Λεωφορείς και συνδέσμοι σε ΥΨΗ και ΥΕΨΗ εγκαταστάσεις

Λεωφόροι και Συνδέσμοι σε Εσωτερικές και Εξωτερικές Εγκαταστάσεις

Τι είναι ένας Ηλεκτρικός Λεωφόρος;

Ένας ηλεκτρικός λεωφόρος ορίζεται ως ένας μοναδικός διαγωνιστής ή ένα σύνολο διαγωνιστών που χρησιμοποιούνται για τη συλλογή ηλεκτρικής ενέργειας από εισερχόμενες φορτίδες και την κατανομή της σε εξερχόμενες φορτίδες. Ουσιαστικά, λειτουργεί ως μια βασική συνδέσμια όπου οι ρεύματα από τις εισερχόμενες και εξερχόμενες φορτίδες συντρέχουν, αποτελεσματικά συσσωρεύοντας ηλεκτρική ενέργεια σε ένα μοναδικό σημείο μέσα σε ένα ηλεκτρικό σύστημα. Αυτή η λειτουργία καθιστά τους λεωφόρους βασικούς συστατικούς για την αποτελεσματική ροή και κατανομή της ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορες εγκαταστάσεις που σχετίζονται με την ενέργεια.

Λεωφόροι για Εξωτερικές Εγκαταστάσεις

Σε υψηλή (ΥΠ), εξαιρετικά υψηλή (ΕΥΠ) εγκαταστάσεις, καθώς και σε εξωτερικές μεσαίας (ΜΠ) εγκαταστάσεις, συνηθίζεται να χρησιμοποιούνται γυμνοί λεωφόροι και συνδέσμοι. Οι διαγωνιστές που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις περιπτώσεις μπορεί να είναι δύο βασικών τύπων: κυλινδρικοί ή συστρεφτικοί τελεστές.

Οι κυλινδρικοί λεωφόροι συνήθως υποστηρίζονται από στύλοι εμποτικοί, οι οποίοι είναι συνήθως κατασκευασμένοι από κεραμικά. Αυτοί οι εμποτικοί παίζουν βασικό ρόλο στη διατήρηση της ηλεκτρικής απομόνωσης μεταξύ των λεωφόρων και της υποστηρικτικής δομής, διασφαλίζοντας την ασφαλή και κατάλληλη λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος. Από την άλλη πλευρά, οι συστρεφτικοί λεωφόροι συνδέονται με τη χρήση κατάληξης στεγνών κατειλήματων, οι οποίοι σταθεροποιούν τους τελεστές και προλαμβάνουν κάθε κίνηση ή ξεφούσκωση που θα μπορούσε να διαταράξει την ηλεκτρική σύνδεση.

Οι Σχήματα 1 και 2 παρέχουν οπτικά παραδείγματα που εξηγούν τις παραπάνω έννοιες, παρουσιάζοντας την τυπική εμφάνιση και εγκατάσταση των εξωτερικών λεωφόρων και των συνδεδεμένων συστατικών τους.

Λεωφόροι για Εγκαταστάσεις Στροβίλων

Οι λεωφόροι που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις στροβίλων συνήθως κατασκευάζονται από χαλκό, αλουμίνιο ή σύμμικτα αλουμινίου, όπως σύμμικτα Al - Mg - Si (αλουμίνιο - μαγνήσιο - σιλικόν). Αυτά τα υλικά επιλέγονται για την ηλεκτρική συγκεκριμένη, τις μηχανικές ιδιότητες και την οικονομική αποτελεσματικότητα, καθιστώντας τα κατάλληλα για την αποτελεσματική κατανομή ηλεκτρικής ενέργειας μέσα στα συστήματα στροβίλων.

Βασικές Χαρακτηριστικές Γνωρίσματα των Γυμνών Λεωφόρων

• Φυσικά Διαστάματα: Για κυλινδρικούς διαγωνιστές, ο διάμετρος είναι ένα κρίσιμο παράμετρο, ενώ για συστρεφτικούς τελεστές, η έκταση τομής είναι το κύριο σημείο. Αυτά τα διαστάματα επηρεάζουν άμεσα την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος και την ηλεκτρική αντίσταση του λεωφόρου. Ένας μεγαλύτερος διάμετρος ή έκταση τομής επιτρέπει τη μεταφορά υψηλότερων ρευμάτων με χαμηλότερες απώλειες.

