கோப்பர் கடத்தியின் அளவு மற்றும் 145kV டிச்கானெக்டர்களில் வெப்ப உயர்வு
145 kV டிஸ்கனெக்டரின் வெப்பநிலை அதிகரிப்பு மின்னோட்டத்திற்கும் காப்பர் கண்டக்டரின் அளவிற்கும் இடையேயான தொடர்பு மின்னோட்ட திறனை கடத்தும் திறனுக்கும் வெப்பம் சிதறல் திறனுக்கும் இடையேயான சமநிலையை சார்ந்தது. குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை உயர்வு எல்லையை மீறாமல் ஒரு கண்டக்டர் தொடர்ச்சியாக கடத்தக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டமே வெப்பநிலை உயர்வு மின்னோட்டம் எனப்படுகிறது. காப்பர் கண்டக்டரின் அளவு இந்த அளவீட்டை நேரடியாக பாதிக்கிறது.
இந்த தொடர்பை புரிந்துகொள்வது கண்டக்டர் பொருளின் இயற்பியல் பண்புகளிலிருந்து தொடங்குகிறது. காப்பரின் கடத்துதிறன், மின்தடைத்திறன் மற்றும் வெப்ப விரிவாக்க கெழு ஆகியவை சுமையின் கீழ் உருவாகும் வெப்பம் மற்றும் வெப்பம் சிதறும் வீதம் இரண்டையும் தீர்மானிக்கின்றன. பெரிய குறுக்கு வெட்டு பரப்பளவுகள் அலகு நீளத்திற்கான மின்தடையைக் குறைக்கின்றன, இதனால் அதே மின்னோட்டத்தில் குறைந்த வெப்பம் உருவாகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 20 A ஐ கடத்தும்போது 2.5 mm² காப்பர் கம்பி 1.5 mm² கம்பியை விட குறைந்த வெப்பநிலை உயர்வைக் காட்டுகிறது.
கண்டக்டர் அளவைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, மூன்று முக்கிய காரணிகளை ஒட்டுமொத்தமாக மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்:
சுமை பண்புகள், மின்னோட்ட அலைவு அளவு மற்றும் கால அளவு உட்பட. அடிக்கடி தொடங்கும்/நிறுத்தும் அல்லது குறுகிய கால மிகஅதிக சுமையுடன் கூடிய உபகரணங்களுக்கு காப்புப் பொருளில் ஏற்படும் தற்காலிக வெப்பநிலை உயர்வு விளைவுகளை கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை: அதிக சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலைகள் கூடுதல் வெப்ப அழுத்தத்தை ஈடுசெய்ய பெரிய கண்டக்டர்களை தேவைப்படுத்துகின்றன.
நிறுவல் முறை: மூடிய குழாய்கள் குறைந்த வெப்பம் சிதறலை வழங்குகின்றன; திறந்த நிறுவல்களை ஒப்பிடும்போது கண்டக்டர் அளவை குறைந்தபட்சம் 20% அதிகரிக்க வேண்டும்.
பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி முக்கியமான எல்லைகளை மதிப்பிட முடியும்:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
இதில் I மின்னோட்டம், R அலகு நீளத்திற்கான மின்தடை, t நேரம், m கண்டக்டரின் நிறை, மற்றும் c குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன். நடைமுறையில், விரைவான குறிப்பு அட்டவணைகள் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன—எடுத்துக்காட்டாக, 40°C சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலையில், ஸ்டாண்டர்ட் BV கம்பிகளுக்கான மின்னோட்ட திறன் பின்வருமாறு: 1.5 mm² → 16 A, 2.5 mm² → 25 A, 4 mm² → 32 A.
பொதுவான தவறான கருத்துகளை தவிர்க்க வேண்டும். சிலர் கண்டக்டர் அளவை அதிகரிப்பது வெப்பமடைவதை தீர்க்கும் என எண்ணுகின்றனர்—ஆனால் மோசமான முனைத் தொடர்பு, இணைப்புகளில் ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது தளர்வான இணைப்புகள் உள்ளூர் சூடான புள்ளிகளை உருவாக்கலாம். ஒரு சந்தர்ப்பத்தில், மோசமாக கிரிம்ப் செய்யப்பட்ட 4 mm² காப்பர் இணைப்பு 15 A இல் மட்டுமே 120°C ஐ எட்டியது, கண்டக்டரின் மொத்த வெப்பநிலை உயர்வான 65°C ஐ விட மிகவும் அதிகம்.
