Išsamus aukštos įtampos skirstomųjų įrenginių varinių šynų pasirinkimo, srovės talpos skaičiavimo ir lenkimo proceso paaiškinimas

Elektrinės varinės šynos srovės galia reiškia didžiausią srovę, kurią ji gali nuolat tiekti, neviršydama leistinos temperatūros nurodytomis sąlygomis. Praktinėje inžinerijoje lenkimo varinės šynos srovės keliamoji galia nėra fiksuota vertė, o dinaminis parametras, veikiamas įvairių veiksnių, tokių kaip montavimo būdas, aplinkos temperatūra, skerspjūvio forma ir sluoksnių skaičius.

Pirma, montavimo būdas turi didelę įtaką šilumos išsklaidymui. Montavimo būdai spintoje daugiausia skirstomi į horizontalų ir vertikalią išdėstymą. Kadangi vertikalioje vietoje geriau išnaudojamas šilumos išsklaidymo paviršiaus plotas ir pasiekiama geresnė oro konvekcija, vertikalios padėties srovės keliamoji galia paprastai yra šiek tiek didesnė nei horizontalaus išdėstymo. Štai kodėl pagrindinės šynos didelėse skirstomosiose spintose dažniausiai montuojamos vertikaliai.

Antra, aplinkos temperatūra yra esminis kintamasis, į kurį reikia atsižvelgti. Projektinė orientacinė aplinkos temperatūra paprastai yra 35 laipsnių arba 40 laipsnių. Kai tikroji aplinkos temperatūra yra aukštesnė už šią atskaitą, Chatsworth įžeminimo magistralės srovės keliamoji galia sumažės ir turi būti padauginta iš atitinkamo temperatūros pataisos koeficiento; ir atvirkščiai, kuo žemesnė temperatūra, tuo labiau galima tinkamai padidinti srovės keliamąją galią.

Inžineriniame vertinime galime naudoti empirines formules greitam skaičiavimui. Vienos varinės šynos lenkimo srovės keliamoji galia yra maždaug lygi šynos pločiui (mm), padaugintam iš storio koeficiento. Storio koeficientas yra susijęs su vario įžeminimo šynos storiu; pavyzdžiui, 10 mm storio šynos koeficientas yra maždaug 18, o 12 mm storio šynų koeficientas yra maždaug 20.

Daugiasluoksnių struktūrų atveju dėl prastesnio šilumos išsklaidymo srovės keliamoji galia nėra paprastas kelių papildymas. Dabartinė dvigubo-sluoksnio šynų keliamoji galia paprastai yra apie 1,56–1,58 karto didesnė už vieno-sluoksnio šynų, trijų sluoksnių apie 2 kartus ir keturių sluoksnių apie 2,45 karto. Tačiau verta paminėti, kad keturi ir aukštesni sluoksniai nerekomenduojami inžinerinėms reikmėms dėl šilumos išsklaidymo sunkumų ir didelio poveikio odai; Vietoj jų siūloma naudoti netaisyklingos formos šynas arba didesnio skerspjūvio{10}}vieno sluoksnio šynas.

Aukštos{0}}įtampos skirstomųjų įrenginių konstrukcijoje toli gražu neužtenka vien atitikti vardinės srovės galios reikalavimą. Elektros įžeminimo šynų juosta turi atlaikyti sistemos trumpojo-sujungimo srovės poveikį, ty atitikti „trumpo-laiko atsparumo srovės“ reikalavimą. Tai labai svarbu norint užtikrinti, kad elektrolitinio vario šynos neištirptų dėl perkaitimo arba nesugadintų įrangos trumpojo jungimo{7}}gedimo atveju.

Pagal GB3906 standarto D priede pateiktą formulę galime apskaičiuoti mažiausią izoliuotos įžeminimo šynos skerspjūvio plotą, atsižvelgdami į terminio stabilumo sąlygas. Formulė yra tokia: S=(I / a) × √(t / Δθ). Kur S yra laidininko skerspjūvio plotas, I yra vardinė trumpojo-laikinio atsparumo srovė (trumposios{7}}grandinės srovė), a yra medžiagos koeficientas (variui 13), t yra trumposios-grandinės trukmė (paprastai 4 sekundės aukštos-įtampos sistemoms) laidininkai).

