Kõrval- ja ülekandevoolusid HV ja EHV paigaldustes

Mis on elektriline busbaar?

Elektriline busbaar on johtur või johturite komplekt, mille ülesanne on koguda sissetulevate kanalite kaudu tulevat elektrienergiat ja jagada seda väljaminevate kanalite vahel. Funktsionaalselt toimib see kõrvale- ja sissevoolva ströömi koondamise ja jagamise keskpunktina.

Välisbusbaari paigaldused

Kõrgepinge (KV), erakõrgepinge (EKP) ja välismajutusega keskpinge (MP) süsteemides kasutatakse tavaliselt paljastatud busbaare ja ühendusi, mis on saadaval tübbi- või lõigistatud juhekonfiguratsioonides:

• Tübbibusbaared: Nende toetavad veerandinsulatoorid (tavaliselt keramiik) pakkuvad suurt mehaanilist tugevust ja paremat koronaolendi vastupidavust.

• Lõigistatud juhebusbaared: Need on kindlalt paigaldatud surmadega, sobivad suure venituse nõudevatele paigaldustele.

(Ülaltoodud konfiguratsioonide näited on illustreeritud Joontes 1 ja 2.)

Busbaared lülitesüsteemide paigaldamiseks

Lülitesüsteemide busbaared valmistatakse tavaliselt vaskust, aluminiumi või aluminiumi alliaane (nt Al-Mg-Si sarja) ning paljastatud busbaaride olulisemad omadused hõlmavad:

• Geomeetrilisi parameetreid

• Tübbijohturid: välimine läbimõõt ja seinapaksus

• Lõigistatud juhed: nominatiivne ristlik pindala

• Mehaanilisi omadusi

• Venituse/kokkurõhu/põletuse tugevus

• Põletuse vastupidavus

• Ristlõige ja inertmoment

• Ströömitõke

• Määratud strööm: määratakse materjali vastupanuvõime ja soojuslahendamise tingimuste järgi.Kuna paljastatud johturid sõltuvad õhukattest, ei ole määratud pingeväärtus peamisel valikutel.

Busbaari ühenduste tehnoloogia

Busbaari seadmetega lõpetamiseks on vajalikud spetsiaalsed ühenditükid, nagu illustreeritakse Joonte 3. Tavalised konfiguratsioonid hõlmavad:

• Pultsinnaühendid: Kerge jõupingestumisega kontrollitud pultsinaid kasutavad tiibid, mis nõuavad kontaktipinna vastupidavuse haldamist, et vältida ülemkütet.

• Laienemisühendid: Kompenseerivad soojuse laienemist, vähendades struktuurset pingete konsentratsiooni.

• Ülemineku terminaalid: Lahendavad erinevate materjalide (nt vask-aluminiuvi liidete) vahel elektrokeemilist korroosiooni.

Ühenduse disain peab vastama:

• Temperatuuri tõusu kontaktipinna standarditele (nt IEC 61439)

• Materjalide ühilduvuse käsitlemisele (nt tinapint vask-aluminiuvi üleminekul)

• Mehaanilise stabiilsusele lühikese tsirkuti eletrodünaamiliste jõudude korral

Inseneriringimused

Keskpinge/kõrgepinge lülitesüsteemi busbaaride süsteemidele on vaja integreeritud disaini:

• Soojuse haldus: Optimeeritud õhuvool või sundsoojendus temperatuuri tõusu kontrollimiseks

• Dünaamiline stabiilsus: Struktuurile integritus lühikese tsirkuti eletrodünaamiliste jõudude korral

• Keskkonnakaitse: IP3X või kõrgema sisseminekukaitse, mis vastab töökeskkonnale

Need meetmed tagavad ühiselt usaldusväärse energia edastamise ja pikema seadme tööaega.

Nendes süsteemides, mis on laialdaselt kasutusel andmekeslustes ja tööstuslikes tööstusharudes suure ströömi jaoks, võimaldab modularne disain paindliku paigutuse ja lihtsa laiendamise.
Vask-vaski ühenduste korral kasutatakse bronsti ühenditükke; aluminiuvi-aluminiuvi ühenduste korral peaksid kasutama aluminiuvi alliaani ühenditükke; ja vask-aluminiuvi ühenduste korral on kohustuslikud bimetallilised ühenditükid, et vältida elektrolüüsilt tingitud korroosiooni.
Isolateeritud busbaarid & juhtsüsteemid
Sisesüsteemides keskpinge (MP) ja madalpinge (MP) paigaldustes, eriti kui kõrvutatakse suure ströömi ja piiratud ruumi, on busbaare tavaliselt mahaldatud metallilistes kahtlastes mehaanilise kaitse ja isolatsiooni huvides.See disain vähendab busbaaride soojuse lahendamist piiratud õhuvoolu ja radiatsioonikaotuste tõttu, mis viib ströömi määrade oluliselt madalamale tasemele, kui on vaba õhus paigaldatud. Ventileeritud kahtlased võivad kasutuda ströömi määrade vähendamiseks.

Tehniliste üksikasjade analüüs

• Erinevate materjalide ühendite elektrokeemiline kaitse

• Vask-vaski liidete korral: Bronsti ühenditükid (tinabrass või aluminiiumbronss) suurendavad kontakti usaldusväärsust massilise lahenduse tugevdamise kaudu, vältides puhta vaski kreeprelaksatsiooni.

• Aluminiuvi-aluminiuvi liidete korral: 6061-T6 aluminiuvi alliaani ühenditükid käivitatakse vanustamiskäsitluse kaudu, et tagada oksiidi filmi stabiilsus.

• Vask-aluminiuvi üleminekute korral: Bimetallilised ühenditükid kasutavad plahvatuskiitusmehaanismi või brasuurimist (nt vask-aluminiuvi komposiitsed ribad) blokeerima elektrokeemilisi korroosiooniteid.

• Soolaste busbaaride soojuse halduse probleemid
  Termiline vastupidavuse analüüs: Kahtlaste poolt moodustatud õhuruumid vähendavad termilist läbilaskevõimet 30%-50%.
  Kompensatsioonilahendused:
  

• Sundsoojendus: Sisemised ventiladtorid suurendavad ströömitõket 20%-30%.

• Kahtlase külmuskülg: Suurendatud pindala loodusliku konveektsiooni jaoks.

• Kõrge termiline läbilaskevõimega isolatsioon: Silikoongumi katte kasutamine termilise vastupidavuse vähendamiseks.

• Inseneriringimispäringud
  

• Kaitseklass: Tavaliselt IP54 sisesüsteemide jaoks, niiskete tingimuste korral uuendatakse IP65'iks.

• Lühikese tsirkuti vastupidavus: Vastav IEC 61439 dünaamiliste ja soojuslike stabiilsuse nõuetega.

• Laienemise kompenseerimine: Laienemisühendid igas 30-50 meetris soojuse muutuse akomodeerimiseks.

Nendes süsteemides, mis on laialdaselt kasutusel andmekeslustes ja tööstuslikes tööstusharudes suure ströömi jaoks, võimaldab modularne disain paindliku paigutuse ja lihtsa laiendamise.

Isolateeritud busbaarid

Isolateeritud busbaarid koosnevad tavaliselt vasku või aluminiumi platjoonest (üks või mitu fasi, suurus ströömi nõuetega), kus iga fasi on eraldi maadetud kaeltes. Kaelte otsed on ühendatud lühikese tsirkuti määratud platjoontega, mis suudavad viia täieliku veafströömi.Kaelte peamiseks ülesanneteks on vältida faasidevahelist lühikese tsirkuti. Lisaks nullib see johturite ströömi poolt tekitatud magnetvälju: kaeltes tekitatud võrdne ja vastupidine strööm neutraliseerib elektromagnetvälja peaaegu täielikult.Levinud insuleerivad meediumid hõlmavad õhku ja SF₆.

Madalpinge busbaarijuhtsüsteemid

Madalpinge paigaldustes pakuvad busbaarijuhtsüsteemid kuluefektiivset lahendust energiaedastamiseks, tarnides mitmeid seadmeid ja ühendades lülitermikuid või transforimate, nagu näidatakse Joonte 5.

Busbaarijuhtsüsteemid

Busbaarijuhtsüsteem on eelvarustatud konfiguratsioon, mis sisaldab platjoone (faasi ja neutraali) ühes metallilises kahtlas.Johtsüsteemides saavutatakse energiatoomine standardsete toometükkide kaudu, mis ühenduvad etteantud asukohtadel johtsüsteemi küljes. Need ühendid võimaldavad energiatoomist vastavate kaitsete kaudu.

Eelised kaabelisüsteemide suhtes:

• Kuluefektiivsus & paigaldamise efektiivsus

• Ökonoomsemad suure ströömi rakenduste jaoks: Väljendab paralleelsed ühekordsete kaabelite vajadust, et rahuldada ströömi määrade, pingevahemiku ja dipi nõuded.

• Vähendab ülemkütetuse riski: Vältib soojuse kogunemist kaabelipakkides, mis võivad põhjustada lühikese tsirkuti.

• Mehaaniline eelis

• Pikkvennustabiliteet: Nõuab minimaalset kiinnitust, vähendades paigaldamisaega.

• Väljendab kaabelitoetuse struktuure: Minimiseerib metallstruktuuride vajadust.

• Ruumi- & hoolduse eelised

• Lubab paigalduse järel energiaga seotud muudatusi (johtsüsteemi määrade piires).

• Soodstab jagamispunktidest lihtsalt ümberpaigutamist.

• Facilitates süsteemi laiendamist.

• Vähendab lülitermiku lõppmõõtmise ruumi.

• Väljendab kaabeli ühendusi: Vähendab kontaktipinna vastupidavust ja katkemiskohti.

• Omaduslik toometükkide disain:

• Lisa eelised

• Aesthetiline atraktiivsus nähtavatel aladel.

• Uuesti kasutamine: Võib dekontsereerida ja ümber paigutada.

• Parandatud tulekahju vastupidavus: Metallkahtlased takistavad tulelevi.