میله‌های جریان و اتصالات در نصب‌های فشار قوی و بسیار قوی

میله‌های اصلی و اتصالات در نصب‌های داخلی و خارجی

چه کسی میله اصلی الکتریکی است؟

میله اصلی الکتریکی به عنوان رساننده واحد یا گروهی از رساننده‌ها تعریف می‌شود که هدف آن جمع‌آوری انرژی الکتریکی از فیدرهای ورودی و توزیع آن به فیدرهای خروجی است. در واقع، این میله به عنوان یک نقطه ارتباطی حیاتی عمل می‌کند که جریان‌های فیدرهای ورودی و خروجی در آن همگرا می‌شوند و به طور موثر انرژی الکتریکی را در یک نقطه در سیستم الکتریکی تجمیع می‌کند. این عملکرد میله‌های اصلی را به مولفه‌های ضروری برای تسهیل جریان و توزیع موثر برق در تنوعی از پیکربندی‌های مرتبط با برق تبدیل می‌کند.

میله‌های اصلی برای نصب‌های خارجی

در نصب‌های ولتاژ بالا (HV)، ولتاژ فوق‌بالا (EHV) و همچنین در نصب‌های ولتاژ متوسط (MV) خارجی، معمولاً از میله‌های اصلی و اتصالات برهنه استفاده می‌شود. رساننده‌های استفاده شده در این موارد می‌توانند دو نوع اصلی داشته باشند: لوله‌ای یا سیم‌های رشته‌ای.

میله‌های اصلی لوله‌ای معمولاً با استفاده از عایق‌های ستونی که معمولاً از سرامیک ساخته شده‌اند، پشتیبانی می‌شوند. این عایق‌ها نقش مهمی در حفظ عایق‌بندی الکتریکی بین میله‌های اصلی و سازه پشتیبانی دارند و اطمینان می‌دهند که سیستم الکتریکی به صورت ایمن و صحیح عمل کند. از طرف دیگر، میله‌های اصلی سیم‌های رشته‌ای با استفاده از دامنهای پایانی ثابت شده‌اند که سیم‌ها را محکم نگه می‌دارند و جلوی هر گونه حرکت یا تحریکی که می‌تواند اتصال الکتریکی را مختل کند، می‌گیرند.

شکل‌های ۱ و ۲ نمونه‌های بصری ارائه می‌دهند که مفاهیم توصیف شده را نشان می‌دهند و ظاهر معمول و نصب میله‌های اصلی خارجی و مولفه‌های مرتبط با آن‌ها را به نمایش می‌گذارند.

میله‌های اصلی برای نصب‌های تجهیزات تغییرمسیر دهنده

میله‌های اصلی استفاده شده در نصب‌های تجهیزات تغییرمسیر دهنده معمولاً از مس، آلومینیوم یا آلیاژهای آلومینیوم مانند آلیاژهای Al-Mg-Si (آلومینیوم-منگنز-سیلیکون) ساخته می‌شوند. این مواد به دلیل رسانایی الکتریکی، ویژگی‌های مکانیکی و کارایی اقتصادی انتخاب می‌شوند و آن‌ها را برای توزیع موثر انرژی الکتریکی در سیستم‌های تجهیزات تغییرمسیر دهنده مناسب می‌کنند.

ویژگی‌های اصلی میله‌های اصلی برهنه

• ابعاد فیزیکی: برای رساننده‌های لوله‌ای، قطر یک پارامتر حیاتی است، در حالی که برای رساننده‌های سیم رشته‌ای، مساحت مقطعی اهمیت اساسی دارد. این ابعاد مستقیماً بر ظرفیت حمل جریان و مقاومت الکتریکی میله اصلی تأثیر می‌گذارند. قطر یا مقطع بزرگتر اجازه می‌دهد که جریان‌های بزرگتر با زیان‌های کمتر منتقل شوند.