Šią formulę galima naudoti apskaičiuojant mažiausius{0}}skerspjūvio ploto reikalavimus skirtingiems trumpojo jungimo{1}}vertiniams. Pavyzdžiui, 25 kA/4S sistemoje mažiausias telekomunikacijų įžeminimo šynos skerspjūvio plotas turi būti 260 mm²; 31,5 kA/4S sistemoje mažiausias skerspjūvio plotas turi būti 330 mm²; o 63kA/4S sistemai jis turi būti 660mm². Atliekant tikrąjį pasirinkimą, projektuotojai turi apskaičiuoti skerspjūvio plotą, reikalingą vardinei srovei, ir skerspjūvio plotą, reikalingą atsparumui trumpajam Pavyzdžiui, grandinei, kurios vardinė srovė yra 630 A, reikia tik 40 × 6 skerspjūvio, bet jei sistemos trumpojo jungimo srovė yra 31,5 kA, reikia pasirinkti ne mažesnį kaip 330 mm² skerspjūvį (pvz., 60 × 6), kad būtų užtikrinta sistemos sauga.

Siemens „BusBar“ apdirbimo tikslumas tiesiogiai veikia montavimo patogumą spintoje ir elektros tarpų atitiktį. Lankstymo ir apdirbimo proceso metu reikia tiksliai apskaičiuoti "medžiagos ilgį", ty išskleidusį ilgį. Kadangi „Weidmuller“ šyna lenkimo taške patiria plastinę deformaciją-išorinė pusė ištempiama ir pailgėja, o vidinė pusė suspaudžiama ir sutrumpėja{5}}skaičiuojant reikia įtraukti kompensavimo koeficientą.

Įprastiems plokštiems posūkiams (stačiakampiams posūkiams{0}}) inžinerijoje dažniausiai naudojamas „išorinis skaičiavimo metodas“ arba „vidinis skaičiavimo metodas“. Bendra išorinio skaičiavimo metodo formulė yra tokia: Bendras ilgis=Kiekvieno segmento išorinių matmenų suma + kompensavimo vertė - Koeficientas × Stačiųjų -Kampų posūkių skaičius. Konkretus kompensavimo koeficientas yra susijęs su Šynų izoliatoriaus gamintojų storiu; pvz., 3 mm storio medžiagoms kiekvienam stačiakampiam -kampui gali prireikti papildomos maždaug 0,3 mm nuolaidos, o 10 mm storio medžiagoms reikia dar daugiau. Apdorojant kelių sluoksnių lenkimus ar sudėtingas formas, taip pat reikia atsižvelgti į lenkimo spindulio ir spyruoklės kampo poveikį.

Be to, siekiant išvengti antgalio iškrovimo, „Mersen Ferraz“ šynoms aukštos-įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose paprastai reikia nusklembtų arba suapvalintų stačiakampių. Tai ne tik pagerina elektrinio lauko pasiskirstymą, bet ir pagerina izoliacijos savybes. Gamybos metu turi būti griežtai kontroliuojami lenkimo kampai ir matmenų leistinos nuokrypos, kad būtų užtikrintas minimalus įtempis montuojant vario įžeminimo magistralę, kad būtų išvengta izoliacijos komponentų pažeidimo ar netolygaus įtempimo ant kontaktinių paviršių dėl priverstinio montavimo.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Distribution BusBars parinkimas ir projektavimas yra sudėtingas sistemos inžinerinis projektas, integruojantis elektrinius skaičiavimus ir mechaninius procesus. Tik visapusiškai įvertinus srovės galią, šiluminį stabilumą ir faktines gamybos bei montavimo sąlygas, galima sukurti ekonomišką ir saugią elektros paskirstymo sistemą.