El disseny del sistema d'alimentació als EUA

La selecció de les tensions del sistema és crucial per a l'èxit del disseny del sistema d'alimentació. Aquest text enumera les tensions nominals per als Estats Units i els seus rangs. Les tensions nominals es donen a la  següent taula:

 

[Y significa connexió en estrella]

 

Classificació de la tensió	A tres fils	A quatre fils
Baixa Tensió		208 Y/120
	240	240/120
	480	480 Y/277
	600
Mitja Tensió	2,400
	4,160	4,160 Y/2400
	4,800
	6,900
		8,320 Y/4800
		12,000 Y/6,930
		12,470 Y/7,200
		13,200 Y/7,620
	13,800	13,800 Y/7,970
		20,780 Y/12,000
		22,860 Y/13,200
	23,000
		24,940 Y/14,400
	34,500	34,500 Y/19,920
	46,000
	69,000
Alta Tensió	115,000
	138,000
	161,000
	230,000
Extra- Alta Tensió	345,000
	500,000
	765,000
Ultra- Alta Tensió	1,100,000

Taula  Estàndard tensions del sistema trifàsic nominal per ANSI C84.1-1989

 
Com es pot veure,  la ANSI C84.1-1989 divideix les tensions del sistema a "classes de tensió".
Tensions 600 V i per sota es coneixen com de "baix voltatge", les tensions entre 600 V-69 kV es coneixen com a "mitja tensió", i les tensions de 69 kV a 230 kV es coneixen com de "alta tensió" i les tensions entre 230 KV 1.100 kV es coneixen com a "extra alta tensió", no obstant el nivell de 1.100 kV també es conegut com "molt alta tensió".

L'elecció de la tensió de servei està limitada a aquestes tensions que els distribuïdor o transportista proporciona. En la majoria dels casos  els distribuïdors utilitzen un nivell de tensió de distribució. A mesura que augmenten els requeriments en al distribució-transport d'energia, també ho fa la probabilitat que hi hagi més nivell de tensió i més classes de tensió en la xarxa.

En alguns casos, una elecció de la tensió de distribució, pot ser donada com a la tensió de servei desitjat, en aquest cas caldria una anàlisi de les diverses opcions per arribar a l'elecció correcta.
En, com més gran sigui el voltatge , més capacitat de transportar energia però més car és l'equip necessari per la sega gestió.

Els costos de manteniment i d'instal·lació també augmenten amb l'augment de tensió de servei. No obstant això, equips com ara grans motors, poden requerir una tensió de servei de 4.160 V o més, i, a més, la fiabilitat del servei tendeix a augmentar amb tensions de servei més altes.

Un altre factor a considerar en relació amb la tensió de servei dels distgribuidro, és la regulació  de la tensió. Les tensions definides per l'empresa com "distribució"  es deu, en la majoria dels casos,en base a disposar de la regulació de voltatge adequades segons les càrregues connectades.

Les tensions definides com "de subtransport" o "transport" sovint requereixen l'ús de reguladors de tensió o transformadors amb canviadors a mb càrrega o tap els quals, permeten que la tensió de servei es mantingui entre uns marges de voltatge adequat. Aquesta situació en general només es produeix per a tensions de servei per sobre de 34,5 kV, però, pot ocórrer en voltatges inferiors [En el cas d’Estabanell energia, es regulen tensions de 40 kV, 25 kV, 20 kV, 5 kV i 3 kV].

La tensió de servei és determinat pels requeriments  de les càrregues des usuaris.

Per a la majoria de les instal·lacions industrials i comercials  a Europa normalment són 420 I / 240 V,. Els motors grans poden requerir 4,160 V o superior. La distribució dins d'un establiment pot ser 420 I / 242 o, per als sistemes de distribució de  grans consums, es pot requerir de distribució de mitja tensió.

Las distribució de mitja tensió implica  tensió de servei més alta la qual, es traduirà en majors costos d'equips, instal·lació, i manteniment respecte la distribució de baixa tensió. Però, això ha de ser considerat juntament amb el fet que la distribució de mitjana tensió generalment donarà com a resultat mides de conductors més petits i farà que el control de caiguda de tensió més fàcil.

Connexions dels transformadors principals que subministren les tensions del sistema de la Taula 1 anterior ..

 

 

Els esquemes anteriors mostren les connexions dels debanats secundaris dels transformadors per subministrar les tensions nominals del sistema de la Taula. Sistemes de més de 600 V són normalment de tres fases i subministrat per connexions (3), (5) sense connexió a terra, o (7).

Sistemes de 120-600 volts poden ser monofàsis o trifàsics, i totes les connexions que es mostren s'utilitzen en certa mesura per a alguns sistemes en aquest rang de voltatge.

Trifàsic, sistemes de tres fils poden ser:
• a terra rígidament,
• Impedància de posada a terra, o
• Sense connexió a terra.

Però no estan destinats a subministrar càrregues entre fase i neutre  ho fan els sistemes de quatre fils.

En les connexions (5) i (6) la terra, pot estar connectat al punt mitjà d'un debanat com es mostra (si està disponible), una fase connectada, o sense connexió a terra.

Els sistemes monofàsics i les càrregues monofàsiques poden ser subministrats des dels sistemes d'una sola fase o dels sistemes trifàsics. Estan connectats entre fase i fase o fase neutre segons els sistema de tensió de la xarxa i les necessitats del consum.

 

Font: Electrical Engineering