Шини и конектори в ВН и ЕВН инсталации
Какво е електрическа шина?
Електрическата шина е проводник или набор от проводници, проектирани за събиране на електрическа енергия от входящи подаватели и разпределение на тази енергия към изходящи подаватели. Функционално служи като връзка, където входящите и изходящите токове се събират, действайки като централен хаб за агрегация и разпределение на енергията.
Изправени шини
В системи с високо (HV), изключително високо (EHV) и открито средно напрежение (MV), обикновено се използват голи шини и свързващи елементи, с проводници, налични в тръбеста или многожилна конфигурация:
(Примери за горните конфигурации са показани на фигури 1 и 2.)
Шини за инсталации на комутационни устройства
Шините за комутационни устройства обикновено се произвеждат от мед, алуминий или алуминиеви сплави (например, Al-Mg-Si серия), с ключови характеристики на голите шини, включително:
Технология за свързване на шини
Посветени свързващи елементи са необходими за завършване на шините към оборудването, както е показано на фигура 3. Типични конфигурации включват:
Дизайнът на свързанията трябва да съответства на:
Инженерни разглеждания
Системите за шини на комутационни устройства със средно/високо напрежение изискват интегриран дизайн за:
Тези мерки в колектив съществено гарантират надежден пренос на енергия и удължаване на срока на използване на оборудването.
Широко използвани в данъчни центрове и промишлености за разпределение на висок ток, тези системи позволяват гъвкава компоновка и лесно разширяване чрез модуларен дизайн.
За медно-медни свързания се използват бронзови свързващи елементи; за алуминиево-алуминиеви свързания трябва да се приложат свързващи елементи от алуминиев сплав; и за медно-алуминиеви свързания, би-метални свързващи елементи са задължителни, за да се предотврати корозия, причинена от електролитни ефекти.
Изолирани шини & система за разпределение
В инсталации със средно и ниско напрежение вътре в помещенията – особено когато съществуват висок ток и ограничено пространство – шините често се заключват в метални каси, за механична защита и изолация.Този дизайн намалява разсейването на топлина от шините поради ограничен поток на въздуха и радиационни загуби, резултиращи в значително по-ниски токови класификации в сравнение с инсталации в свободен въздух. Вентилирани каси могат да се използват, за да се минимизира намалението на тока.
Анализ на техническите детайли
Електрохимична защита за различни материали
Медно-медни съединения: Бронзови свързващи елементи (тин-бронза или алуминиева бронза) подобряват надеждността на контакта чрез укрепване на твърда растворимост, предотвратявайки релаксацията на медта.
Алуминиево-алуминиеви съединения: Свързващи елементи от сплав 6061-T6 подлагани на стареещо лечение, за да се осигури стабилност на оксидната пленка.
Медно-алуминиеви преходи: Би-метални свързващи елементи използват експлозивно сваряване или луждане (например, медно-алуминиеви композитни пръчки), за да блокират пътеки за электрохимична корозия.
Термални предизвикателства при затворени шини
Анализ на термалното съпротивление: Въздушните разстояния, формирани от касите, намаляват термалната проводимост с 30%-50%.
Решения за компенсация:Принудително охлаждане с въздух: Вътрешни вентилатори увеличават капацитета за пренос на ток с 20%-30%.
Охлаждащи ребра на касата: Увеличена повърхностна площ за естествена конвекция.
Изолационни материали с висока термална проводимост: Покрития с силиконова гума, за да се намали термалното съпротивление.
Инженерни спецификации за приложение
Клас на защита: Обикновено IP54 за вътрешни условия, обновено до IP65 при влажни условия.
Устойчивост при късо-цепен режим: Съответствие с динамични и термални изискванията на IEC 61439.
Компенсация на разширяването: Разширителни съединения всяка 30-50 метра, за да се акомулира термичната деформация.
Широко използвани в данъчни центрове и промишлености за разпределение на висок ток, тези системи позволяват гъвкава компоновка и лесно разширяване чрез модуларен дизайн.
Изолирани шини
Изолираните шини обикновено се състоят от медни или алуминиеви плоски пръчки (една или повече за фаза, размерът им се определя от изискванията за ток), с всяка фаза, заключена в отделна заземена обвивка. Крайните точки на обвивката са свързани чрез шини, способни да пренасят пълния късо-цепен ток.Обвивката преди всичко предотвратява междифазни късо-цепни режими. Освен това тя унищожава магнитните полета, генерирано от токовете в проводниците: равен и противоположен ток, индуциран в обвивката, почти напълно нейтрализира електромагнитното поле.Често използваните изолационни медии включват въздух и SF₆.
LV система за разпределение на шини
В инсталации с ниско напрежение, системите за разпределение на шини предлагат икономически решение за разпределение на енергия, доставяйки множество устройства и свързващи щитове или трансформатори, както е показано на фигура 5.
Система за разпределение на шини
Системата за разпределение на шини е предварително съставена конфигурация, която домакинства плоски проводници (фаза и нейтрал) в един метален корпус.В системите за разпределение на шини, отвличането на мощност се постига чрез стандартизирани отвличащи единици, които се свързват на предварително определени позиции във вътрешността. Тези единици позволяват извличане на мощност чрез съвместими защитни устройства.
Преимущества в сравнение с кабелни системи:
