Trojfázová distribúcia energie pre veľké vykurovacie systémy
Inštalácie priemyselného vykurovania s viacerými-kazetovými ohrievačmi s veľkým priemerom ťažia z trojfázovej{1}}distribúcie energie, ktorá vyrovnáva elektrické zaťaženie a znižuje náklady na infraštruktúru. Správny návrh týchto systémov si vyžaduje pochopenie fázových vzťahov a stratégií vyvažovania.
Troj{0}}fázové napájanie poskytuje tri napäťové krivky posunuté o 120 elektrických stupňov. Táto konfigurácia umožňuje dodávku energie s menším množstvom materiálu vodičov ako ekvivalentné jednofázové systémy a vytvára rotujúce magnetické polia užitočné pre motory. Pre odporové vykurovacie záťaže sa primárna výhoda javí vo vyváženom zaťažení naprieč fázami siete, čím sa minimalizuje nevyváženosť neutrálneho prúdu a napätia.
Bežné konfigurácie zahŕňajú pripojenia wye (hviezda) a trojuholníka. V usporiadaniach do hviezdy sú tri vykurovacie prvky spojené medzi každou fázou a spoločným neutrálnym bodom. Napätie medzi fázou-k-nulovému vodiču sa rovná sieťovému napätiu vydelenému √3, takže sieťové napätie 415 V poskytuje 240 V na nulový vodič, čo zodpovedá štandardným hodnotám ohrievača. Delta pripojenia spájajú ohrievače priamo medzi fázami, pričom vidia plné sieťové napätie.
Vyvažovanie vyžaduje rovnaké zaťaženie vo všetkých fázach. Pri systémoch s počtom ohrievačov deliteľným tromi sa rovnomerným rozdelením dosiahne prirodzená rovnováha. Pri iných množstvách niektoré fázy nesú viac záťaže ako iné, čím vznikajú zmeny neutrálneho prúdu a fázového napätia. Konštrukcia riadiaceho systému sa musí vyrovnať s týmito nerovnováhami alebo poskytnúť fázový výpadok na udržanie rovnováhy počas cyklu zón.
Výpočet výkonu pre troj{0}}fázové vykurovanie sa riadi špecifickými vzorcami. Celkový výkon sa rovná √3 × sieťové napätie × sieťový prúd × účinník. V prípade odporových ohrievačov je účinník jedna (1,0), čo sa zjednodušuje na √3 × V × I. Prípadne spočítajte príkony jednotlivých ohrievačov vo všetkých fázach, pričom zohľadnite, či ohrievače vidia čiaru-k-spojeniu alebo-k{10}}nulovému napätiu.
Stratégie ovládania pre troj{0}}fázové systémy zahŕňajú{1}}ovládanie fázového{1}}uhlu, nárazové odpálenie a-polovodičové prepínanie. Fázové-ovládanie uhla mení vodivý bod v rámci každého napäťového cyklu, čím poskytuje hladkú moduláciu výkonu, ale vytvára harmonické skreslenie. Burst firing aplikuje kompletné cykly v premenlivých vzoroch, znižuje harmonické, ale potenciálne vytvára blikanie. Polovodičové-stýkače sa úplne zapínajú alebo vypínajú a ponúkajú jednoduché ovládanie, ale hrubú reguláciu.
Požiadavky na ochranu sa líšia od-jednofázových systémov. Troj{2}}fázové monitorovacie relé detekujú stratu fázy, reverzáciu a stavy nerovnováhy, ktoré by mohli poškodiť ohrievače alebo spôsobiť bezpečnostné riziká. Ochrana proti zemnej poruche sa musí prispôsobiť vyšším zvodovým prúdom typickým pre veľké vykurovacie systémy s rozloženou kapacitou.
V prípade ohrievačov kaziet s veľkým-priemerom je obzvlášť výhodná trojfázová distribúcia-. Značný individuálny výkon-2-5 kW na ohrievač znamená, že aj malé množstvá vytvárajú značné celkové zaťaženie. Trojfázové napájanie umožňuje týmto agregátom bez nadmerného prúdu na jednotlivých vodičoch alebo fázach. Tento prístup tiež uľahčuje zónovú kontrolu, pričom každá fáza potenciálne obsluhuje rôzne teplotné zóny alebo časti strojového zariadenia.
Medzinárodné normy napätia komplikujú trojfázový{0} dizajn. Severoamerické systémy bežne poskytujú 480V/277Y alebo 208V/120Y. Európske normy uprednostňujú 400V/230Y. Ázijské inštalácie môžu používať 380V alebo 220V základne. Zariadenia navrhnuté pre globálne trhy musia vyhovovať týmto variáciám alebo špecifikovať regionálne varianty.
Rôzne priemyselné zariadenia vyžadujú prispôsobenú elektrotechniku na optimalizáciu trojfázovej distribúcie, vyvažovania, ochrany a riadenia pre konkrétnu vykurovaciu záťaž a miestnu elektrickú infraštruktúru.
