نظام توزيع الطاقة على مراحل منفصلة في أمريكا الشمالية: نظرة فنية شاملة

1. مقدمة

تستخدم شبكة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض في أمريكا الشمالية أ نظام تقسيم المرحلة (تم تعيينه رسميًا باسم أ نظام ثلاثي الأسلاك أحادي الطور). هذه الهندسة المعمارية هي العمود الفقري لعروض توصيل الطاقة السكنية والتجارية الخفيفة 120 فولت و 240 فولت من محول واحد مع ملف ثانوي مركزي. يوازن تصميمه الكفاءة من حيث التكلفة والموثوقية والتنوعمما يجعلها متميزة عن المعايير الدولية (على سبيل المثال، أنظمة IEC أحادية الطور 230 فولت أو 400 فولت ثلاثية الطور).

2. هندسة النظام

2.1 تكوين المحولات

- أ العمارة أحادية الطور مع أ مركز استغلالها اللف الثانوي يوفر:

- ساقين 120 فولت (L1 وL2، 180 درجة خارج الطور).

- أ سلك محايد (الصنبور الأوسط، مؤرض بقوة).

- إمكانات 240 فولت بين L1 وL2.

بنية نظام تقسيم الطور

لماذا هذا التصميم؟

- التاريخية والعملية: مُحسّن لمعايير الأجهزة في أوائل القرن العشرين.

- الكفاءة: محول واحد يخدم الأحمال ذات الطاقة المنخفضة والعالية.

2.2 توصيل الأسلاك والجهد

توصيل الأسلاك والجهد

3. الاعتبارات الفنية الرئيسية

3.1 سلوك الموصل المحايد

- الأحمال المتوازنة: الحالة المثالية (أحمال 120 فولت متساوية على L1/L2) تلغي التيار المحايد.

- اختلال التوازن في العالم الحقيقي:

- يحمل محايدة الفرق الحالي (على سبيل المثال، 10A على L1، 8A على L2 → 2A محايد).

- التشويه التوافقي: تولد الإلكترونيات الحديثة (مصابيح LED والعاكسات) توافقيات من الدرجة الثالثة، مما يسبب مخاطر حمل زائد محايدة.

- متطلبات اللجنة الوطنية للانتخابات: يجب أن يتطابق المحايد مع حجم موصل الطور من أجل السلامة.

3.2 القياس الذكي وقياس الطاقة

- قياس ثنائي القناة: يقيس L1-N وL2-N بشكل مستقل، ويجمع إجمالي الاستهلاك.

- دعم ثنائي الاتجاه: ضروري لتطبيقات الطاقة الشمسية الكهروضوئية والربط بين المركبات والشبكة (V2G).

3.3 تصميم اللوحة وحمايتها

- تنسيق الكسارة:

- دوائر 120 فولت: قواطع أحادية القطب.

- دوائر 240 فولت: قواطع ثنائية القطب (مرتبط ميكانيكيا).

- موازنة التحميل: الأحمال غير المتساوية 120 فولت تزيد من التيار المحايد → يجب أن تعطي تصميمات اللوحة الأولوية لموازنة الطور.

4. المقارنة مع أنظمة ثلاثية الطور

الفرق بين مرحلة واحدة وثلاث مراحل

لماذا لا تكون ثلاثية الطور في المنازل؟

- مبالغة: نادراً ما تحتاج الأحمال السكنية إلى طاقة مستمرة ثلاثية الطور.

- التوحيد القياسي: تتماشى المرحلة المقسمة مع تصميمات الأجهزة القديمة.

5. تصدير الامتثال للمنتج

بالنسبة للمصنعين الذين يستهدفون أمريكا الشمالية:

- MCCBs/ACBs: يجب أن يدعم عملية تقسيم الطور 120/240 فولت.

- متر: يتطلب قياس ثنائي القناة (معايير ANSI C12).

- شهادات السلامة: قائمة UL للقواطع، امتثال NEC للأسلاك.

6. التدقيق المستقبلي والاتجاهات الناشئة

- الطلب على شحن السيارة الكهربائية: دوائر 240 فولت ضرورية الآن لشواحن المستوى 2 (حتى 80 أمبير).

- التكامل المتجدد: اللوحات الذكية مع إدارة الحمل الديناميكي لتحقيق التوازن بين مدخلات الطاقة الشمسية/طاقة الرياح.

7. الاستنتاج

يظل نظام الطور المنقسم في أمريكا الشمالية الحل الأمثل بشكل فريد لتوزيع الطاقة السكنية. وتضمن بساطتها وفعاليتها من حيث التكلفة وقدرتها على الجهد المزدوج التوافق مع عقود من البنية التحتية مع التكيف مع الاحتياجات الحديثة مثل المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة.

للمهندسين والمصدرين:

- تحديد الأولويات التحجيم المحايد و التخفيف التوافقي.

- التحقق من صحة توافق المنتج مع ديناميات المرحلة الانقسام.

- مراقب تحديثات NEC/UL للمعايير المتطورة.

ملحق: مقارنة معايير الجهد العالمي

لتوفير سياق لنظام الطور المقسم في أمريكا الشمالية، فيما يلي ملخص لما يلي: أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض القياسية تستخدم في جميع أنحاء العالم:

الملاحظات الرئيسية:

1. أمريكا الشمالية فريدة من نوعها – ال 120/240 فولت مرحلة الانقسام النظام نادر على مستوى العالم، حيث 230 فولت على مرحلة واحدة يهيمن.

2. التناغم في أوروبا - معظم دول الاتحاد الأوروبي موحدة في 230 فولت ± 10% (سابقا 220 فولت أو 240 فولت).

3. اليابان الجهد المزدوج والتردد – 100 فولت للأجهزة الصغيرة، 200 فولت للأحمال الثقيلة. 50 هرتز (طوكيو) مقابل 60 هرتز (أوساكا).

4. النظام المختلط في البرازيل - تستخدم بعض المناطق 127 فولت (محايد الطور)وآخرون 220 فولت (مرحلة الطور).

5. الجهد الصناعي - تستخدم معظم الدول 400-480 فولت 3 مراحلباستثناء الصين (380 فولت) والهند (415 فولت).

لماذا هذا مهم للمصدرين؟

• تصميم المنتج: جهاز مصمم ل 230 فولت إيك قد لا يدعم 120 فولت مرحلة الانقسام بدون تعديل.

• الشهادات: UL (الولايات المتحدة الأمريكية)، CE (الاتحاد الأوروبي)، CCC (الصين)، وBIS (الهند) لها متطلبات جهد مختلفة.

• السلامة والتوافق: تؤثر أنظمة التأريض (TN-S، TT، IT) على الحماية من التسرب والأسلاك.

هل تحتاج إلى مزيد من التفاصيل؟ اتصل بنا للحصول على المواصفات الفنية أو الإرشادات الخاصة بالمنطقة.

جهة الاتصال: WA: + 8613665227171 البريد الإلكتروني: aisikaielectric@gmail.com

موقع الويب: http://www.switchshops.com

إضافة: طريق Chuangye رقم 5، منطقة Chenjing الصناعية، مدينة Yizheng، مقاطعة JIangsu الصين