Johdotuslabyrintti: Delta vs. Star -kokoonpanot 380 V:n patruunalämmittimille

Yksi vaikeimmista asioista huoltohenkilöstön selvittää, kun asennat moni-vyöhykelämmitysjärjestelmää ruiskupuristuskoneeseen, kuuma-kanavan jakoputkeen tai suulakepuristussuuttimeen, on lukuisten 380 V:n patruunalämmittimien liittäminen oikein. Virtalähde on 380 V kolmivaiheinen{5}}, mutta lämmittimet voivat olla joko 220 V tai 380 V. Jos käsittelet kolmivaiheista järjestelmää kuin yksinkertaista yksivaiheista{10}}virtapiiriä, kuormitukset ovat epätasapainossa, laitoksen valot välkkyvät, tapahtuu häiritseviä laukaisuja tai, mikä pahinta, lämmitin epäonnistuu aikaisin ja sen korjaaminen maksaa paljon. Suurin ongelma on varmistaa, että lämmittimen nimellisjännite ja resistanssi sopivat valitsemaasi sähköjärjestelmään: Star (kutsutaan myös Wye) tai Delta.

Yhden 380 V:n patruunalämmittimen resistanssiarvo lasketaan kaavalla \\[ R=\\frac{V^2}{P} \\].

missä \\( V \\) on suunniteltu jännite ja \\( P \\) on haluttu teho. Jotta saadaan oikea kokonaisteho kolmessa vaiheessa ylikuormittamatta yhtään jalkaa, lämmittimet on yhdistettävä tarkoituksella joko Star- tai Delta-liittimeen. Jos valitset väärän kokoonpanon, väärä jännite kulkee jokaisen lämmityselementin yli, mikä muuttaa tehon heti kolminkertaiseksi.

Star Connection (Wye)

Star-järjestelyssä jokaisen patruunan lämmittimen päät on koukutettu yhteen yhdestä neutraalista kohdasta. Muut päät kytkeytyvät kolmeen vaiheeseen (L1, L2 ja L3). Tätä mallia käytetään, kun lämmittimet on mitoitettu vaiheen ja nollan väliselle jännitteelle. Normaalissa kolmivaiheisessa järjestelmässä, jossa on 380 V/220 V, vaiheen---nollajännite on 220 V. Joten jos laitoksessa käytetään patruunalämmittimiä, joissa lukee "220 V", ne on kytkettävä Stariin.

Jokainen lämmitin saa vain 220 V, mikä on se, mitä se tarvitsee toimiakseen. Koska kolme jalkaa toimivat rinnakkain neutraalin poikki, järjestelmän kokonaisteho on vain kolme kertaa yhden lämmittimen teho. Tähtijohdotus on yleistä maailmanlaajuisissa laitteissa, koska samat 220 V-mitoitettu lämmittimet voidaan asettaa toimimaan eri alueilla (220 V Aasiassa/Euroopassa vs. . 120V tai 240 V muissa paikoissa). Neutraali kuljettaa virtojen vektorisummaa. Kun virrat ovat täysin tasapainossa, nollavirta on nolla. Mutta jos lämmittimen vastus ei ole kohdakkain, mikä voi tapahtua valmistustoleranssien tai yhden lämmittimen vian vuoksi, se luo nollavirran, joka voi ylikuormittaa nollajohtimen tai laukaista pääkatkaisijan.

Yhteys Deltaan

Delta-järjestelyssä lämmittimet on kytketty yhteen suljetussa kolmiossa, jossa jokainen kolmion kulma on kytketty eri vaiheeseen. Ei ole neutraalia johtoa. Jos patruunalämmittimet kestävät koko 380 V:n verkkojännitteen-–-, tämä järjestely on välttämätön. Nyt jokainen lämmitin saa täyden 380 V:n liittimissään.

