淺析電阻加熱器的星形連接

(蘇州新長光熱能科技有限公司，江蘇 蘇州 215011)

在工業(yè)加熱設(shè)備中，經(jīng)常要用到電阻加熱器。當(dāng)總功率較大時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到多組并聯(lián)使用的情況。不論電阻加熱器的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)如何，對(duì)三相供電系統(tǒng)來說，接線方法從本質(zhì)上只有星形連接和角形連接兩種，基于這兩種接法基礎(chǔ)上又有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等派生接法。本文對(duì)星形接法的一些特點(diǎn)進(jìn)行了研究，希望對(duì)工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用有所幫助。

1 電阻加熱器星形連接時(shí)的工況分析

在進(jìn)行分析研究之前，做如下假定：

① 每根電加熱器的初始功率相同，電阻用R表示；

② 三相供電電源對(duì)稱，線電壓用U表示；

③ 電網(wǎng)容量足夠大，忽略不平衡小負(fù)載對(duì)電網(wǎng)供電平衡的影響。

圖1

分析一：

L1相上的功率為：PL1=0

而其它組的中性點(diǎn)N2、N3與電源中性點(diǎn)N之間無電位差，不受損壞組的影響。

L1相上的功率為：PL1=U2/3R

L2、L3相上的功率為：PL2= PL3=U2/3R

分析二：

圖2

分析三：

圖3

分析四：

圖4

分析五：

圖5

由以上分析可歸納出如表1

表1 星形連接時(shí)元件損壞對(duì)元件。端電壓及有功功率的影響對(duì)比表

2 結(jié)論

① 當(dāng)加熱元件的端電壓有嚴(yán)格限制時(shí)，如果有多組加熱器星形連接，宜每三根一組，分別接入電源，負(fù)載中性點(diǎn)獨(dú)立，如圖1所示；

② 當(dāng)加熱元件的端電壓沒有嚴(yán)格限制時(shí)，如果有多組加熱器星形連接，負(fù)載中性點(diǎn)連在一起可平衡三相負(fù)載的不對(duì)稱，并聯(lián)組數(shù)越多，單根加熱器損壞時(shí)對(duì)平衡的影響越小，但負(fù)載小的那一相上的元件的端電壓會(huì)升高，如圖2所示；

③ 采用多組加熱器并聯(lián)星形連接，負(fù)載中性點(diǎn)連在一起時(shí)應(yīng)考慮元件損壞后對(duì)平衡的影響，連接中性點(diǎn)的電纜或母排的載流量應(yīng)比平衡負(fù)載時(shí)的要大，具體增加數(shù)值需經(jīng)過計(jì)算確定。