Шина и конектори во инсталации на високо и екстремно високо напонско напонување

Што е електрична бусбара?

Електричната бусбара е проводник или скуп од проводници дизајнирани за собирање на електрична енергија од входни фидери и дистрибуција на излезни фидери. Функционално, служи како јазел каде што входниот и излезниот ток конвергираат, делувајќи како централен хаб за агрегација и дистрибуција на енергија.

Инстантации на отворени бусбаре

Во високоволтни (HV), екстра-високоволтни (EHV) и отворени средноволтни (MV) системи, обично се користат големи бусбаре и конектори, со проводници достапни во цилиндрична или многожична конфигурација:

• Цилиндрични Бусбаре: Поддржани со колонни изолатори (обично керамички), овие нудат висока механичка чепестост и превосходна отпорност на корона.

• Многожични Бусбаре: Секирани со засипни клампи, идеални за инсталации кои бараат гибкост на големи простори.

(Примери на горенаведените конфигурации се прикажани на слики 1 и 2.)

Бусбаре за инсталации на комутациони опреми

Комутационите бусбаре обично се изработуваат од мед, алуминиум или алуминиумски легури (на пример, Al-Mg-Si серија), со ключни карактеристики на големите бусбаре вклучуваат:

• Геометриски параметри

• Цилиндрични проводници: Внешен пречник и длабочина на стената

• Многожични проводници: Номинална површина на пресекот

• Механички својства

• Отпорност на растегнување/сукнување/савивање

• Отпорност на склопување

• Моментен модул и момент на инерција

• Способност за пренос на ток

• Номинален ток: Определен од резистивноста на материјалот и условите за исипување на топлина. Бидејќи голите проводници се полагаат на воздухна изолација, номиналната напонска вредност не е главен критериум за избор.

Технологија за поврзување на бусбаре

Дедикативни конектори се неопходни за завршување на бусбарите до опрема, како што е прикажано на слика 3. Типични конфигурации вклучуваат:

• Поврзувања со болци: Жестоки јазли секирани со болци под контрола на момента, што бара управување со контактната отпорност за спречување на прекуване.

• Експанзивни јазли: Компенсираат термичкото експандирање, намалувајќи концентрацијата на структурни стресови.

• Транзитни терминали: Обработуваат електрохемиски корозија помеѓу различни материјали (на пример, мед-алуминиум интерфејси).

Дизајнот на поврзувањето мора да се согласува со:

• Стандарди за контактна површина за температурско повеќе (на пример, IEC 61439)

• Третмани за компатибилност на материјалите (на пример, тен-плакирање за мед-алуминиумски транзиции)

• Механичка стабилност под електродинамички силе на кратко поврзување

Инженерски размислувања

Средноволтни и високоволтни комутациони бусбарски системи бараат интегриран дизајн за:

• Термичко управување: Оптимизирана конвекција на воздух или притиснато хладење за контрола на температурското повеќе

• Динамичка стабилност: Структурна целост под електродинамички силе на кратко поврзување

• Заштита од околината: Заштита IP3X или поголема за поклопување со оперативни околини

Овие мерки заедно осигуруваат надежна трансмисија на енергија и продолжено временско живеење на опремата.

Широко користени во податочни центрови и индустријски планиња за дистрибуција на ток со високи токови, овие системи овозможуваат флексибилна распоредба и лесно проширтување преку модуларен дизајн.
За мед-мед поврзувања, се користат бронзови конектори; за алуминиум-алуминиум поврзувања, треба да се применат алуминиумски легурни конектори; а за мед-алуминиум поврзувања, би-метални конектори се задолжителни за спречување на корозија поради електролитски ефекти.
Изолирани бусбаре & трункинг системи
Во унутрешни средноволтни (MV) и нисковолтни (LV) инсталации - особено каде што постојат високи токови и ограничено пространство - бусбарите често се заклучуваат во метални куќи за механичка заштита и изолација.Овој дизајн го намалува исипувањето на топлина од бусбарите поради ограничена циркулација на воздух и загуби од радијација, што резултира со значително нижи токови од оневозможениот ток за слободен воздух. Вентилирани куќи можат да се користат за минимизирање на намалувањето на токот.

