Ανάλυση προτύπων αποστάσεων ασφαλείας διαύλου χαμηλής τάσης και τεχνολογιών εφαρμογής

Στα συστήματα διανομής ισχύος χαμηλής-τάσης, οι ζυγοί όχι μόνο διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη μετάδοση ισχύος, αλλά είναι επίσης βασικά στοιχεία αγωγού που επηρεάζουν την ασφάλεια, τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Με την ανάπτυξη νέων συστημάτων ενέργειας, αυτοματισμού ισχύος, βιομηχανικού ελέγχου και αποθήκευσης ενέργειας, ο σχεδιασμός μόνωσης, ο σχεδιασμός των αποστάσεων και οι προδιαγραφές εγκατάστασης των ράβδων χαμηλής{{2} τάσης τυγχάνουν αυξανόμενης προσοχής από τη βιομηχανία. Ένας λογικός σχεδιασμός απόστασης ασφαλείας μπορεί όχι μόνο να μειώσει τους κινδύνους βραχυκυκλωμάτων, εκφορτίσεων και τοπικής υπερθέρμανσης, αλλά και να βελτιώσει τη μακροπρόθεσμη{4}}αξιοπιστία ολόκληρου του ηλεκτρικού συστήματος διαύλου.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Η απόσταση ασφαλείας των ζυγών χαμηλής-τάσης απαιτεί συνήθως μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση λαμβάνοντας υπόψη την ονομαστική τάση, την κατηγορία μόνωσης, το περιβάλλον εγκατάστασης και το λειτουργικό φορτίο. Σύμφωνα με τις σχετικές απαιτήσεις του GB/T 7251.1 "Χαμηλή-συγκρότηση διακοπτών και εξοπλισμού ελέγχου", σε περιβάλλοντα εφαρμογής με ονομαστική τάση που δεν υπερβαίνει τα 690 V, το διάκενο αέρα μεταξύ των διαύλων συνιστάται γενικά να είναι τουλάχιστον 10 mm και η απόσταση ερπυσμού όχι μικρότερη από 14 mm. Όταν η ονομαστική τάση του συστήματος αυξάνεται στα 1000 V, το διάκενο αέρα και η απόσταση ερπυσμού θα πρέπει να αυξηθούν περαιτέρω για να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις συντονισμού μόνωσης.

 

Σε βιομηχανικά περιβάλλοντα με υψηλή υγρασία, υψηλή ρύπανση ή υψηλά επίπεδα σκόνης, οι παραδοσιακές δομές γυμνών ράβδων μπορεί να μην πληρούν τις μακροπρόθεσμες{0}}λειτουργικές απαιτήσεις. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η επίστρωση μόνωσης, η θερμική-σωλήνωση, ο εποξειδικός ψεκασμός ή η επίστρωση εμβάπτισης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της απόδοσης της μόνωσης της επιφάνειας και τη μείωση του κινδύνου εκκένωσης τόξου. Στα νέα συστήματα διανομής ενέργειας, οι χάλκινοι ζυγοί χρησιμοποιούνται συνήθως σε σενάρια μετάδοσης υψηλού ρεύματος{4}, καθιστώντας τη μόνωση τους να αντέχει στην τάση και τη θερμική σταθερότητα ιδιαίτερα κρίσιμη.

 

Η ασφαλής απόσταση μεταξύ της ράβδου ζυγού και της γειωμένης μεταλλικής κατασκευής αποτελεί επίσης βασικό στοιχείο σχεδιασμού. Οι γυμνές κατασκευές χαλκού επηρεάζονται από την αύξηση της θερμοκρασίας, τις ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις και την υγρασία του περιβάλλοντος κατά τη λειτουργία. Επομένως, συνήθως απαιτείται επαρκής απόσταση από το περίβλημα του ντουλαπιού για να μειωθεί ο κίνδυνος βλάβης της γείωσης. Για Custom Busbars με επεξεργασία μόνωσης, ο χώρος εγκατάστασης μπορεί να μειωθεί κατάλληλα, αλλά το μονωτικό υλικό πρέπει να πληροί τα πρότυπα συντονισμού μόνωσης χαμηλής-τάσης.

 

Στα σύγχρονα συστήματα διανομής ισχύος, η διάταξη των ζυγών διανομής επηρεάζει άμεσα τη διανομή ρεύματος και την αύξηση της θερμοκρασίας του συστήματος. Η ακατάλληλη διάταξη του διαύλου μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε εφέ δέρματος και εγγύτητα, με αποτέλεσμα ασυνήθιστα υψηλές τοπικές θερμοκρασίες. Στην πρακτική μηχανική, συνήθως υιοθετείται μια παράλληλη διάταξη με ομοιόμορφη απόσταση για τη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και τη βελτίωση της αγωγιμότητας. Για συστήματα υψηλού ρεύματος, οι ράβδοι διαύλου στερεού χαλκού χρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές διανομής, εξοπλισμό ισχύος και βιομηχανικά συστήματα διανομής ισχύος λόγω της υψηλής αγωγιμότητας και της σταθερής μηχανικής αντοχής τους. Ειδικά σε εξοπλισμό υψηλής ισχύος-, μια καλά σχεδιασμένη-δομή στήριξης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη μηχανική πρόσκρουση που προκαλείται από τις ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις βραχυκυκλώματος-. Συνήθως, η απόσταση εγκατάστασης των μονωτών στήριξης ελέγχεται μεταξύ 300 mm και 500 mm για τη βελτίωση της συνολικής σταθερότητας του συστήματος.

