Centro de carga híbrido 1ph / 3ph alimentado por conversor de fase rotativo?

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Isenção de responsabilidade: não se preocupe se algo discutido nesta pergunta está de acordo com o código. Preocupo-me com a segurança e conheço os perigos elétricos e as práticas de trabalho seguras.

Estou planejando construir uma nova oficina e a maioria dos meus equipamentos é monofásica 120V ou 240V, mas várias peças são da fase 240V 3.

Gostaria de saber se posso instalar um centro de carga da fase 3, em que o L1 e o L3 são alimentados pelas pernas principais do 1ph e o L2 é alimentado pela fase gerada a partir do conversor de fase rotativo.

O objetivo seria executar os circuitos de derivação 120V / 208V a partir das fases "sempre ativadas" do painel, com os disjuntores de fase 3 sendo energizados totalmente quando o RPC estava em execução.

Meu substituto, é claro, é simplesmente alimentar um painel 3ph menor e separado com o RPC e usar um painel de fase 1 normal para alimentar a maioria dos circuitos secundários da oficina.

por cátodo 02.02.2017 / 23:16

3 respostas

Sim! Pode ser feito.

Mas é bastante complicado. L1 e L2 são uma fase monofásica que é roscada ao centro para neutro. Não é possível dobrá-lo para um ângulo diferente dos seus graus naturais 180. Mas é possível desconsiderar completamente o neutro e tratar o L1-L2 como uma fase única. E use-os como dois cantos da delta configuração. O conversor de fase rotativo sintetiza o terceiro canto do triângulo: L3, que é 240V de L1 e L2, e tudo na fase correta.

Isso pode ser sobreposto nos L1 e L2 existentes, portanto, não precisa ser um serviço separado. Observe que este diagrama é o conversor de fase rotativo perspectiva. O que aconteceu com o neutro?

insira a descrição da imagem aqui fonte: instruções de instalação

O ponto morto permanece exatamente onde começou: a meio caminho (120V) entre L1 e L2. Isso é assimétrico: L3 é coincidentemente 208V de neutro. 208V não estará disponível a menos que o conversor de fase rotativo esteja ligado. Esse arranjo é chamado de "delta da perna selvagem". Como o L3 é a "perna selvagem", ele deve usar fio laranja ou ser marcado. (NEC 110.15 **).

insira a descrição da imagem aqui fonte: Wikipedia

Use um painel destinado à fase 3 wye

Portanto, o painel terá uma barra neutra em relação à terra **.

  • Para conectar uma carga 120V, use um disjuntor único colocado no L1 ou L2 e neutro.
  • Para conectar uma carga monofásica 240V, use um polo 2V (disjuntor 240V) colocado no L1 e L2.
  • Para conectar a fase 240V 3, escolha qualquer espaço 3.
  • Para conectar o 208V Fase única, use um único disjuntor colocado no L3 e neutro.

Os disjuntores precisam ser listados quanto à sua tensão, o que significa que os disjuntores 125V não funcionam nos slots 208V. **

O cabeamento da fase 3 deve ser feito com o THHN / THWN-2 no conduíte ou com / 3 Romex - com fio branco remarcado como condutor (boa opção para laranja, desde então, você só precisa colar um fio).

Se você estiver conectando algo feito para a perna selvagem 240 (parece improvável) que deseja o 120V, pode ser derivada carregando um neutro também; para isso você deseja o cabo / 4 ou / 2 / 2. Você precisaria ter muito cuidado com os loops e desvios ao conectar isso - você poderia resolver esses problemas instalando um pequeno transformador 240-120 para obter seu poder de controle: instale-o no L1-L3 e isso garantiria que a máquina não pudesse a menos que a energia da fase 3 esteja ligada.

Não há dificuldade particular em cumprir o Código com esta configuração, portanto não há razão para não fazê-lo. Os únicos atalhos são triviais (fio laranja) ou perigosos (omitindo terra).


** Presumo que a rejeição do código pelo OP seja apenas porque ele não quer ser frustrado; e ele está disposto a cumprir quando é fácil.

03.02.2017 / 03:49

A empresa em que trabalhei no subúrbio de Pittsburgh, PA. tinha um guindaste de fase 3 e outro equipamento de fase 3 funcionando com um gerador de fase rotativo. Eu nunca trabalhei neste equipamento, mas era um motor e um gerador em uma caixa. O motor foi desligado da energia monofásica 240volt e o gerador produziu a energia da fase 3. Essa energia foi alimentada em um painel de disjuntor que alimentava todos os equipamentos da fase 3. Funcionou muito bem por cerca de dez anos, até que a energia da fase 20 foi instalada naquela parte da cidade. Espero que esta seja uma opção para você.

03.02.2017 / 01:30

Isso é possível no Code - você só precisa obter as coisas certas

Primeiro: o que você quer fazer é bem possível no Code. Os conversores de fase tratam a fonte 240V como uma fase única, ignorando o neutro. No entanto, a bobina L1-L2 (em seus termos) em um conversor de fase é efetivamente paralela ao secundário de derivação central em um transformador de serviço monofásico norte-americano. Isso significa que, eletricamente, essa configuração é equivalente a uma bobina com ponta central, o que faz a situação geral parecer exatamente como um serviço delta de perna alta. Embora a empresa de energia não exiba mais essas informações, elas ainda são legais pelo Código, embora alguns requisitos exclusivos entrem em vigor.