• ویژگی‌های مکانیکی: میله‌های اصلی برهنه باید دارای قدرت مکانیکی کافی برای تحمل نیروهای مختلفی که در طول عملکرد مواجه می‌شوند باشند. پارامترهای مکانیکی کلیدی شامل مقاومت در برابر کشش (توانایی مقاومت در برابر کشیدن)، مقاومت در برابر فشار (مقاومت در برابر فشردن)، مقاومت در برابر خم شدن (توانایی تحمل نیروهای خمشی) و مقاومت در برابر پیچش (مقاومت در برابر تغییر شکل تحت بارهای فشاری) می‌باشد. علاوه بر این، گشتاورهای مقاومت و لختی برای درک نحوه واکنش میله اصلی به تنش‌های مکانیکی حیاتی هستند و اطمینان می‌دهند که تمامیت ساختاری آن در طول زمان حفظ می‌شود.

• جریان اسمی: جریان اسمی یک میله اصلی نشان‌دهنده بیشترین جریان مداومی است که می‌تواند بدون گرم شدن زیاد یا کاهش عملکرد به طور ایمن حمل شود. این مقدار بر اساس عواملی مانند ویژگی‌های ماده، مساحت مقطعی و شرایط عملیاتی محیط تعیین می‌شود. انتخاب یک میله اصلی با جریان اسمی مناسب برای جلوگیری از گرم شدن و شکست‌های بالقوه در سیستم الکتریکی ضروری است.

لازم به ذکر است که چون میله‌های اصلی برهنه عایق‌بندی نشده‌اند، مفهوم ولتاژ اسمی به همان شکلی که برای رساننده‌های عایق‌بندی شده وجود دارد، در اینجا اعمال نمی‌شود. هنگام اتصال میله‌های اصلی به ترمینال‌های تجهیزات، باید از اتصال‌دهنده‌های تخصصی استفاده شود. این اتصال‌دهنده‌ها، مانند آنچه در شکل ۳ نشان داده شده است، اتصال الکتریکی محکم و با مقاومت کم را تضمین می‌کنند و انتقال قابل اعتماد انرژی الکتریکی بین میله‌های اصلی و سایر مولفه‌های سیستم تجهیزات تغییرمسیر دهنده را تسهیل می‌کنند.

اتصال میله‌های اصلی و سیستم‌های میله‌های اصلی عایق‌بندی شده

اتصال میله‌های اصلی

وقتی به اتصال بین میله‌های اصلی می‌پردازیم، انتخاب اتصال‌دهنده‌ها حیاتی است و به مواد میله‌های اصلی متصل شده بستگی دارد. برای اتصال‌های مس به مس، معمولاً از اتصال‌دهنده‌های برنز استفاده می‌شود. این اتصال‌دهنده‌ها رسانایی الکتریکی و قدرت مکانیکی عالی ارائه می‌دهند و اتصال قابل اعتماد را تضمین می‌کنند. برای اتصال‌های آلومینیوم به آلومینیوم، اتصال‌دهنده‌های آلیاژ آلومینیوم انتخاب ایده‌آل هستند. آن‌ها به طور خاص طراحی شده‌اند تا با ویژگی‌های میله‌های اصلی آلومینیوم همخوانی داشته باشند و اتصال محکم و پایدار را فراهم کنند و همچنین خطر فرسودگی را به حداقل برسانند.

در مورد اتصال‌های مس به آلومینیوم، اتصال‌دهنده‌های دو فلزی ضروری هستند. استفاده از این اتصال‌دهنده‌ها برای جلوگیری از فرسودگی که می‌تواند به دلیل اثر الکترولیتی وقتی دو فلز مختلف در حضور الکترولیت (مانند رطوبت هوا) با یکدیگر تماس می‌گیرند، اتفاق بیفتد، ضروری است. واکنش الکترولیتی بین مس و آلومینیوم می‌تواند با گذر زمان اتصال را تضعیف کند و بالاخره منجر به خرابی‌های الکتریکی شود. اتصال‌دهنده‌های دو فلزی برای کاهش این مشکل طراحی شده‌اند و اتصال طولانی‌مدت و قابل اعتماد بین میله‌های اصلی مس و آلومینیوم را تضمین می‌کنند.

میله‌های اصلی عایق‌بندی شده و سیستم‌های ترانک