Анализа на технички детали

• Електрохемиска заштита за поврзувања на различни материјали

• Мед-мед поврзувања: Бронзови конектори (тин-бронза или алуминиум-бронза) го подобруваат контактот со чврсто растворно јачење, спречувајќи релаксација на чистата мед.

• Алуминиум-алуминиум поврзувања: Конектори од легура 6061-T6 алуминиум преминуваат старење за осигурување на стабилност на оксидна филма.

• Мед-алуминиум транзиции: Би-метални конектори користат експлозивно сварување или паяње (на пример, мед-алуминиум композитни бари) за блокирање на патеки за электрохемиска корозија.

• Термички предизвици во заклучени бусбаре
  Анализа на термичка отпорност: Воздушните преливи формирани од куќи го намалуваат термичкиот проводник за 30%-50%.
  Решенија за компенсација:
  

• Притиснато хладење со воздух: Внатрешните вентилатори го зголемуваат капацитетот за пренос на ток за 20%-30%.

• Хладење со перки на куќи: Повеќе површина за природна конвекција.

• Изоловни материјали со висока термичка проводност: Силиконски гумни покриви за намалување на термичката отпорност.

• Инженерски спецификации за применување
  

• Класа на заштита: Обично IP54 за унутрешни околини, ажурирано до IP65 во влажни услови.

• Издрживост на кратко поврзување: Соответствува на динамичките и термичките стандарди на IEC 61439.

• Компенсација на експандирање: Експанзивни јазли на секои 30-50 метри за прилагодување на термичката деформација.

Широко користени во податочни центрови и индустријски планиња за дистрибуција на ток со високи токови, овие системи овозможуваат флексибилна распоредба и лесно проширтување преку модуларен дизајн.

Изолирани бусбаре

Изолираните бусбаре обично се состојат од медни или алуминиумски плоски бари (един или повеќе по фаза, димензионални според барањата за ток), со секоја фаза заклучена во посебно земљиште. Крајните делови на земљиштето се поврзуваат со бари со кратко поврзување со капацитет за носење на полни грешки на ток.Земљиштето првенствено ги предотвраќа межуфазни кратки поврзувања. Додека, тоа ги отменува магнетните полиња генерирања од проводниците: еднаков и противоположен ток индуциран во земљиштето го нейтрализира електромагнетното поле скоро потполно.Заемни изолативни медиуми вклучуваат воздух и SF₆.

LV Бусбарски трункинг системи

Во нисковолтни инсталации, бусбарските трункинг системи нудат костефективно решение за дистрибуција на енергија, доставувајќи многу уреди и поврзувајќи комутациони табли или трансформатори, како што е прикажано на слика 5.

Бусбарски трункинг системи

Бусбарски трункинг систем е предварително собрана конфигурација која ги содржи плоски проводници (фаза и нутрален) во една метална куќа.Во трункинг системите за фидери, дистрибуцијата на енергија се постигнува преку стандардизирани единици за повлекување, кои се поврзуваат на преопределени позиции по должината на трункингот. Овие единици овозможуваат повлекување на енергија преку компатибилни заштитни уреди.

Префрла пред кабелските системи:

• Костефективност и ефикасност на инсталација

• Повеќе економски за применувања со високи токови: Елиминира потребата за паралелни једнојачни каблови за исполнување на стандардите за ток, пад на напон и пад на напон.

• Намалува ризикот од прекуване: Избегнува нагрев во пакети од каблови што може да доведе до кратко поврзување.

• Механичко превосходство

• Стабилност на долги простори: Бара минимални фиксирачки, што го намалува времето за инсталација.

• Елиминира структурите за поддршка на каблови: Минимизира потребата за металски работи.

• Префрла во простор и одржување

• Прифатлива за промени на енергијата по инсталација (внатре во рейтингот на трункингот).

• Овозможува лесно преместување на точки за дистрибуција.

• Фасилитира проширтување на системот.

• Намалува просторот за застопување на комутационите табли.

• Елиминира поврзувањата на каблови: Намалува контактната отпорност и точките на недостаток.

• Флексибилен дизајн за повлекување:

• Додатни предности

• Естетичка привлекателност во видливи области.

• Можливост за повторна употреба: Може да се демонтира и премести.

• Подобрен огнен одпор: Металните куќи го ограничуваат ширењето на оган.