Πτώση Τάσης σε Γεννήτρια και Μεταγωγικό Διακόπτη
Τα κυκλώματα γεννήτριας φαίνονται απλά μέχρι να συνυπολογιστούν η σύνθετη αντίσταση της πηγής, το ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα και η θέση του μεταγωγικού διακόπτη. Μια φορητή γεννήτρια 30A σε απόσταση 85 ft από χειροκίνητο διακόπτη συμπεριφέρεται πολύ διαφορετικά από ένα standby 22 kW ή από μια τριφασική γεννήτρια 208V που τροφοδοτεί ATS.
Σε έργα με NEC αξίζει να ελέγχετε το NEC 445.13 για τους αγωγούς της γεννήτριας, το NEC 702.5 για τον εξοπλισμό μεταγωγής και τους στόχους 3% / 5% των informational notes του NEC 210.19(A)(1) και 215.2(A)(1). Στο πλαίσιο IEC, οι συνήθεις αναφορές είναι το IEC 60364-5-52 και ο πίνακας G.52.1 για ομαδοποίηση και πτώση τάσης σε μόνιμη κατάσταση. NEC IEC
“When a generator run is long, the first bad assumption is usually that the breaker decided the wire size. It didn't. The start-up voltage decided it.”
— Hommer Zhao, Technical Director
Γιατί το κύκλωμα της γεννήτριας θέλει ξεχωριστό έλεγχο
- Η τάση της γεννήτριας μπορεί ήδη να πέσει στην εκκίνηση κινητήρα, και η επιπλέον πτώση στο καλώδιο μπορεί να ρίξει ένα φορτίο 240V κάτω από το χρήσιμο όριο.
- Η διατομή του αγωγού πρέπει να καλύπτει τόσο την ampacity όσο και την εκκίνηση, όχι μόνο το μέγεθος της ασφάλειας.
- Η γεννήτρια συχνά βρίσκεται μακριά από τον διακόπτη, οπότε το τμήμα γεννήτρια-μεταγωγή γίνεται κρίσιμο.
- Φορητές μονάδες, μόνιμα standby και τριφασικά συστήματα διαφέρουν αρκετά σε ρεύμα και τρόπο εγκατάστασης ώστε ένας απλός εμπειρικός κανόνας να μην αρκεί.
Σημεία κώδικα που αξίζει να σημειωθούν στο σχέδιο
- NEC 445.13: αν δεν υπάρχει προστασία υπερέντασης μέσα στη γεννήτρια, οι αγωγοί μέχρι το πρώτο στοιχείο διανομής επιλέγονται συνήθως τουλάχιστον στο 115% του ρεύματος πινακίδας.
- NEC 702.5: τα optional standby συστήματα απαιτούν εξοπλισμό μεταγωγής ή αλληλομανδάλωσης που αποτρέπει ακούσια παράλληλη σύνδεση με την κανονική πηγή.
- NEC 210.19(A)(1) και 215.2(A)(1), informational notes: συνηθισμένος στόχος στις ΗΠΑ παραμένει 3% για branch circuit και 5% συνολικά για feeder plus branch circuit.
- IEC 60364-5-52 / πίνακας G.52.1: σε δημόσια παροχή χαμηλής τάσης, τυπικά όρια είναι 3% για φωτισμό και 5% για άλλα φορτία, με εφαρμογή συντελεστών ομαδοποίησης όταν πολλά κυκλώματα μοιράζονται την ίδια διαδρομή.
Παραδείγματα με πραγματικούς αριθμούς
Φορητή γεννήτρια, 240V, 30A, 85 ft έως χειροκίνητο μεταγωγικό
Με χαλκό 8 AWG η πτώση τάσης πήγαινε-έλα είναι περίπου 3,2 V, δηλαδή περίπου 1,3%. Με 10 AWG γίνεται περίπου 5,1 V ή 2,1%. Και οι δύο λύσεις μπορεί να λειτουργήσουν, αλλά το 8 AWG δίνει καλύτερο περιθώριο όταν ξεκινά αντλία ή συμπιεστής.
Standby μονάδα 22 kW, 240V, 91,7A, 220 ft έως ATS
Σε αυτή την απόσταση, ο χαλκός 2 AWG δίνει περίπου 7,8 V, δηλαδή 3,3%. Αν ανεβείτε σε 1/0 Cu, πέφτει σε περίπου 4,9 V ή 2,1%. Αυτό το περιθώριο μετρά όταν η γεννήτρια τροφοδοτεί ταυτόχρονα HVAC και συμπιεστές ψυγείου.
Γεννήτρια 45 kW, 208V τριφασική, 125A, 160 ft έως ATS
Με τον τριφασικό τύπο, το 2 AWG Cu δίνει περίπου 6,7 V ή 3,2%. Το 1/0 Cu δίνει περίπου 4,2 V ή 2,0%. Αν υπάρχουν κινητήρες downstream, ο μεγαλύτερος αγωγός δίνει συνήθως καθαρότερη εκκίνηση.
Λίστα ελέγχου πριν κλειδώσει η διατομή
- Χρησιμοποιήστε ρεύμα πλήρους φορτίου ή ρεύμα πινακίδας και ελέγξτε αν ισχύει ο κανόνας του 115% για τη συγκεκριμένη διάταξη.
- Μετρήστε την απόσταση μονής διαδρομής από τους ακροδέκτες της γεννήτριας μέχρι τον μεταγωγικό ή το πρώτο προστατευμένο σημείο διανομής.
- Ελέγξτε τις συνθήκες εκκίνησης αντλιών, συμπιεστών και μονάδων αέρα, όχι μόνο το ρεύμα μόνιμης λειτουργίας.
- Εφαρμόστε διορθώσεις για υλικό αγωγού, θερμοκρασία και ομαδοποίηση πριν θεωρήσετε ότι ο σχεδιασμός ολοκληρώθηκε.
- Περάστε το τελικό σενάριο από τον υπολογιστή και συγκρίνετε το αποτέλεσμα με την ανοχή τάσης του φορτίου, όχι μόνο με τον διακόπτη προστασίας.
Δοκιμάστε το σενάριο γεννήτριας στον υπολογιστή
Εισάγετε τάση γεννήτριας, ρεύμα φορτίου, μέγεθος αγωγού και απόσταση μονής διαδρομής για να επαληθεύσετε την πτώση τάσης πριν αγοράσετε καλώδιο ή ορίσετε τη θέση του ATS.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator