Magas és nagyon magas feszültségű telepítésekben használt vezetékcsomagok és kapcsolók

Mi az Elektromos Busz?

Az elektromos busz egy vezető vagy vezetők készlete, amelynek feladata az elektrikus energia beérkező tápegységekből történő gyűjtése és a kimenő tápegységekre való elosztása. Függvényileg szolgál csomópontként, ahol a belépő és kilépő áramok találkoznak, működve központi hubként az energia összegyűjtésére és elosztására.

Külső Busz Telepítések

A magasfeszültségű (MF), extra-magasfeszültségű (EMF) és külső közepesfeszültségű (KF) rendszerekben általában használnak nyers buszokat és kapcsolókat, a vezetők hengeres vagy többdrótúj formában érhetőek el:

• Hengeres Buszok: Oszlopizolátorok (általában kerámia) támogatásával, ezek nagy mechanikai erőt és kiváló koronaellenállást nyújtanak.

• Többdrótúj Buszok: Halottvég-karcolókkal rögzítve, ideális nagy területen történő rugalmasság esetén.

(A fenti konfigurációk példái láthatók az 1. és 2. ábrán.)

Buszok Kötőkészülékekhez

A kötőkészülékek buszai általában rézből, alumíniumból vagy alumínium-alumínium ligából (pl. Al-Mg-Si sorozat) készülnek, a nyers buszok kulcsfontosságú jellemzői között:

• Geometriai Paraméterek

• Hengeres vezetők: Külső átmérő és falvastagság

• Többdrótúj vezetők: Nominális keretezet

• Mechanikai Tulajdonságok

• Nyíró/nyomó/hajlító erősség

• Buklázásellenállás

• Szakaszmodulus és tehetetlenségnyomaték

• Áramviselő Kapacitás

• Rendszeres áram: A anyag ellenállását és a hővezetési feltételeket határozza meg. Mivel a nyers vezetők levegőizolációt használnak, a rendszeres feszültség nem elsődleges kiválasztási kritérium.

Busz Kapcsolási Technológia

Dedikált kapcsolók szükségesek a buszok eszközökhöz való végrehajtásához, ahogy az 3. ábra mutatja. Tipikus konfigurációk között vannak:

• Csavaros kapcsolatok: Rugalmatlannal karcolva, forgatónyomaték-ellenőrzött csavarokkal, amelyeknél a kapcsolódási ellenállás kezelése szükséges, hogy elkerülje a túlzott melegedést

• Kiterjesztési csapágyok: Hőbővülés kompenzálása, a szerkezeti stresszes koncentrációk enyhítése

• Átmeneti terminálok: Különböző anyagok (pl. réz-alumínium interfészek) közötti elektrokémiai rost kezelése

A kapcsolatok tervezése megfeleljenek:

• Hőmérséklet-emelési kapcsolati területi normák (pl. IEC 61439)

• Anyagkompatibilitási kezelés (pl. tinazált réz-alumínium átmenetek)

• Rövidzárló elektrodinamikai erők alatti mechanikai stabilitás

Mérnöki Megfontolások

A közepes/magasfeszültségű kötőkészülékek buszsorrendszereinek integrált tervezése szükséges:

• Hőkezelés: Optimalizált levegőkonvekció vagy kényszerített hűtés a hőmérséklet-emelés ellenőrzésére

• Dinamikai stabilitás: Rövidzárló elektrodinamikai erők alatti szerkezeti integritás

• Környezetvédelem: IP3X vagy annál magasabb behatolásvédelem, amely illeszkedik a működési környezethez

Ezek a intézkedések együttesen biztosítják a megbízható áramellátást és a hosszabb berendezési élettartamot.

Széles körben használt adatközpontokban és ipari létesítményekben nagy áramú áramellátáshoz, ezek a rendszerek rugalmasságot és könnyű bővítést tesznek lehetővé moduláris tervezésük révén.
Réz-réz kapcsolatok esetén bronz kapcsolókat használnak; alumínium-alumínium kapcsolatok esetén alumíniumligájú kapcsolókat alkalmaznak; réz-alumínium kapcsolatok esetén bi-fém kapcsolók szükségesek, hogy megakadályozzák a lehullást okozó elektrolitikus hatásokat.
Izolált Buszok & Trunking Rendszerek
A belső közepesfeszültségű (KF) és alacsonyfeszültségű (AF) telepítésekben - különösen, ha nagy áramok és korlátozott tér közös létezik - a buszok gyakran fémmetszetekben záródnak mechanikai védelem és izoláció érdekében.Ez a tervezés csökkenti a busz hőledését a korlátozott levegőáram és a sugárzásveszteségek miatt, ami jelentősen alacsonyabb áramértékeket eredményez, mint a szabad levegőben történő telepítések. Lefúvott metszetek segíthetnek minimalizálni az áramcsökkenést.

