Estoy alquilando un pequeño almacén que actualmente tiene energía monofásica. Todas las máquinas que uso requieren energía trifásica. Llamé a la compañía eléctrica y pregunté por una nueva instalación de energía trifásica, pero fue increíblemente costosa. El edificio de al lado tiene energía trifásica y se han ofrecido a prestar servicios desde su banco de transformadores.
Al llamar a la compañía eléctrica, me dijeron que el cable tenía que estar enterrado y que debía ser cobre, no aluminio para el servicio comercial trifásico. Miré el sitio web de Lowes y no tengo idea de qué cable se necesita. Aquí están los detalles para mi proyecto:
- Distancia: aproximadamente 200-250 'desde mi caja de interruptores hasta la conexión remota de 3 fases
- Necesidades de energía: Tengo un compresor de aire de tornillo de 40Hp y ejecuto algunas máquinas más pequeñas que tienen motores eléctricos de 5 a 10hp. Además de esto, pruebo otras máquinas para venderlas, y pueden tener motores de hasta 100 o 120 CV. Puedo evitar hacer funcionar múltiples motores al mismo tiempo, si es necesario. Además, tengo una lavadora a presión eléctrica con dos motores eléctricos de 2.5 HP y un calentador de agua eléctrico. Su placa eléctrica indica 20kw como necesidades eléctricas totales.
- Conductor: debe ser de cobre por compañía eléctrica
- Ubicación: debe estar enterrado, en un conducto
- Voltaje de línea: no tengo idea de qué voltaje sale de la línea eléctrica en 3 fases.
- Voltaje de la máquina: Algunas máquinas que tengo dicen 480 voltios, otras dicen 240 voltios y, creo, algunas dicen 208 voltios. No puedo recordar el último, pero sé que 480 y 240 se usan en algunos.
¿Me puede recomendar qué tamaño de cable necesito especificar para esta distancia y uso de energía? Además, ¿a cuántos amperios se debe clasificar la caja de interruptores trifásicos que especifico y qué más debo saber antes de firmar en la línea de puntos? Contrataré a un electricista para instalar la caja, pero estoy tratando de educarme sobre el asunto antes de gastar dinero.
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Respuestas:
Esta respuesta se limitará solo al tamaño del conducto que debe colocar, y como verá pronto, incluso una pregunta tan simple tiene capas de complejidad.
Este trabajo seguramente tendrá que estar totalmente permitido y eso significa que deberá realizarse según las especificaciones de su AHJ (término genérico para su inspector eléctrico: Autoridad que tiene jurisdicción ). Esa será la razón de la revisión de ingeniería.
Medición y fusión en el suministro.
La otra compañía ciertamente no te dará 30kw de potencia gratis. Será necesario que haya un acuerdo de medición en ese sitio, ya sea que la otra compañía lo haya submedido y refacturado, o si la empresa de servicios públicos coloca un medidor allí.
También debe haber protección contra sobrecorriente a largo plazo desde este transformador de suministro hasta su sitio. Tal vez no sea una simple "caja de interruptores" de estilo doméstico como usted dice.
Todo esto debe ser resuelto antes de que realmente pueda avanzar más. Lo que puede hacer es colocar el conducto en el suelo. El conducto es obligatorio, lo que significa que el cable no es práctico. En el conducto pasarán varios cables de un solo conductor, de una clasificación adecuada para uso en exteriores / lugares húmedos, como THWN-2.
Tipo de conducto
Hay una variedad de tipos de conductos, como plástico PVC, metal EMT, metal IMC o el metal rígido más pesado. Rígido está equipado con tubería, con accesorios roscados. Se supone que todo conducto está lleno de agua en todo momento. La defensa contra el agua está en una cuidadosa selección de alambre.
Puede tener un máximo de cuatro curvas de 90 grados (o más bien, 360 grados en total) de curvas. Sin embargo, incluso esto será bastante difícil de tirar, y requerirá un profesional con su camión lleno de equipo de tracción especial. Lo mejor es mantener las curvas al mínimo absoluto para facilitar el arrastre, pero generalmente necesita dos 90 para ingresar y salir del suelo.
Profundidad de zanjas es un gran problema en algunos casos. El conducto rígido (el más caro) necesita solo 6 "de cubierta encima; 12" si está debajo de un camino de entrada o estacionamiento. Otro conducto necesita 18-24 "de cubierta.
