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          如何指定隔膜壓力表電壓以獲得更好的性能和更長的使用壽命

          返回列表發布日期:2019-07-19 09:07:37    |    


                當隔膜壓力表出現性能問題或過早失效時,原因常??梢宰匪莸讲徽_的電壓規格。如果遵循一個簡單的規則,避免這些錯誤很容易:額定隔膜壓力表電壓應略低于額定變壓器(分配)電壓。
                必須了解隔膜壓力表電壓和變壓器電壓之間的差異。變壓器或“分配”電壓由電力公司提供以分配給設備。在隔膜壓力表端子處測量隔膜壓力表或“利用”電壓。由于變壓器到隔膜壓力表的電壓降,操作隔膜壓力表的“利用”電壓應略低于電力公司提供的額定“分配”電壓(見圖1)。
          歷史課
                在1965年之前,美國國家電氣制造商協會(NEMA)建議標稱隔膜壓力表銘牌電壓為110,208,220,440和550伏(V),比標準配電電壓低約10%。然而,在過去的50年中,大多數標準都要求115,208,230,460和575V的額定值,相當于配電電壓下降5%。這些更改是為了適應更新的應用程序實踐和更嚴格的分發系統。此外,根據ANSI C84.1的定義,公用事業公司可以提供稍高的電壓,以適應更長的配電運行和更高的線路負載。
                兩個主要的隔膜壓力表電壓標準由不同的機構定義并在全球范圍內使用 他們是北美的NEMA和大多數其他國家的國際電工委員會(IEC)。兩種標準都認為額定隔膜壓力表電壓應始終小于額定分配電壓。重要的是要了解機構要求的差異,因為它們與安裝隔膜壓力表的區域有關。例如,在一些歐洲國家以及中東和亞洲,IEC標準適用。在指定隔膜壓力表電壓時,必須了解每個地區的電壓降標準和要求,以避免不適當的電氣系統壓力和過早的系統故障。
          電壓和隔膜壓力表性能
                電力通過電力線以10,000伏或更高的電壓分配給最終用戶。公用事業公司很少知道它們產生的電力將如何使用,因此整個配電系統中的變壓器用于降低最終用戶所需的工業和住宅水平的電壓。一旦電壓降低,例如降至4,160伏,電力就會進入變電站并再次降至2,400,480或240伏,這是商業和工業設施可以運行冷卻塔,泵和其他設備的水平。用于住宅用途的電力通過安裝在桿上的變壓器分配,然后將電壓降低到為普通家用電氣設備供電所需的240伏電壓。
                在設備標簽或其他隔膜壓力表驅動設備上的標簽上,額定電壓絕不等于240伏,而是規定為230伏。在商業或工業環境中,三相隔膜壓力表通常額定為460或2,300伏,而不是通常進入工廠的480或2,400伏電。隔膜壓力表額定電壓較低時會考慮由于連接變壓器和驅動設備的電路的阻抗而產生的電壓降。美國國家電氣規范(NEC)建議組合分支電路和饋線的電壓降低于5%。例如,480V變壓器應使用該電壓為設備提供不低于456V的電壓。
                以其標稱電壓運行的電動機應該具有正常的預期壽命并且操作更有效。NEMA建議用于商業和工業用途的隔膜壓力表設計為在略低于電源電壓的電壓下運行。事實上,NEMA建議將變壓器電壓降至隔膜壓力表電壓約5%(見表1)。
                表1.對于50 Hz或60 Hz用于直接連接到配電或利用系統的三相交流隔膜壓力表,應從此處給出的電壓中選擇額定電壓。其他電壓需要制造商和購買者之間的批準。
          隔膜壓力表電壓的高低
                當使用電壓明顯不同于設備額定電壓時,可能會發生隔膜壓力表損壞。根據所列標準,過電壓是以比隔膜壓力表額定電壓高10%的電壓開始的條件。通過向隔膜壓力表提供高于標稱電壓,無法實現更高的輸出或效率。隔膜壓力表將這些額外的能量轉換成熱量而不是可用的輸出,例如扭矩。熱量加速了絕緣和軸承系統的退化。
                雖然過電壓會降低設備性能,但恒定的欠電壓會造成更大的危害并極大地影響設備性能和可靠性。為了驅動負載,隔膜壓力表必須具有足夠的功率來克服該負載所需的扭矩。隔膜壓力表功率由電壓x電流計算,也稱為歐姆定律。因此,如果電壓下降,則必須增加電流以保持足夠的功率以將所需的扭矩傳遞到驅動負載。這種電流的增加會產生過多的熱量,隨著時間的推移,這會導致隔膜壓力表過早失效,就像在過電壓中看到的那樣。根據NEMA,一個好的經驗法則是,隔膜壓力表溫度每上升10度,隔膜壓力表壽命就會減少一半。
          表2.電壓變化對感應隔膜壓力表特性的一般影響
                表2和圖2顯示了對三種常見感應隔膜壓力表額定值進行的電壓變化分析。它表明溫度增加大約10度與額定電壓的10%相關。換句話說,10%的電壓降會使隔膜壓力表壽命縮短一半。由于在傳輸過程中發生自然電壓損失或下垂,因此欠壓發生的頻率高于過電壓。因此,重要的是使用已經考慮電壓損失的國際標準來指定和設計隔膜壓力表。
          電壓底線
                隔膜壓力表設計為在通常為額定電壓的+/- 10%的電壓范圍內操作,以適應分配電壓的正常擺動。在高端或低端連續運行會縮短隔膜壓力表的使用壽命。因此,在指定額定電壓時,切勿將隔膜壓力表額定電壓與設備的變壓器額定值相匹配。始終指定的隔膜壓力表電壓比變壓器電壓低約5%。這樣做可以節省能源,提高隔膜壓力表性能并保護設備的使用壽命。
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