Technikai Részletek Elemzése

• Elektrokémiai Védelem Különböző Anyagok Kapcsolataihoz

• Réz-réz kapcsolatok: Bronz kapcsolók (tinabronz vagy alumíniumbronz) megbízható kapcsolódást biztosítanak szilárd oldatmegoldásos erősítés révén, megakadályozva a tiszta réz hanyatlását.

• Alumínium-alumínium kapcsolatok: 6061-T6 alumíniumligájú kapcsolók időskodási kezelést kapnak, hogy stabilizálják az oxidfilmet.

• Réz-alumínium átmenetek: Bi-fém kapcsolók robbanásválasztásos vagy bronzolásos (pl. réz-alumínium összetett sávok) módszerekkel blokkolják az elektrokémiai rost útvonalait.

• Hőkezelési Kihívások Zárólapos Buszokban
  Hőellenállás elemzése: A zárólapok által kialakított levegőrések 30%-50%-kal csökkentik a hővezetési képességet.
  Kiegyenlítő megoldások:
  

• Kényszerített levegőhűtés: Belső ventilátorok 20%-30%-kal növelik az áramviselő kapacitást.

• Zárólap hűtőharangok: Növelt felszín természetes konvekcióhoz.

• Magas hővezető izoláció: Szilikon gumi bevonat, hogy csökkentse a hőellenállást.

• Mérnöki Alkalmazási Specifikációk
  

• Védelmi osztály: Általában IP54 belső környezetekben, nedves környezetben IP65-re fejlesztve.

• Rövidzárló ellenállás: Az IEC 61439 dinamikus és hőstabilitási követelményeinek megfelelő.

• Kiterjesztési kompenzálás: Kiterjesztési csapágy minden 30-50 méterenként, hogy kompenzálja a hőbővülést.

Széles körben használt adatközpontokban és ipari létesítményekben nagy áramú áramellátáshoz, ezek a rendszerek rugalmasságot és könnyű bővítést tesznek lehetővé moduláris tervezésük révén.

Izolált Buszok

Az izolált buszok általában réz vagy alumínium lapos sávokból állnak (egy vagy több fázisban, az áramigények szerint méretezve), mindegyik fázis külön-külön földelő metszetben van. A metszet végpontjai rövidzárló-értékű sávokkal vannak összekötve, amelyek képesek a teljes hibára vonatkozó áramot viselni.A metszet főleg inter-fázis rövidzárlást akadályozza. Ezenkívül, a vezető áramok által generált mágneses mezőket is kiejti: a metszetben indukált egyenlő és ellentétes irányú áram majdnem teljesen neutralizálja az elektromágneses mezőt.Gyakori izoláló médiumok a levegő és a SF₆.

AF Busz Trunking Rendszerek

Az alacsonyfeszültségű telepítésekben a busz trunking rendszerek költséghatékony megoldást nyújtanak az áramellátáshoz, több eszköz ellátására, és váltók vagy transzformátorok közötti kapcsolatra, ahogy az 5. ábra mutatja.

Busz Trunking Rendszerek

A busz trunking rendszer előre összeállított konfiguráció, amely lapos sávvezetőket (fázis és neutrális) egyetlen fémmetszetben foglal magában.A truncking rendszerekben a tápegységből való áramleválasztást standardizált leválasztó egységekkel érik el, amelyek a trunking mentén előre meghatározott helyeken kapcsolódnak. Ezek az egységek engedélyezik az áram leválasztását kompatibilis védelmi eszközökkel.

Előnyök a Kábelekkel Szemben:

• Költséghatékonyság & Telepítési Hatékonyság

• Nagyobb áramú alkalmazások esetén gazdaságosabb: Kivitelezik a párhuzamos egymagú kábelek igényét, amelyek az áramértékeket, a feszültség-lehullást és a dip igényeit teljesítik.

• Csökkenti a túlzott melegedés kockázatát: Elkerüli a kábelcsomagokban fellépő hőlépet, ami rövidzárlóhoz vezethet.

• Mechanikai Előnyök

• Hosszú távú stabilitás: Minimális rögzítés, ami csökkenti a telepítési időt.

• Kivitelezik a kábel támogató szerkezetek igényét: Csökkenti a fémmunka igényét.

• Tér és Karbantartási Előnyök

• Engedélyezi a telepítés utáni áramváltozásokat (a trunking értékei között).

• Lehetővé teszi a szállítási pontok könnyű újraberendezését.

• Könnyíti a rendszer bővítését.

• Csökkenti a váltók végződési térét.

• Kivitelezik a kábelkapcsolatok igényét: Csökkenti a kapcsolódási ellenállást és a hibapontokat.

• Rugalmas leválasztási tervezés:

• További Előnyök

• Estetikai vonzalom látható területeken.

• Újrafelhasználható: Lebontva és újra telepíthető.

• Növekedett tűzellenállóság: A fém metszetek tartalmazzák a tűz terjedését.