Việc định cỡ thanh bus trung tính cho tải không tuyến tính bắt đầu từ dòng trung tính dự kiến, không phải là tỷ lệ phần trăm tự động của dây pha. Trong hệ thống phân phối ba pha bốn dây, sự mất cân bằng tải tạo ra dòng trung tính tần số cơ bản, trong khi một số thành phần hài hòa từ các tải điện tử có thể tích hợp vào dòng trung tính. Chọn đường dẫn trung tính hoàn chỉnh cho công suất tính toán của nó, sau đó xác minh hiệu suất nhiệt, các đầu nối, bảo vệ và cấu hình lắp ráp. Chỉ riêng diện tích tiếp xúc bằng kim loại lớn hơn không chứng minh rằng hệ thống phân phối kín là phù hợp. Hướng dẫn này giải thích những gì người mua và kỹ sư bảng điều khiển nên thu thập trước khi xác định bố trí trung tính cho bảng điều khiển LV.
Xác định xem có bao nhiêu tải thực sự sử dụng chế độ trung tính
Hãy bắt đầu với sơ đồ mạch. Xác định từng mạch ra nối giữa pha và trung tính và tách chúng ra khỏi tải ba pha không sử dụng trung tính trong quá trình hoạt động bình thường. Một hệ thống có nhiều thiết bị điện tử không nhất thiết phải là trường hợp riêng biệt về tần số. Các mạch đầu vào, bộ lọc, chế độ hoạt động và sự kết hợp của thiết bị đều ảnh hưởng đến dạng sóng dòng điện. Do đó, việc ghi nhãn thiết bị chỉ là bước khởi đầu của quá trình đánh giá.
Chuẩn bị một kế hoạch tải điện bao gồm tên của từng mạch, phân bổ pha, giờ hoạt động và nhu cầu sử dụng dự kiến. Bao gồm các mạch tương lai mà dự án dự định hỗ trợ. Bảng phân phối điện cho thiết bị điện tử văn phòng, đèn LED và các nguồn điện một pha nhỏ có thể có nhiệm vụ trung tính khác với bảng phân phối cho động cơ ba pha cân bằng. Cần tách biệt các trường hợp này để tránh áp dụng mức trung tính chung cho cả hai.
Cáp nối đất trung tính và bảo vệ có chức năng khác nhau. Không nên coi dây dẫn bảo vệ hoặc vỏ bọc là đường dẫn trở lại trung tính thay thế. Hệ thống nối đất, vị trí nối đất được phép và vị trí nối phải tuân theo thiết kế dự án và các quy tắc lắp đặt áp dụng. Người mua nên xin bản sơ đồ dây nối đất đơn dòng đã được phê duyệt thay vì dựa vào số lượng tiếp điểm có thể nhìn thấy trong ảnh catalog để suy ra các chức năng này.
Phân biệt sự mất cân bằng với dòng điện hài
Đối với các dòng pha cân bằng dạng sin với khoảng cách pha là 120 độ, các thành phần cơ bản sẽ bị xoay khớp tại điểm trung tính. Khi các giá trị độ lớn hoặc góc pha của chúng khác nhau, một phần dư sẽ còn lại. Việc tính toán tổng các giá trị RMS của ba pha không tính được phần dư này. Phân tích tần số cơ bản đòi hỏi thông tin về pha, trong khi một khảo sát thực tế cần các thiết bị có khả năng ghi lại dạng sóng và điều kiện hoạt động thực tế.
Các tải đơn pha không tuyến tính có thể tạo ra dòng điện bị biến dạng. Trong điều kiện đối xứng, các thành phần triplen như hài hòa thứ ba có thể ở cùng pha trên ba pha cung cấp, do đó, các phần đóng góp trung tính của chúng sẽ tăng lên thay vì bị xoá đi. Đây là lý do tại sao việc cân bằng tải cơ bản không đảm bảo được một trạng thái trung tính có tải nhẹ. Mặt khác, việc mô tả tải có nhiều hài hòa không chứng minh được rằng mọi mạch đều có cùng phổ tần số.
Nghiên cứu của NIST về việc theo dõi phổ Giải thích lý do tại sao tải không tuyến tính làm phức tạp quá trình đo lường hệ thống điện và tại sao việc xác định các thành phần hài hòa lại quan trọng. Để định mức, hãy yêu cầu có bảng tần số của thiết bị hoặc một cuộc khảo sát đại diện; chỉ số tổng sai lệch hài hòa duy nhất không thể xác định được các thành phần nào tham gia vào pha trung tính chung.