காப்பர் தூய்மை வெப்பநிலை உயர்வை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பாதிக்கிறது. ஆக்சிஜன்-இல்லா காப்பர் (99.9% Cu) மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட காப்பரை விட 8–12% குறைந்த மின்தடைத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, அதே அளவில் ~10% அதிக மின்னோட்ட திறனை வழங்குகிறது. மின்சார பயன்பாடுகளுக்கு GB/T 395 தரநிலைகளுக்கு இணங்கிய காப்பர் கம்பியை பயன்படுத்துவது பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
நடைமுறை பயன்பாட்டு உத்திகளை மூன்று அடுக்குகளாக அமைக்கலாம்:
அடுக்கு 1 (அடிப்படை பொருத்தம்): 1.2× தரப்பட்ட மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப கண்டக்டர் அளவை தேர்ந்தெடுக்கவும்.
அடுக்கு 2 (ஈர்ப்பு ஈடுசெய்தல்): பவர் ஃபேக்டருக்கு ஏற்ப சரிசெய்தல்—ஈர்ப்பு சுமைகளுக்கு 5–8% பெரிய கண்டக்டர்கள் தேவை.
அடுக்கு 3 (மிகைத்திறன் வடிவமைப்பு): எதிர்பாராத மின்னோட்ட உச்சத்திற்காக முக்கிய சுற்றுகளில் 20% மின்னோட்ட மார்ஜினை காப்பாக்கவும்.
அமைப்பு மற்றும் பொருள் மேம்பாடுகள் மூலம் வெப்பம் சிதறலை மேம்படுத்தலாம்:
ஸ்ட்ராண்டட் கண்டக்டர்கள் திட கோர் கம்பிகளை விட >30% அதிக பரப்பளவை வழங்குகின்றன.
தின்-பூச்சு தொடர்பு மின்தடையை 15–20% குறைக்கிறது.
மூடிய ஸ்விட்ச்கியரில், கட்டப்பட்ட கேபிள்களை காப்பர் பஸ்பார்களாக மாற்றுவது இணைப்பு புள்ளிகளை குறைப்பதுடன், வெப்பம் சிதறலை 40% மேம்படுத்துகிறது.
பராமரிப்பு இடைவெளிகள் நீண்டகால நிலைத்தன்மையை பாதிக்கின்றன. இணைப்பு இறுக்கத்தை 500 இயக்க மணிநேரத்திற்குப் பிறகு ஆய்வு செய்யவும், வெப்ப பரவலை கண்காணிக்க தெர்மல் இமேஜிங்கைப் பயன்படுத்தவும், ஆக்சிஜனேறிய முனைகளை உடனடியாக மாற்றவும். ஈரமான சூழல்களில், மின்னியல் சிதைவைத் தடுக்க எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும் முன் எதிர்ப்பு பூச்சுகளை பயன்படுத்தவும்.
சிறப்பு சூழ்நிலைகள் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட அணுகுமுறைகளை தேவைப்படுத்துகின்றன:
அதிக அலைவெண் உபகரணங்கள் (>1 kHz): ஸ்கின் விளைவு முக்கியமாகிறது; ஒரு தடித்த கண்டக்டருக்கு பதிலாக பல இணை மெல்லிய ஸ்ட்ராண்டுகளை பயன்படுத்தவும்.
சமநிலையற்ற மூன்று-கட்ட அமைப்புகள்: அதிகபட்ச கட்ட மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப கண்டக்டர்களை அளவிடவும்; நியூட்ரல் கண்டக்டர்கள் கட்ட கண்டக்டர்களை விட சிறியதாக இருக்கக்கூடாது.
சோதனை சரிபார்ப்பு அவசியம். ஒரு சோதனை ஏற்பாட்டை உருவாக்கி 1.5× தரப்பட்ட மின்னோட்டத்தில் 2 மணி நேரம் இயக்கி, முக்கிய புள்ளிகளில் வெப்பநிலை உயர்வு வளைவுகளை பதிவு செய்யவும். ஏற்றுக்கொள்ளுதல் நிபந்தனைகள்: சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை + கண்டக்டர் வெப்பநிலை உயர்வு ≤ காப்புப் பொருளின் வெப்ப தரநிலை (எ.கா., PVC க்கு ≤70°C).