Primeiro, você precisará de um painel 120 / 240VAC trifásico e quatro fios equipado com terminais principais e uma barra de aterramento separada, com a seguinte conexão:

  • Massa do alimentador + GEC (se houver) na barra de massa
  • Alimentador neutro à barra neutra
  • Alimentador 1 quente para o barramento de fase 'A'
  • Alimentador 2 quente para o barramento de fase 'C'

Segundo, se este workshop for uma estrutura separada, você precisará de um meio de desconexão do alimentador. Normalmente, um disjuntor principal no painel seria usado, mas os painéis trifásicos são projetados para disjuntores principais de três polos, a maioria dos quais são listados e rotulados apenas para uso em aplicações trifásicas. Existem três disjuntores (como o Eaton tipo CHH) que podem ser usados ​​para serviços monofásicos, mas raramente são vistos como disjuntores principais em painéis de painéis trifásicos.

Em vez disso, você pode usar um dois pólos, Disjuntor 120 / 240VAC ou chave seccionadora em um gabinete separado, se for necessário um meio de desconexão. Isso também permite mais flexibilidade com a colocação do painel dentro da oficina.

Agora você pode conectar o conversor de fase rotativo. L1 e L2 no conversor de fase se conectam às fases A e C no disjuntor de três polos do circuito conversor, enquanto L3 no conversor de fase se conecta à fase B no referido disjuntor de três polos. O disjuntor e a fiação devem ser dimensionados para 125% dos amperes de carga total da entrada da placa de identificação do conversor conforme 455.7 (A) e 455.6 (A) (1), respectivamente; desde que o painel do disjuntor esteja à vista da RPC, isso também fornece os meios de desconexão exigidos pelo 455.8 (B) e (C). Se o painel não estiver à vista do RPC, é necessário um gabinete de disjuntor separado ou um interruptor classificado pela HP; use a mesma classificação de amplificador para essa desconexão que o disjuntor. Por fim, o disjuntor no painel do RPC deve ser pressionado com um kit de retenção apropriado, pois ele está sendo invertido na fase B quando o RPC está em execução.

Um cabo A / 3 deve ser usado para conectar este circuito, com o fio branco usado para a fase B / L3 e laranja novamente com fita elétrica laranja como Scotch #35 - isso atende aos requisitos do 455.6 (B) para um sistema de marcação para a fase de fabricação que é consistente em todo o sistema e instalações e também é padrão para pernas altas / selvagens em serviços delta de pernas altas. Se você estiver usando conduíte em vez de cabos, pode simplesmente usar THHN laranja em qualquer lugar onde eu especificar para marcar um fio branco com fita laranja.

Obviamente, você precisará de disjuntores para o seu painel. Os disjuntores unipolares podem ser colocados nas fases A ou C, mas não na fase B, pois essa é a "perna selvagem" e funciona em 208V em relação ao ponto morto do painel. (Colocar cargas monofásicas em uma fase fabricada é uma violação do 455.9 no topo do fato de existir muito poucos disjuntores unipolares com classificação direta para o serviço 240VAC.)

Os circuitos somente 120 / 240VAC ou 240VAC devem usar um disjuntor de dois polos conectado a A e C, mas não a B. Você também pode usar um disjuntor de três polos para este fornecido é classificado para serviço monofásico, se você puder encontrar um bicho assim. Você não podes no entanto, use A e B ou B e C para um circuito apenas 240VAC - ele não funcionará apenas a menos que o conversor de fase esteja funcionando, mas a maioria dos dois disjuntores tem classificação de barra 120 / 240VAC, o que significa que eles não podem ser usados com a fase B do 208V a neutro absolutamente. Além disso, fazer isso com uma carga 240VAC ainda seria uma violação do 455.9, independentemente do que mais fosse feito.

Os circuitos trifásicos, é claro, usam um disjuntor trifásico conectado a todas as três fases no painel. Observe que um circuito trifásico precisará de / 3 na caixa não neutra ou / 2 / 2 se precisar de um neutro também para os controles 120VAC - marque o fio branco em laranja com a fita mencionada acima e use o "fio de cana-de-doce "para o neutro real no / 2 / 2.

Por fim, você precisará de um meio de conformidade com 455.21 e 455.22 para que você não tenha motores trifásicos tentando iniciar uma fase ou continuar a funcionar se a fase B cair. A rota mais fácil (embora provavelmente não seja mais barata) é usar contatores de três polos no painel, circuito de utilização 1 / trifásico, com bobinas 208VAC conectadas da fase B desse circuito ao neutro. Dessa forma, a fase B deve ter alguns fonte de alimentação para que a energia trifásica chegue a máquinas trifásicas. Obviamente, poderia ser elaborada uma abordagem de retransmissão mais sofisticada que forneça proteção sensível à subtensão para a fase B, mas isso está além do escopo desta resposta.

09.02.2017 / 03:22