Tính toán dòng điện thiết kế trung tính được ghi nhận
Sử dụng mối quan hệ tức thời iN(t) = -(iA(t) + iB(t) + iC(t)) tại điểm trung hòa, với hướng dòng điện ổn định. Một kỹ sư có thể tổng hợp trực tiếp các dạng sóng hoặc tính toán từng thành phần tần số dưới dạng phác đồ trước khi kết hợp các tần số khác nhau theo RMS. Các phép tính này cần giả định mạch thực tế và mối quan hệ pha. Một bảng tính chỉ sử dụng thông số dòng điện pha mà không giải thích dạng sóng không thể xác định được nhiệm vụ thiết kế trung hòa.
Hãy xem xét một ví dụ được đơn giản hóa rõ ràng: mỗi pha cung cấp dòng điện cơ bản là 100 A và thành phần hài hòa thứ ba là 30 A. Giả sử các pha cơ bản được cân bằng hoàn hảo, ba thành phần hài hòa thứ ba được sắp xếp hợp lý và không có các thành phần khác. Dòng điện trung tính cơ bản bằng không, trong khi dòng điện trung tính hài hòa thứ ba là 3 × 30 = 90 A. Dòng điện RMS của pha là khoảng bằng với căn bậc hai của (100 bậc hai + 30 bậc hai), tức là 104,4 A. Đây chỉ là các thông số tham chiếu, không phải là đánh giá về sản phẩm của SUTON.
Nếu giả định điện áp thứ ba tăng lên 50 A trên mỗi pha, thì phần đóng góp trung tính của nó sẽ là 150 A, trong khi đó mỗi pha RMS tương đương khoảng 111,8 A với các giả định đơn giản tương tự. Điều này cho thấy tại sao dòng điện trung tính có thể vượt quá dòng điện RMS của pha. Các thiết bị thực tế cần thêm các cấp điện áp hài, mất cân bằng, đa dạng, góc pha của dạng sóng và các chế độ hoạt động thay đổi được đánh giá cùng nhau. Không có ví dụ nào chọn kích thước busbar bằng đơn vị mét vuông.
Về tổng thể bối cảnh xây dựng, hãy đọc Hướng dẫn hệ thống busbar cho các nhà chế tạo bảng điều khiển. Hãy giữ nguyên bản phân tích trung lập trong hồ sơ hội nghị để sự sắp xếp được lựa chọn, các bằng chứng hỗ trợ và quy trình thực hiện được duy trì nhất quán.
So khớp nhiệm vụ hiện tại với việc xác nhận lắp ráp
Dịch chuyển công suất tính toán thành thông số lắp ráp. Xác định các dòng điện pha và trung tính dự kiến cùng lúc, giả định về độ hài hòa, điều kiện môi trường xung quanh và bố trí vỏ bọc. Đường dẫn điện trung tính có thể bao gồm nhiều thanh, khớp nối, đầu nối và tiếp điểm; mọi phần đều phải chịu được công suất yêu cầu. Một thanh kích thước đầy đủ vẫn có thể được kết hợp với một đầu nối giới hạn hoặc một cấu hình kết nối không phù hợp.
IEC 61439-1 Cung cấp khung tổng thể cho việc lắp ráp và kiểm tra thiết bị LV và được sử dụng cùng với phần cụ thể cho từng thiết bị. Mô tả công khai của nó cũng nhấn mạnh đến việc xác nhận hiện tại và tăng nhiệt độ theo nhóm. Hãy yêu cầu nhà sản xuất thiết bị xác định tiêu chuẩn áp dụng và chứng minh rằng cấu hình được cung cấp phù hợp với điều kiện sử dụng đã công bố. Không nên coi một tài liệu tham khảo về tiêu chuẩn chung như bằng chứng cho một đơn hàng riêng lẻ.
