Distribuție trifazată de energie electrică pentru sisteme mari de încălzire
Lăsaţi un mesaj
Distribuția trifazată a energiei este bună pentru sistemele industriale de încălzire cu mai multe încălzitoare cu cartuș cu diametru mare-, deoarece echilibrează sarcinile electrice și reduce cheltuielile cu infrastructura. Pentru a construi corect aceste sisteme, trebuie să știți cum funcționează fazele împreună și cum să le echilibrați.
Puterea trifazată are trei forme de undă de tensiune care se află la 120 de grade una de cealaltă. Această configurație permite energiei electrice să circule cu mai puțin material conductor decât sistemele monofazate similare-și creează câmpuri magnetice rotative care sunt utile pentru motoare. Pentru sarcinile de încălzire rezistive, principalul beneficiu pare să fie că echilibrează sarcina între fazele de utilități, ceea ce reduce dezechilibrul de curent neutru și de tensiune.
Conectorii Y (stea) și delta sunt două tipuri comune de conexiuni. În configurațiile în Y, trei elemente de încălzire conectează fiecare fază la un punct neutru comun. Tensiunea de la fază la neutru este tensiunea de linie împărțită la √3. Deci, o tensiune de linie de 415V dă 240V la neutru, ceea ce spun evaluările standard ale încălzitorului. Conexiunile Delta conectează încălzitoarele direct între faze, astfel încât să vadă întreaga tensiune de linie.
Pentru a echilibra, trebuie să încărcați fiecare fază în mod egal. Pentru sistemele cu numărul de încălzitoare care poate fi împărțit la trei, distribuția egală creează un echilibru natural. Când există alte cantități, unele faze suportă mai multă sarcină decât altele. Acest lucru determină modificări ale curentului neutru și ale tensiunii de fază. Arhitectura sistemului de control trebuie fie să țină cont de aceste dezechilibre, fie să permită eliminarea fazei pentru a menține echilibrul ca ciclu de zone.
Există anumite formule care trebuie folosite pentru a calcula puterea pentru încălzirea trifazată. Puterea totală este egală cu √3 × tensiune de linie × curent de linie × factor de putere. Pentru încălzitoarele rezistive, factorul de putere este unitatea (1,0), simplificând la √3 × V × I. Alternativ, însumați watajele individuale ale încălzitorului în toate fazele, luând în considerare dacă încălzitoarele văd tensiunea de la linie-la-la linie-la-neutru.
Controlul-unghiului de fază, declanșarea în rafală și comutația-solidă sunt toate modalități de a controla sistemele cu trei-faze. Controlul unghiului de fază-modifică punctul de conducere în fiecare ciclu de tensiune, ceea ce netezește modularea puterii, dar provoacă distorsiuni armonice. Tragerea în rafală utilizează cicluri întregi în moduri diferite, ceea ce scade armonicile, dar ar putea provoca pâlpâirea. Contactoarele cu stare solidă-pornesc sau se opresc până la capăt, ceea ce le face ușor de gestionat, dar nu foarte precise.
Există nevoi de protecție diferite pentru sistemele cu o singură fază{0}}. Releele de monitorizare cu trei-faze pot găsi pierderi de fază, inversare și situații de dezechilibru care ar putea deteriora încălzitoarele sau pot face lucrurile nesigure. Protecția împotriva defecțiunii la pământ trebuie să funcționeze cu curenții de scurgere mai mari care vin cu sistemele mari de încălzire care au capacități împrăștiate.
Distribuția trifazată este utilă în special pentru încălzitoarele cu cartuș cu diametre mari. Cu puteri separate de 2 până la 5 kW per încălzitor, chiar și cantități mici pot adăuga o mare sarcină totală. Alimentarea trifazată permite acestor agregate să funcționeze fără a pune prea mult curent pe niciun conductor sau fază. Metoda facilitează, de asemenea, reglarea zonelor, deoarece fiecare fază poate fi utilizată pentru diferite zone de temperatură sau părți ale mașinilor.
Proiectarea trifazată este mai dificilă din cauza normelor internaționale de tensiune. Majoritatea sistemelor din America de Nord oferă fie 480V/277Y, fie 208V/120Y. 400V/230Y este standardul în Europa. Instalațiile asiatice ar putea avea baze de 220V sau 380V. Echipamentele realizate pentru piețele din întreaga lume trebuie să funcționeze cu aceste diferențe sau să aibă mai multe versiuni pentru fiecare țară.
Diferite tipuri de clădiri industriale au nevoie de inginerie electrică personalizată pentru ca distribuția trifazată, echilibrarea, protecția și controlul să funcționeze cel mai bine pentru sarcinile lor de încălzire și sistemele electrice locale.