Koska jännite on √3 korkeampi Starissa (380V vs . 220V), teho lämmitintä kohti nousee kolme kertaa:
Samalla resistanssiarvolla P_{\\Delta}=3 \\times P_{\\text{Star}}. Delta on paras ratkaisu, kun tarvitset paljon virtaa pienessä paikassa tai kun valmistaja myy oikeita 380 V{5}}-osia. Vikasietokyky on yksi Deltan suurimmista vahvuuksista. Jos yksi lämmitin epäonnistuu, kaksi muuta jatkavat toimintaansa pienemmällä teholla (noin 57 % normaalitehosta) sen sijaan, että sammuttaisivat koko vyöhykkeen. Huono asia on, että vaihevirrat epätasapainottuvat vian sattuessa ja järjestelmä käyttää ylimääräistä tehoa syöttölinjoista.

Tiheyden ja tehotasapainon tarve

Sinun on mietittävä sähköjärjestelyä sekä wattitiheyttä (5–7 W/cm² normaaleissa sovelluksissa). Deltassa johdotettuna 380 V:n patruunalämmittimet käyttävät paljon enemmän linjavirtaa kuin Starissa johdotetut identtiset lämmittimet. Jos vaiheet eivät ole täysin tasapainossa, mikä tarkoittaa, että kolmella lämmittimellä ei ole samaa vastusta 2–3 %:n sisällä, kunkin elementin jännite muuttuu. Toisessa lämmittimessä ei ehkä ole tarpeeksi tehoa, kun taas toisessa voi olla liikaa, mikä voi aiheuttaa sen nopean ylikuumenemisen, vaurioittaa eristystä ja lyhentää sen käyttöikää huomattavasti.

Ennen kuin käynnistät uuden asennuksen, sinun tulee tehdä kolme nopeaa mittausta digitaalisella yleismittarilla.
1. Kylmävastus kunkin vaiheparin välillä (L1-L2, L2-L3, L3-L1).
2. Käytä 500 V tai 1 000 V megaohmimittaria testataksesi eristysvastusta maahan. Sen pitäisi olla yli 20 MΩ.
3. Tarkista jakopaneelin jännite, kun se on kuormitettuna varmistaaksesi, että se on todella 380V 5%.

Jos ero on yli 5 %, johdotus on korjattava välittömästi tai lämmitin on vaihdettava. Vaihe-tasapainomonitorit ja virtamuuntajat ovat yleisiä nykyaikaisissa ohjauskaapeissa. Ne antavat hälytyksen tai sammuttavat järjestelmän, jos epätasapaino ylittää tietyn tason.

Lisäturvaominaisuudet asennuksen aikana tekevät investoinnista entistä turvallisempaa. Käytä vain puristusliittimiä, jotka on nikkeli-pinnoitettu ja mitoitettu 200 astetta tai enemmän. Noudata valmistajan ohjeita, kuinka paljon vääntömomenttia käytetään kaikissa liitännöissä (yleensä 1,8–2,5 Nm). Käytä joustavaa putkea tai vedonpoistoa johtojen reitittämiseen, jotta ne eivät väsy. Lisää erillinen lämpösulake jokaiseen vaiheeseen tärkeillä alueilla ja harkitse puolijohdereleiden käyttämistä mekaanisten kontaktoreiden sijasta valokaaren kulumisen estämiseksi.

Jotta voit käydä läpi 380 V:n patruunalämmittimien sähköisen sokkelon, sinun on tiedettävä sekä laitteiston arvot että perussähkösuhteet. Jos sinulla on monimutkainen laitos, jossa on kymmeniä vyöhykkeitä, jotka toimivat suurella teholla, parasta on pyytää asiantuntijaa arvioimaan lämpö- ja sähkösuunnittelu ennen sen asentamista. Oikein asennettu järjestelmä-Star 220V elementeille tai Delta 380V elementeille-tarjoaa tasapainoisen tehon, tasaiset muotin lämpötilat, pidemmän lämmittimen käyttöiän eikä odottamattomia laukaisuja. Muutamat ylimääräiset minuutit kokoonpanon tarkistamiseen, tasapainon valvontaan ja asetusten kirjoittamiseen ovat sen arvoisia, koska ne johtavat vuosien tasaiseen, kannattavaan tuotantoon.