| Xem lại mặt hàng | Các thông tin cần thu thập | Bằng chứng nghiệm thu |
|---|---|---|
| Lưu trữ thông tin nhận dạng | Các mạch từ pha đến trung tính và chức năng đồng thời | Lập kế hoạch mạch và tải được phê duyệt |
| Biểu đồ sóng | Các đại lượng hài hòa và mối quan hệ pha liên quan | Dữ liệu về thiết bị hoặc khảo sát đại diện |
| Phụ trách nhiệm vụ trung lập | Hiệu suất dòng điện RMS và phạm vi hoạt động được tính toán | Các giả định thiết kế được ghi nhận |
| Thiết kế nhiệt | Cân bằng pha và trung tính đồng thời | Kiểm tra kết hợp lắp ráp |
| Kết nối | Tương thích hoàn toàn với đường bay và nhà ga trung chuyển | Sơ đồ vẽ và hướng dẫn cụ thể theo đơn đặt hàng |
| Bảo vệ | Thiết bị nối đất và chuyển đổi trung tính | Thiết kế dự án phối hợp |
Bảng này là danh sách kiểm tra dự án chứ không phải biểu đồ định cỡ thiết bị dẫn động. Các chứng cứ về nhiệt và cấu tạo cần thiết phụ thuộc vào tiêu chuẩn lắp ráp áp dụng và thiết kế được cung cấp. Để đánh giá tải trọng tổng thể, hãy sử dụng biểu đồ liên quan. Hướng dẫn tính điện áp dòng busbar mà không thay thế các tính toán sơ bộ bằng việc xác minh cụ thể về tính trung lập.
Kiểm tra các khớp nối, đầu nối và toàn bộ đường dẫn trung tính
Xem lại tuyến đường trung tính từ kết nối đến từng mạch ra. Xác nhận sự tương thích của dây dẫn đầu cuối, công suất kết nối, khả năng kết nối song song được phép và thông tin nhận dạng. Hỏi xem sự sắp xếp trung tính được đề xuất có thay đổi khi số lượng module ra hoặc kích thước thùng chứa thay đổi hay không. Bản vẽ nên xác định cấu hình thực tế được cung cấp, bao gồm bất kỳ thanh trung tính riêng biệt nào không có trong hình ảnh trong catalog.
Khi sử dụng thiết bị trung tính, hoạt động của thiết bị phải phù hợp với thiết kế hệ thống và thiết bị. Việc mở thiết bị trung tính bất ngờ trong khi các pha vẫn còn kết nối có thể tạo ra các điều kiện điện áp nguy hiểm trong một số hệ thống bốn dây. Không nên lắp thêm cầu chì, công tắc hoặc cầu ngắt cho thiết bị trung tính như một biện pháp tạm thời để khắc phục tình trạng thiếu tải của thanh nối. Kế hoạch bảo vệ và chuyển mạch này đòi hỏi sự đánh giá kỹ thuật phối hợp, bao gồm cả cách thức hoạt động của thiết bị trong các điều kiện bất thường.
Chất lượng chung là vấn đề quan trọng vì các bộ phận hiện tại phải thông qua các giao diện cũng như vật liệu kim loại chắc chắn. Cần có hướng dẫn thắt chặt được phê duyệt, vật liệu dẫn điện tương thích và yêu cầu lắp đặt. Không nên tự phát đặt giá trị mô-men xoắn dựa trên kích thước bu lông hoặc đề xuất thắt chặt lại thiết bị đang hoạt động. Việc kiểm tra và thử nghiệm phải tuân theo quy trình của nhà sản xuất và quy trình cách ly an toàn tại công trường, với năng lực và thẩm quyền phù hợp.
Đo lường các điều kiện hoạt động đại diện
Một cuộc khảo sát hữu ích sẽ ghi lại các dòng điện pha và dòng điện trung tính cùng nhau trong suốt các chu kỳ tải tương tự. Ghi lại thông số của thiết bị, hướng định vị của cảm biến, phạm vi đo lường, khả năng lấy mẫu hoặc tính năng hài hòa và trạng thái hoạt động. Lưu ý các mạch nào đã hoạt động, liệu nguồn cấp điện dự phòng có đang cung cấp tải hay không và liệu mức độ sử dụng hoặc sản xuất có điển hình hay không. Một phép đo ngắn trong thời gian yên tĩnh có thể bỏ qua các điều kiện thiết kế.
Khả năng đo True-RMS là cần thiết cho nhiều phép đo dòng điện biến dạng, nhưng chỉ có ghi nhãn không thể đảm bảo được băng thông hoặc độ chính xác đầy đủ cho mọi dạng sóng. Hãy kiểm tra thông số kỹ thuật của thiết bị và các dạng sóng được đánh giá. Nếu khảo sát cho thấy dòng điện trung tính cao hơn dự kiến, hãy xác minh lại hệ thống đo trước khi thay đổi thiết kế. Việc đặt cảm biến không đúng cách hoặc các đường dẫn song song không được ghi rõ có thể dẫn đến những kết luận sai lệch.