Determinar el tamaño del conducto es bastante simple, el tamaño del conducto se decide en función de la cantidad de cables y el tamaño de esos cables . Búscalo en esta tabla o en esta calculadora y listo. Pan comido
Espere. Cuantos cables
Primero, el conducto metálico a menudo puede ser una ruta de conexión a tierra, en cuyo caso no se requiere un cable de conexión a tierra. Soy escéptico de que el conducto de metal al aire libre sea una ruta de conexión a tierra efectiva si no es un conducto rígido. Realmente quieres un cable a tierra, así que no te metas por aquí. Si necesita un cable a tierra, se permite que sea más pequeño que los conductores.
Tierra a un lado, el número de conductores depende de la configuración: trifásica "delta" o "wye". Delta tiene 3 conductores y no neutral. Wye tiene 4 conductores y un neutro. La mayoría de los motores no usan el neutro. En la mayoría de los casos, el neutro puede reducirse cuando se espera que las cargas estén equilibradas (qué motores estarán).
Un suministro en estrella puede manejar herramientas delta. En algunos casos, si el suministro es wye, y solo necesita delta, simplemente puede tomar los 3 cables de delta.
Esto nos lleva a 3, 4 o 5 cables.
¿Qué tan grandes deben ser los cables?
Desea dimensionar su conducto para el peor tamaño de cable que pueda necesitar. El conducto es más costoso que el cable cuando tiene en cuenta la instalación del conducto, repavimentación y similares.
Ha proporcionado un requisito de potencia (máquina de 120 CV bajo prueba + compresor de 40 CV que alguien olvidará apagar algún día durante la prueba). Eso es 160 CV o aproximadamente 120 kW.
No tiene elección si va a recibir 208V, 240V o 480V, a menos que tenga la intención de aprovisionar sus propios transformadores.
Ejecutando los números para 480V ... 120,000 vatios dividido por 480 dividido por sqrt (3) = 144 amperios. Eso es suficiente información para dirigirse a la Calculadora de caída de voltaje , utilizando 5% como la caída de voltaje tolerable. Obtenemos menos del 2% de caída con el cable de cobre 1/0, que es una mejor respuesta de lo que esperaba. 480V realmente es algo mágico.
A 240V es un poco más aterrador: 289 amperios. Calc dice 350kcmil de alambre de cobre. "Kcmil", también conocido como "MCM", es para cables de gran tamaño demasiado grandes para el sistema de dimensionamiento AWG. En estos tamaños grandes, realmente debería hablar con el AHJ sobre el uso del aluminio. El cobre no es para esto.
A 208V, estamos hablando de 333 amperios. Calc dice 500kcmil.
Intentar ejecutar una máquina de 120 hp en algo menos de 480V trifásico parece una locura.
Volver al tamaño del conducto
En el caso de 480V (cable # 1/0), podría pelar con un conducto de 1-1 / 2 ", pero en su lugar, aumentaría el tamaño a 2", para facilitar la extracción y la futura expansión.
240V (350kcmil) podría salirse con un conducto de 2-1 / 2 "pero yo iría a 3". 208V (500kcmil) requerirá un conducto de 3 ".
No hay penalidad por instalar un conducto demasiado grande, excepto el costo del conducto en sí, que es insignificante en el alcance del costo total del proyecto.
La instalación del conducto es una gran cantidad del trabajo total, por lo que es bueno para el bricolaje. Una vez hecho esto, tirar de los cables particulares requeridos es un trabajo sencillo para su electricista cuando ha determinado el tamaño de cable correcto.
Tampoco hay penalización por instalar cables demasiado grandes (excepto por el costo del cable), sin embargo, espere que el costo sea considerable .
Adaptando sus máquinas
Las máquinas de 480 V a menudo se pueden volver a puentear 240 V, o viceversa. Habrá una etiqueta en el motor que indica cómo cambiar los puentes. No es difícil diseñar un motor para 240/480, pero no todos los motores lo son .
Algunas máquinas de 240 V pueden funcionar con 208 V, o viceversa, pero no es tan común. Las máquinas térmicas como los hornos producirán menos energía (208/240) ^ 2, y los motores tendrían que estar diseñados específicamente para ser de doble voltaje 208/240. Tienes que consultar la documentación.
Si necesita un voltaje que no tiene, deberá aprovisionar un transformador trifásico o tres transformadores monofásicos conectados correctamente. Podrías tenerlos en tu tienda.
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