L'impacte de la qualitat de l'energia en la longevitat de l'escalfador
L'energia elèctrica subministrada als escalfadors de cartutxos rarament coincideix amb les formes d'ona sinusoïdals ideals. Els problemes de qualitat de l'alimentació-les fluctuacions de tensió, els harmònics i els transitoris-afecten el rendiment i la vida útil de l'escalfador d'una manera que les especificacions i la protecció adequades poden mitigar.
El desequilibri de tensió en els sistemes-trifàsics crea un escalfament desigual. Quan les tensions de fase difereixen en més d'un 2-3%, els escalfadors de les fases de més voltatge s'escalfen més que el dissenyat, mentre que els altres tenen un rendiment inferior. Els escalfadors sobreimpulsats experimenten una degradació accelerada. Els relés de control de fase detecten el desequilibri i s'alarmen o es desconnecten abans que s'acumuli el dany.
La distorsió harmònica de les-càrregues lineals-variadors de freqüència, fonts d'alimentació commutades, rectificadors-superposa components d'alta-freqüència a la forma d'ona fonamental de 50/60 Hz. Aquests harmònics provoquen un escalfament addicional en elements resistius i poden excitar ressonàncies mecàniques en estructures d'escalfadors. Els analitzadors de qualitat d'energia quantifiquen el contingut harmònic; filtres o transformadors d'aïllament mitiguen casos greus.
Els transitoris de tensió d'operacions de commutació, llamps o esdeveniments de serveis públics estrenen l'aïllament de l'escalfador. El dielèctric d'òxid de magnesi suporta tensions de funcionament normals amb un marge substancial, però les sobretensions transitòries repetides degraden l'aïllament gradualment. Els dispositius de protecció contra sobretensions als panells de distribució i els contactors de l'escalfador absorbeixen aquests esdeveniments. Per a aplicacions crítiques, la protecció contra sobretensions dedicada als terminals de l'escalfador proporciona seguretat addicional.
La sobretensió o la baixa tensió sostinguda afecta el rendiment. La sobretensió augmenta la potència amb el quadrat de la relació de voltatge-una sobretensió del 10% crea un augment de potència del 21%, que pot superar els límits de densitat de watts. La baixa tensió redueix la capacitat de calefacció i pot provocar inestabilitat del control a mesura que els sistemes lluiten per mantenir el punt de consigna. La regulació o especificació de tensió amb bandes de tolerància adequades aborda aquestes variacions.
Les consideracions del factor de potència s'apliquen als sistemes controlats. Els controladors d'angle de fase-creen un canvi de fase i una injecció harmònica. Els controladors-de foc amb commutació creuada zero-minimitzen aquests efectes, però poden crear parpelleig. És possible que els condensadors de correcció del factor de potència siguin necessaris per a grans instal·lacions per evitar penalitzacions de serveis públics i reduir la càrrega del conductor.
Les pràctiques de connexió a terra i unió afecten la seguretat i el soroll. La connexió a terra adequada de l'equip prevé els perills de xoc i proporciona camins de corrent de falla. Els sistemes de terra aïllats per a circuits de control sensibles eviten la interferència del bucle de terra. Aquestes pràctiques no afecten directament la vida útil de l'escalfador, però eviten errors de control que podrien provocar una fuga tèrmica.
Per als escalfadors de cartutxos de gran-diàmetre, la qualitat de l'energia resulta especialment important. Els corrents de funcionament més alts fan que la caiguda de tensió i els efectes de desequilibri siguin més pronunciats. La important inversió en aquestes unitats justifica el control i la protecció de la qualitat de l'energia. Les constants de temps tèrmiques més llargues fan que els problemes de qualitat de l'energia poden persistir més temps abans de la detecció, permetent una acumulació de més danys.
Els diferents entorns elèctrics industrials requereixen estratègies personalitzades d'avaluació de la qualitat de l'energia i de protecció basades en característiques específiques de serveis públics, perfils de càrrega i requisits de fiabilitat per garantir un rendiment i una longevitat òptims de l'escalfador.