So sánh công suất đo được với trường hợp thiết kế được ghi trong tài liệu và lưu giữ kết quả này trong các bản ghi của bảng điều khiển. Nếu tải trọng trong tương lai không chắc chắn, hãy chỉ định một bộ công suất hoạt động đã thỏa thuận và một bộ kích hoạt xem xét. Điều này hữu ích hơn là hứa hẹn một công suất dự phòng không giới hạn. Việc thay đổi nguồn cung cấp điện, điều khiển ánh sáng hoặc phân bổ mạch có thể cần phải được đánh giá lại ngay cả khi tổng công suất kết nối vẫn không thay đổi.
Kiểm tra lại cấu trúc sản phẩm thực tế của SUTON
The SUTON ETFZX hệ thống cáp trần kèm theo Đây là tài liệu tham khảo về cấu tạo phân phối bên trong. Các hình minh họa chỉ cho thấy phần ngoại thất của thiết bị. Chúng không xác định đường dẫn trung tính bên trong, không chứng minh vật liệu dẫn điện hay xác định cấp dòng điện trung tính. Vui lòng yêu cầu bản vẽ cụ thể về đơn đặt hàng và các đặc tính được công bố cho thiết bị đang được xem xét.
Để nhận báo giá, vui lòng cung cấp hệ thống cấp nguồn, sơ đồ mạch, pha và nhiệm vụ trung tính được tính toán, phổ âm thanh dự kiến, phạm vi môi trường xung quanh và vị trí lắp đặt. Hãy bao gồm các tài liệu cần thiết và quy trình chấp nhận. Hãy yêu cầu nhà cung cấp nêu rõ bất kỳ hạn chế nào, để so sánh thương mại có thể sử dụng phạm vi tương đương thay vì chỉ so sánh với dòng chính danh nghĩa.
Hãy phối hợp đánh giá này với Lựa chọn thanh dẫn điện bằng đồng hoặc nhôm và Kiểm tra khả năng chịu dòng điện ngắn mạch. Tính tương thích nhiệt trung tính không tự động xác định được hiệu suất hoạt động, khả năng tương thích vật liệu hoặc sự phối hợp cách nhiệt. Mỗi câu hỏi đều cần có bằng chứng riêng, gắn liền với cùng một thiết kế lắp ráp cuối cùng.
Các câu hỏi thường gặp
Liền kề busbar trung tính phải luôn lớn hơn busbar pha không?
Không. Khả năng cần thiết của nó phụ thuộc vào dòng điện trung tính được tính toán, các xung điện, sự mất cân bằng, điều kiện lắp đặt và thiết kế lắp ráp đã được xác nhận. Một số dự án cần khả năng trung tính nâng cao; những dự án khác thì không cần thiết. Hãy chọn một cấu hình được chứng nhận và khả năng trung tính được xác nhận phù hợp thay vì áp dụng quy tắc lớn hơn hoặc nhỏ hơn tự động.
Liệt kê các tải đơn pha có làm giảm nhiệt độ trung tính không?
Việc cân bằng có thể làm giảm sự mất cân bằng tần số cơ bản, nhưng một số thành phần hài hòa vẫn có thể xuất hiện trong hệ thống trung hòa. Kiểm tra phổ tải và dòng pha và dòng trung hòa đồng thời. Chỉ riêng số đo RMS của pha không thể chứng minh sự hủy bỏ hoặc xác định biên độ nhiệt trung hòa.
Có phải hình ảnh sản phẩm có thể xác nhận đánh giá trung lập không?
Không. Một hệ thống cách nhiệt đóng không thể hiển thị toàn bộ đường dẫn trung tính, chi tiết kết nối hoặc hiệu suất nhiệt. Trước khi chấp nhận thỏa thuận cho dự án, vui lòng xin bảng mạch, chi tiết dẫn và đầu nối theo đơn đặt hàng, các thông số công bố và các chứng chỉ xác nhận áp dụng.
Video giáo dục
Cơ chế hoạt động của điện ba pha – Những khái niệm cơ bản được giải thích bởi The Engineering Mindset. Video giáo dục này giải thích về dòng điện ba pha như một nền tảng cho việc phân tích dòng điện trung tính. Nó không đưa ra biểu đồ phổ hài hòa hay xác định kích thước của đường dây trung tính.