கேபிள் அமைவிட வடிவமைப்பு குளிர்விப்பை பாதிக்கிறது:
இணை ஓட்டங்களுக்கு கேபிள் விட்டத்திற்கு ≥2× இடைவெளியை பராமரிக்கவும்.
கிடைமட்ட வழித்தடத்தை விட செங்குத்து நிறுவல் 15–20% சிறப்பாக வெப்பத்தை சிதற்றுகிறது—அதிக மின்னோட்ட கோடுகளுக்கு விரும்பத்தக்கது.
உள்ளூர் வெப்பம் சிக்கிக்கொள்வதை தவிர்க்க குறைந்தபட்ச வளைவு ஆரம் கண்டக்டர் விட்டத்திற்கு ≥6× இருக்க வேண்டும்.
இயல்பான பயன்பாட்டில், காப்பரின் மின்தடை ஆண்டுக்கு ~0.5% அதிகரிக்கிறது. ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, மின்னோட்ட திறனை மீண்டும் மதிப்பீடு செய்யவும். முக்கிய முனைகளில் வெப்பநிலை சென்சார்களை நிறுவி, நேரலை எச்சரிக்கை எல தங்க-விரிச்சல் இணைப்புகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க மனவிலை தேவை. வேறுபட்ட உலோக இணைப்புகளில் விரிச்சல் அழிவு நிகழ்கிறது—எப்பொழுதும் சர்டிபிகட்டப்பட்ட இரு-உலோக இணைப்புகளையும் எதிர்மின் அழிவு நீக்கும் ஊதலையும் பயன்படுத்தவும். ஒரு உ/ம் விாக விபரிப்பு விளக்கத்தில், பாதுகாப்பு இல்லாத தங்க-விரிச்சல் இணைப்புகள் அதிக ஆந்தவான நிலைகளில் மூன்று மாதங்களில் தொடர்பு எதிர்ப்பு மூன்று மடங்கு அதிகரித்து, அதனால் அதிர்வு ஏற்பட்டது. மின்னழிவும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், பெரிய தூர இணைப்புகளில் குறிப்பாக. இறுதி மின்னழிவு நிலையான மதிப்பின் ≥95% வரை தாக்கத்தில் தாமாக இருக்க வேண்டும். வெப்ப உயர்வு மற்றும் மின்னழிவு கட்டுப்பாடுகள் இரண்டும் பொருந்தும் போது, கடுமையான தேவையை நிறைவு செய்யும் இணைப்பு அளவைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். தூய்மைப்பெற்ற வெப்ப எதிர்ப்பு மிகவும் முக்கியம். வெப்ப பரவல் வெவ்வேறாக இருக்கிறது—உதாரணமாக, சிலிகோன் ரப்பர் பிவிசி இரண்டு மடங்கு அதிகமாக உள்ளது, அதனால் அதே அளவில் 8–12% அதிக மின்னோட்டத்தை அனுமதிக்கிறது. உயர் வெப்ப பயன்பாடுகளுக்கு, தொடர்ந்து 90°C வரை பயன்படுத்தக்கூடிய குறுக்கு இணைக்கப்பட்ட பாலித்தீன் (XLPE) தூய்மைப்பெற்றத்தைப் பயன்படுத்தவும். செயற்கையாக, வெக்ட்ரோ பிரभாவங்கள்—வெளிப்புற பிரभாவம் மற்றும் அண்மைப்பிரிவு பிரভாவம்—மின்னோட்ட அமைப்புகளில் செயல்படும் அமைப்பின் பெரிய தளத்தைக் குறைக்கிறது. பெரிய ஒரு மைய இணைப்புகளுக்கு, ஒன்றில் அதிக அளவு இணைப்பை பயன்படுத்துவதை விட பல சிறிய இணை இணைப்புகளைப் பயன்படுத்துவது வெப்ப கட்டுப்பாட்டிற்கு மிகவும் செயல்பாடு தரும்.
நாங்கள் ஒரு தொழில்நுட்ப கணக்கிடும் உபகரணத்தை வழங்குகிறோம்—நீங்கள் அதை தேவைப்பட்டால் எங்கள் வலைத்தளத்தில் கணக்கிடும் பகுதியை பாருங்கள்!
