Vieglmetāla vedņa izmērs salīdzinājumā ar temperatūras kāpumu 145kV atslēgās
145 kV atslēgāmā un vaiju izmēra attiecība ir saistīta ar strāvas pārnesešanas spēju un siltuma izplatīšanas efektivitāti. Temperatūras pieauguma strāva atsaucās uz maksimālo nepārtraukto strāvu, ko vaijs var nodot, nesniedzot tā noteikto temperatūras pieauguma limitu, un vaija izmērs tieši ietekmē šo parametru.
Šīs attiecības izpratne sākas ar vaija materiāla fiziskajām īpašībām. Vaija elektrovedība, pretestība un termiskā izplešanās koeficients nosaka gan siltuma ģenerēšanos slodzes dēļ, gan siltuma izplatīšanās ātrumu. Lielāki priekšmetu laukumi samazina pretestību vienības garumā, tādējādi radot mazāk siltumu vienādā strāvā. Piemēram, 2,5 mm² vaijs rada zemāku temperatūras pieaugumu nekā 1,5 mm² vaijs, nododot 20 A.
Izvēloties vaija izmēru, jānovērtē trīs galvenie faktori:
Slodzes īpašības, tostarp strāvas svārstību apmērs un ilgums. Ierīcēm ar biežiem startiem/stopiem vai īslaicīgiem pārmērīgiem slodzes momentiem jāņem vērā pagaidu temperatūras pieauguma efekts uz izolāciju.
Apvidus temperatūra: Augstākas apvidus temperatūras prasa lielākus vaijus, lai kompensētu papildu termisko stresu.
Montāžas metode: Aizsargātās kanālu sistēmas piedāvā slikta siltuma izplatīšanu; vaija izmērs jāpalielina vismaz par 20% salīdzinājumā ar atvērtām montāžām.
Kritiskās atzīmes var aprēķināt, izmantojot formulu:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
kur I ir strāva, R ir pretestība vienības garumā, t ir laiks, m ir vaija masa, un c ir specifiskā siltuma kapacitāte. Praksē bieži izmanto ātrās atsauces tabulas—piemēram, 40°C apvidus temperatūrā standarta BV vaijiem ir šādas strāvas pārnesešanas spējas: 1,5 mm² → 16 A, 2,5 mm² → 25 A, 4 mm² → 32 A.
Jāizvairās no bieži sastopamiem kļūdainiem uzskatiem. Daži domā, ka vienkārši palielinot vaija izmēru, risinās pārsildīšanās problēma, bet sliktas kontaktpunktu savienojumu, savienojumu oksidēšanās vai lūza kontakti var izraisīt lokālas karstuma punktus. Viņa gadījumā, nepareizi apstrādāts 4 mm² vaija savienojums sasniedza 120°C tikai 15 A, pārsniedzot vaija kopējo temperatūras pieaugumu 65°C.
Vedlīgas dzelzs tīrība būtiski ietekmē temperatūras pieaugumu. Bezskābes dzelzs (99,9% Cu) pretestība ir 8–12% zemāka nekā atkritumu dzelzs, ļaujot ~10% lielākai strāvas pārnesešanas spējai vienādā izmērā. Ieteicams izmantot dzelzs vaiju, kas atbilst GB/T 395 standartiem elektriskām lietotnes.
Praktiskas lietošanas stratēģijas var strukturēt trīs līmeņos:
Līmenis 1 (Pamata sakritība): Izvēlaties vaija izmēru, balstoties uz 1,2× nominālajai strāvai.
Līmenis 2 (Dinamiska kompensācija): Uzlabojiet spēja faktoru—induktīvām slodzēm nepieciešami 5–8% lielāki vaiji.
Līmenis 3 (Redundance dizains): Rezervējiet 20% strāvas rezervi kritiskajām shēmām, lai apturētu neparedzētus pieaugumus.
Siltuma izplatīšana var tikt uzlabota, izmantojot strukturālus un materiālus uzlabojumus:
Strandēti vaiji piedāvā >30% lielāku virsmas laukumu nekā solid-core vaiji.
Tīns plāksne samazina kontaktpretestību par 15–20%.
