محل التيار المباشر، ولكن استمر استخدام الجهد الكهربي البالغ حوالي مائة فولت في المعدات المبكرة.
مع تعديل تكنولوجيا ومعايير إمدادات الطاقة، شهدت الولايات المتحدة قيمًا اسمية مثل 115 فولت، لتشكل تدريجيًا 120 فولت الشائعة في المقابس المنزلية العادية اليوم.
يمكن مواجهة مواقف مماثلة في اليابان حتى دون عبور الحدود.
يستخدم شرق اليابان بشكل رئيسي تيارًا مترددًا يبلغ 50 هرتز، بينما يستخدم غرب اليابان بشكل أساسي 60 هرتز. السبب بسيط. في الأيام الأولى، قدمت طوكيو مولدات 50 هرتز من ألمانيا، بينما اشترت أوساكا مولدات 60 هرتز من الولايات المتحدة.
في الواقع، في البداية، قامت كل منطقة بتطوير مصدر الطاقة الخاص بها، ولم يكن هذا الاختلاف مهمًا. ومع ذلك، مع نمو شبكات الطاقة على كلا الجانبين بشكل أكبر وأكبر، احتاجوا إلى نقل الطاقة إلى بعضهم البعض. في هذا الوقت، إذا أرادوا توحيد التردد، فسيتعين عليهم تعديل عدد كبير من المعدات، وهو أمر مكلف للغاية. لذلك، استمر نمط "شرق 50، غرب 60" حتى يومنا هذا.
يثبت هذا أن معايير الكهرباء غالبًا ما يتم تشكيلها أثناء عملية استخدامها لأول مرة في أماكن مختلفة ثم توسيع نطاقها تدريجيًا. فقط عندما أصبح السفر عبر الحدود وتجارة الأجهزة المنزلية أكثر شيوعًا، شعر الجميع بمشكلة عدم التوافق المتبادل بقوة أكبر.
في هذا الوقت، قد يتساءل بعض الأصدقاء: ماذا عن إعادة تصميم معيار دولي والسماح للجميع بالتغيير ببطء؟
في الواقع، لقد قام شخص ما بذلك من قبل.
في وقت مبكر من عام 1986، أصدرت اللجنة الكهروتقنية الدولية المواصفة IEC 60906-1، التي أعدت مخططًا موحدًا للمقابس والمقابس المنزلية للمناطق التي تستخدم تيارًا مترددًا يتراوح من 200 إلى 250 فولت.
يستخدم الإصدار المؤرض ثلاث أرجل مستديرة، اثنتان منها مسؤولة عن إمداد الطاقة. ساق التأريض في المنتصف متداخلة قليلاً لتشكل مثلثًا مسطحًا؛ الأجهزة التي لا تتطلب التأريض لها أيضًا إصدارات ثنائية الساقين.
بافتراض أن الجميع قد توصلوا إلى اتفاق، فإنهم يتطلعون إلى مدى ملاءمة الأمر إذا تم توحيد المقابس في المستقبل، ولا يسألون عن تكلفة ذلك. يعودون بسعادة إلى المنزل ويستبدلون جميع المقابس الجديدة في المنزل وفقًا لهذا المعيار.
ونتيجةً لذلك، وجد الجهاز القديم نفسه قد أصبح مهرجًا. خلال هذه الفترة الانتقالية، شعر توني أنه يجب بيع المحولات...
إنها مجرد نقطة مزعجة، دون احتساب التكلفة التي سيدفعها المجتمع بأكمله في مقابلها.
في عام 2017، أشار رأي حول المقابس والمقابس التي أقرتها منصة EU REFIT إلى أنه إذا تم توحيد المقابس والمقابس في جميع أنحاء أوروبا، فإن التكلفة الاجتماعية ستبلغ حوالي 100 مليار يورو، وقد يتم توليد حوالي 700000 طن من النفايات الكهربائية، وقد تتجاوز الفترة الانتقالية للتعايش بين الأنظمة القديمة والجديدة 75 عامًا.
لذلك في بعض الأحيان عند صياغة معايير جديدة، ليس من الضروري استبدال المقابس القديمة.
على سبيل المثال، ينص المعيار الوطني للمقابس والمقابس الذي تم إصداره هذا العام في الصين والمطبق في هونغ كونغ على متطلبات المنتج مثل تنسيق الحجم، والتأريض، والحماية من الصدمات الكهربائية. هذا لا يعني أنه يجب على سكان هونغ كونغ استبدال مقابس الحائط بأنماط البر الرئيسي.
بعد كل شيء، بالنسبة للأشخاص الذين يسافرون غالبًا إلى الخارج، من الملائم حقًا حمل محولات أقل، ولكن بالنسبة لمزيد من الأشخاص الذين يعيشون محليًا لفترة طويلة، كل شيء في المنزل على ما يرام، لذا ما الذي تطلب مني استبداله جميعًا؟
إذا كان من الممكن تشغيل الكود، فلا تعبث به.
مقارنة بالمقابس الموحدة، يبدو توحيد الاتحاد الأوروبي للنوع C أكثر منطقية. بعد كل شيء، سيتم تحديث الهواتف المحمولة تدريجيًا مع شراء هواتف جديدة، ولكن لن يتم تحديث مقابس الحائط للهواتف المحمولة.
ومع ذلك، على الرغم من أنه لا يمكن توحيد المقابس في الوقت الحالي، فقد نتمكن أيضًا من تغيير تفكيرنا وجعل المقابس متوافقة مع المزيد من المقابس
.
على سبيل المثال، يحتوي قابس CEE 7/7 الشائع على كل من نقاط التأريض الجانبية التي تتطلبها المقابس الألمانية والفتحات المستخدمة لدبابيس التأريض للمقابس الفرنسية. يمكن أيضًا تكييف Europlug ثنائي الدبوس مع مجموعة متنوعة من المقابس الأوروبية.
إذا نظرنا إلى الوراء، فإن لشواحن الهواتف المحمولة فكرة مماثلة. إذا لاحظت بعناية، يمكنك أن تجد أن العديد من أجهزة الشحن تدعم مدخلات 100-240 فولت و50/60 هرتز ويمكنها التكيف مع مصدر الطاقة في مناطق مختلفة.
لذلك عندما تسافر إلى الخارج، ما عليك سوى إحضار محول، وهو بالفعل نتيجة لتحسين كود Earth Online.
في التحليل النهائي، ما يبدو عليه مقبس الحائط هو اختيار اتخذته أماكن مختلفة على مدار المائة عام الماضية. وراء كل خيار، هناك اتصالات لعدد كبير من المنازل والأجهزة الموجودة بالفعل.
لا شك أن الواجهات الموحدة ذات قيمة كبيرة، ولكن استبدال البنية الأساسية القديمة له تكاليف أيضًا. وما يتعين على المهندسين وصناع السياسات أن يأخذوه في الاعتبار هو كيفية جعل المعدات أكثر ملاءمة وأمانًا للاستخدام وبتكلفة معقولة.
وحتى تتم تسوية هذا الحساب، يجب على الجميع الاستمرار في حمل المحولات الخاصة بهم.
التعليقات