Kupra Konduktoro Grandeco kontraŭ Temperatura Superrigardo en 145kV Izoliloj

La rilato inter la temperaturo-aŭstiga koranto de 145 kV-separilo kaj la grandeco de kupra konduktoro estas en la ekilibro de la kapablo por porti koranton kaj la efektiveco de varmovido. La temperaturo-aŭstiga koranto rilatas al la maksimuma daŭra koranto, kiun konduktoro povas porti sen superi sian specifan limon de temperaturo-aŭstigo, kaj la grandeco de la kupra konduktoro direktas influas ĉi tiun parametron.

Komprendi ĉi tiun rilaton komencas kun la fizikaj ecoj de la konduktora materialo. La kondukemecon, rezistivecon, kaj varmovdilan koeficienton de kupro determinas la varmovproduktadon sub ŝarĝo kaj la rapidon de varmovdisigado. Pliaj sekcio-areoj reduktas la rezistancon per unu longo, do generante pli malmulte da varmo je sama koranto. Ekzemple, kupra filo de 2,5 mm² montras pli malaltan temperaturo-aŭstigon ol filo de 1,5 mm² kiam ĝi portas 20 A.

Kiam oni elektas la grandeon de la konduktoro, tri klavaj faktoroj devas esti konsideritaj holiste:

• Ŝarĝaj karakterizoj, inkluzive la magnitudon kaj daŭron de koranta fluktuado. Equipamento kun ofaj startoj/stopoj aŭ mallongdaŭraj superraĵoj postulas konsideron de la efektoj de pasagaj temperaturo-aŭstigoj sur la izolado.

• Ambia temperaturo: Pli altaj ambiaj temperaturoj necesigas pli grandajn konduktorojn por kompensi la aldona varmov-streson.

• Instalmetodo: Fermigitaj konduktiloj oferas malbonan varmovdisigon; la grandeco de la konduktoro devus esti pligrandigita per minimume 20% kompare al malfermitaj instaladoj.

Kritaj limoj povas esti taksitaj uzante la formulon:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
kie I estas koranto, R estas rezistivo per unu longo, t estas tempo, m estas konduktora maso, kaj c estas specifa varmovkapacito. En praktiko, rapide-referencataj tabloj estas komune uzataj—ekzemple, ĉe 40°C ambia temperaturo, normaj BV-filoj havas la jenan amperkapablon: 1,5 mm² → 16 A, 2,5 mm² → 25 A, 4 mm² → 32 A.

Komunaj miskomprenajoj devas esti evitataj. Iuj supozas, ke simple pligrandigante la grandon de la konduktoro solvas supervarmon—sed malbona kontakto, oksidigo je konektoj, aŭ malstreĉitaj konektoj povas kaŭzi lokajn varmajn punktojn. En unu okazo, malbone presita 4 mm² kupra konekto atingis 120°C je nur 15 A, multe superi la korporan temperaturon-aŭstigon de 65°C de la konduktoro.

La pureco de kupro signife afektas la temperaturo-aŭstigon. Okseno-libera kupro (99,9% Cu) havas 8–12% pli malaltan rezistivecon ol reciklita kupro, ebligante ~10% pli altan korantkapablon je sama grandeco. Oni rekomendas uzi kupran filon konforman al GB/T 395 normoj por elektraj aplikoj.

Praktikaj aplikestrategioj povas esti strukturitaj en tri niveloj:

• Nivelo 1 ( Bazaj Konformigo): Elektu la grandon de la konduktoro bazitan sur 1,2× la nomita koranto.

• Nivelo 2 ( Dinamika Kompenso): Ajustu pro potencfaktoro—induktaj ŝarĝoj postulas 5–8% pli grandajn konduktorojn.

• Nivelo 3 ( Redundecdesigno): Reservu 20% korantomarginon sur kritaj cirkvitoj por neatenditaj superraĵoj.