Aizsargātās pārslēgšanas iekārtās, aizvietojot apvienoto kabeļus ar dzelzs busbariem, siltuma izplatīšana uzlabojas par 40%, samazinot savienojumu punktus.
Uzturēšanas intervāli ietekmē ilgtermiņa stabilitāti. Pārbaudiet savienojumu ciešumu katros 500 darbības stundās, izmantojiet termisko kameru, lai monitorētu temperatūras sadalījumu, un ātri aizstājiet oksidētus kontaktus. Ūdensraisā vidē piestipriniet pretkorozijas apklājumu, lai novērstu elektrokimisku degradāciju, kas palielina pretestību.
Speciālie scenāriji prasa pielāgotus pieejas:
Augstfrekvences ierīces (>1 kHz): Kaudze kļūst nozīmīga; izmantojiet vairākus paralēlus detaļus, nevis vienu biezu vaiju.
Nesakārtotas trīs fāzes sistēmas: Izvēlieties vaiju izmēru, balstoties uz augstāko fāzes strāvu; nulle vaiju nedrīkst būt mazāka nekā fāzes vaiji.
Eksperimentālais apstiprinājums ir būtisks. Izveidojiet testa iekārtu un darbiniet 1,5× nominālajā strāvā 2 stundas, ierakstot temperatūras pieauguma krivu kritiskajos punktos. Pieņemšanas kritēriji: Apvidus temperatūra + Vaija temperatūras pieaugums ≤ Izolācijas termiskā robeža (piemēram, ≤70°C PVC).
Kabeļu izkārtojuma ģeometrija ietekmē jaunākošanu:
Uzturiet atstarpi ≥2× kabeļa diametrs paralēlām gājieniem.
Vertikāls instalējums labāk jaunāso par 15–20% nekā horizontāls maršrutējums—preferējiet augstām strāvām.
Minimālais izliekuma rādiuss jābūt ≥6× vaija diametram, lai izvairītos no lokālas siltuma uztveršanas.
Dinamiski monitorējiet vaija novecošanos: normālā lietošanā dzelzs pretestība palielinās aptuveni 0,5% gadā. Pēc pieciem gadiem, pārērtējiet strāvas pārnesešanas spēju. Instalējiet temperatūras sensorus kritiskajos mezglus un ievadiet reāllaika brīdinājumu robežas.
Veselālu-miedzgabara pārejas savienojumiem jāpievērš īpaša uzmanība. Galvaniskā korozija notiek dažādu metālu saskarēs—vienmēr izmantojiet sertificētus dvimetālus savienojumus un piemērojiet oksidēšanas novēršanas smaržu. Viena apgādnes neveiksmju analīze parādīja, ka nemainītos Cu-Al savienojumi mitrā vidi trīs mēnešos palielināja kontaktresistenci trīs reizes, kas noveda pie sakrituma.
Arī sprieguma kritums ir jāņem vērā, it īpaši garākos maršrutā. Pārliecinieties, ka terminālais spriegums paliek vismaz 95% no nominālā vērtībā. Ja piemērojamās temperatūras pieauguma un sprieguma krituma ierobežojumi tiek ņemti vērā, izvēlieties vadietāju diametru atkarībā no stingrākajiem prasībām.
Izolācijas termiskā pretestība ir svarīga. Termiskā strāvaspēja var būt ļoti atšķirīga—piemēram, silikonrumburs ir divreiz labāks nekā PVC, ļaujot līdz 8–12% augstāku strāvu vienāda izmēra apstākļos. Augstām temperatūrām izmantojiet XLPE (kryštalizētu polietilēnu) izolāciju, kas ir licenzēta nepārtrauktam darbam līdz 90°C.
Visbeidzot, elektromagnētiskie efekti—auda efekts un blīvības efekts—samazina efektīvo vadietāju laukumu AC sistēmās. Lieliem vienvadniekiem ir efektīvāk izmantot vairākus mazākus paralēlos vadietājus, lai kontrolētu temperatūru, nevis vienu pārmērīgi lielu.
Mēs piedāvājam profesionālu kalkulatoru—lūdzu, apmeklējiet Kalkulatora sadaļu mūsu tīmekļa vietnē, ja to vajāt!