 

Η περιοχή σύνδεσης του διαύλου είναι ένα από τα βασικά σημεία παραγωγής θερμότητας-σε ένα ηλεκτρικό σύστημα. Η ακατάλληλη επεξεργασία της επιφάνειας επαφής σύνδεσης μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε αυξημένη αντίσταση επαφής, τοπική υπερθέρμανση και ακόμη και κατάλυση. Επομένως, κατά τη διάρκεια των βιδωτών συνδέσεων, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί μια επίπεδη επιφάνεια επαφής και να δοθεί χώρος για αντιστάθμιση θερμικής διαστολής για να αντέχει-τη μακροχρόνια θερμική κυκλοποίηση. Για δομές σύνδεσης από χαλκό-αλουμίνιο, απαιτείται συνήθως ένα σχέδιο σύνδεσης διμεταλλικής μετάβασης για τη μείωση της ηλεκτροχημικής διάβρωσης.

 

Η διαδικασία κάμψης είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του ζυγού. Συστήματα σύνδεσης ισχύος υψηλής ακρίβειας, όπως το Copper BusBar για τη Siemens, συνήθως χρησιμοποιούν μια διαδικασία κάμψης μεγάλης ακτίνας για τη μείωση της συγκέντρωσης ηλεκτρικού πεδίου. Μια λογική ακτίνα κάμψης όχι μόνο συμβάλλει στη βελτίωση της μηχανικής αντοχής αλλά και μειώνει τον κίνδυνο τοπικής υπερθέρμανσης κατά τη διάρκεια-μακροχρόνιας λειτουργίας. Σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, πασσάλους φόρτισης και νέα συστήματα μετατροπέα ενέργειας, τόσο οι θετικές όσο και οι αρνητικές ράβδοι διαύλου πρέπει συνήθως να αντέχουν σε συνεχή λειτουργία υψηλού ρεύματος, απαιτώντας έτσι αυστηρότερο έλεγχο της αύξησης της θερμοκρασίας και σταθερότητα μόνωσης. Ορισμένα συστήματα απαιτούν επίσης τη χρήση μονωτικών υλικών ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες για την κάλυψη μακροπρόθεσμων-αναγκών λειτουργίας υπό περίπλοκες συνθήκες.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Με την ανάπτυξη της έξυπνης διανομής ενέργειας και του βιομηχανικού αυτοματισμού, οι λύσεις βιομηχανικών εφαρμογών όπως το BusBar ABB, το BusBar για την Eaton και το BusBar για το Weidmuller προχωρούν σταδιακά προς την υψηλότερη ενοποίηση και τη σμίκρυνση. Η επίτευξη υψηλότερης χωρητικότητας-μεταφοράς ρεύματος εντός περιορισμένου χώρου έχει γίνει μια σημαντική τάση ανάπτυξης για τα σύγχρονα συστήματα διαύλου. Επομένως, ο σχεδιασμός της απόστασης ασφαλείας δεν πρέπει μόνο να πληροί τα πρότυπα μόνωσης, αλλά και να λαμβάνει υπόψη την απόδοση απαγωγής θερμότητας και τη δομική συμπαγή δομή.

 

Στον τομέα μετάδοσης και διανομής εναλλασσόμενου ρεύματος,Μπαρ λεωφορείων ACχρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές διανομής χαμηλής{0} τάσης, ερμάρια ελέγχου και συστήματα ισχύος. Ενώ σε νέα αποθήκευση ενέργειας,-εξοπλισμό ανορθωτή υψηλής ισχύος και σιδηροδρομική μεταφορά, ο σχεδιασμός μόνωσης των ράβδων διαύλου υψηλής-τάσης είναι πιο αυστηρός. Αντίθετα, οι ράβδοι διαύλου χαμηλής-τάσης δίνουν έμφαση στην οικονομία, την ευκολία εγκατάστασης και τη μακροπρόθεσμη λειτουργική σταθερότητα.

 

Τα σύγχρονα συστήματα ζυγών δεν είναι πλέον απλώς αγώγιμες δομές σύνδεσης, αλλά σημαντικά ηλεκτρικά στοιχεία που ενσωματώνουν αγωγιμότητα, απαγωγή θερμότητας, μόνωση και μηχανική υποστήριξη. Με τον κατάλληλο έλεγχο της απόστασης ασφαλείας μεταξύ των ράβδων διαύλου, τη βελτιστοποίηση των σχημάτων μόνωσης και τη βελτίωση των διαδικασιών σύνδεσης, η λειτουργική ασφάλεια του συστήματος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά και να μειωθεί το κόστος συντήρησης.