Varmovdisigo povas esti plibonigita tra strukturaj kaj materialaj plibonigoj:

• Filamentaj konduktoroj oferas >30% pli grandan surfacan areon ol solid-kernaj filoj.

• Stankapado reduktas la kontaktresiston de 15–20%.

• En fermita ŝaltaparataro, anstataŭigante faskitajn kabelojn per kupraj busbaroj plibonigas la varmovdisigon de 40% dum reduktado de konektopunktoj.

Bazaj intervaloj impaktas la longtempan stabilecon. Kontrolu la streĉecon de konektoj ĉiu 500 operaciahoroj, uzu termografion por monitori la temperaturan distribuon, kaj rapide anstataŭigu oksidigitajn terminalojn. En humidaj medioj, apliku anti-rustigajn kovrojn por preveni elektrokemiajn degradadojn, kiuj pligrandigas la rezistanton.

Specialaj scenaroj demandas adaptitajn alirojn:

• Alta frekvenco equipamento (>1 kHz): La skin-effekto iĝas signifa; uzu plurajn paralelajn finajn filamentojn anstataŭ unu dikan konduktoron.

• Neekvilibra tri-faza sistemo: Grandigu la konduktorojn bazitan sur la plej alta fazkoranto; neutra konduktoro ne devus esti pli malgranda ol fazkonduktoroj.

Eksperimenta validigo estas esenca. Buvu testrigon kaj funkciigu ĉe 1,5× la nomita koranto por 2 horoj, registru la temperaturo-aŭstigajn kurbojn je kritaj punktoj. Akceptokriterioj: Ambia temp + Konduktora temperaturo-aŭstigo ≤ Termo-valoro de la izolado (ekz., ≤70°C por PVC).

La geometrio de la kabelaranĝo afektas la refreŝigon:

• Mantu la spacon ≥2× kabelodiametro por paralelaj vojoj.

• Vertikala instalado disigas varmon 15–20% pli bone ol horizontala vico—preferu por alta koranto-linioj.

• Minimuma fleksradialo devus esti ≥6× konduktora diametro por eviti lokan varmov-trapigon.

Montru la agadon de la konduktoro dinamike: sub normala uzo, la rezistivo de kupro pligrandigas ~0,5% jare. Post kvin jaroj, reevaluigu la amperkapablon. Instalu temperaturasensoron je kritaj nodoj kaj realigezaj avertlimoj.

Kupro-aluminiujaj transirmezoj bezonas specialan atenton. Galvanika korozio okazas je interfacioj de malsamaj metaloj—ĉiam uzu certigitajn du-metalecajn konektilojn kaj apliku oksidprotektan grasan. Unu analizo de substacia defekto montris, ke neprotektitaj Cu-Al mezoj en humida kondiĉo trioble pligrandigis la kontaktresistancon en tri monatoj, kondukante al fundiĝo.

Ankaŭ la falado de voltajo devas esti konsiderata, speciale en longaj vicoj. Certigu, ke la terminala voltajo restas ≥95% de la nominala valoro. Kiam ambaŭ limigoj pri temperaturmontono kaj voltajofalado aplikas, elektu la konduktilecon laŭ la pli severa postulo.

La termika rezisto de izolado gravas signife. La termika kondukiveco variiĝas larĝe—ekzemple, silikon-rubbero estas dufoje tiu de PVC, permesante 8–12% pli altan kuranton ĉe sama grandeco. Por alta-temperatura apliko, uzu XLPE (kruci-ligitan polietilenon) izoladon, certigitan por kontinua operacio ĝis 90°C.

Finfine, elektromagnetaj efektoj—hudeksefefto kaj proksimecefefto—reduktas la efektivan konduktilecan areon en AC-sistemoj. Por grandaj unu-kernaj konduktoroj, uzado de pluraj pli malgrandaj paralelaj konduktoroj estas pli efika por temperaturokontrolo ol unu supergranda.
Ni ofertas profesian kalkulilon—bonvolu viziti la sekcion Kalkulilo en nia retejo, se vi bezonas ĝin!