• Μηχανικές Ιδιότητες: Οι γυμνοί λεωφόροι πρέπει να διαθέτουν αρκετή μηχανική αντοχή για να αντιμετωπίσουν διάφορες δυνάμεις που συναντούνται κατά τη λειτουργία. Κύριες μηχανικές παραμέτρους περιλαμβάνουν την τάση κατάτεσιμης (η ικανότητα αντίστασης στην εκτάση), την τάση συμπίεσης (αντίσταση στη συμπίεση), την τάση κάμψης (ικανότητα αντίστασης σε δυνάμεις κάμψης) και την τάση πτώσης (αντίσταση σε μεταμόρφωση υπό φορτία συμπίεσης). Επιπλέον, τα ροποία αντίστασης και αδράνειας είναι κρίσιμα για την κατανόηση πώς θα ανταποκριθεί ο λεωφόρος σε μηχανικές έντασεις, διασφαλίζοντας τη δομική ακεραιότητά του με την πάροδο του χρόνου.

• Καταχωρημένο Ρεύμα: Το καταχωρημένο ρεύμα ενός λεωφόρου δείχνει το μέγιστο συνεχές ρεύμα που μπορεί να μεταφέρει ασφαλώς χωρίς υπερθέρμανση ή κατάκορμη λειτουργία. Αυτή η τιμή καθορίζεται με βάση παράμετρους όπως οι ιδιότητες του υλικού, η έκταση τομής και οι περιβαλλοντικές συνθήκες λειτουργίας. Η επιλογή ενός λεωφόρου με κατάλληλο καταχωρημένο ρεύμα είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή υπερθέρμανσης και πιθανών παρακμώσεων στο ηλεκτρικό σύστημα.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, καθώς οι γυμνοί λεωφόροι δεν είναι απομονωμένοι, η έννοια του καταχωρημένου ύψους δεν εφαρμόζεται με τον ίδιο τρόπο όπως για τους απομονωμένους διαγωνιστές. Κατά τη σύνδεση των λεωφόρων με τα τερματικά εξοπλισμού, πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικοί συνδέσμοι. Αυτοί οι συνδέσμοι, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, εξασφαλίζουν μια ασφαλή, χαμηλή αντίσταση ηλεκτρική σύνδεση, επιτρέποντας την αξιόπιστη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των λεωφόρων και άλλων συστατικών του συστήματος στροβίλων.

Σύνδεση Λεωφόρων και Συστήματα Απομονωμένων Λεωφόρων

Σύνδεση Λεωφόρων

Όσον αφορά τη σύνδεση μεταξύ λεωφόρων, η επιλογή των συνδέσμων είναι κρίσιμη και εξαρτάται από τα υλικά των λεωφόρων που συνδέονται. Για συνδέσεις χαλκού - χαλκού, συνήθως χρησιμοποιούνται συνδέσμοι αργυρόχαλκου. Αυτοί οι συνδέσμοι προσφέρουν εξαιρετική ηλεκτρική συγκεκριμένη και μηχανική αντοχή, εξασφαλίζοντας μια αξιόπιστη σύνδεση. Για συνδέσεις αλουμινίου - αλουμινίου, οι συνδέσμοι από σύμμικτα αλουμινίου είναι η ιδανική επιλογή. Αυτοί σχεδιάζονται για να ταιριάζουν με τις ιδιότητες των λεωφόρων αλουμινίου, παρέχοντας μια ασφαλή και σταθερή σύνδεση, ενώ μειώνοντας τον κίνδυνο οξείδωσης.

Στην περίπτωση συνδέσεων χαλκού - αλουμινίου, οι διμεταλλικοί συνδέσμοι είναι απαραίτητοι. Η χρήση αυτών των συνδέσμων είναι απαραίτητη για να προληφθεί η οξείδωση που μπορεί να προκύψει λόγω της ηλεκτρολυτικής επίδρασης όταν δύο διαφορετικά μέταλλα ερχόμαστε σε επαφή σε παρουσία ελεκτρολύτη (όπως η υγρασία στον αέρα). Η ηλεκτρολυτική αντίδραση μεταξύ χαλκού και αλουμινίου μπορεί να οδηγήσει στην κατάρρευση της σύνδεσης με την πάροδο του χρόνου, με πιθανότητα να προκαλέσει ηλεκτρικές παρακμώσεις. Οι διμεταλλικοί συνδέσμοι είναι μηχανικά σχεδιασμένοι για να εξουδετερώσουν αυτό το πρόβλημα, εξασφαλίζοντας μια μακροχρόνια και αξιόπιστη σύνδεση μεταξύ λεωφόρων χαλκού και αλουμινίου.

Απομονωμένοι Λεωφόροι & Συστήματα Τροχιών

Σε εσωτερικές μεσαίας (ΜΠ) και χαμηλής (ΧΠ) εγκαταστάσεις, όπου εμπλέκονται υψηλά ρεύματα και ο χώρος είναι περιορισμένος, συνήθως χρησιμοποιούνται απομονωμένοι λεωφόροι και συστήματα τροχιών. Σε αυτές τις εγκαταστάσεις, οι λεωφόροι είναι εγκατεστημένοι μέσα σε μεταλλικά περιβάλλοντα, τα οποία εξασφαλίζουν διπλή λειτουργία: παρέχουν μηχανική προστασία και ηλεκτρική απομόνωση. Τα περιβάλλοντα προστατεύουν τους λεωφόρους από φυσικές βλάβες, όπως τυχόν επαφές ή επικοινωνία με ξένα αντικείμενα, και επίσης προλαμβάνουν ηλεκτρικές δηλητηριάσεις, απομονώνοντας τους ζωντανούς διαγωνιστές από το περιβάλλον.

Ωστόσο, αυτό το περιβάλλον έχει έναν συμβιβασμό. Η παρουσία του περιβάλλοντος μειώνει την απόδοση θερμότητας των λεωφόρων. Περιορίζει την ροή ψυχρού αέρα γύρω από τους λεωφόρους και μειώνει τις απώλειες ακτινοβολίας, οι οποίες είναι σημαντικές για την απόδοση της θερμότητας που παράγεται κατά τη ροή ρεύματος. Ως αποτέλεσμα, τα ρεύματα των λεωφόρων μέσα σε περιβάλλοντα είναι συχνά σημαντικά χαμηλότερα σε σύγκριση με τους λεωφόρους που είναι εκτεθειμένοι σε ελεύθερο αέρα.

Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος και τη μείωση της μείωσης της ικανότητας μεταφοράς ρεύματος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αεροποιημένα περιβάλλοντα. Αυτά τα περιβάλλοντα σχεδιάζονται με άνοιγματα ή αναψύξεις που επιτρέπουν καλύτερη ροή αέρα, επιτρέποντας πιο αποτελεσματική απόδοση θερμότητας. Αυτό βοηθά να διατηρηθούν υψηλότερα ρεύματα, ενώ παρέχει ακόμη και την απαραίτητη μηχανική προστασία και απομόνωση.

Το Σχήμα 4 παρέχει ένα οπτικό παράδειγμα ενός εγκατεστημένου λεωφόρου, παρουσιάζοντας την τυπική δομή και εμφάνιση τέτοιου συστήματος και τον τρόπο που το περιβάλλον ενσωματώνεται με τους λεωφόρους για να εκπληρώσει τις απαιτήσεις των εσωτερικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Απομονωμένοι Λεωφόροι και Συστήματα Τροχιών

Απομονωμένοι Λεωφόροι

Οι απομονωμένοι λεωφόροι συνήθως κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας επίπεδες μπάρες χαλκού ή αλουμινίου. Το πλήθος των μπάρων ανά φάση μπορεί να παραλλαχθεί, ανάλογα με τη μέγεθος του ρεύματος που πρέπει να μεταφέρουν. Σε αυτή τη διάταξη, κάθε μεμονωμένη φάση ή πόλος είναι εγκατεστημένη μέσα σε ξεχωριστό περιβάλλον που είναι σε θάλασσα. Τα άκρα αυτού του περιβάλλοντος συνδέονται από έναν λεωφόρο που είναι καταχωρημένος για πλήρη ρεύμα σύντομης διαλείμματος.

Η κύρια λειτουργία του περιβάλλοντος είναι να προλαμβάνει την εμφάνιση ρευμάτων μεταξύ φάσεων. Επ