BUSDUCTシステム設計パート1

適当な評価の送り装置のために、600/800Aまで言って下さい、ケーブルはより高い評価のために(1000Aの上で)好みは安全、信頼性、維持、費用、出現および処理の容易さの理由で固体コンダクター(LTバスシステム)を選択することであるが、好まれる。 より大きい評価のために、より多くのケーブルは扱いにくく、維持しにくくなり、欠陥の位置の問題を示すかもしれません。 電源側からバスバーを介して受信側に拡張された固体接続は、バスダクトと呼ばれます。 これらの母線は薄板金のエンクロージャで収容される。

主な懸念事項は、電圧ではなく大電流に対処することです。 大電流は、導体間および導体とエンクロージャ間の相互誘導のために、電圧よりも取り扱いが困難です。 この記事では、必要な電流定格とシステム電圧のための導体セクションとバスエンクロージャの正しいサイズを選択するために、金属密閉バスシステムの種類とその設計パラメータについて詳しく説明します。

金属封入バスシステムの種類

バスシステムは、その用途に応じて、次のいずれかのタイプにすることができます:

-非分離
-分離
-分離相
-上昇主電源(垂直バスシステム)
-オーバーヘッドバス(水平バスシステム)

非分離相バスシステム

この構造では、すべてのバス相は、図に示すように、それらの間に十分な間隔を持つ一つの金属製のエンクロージャに収容されているが、エンクロージャとの間に障壁はない。1. 鮮やかで、それはすべてのタイプのLTシステムのための最も広く利用された方法です。

分離相バスシステム

この構造では、すべての相は、図-2に示すように、各相の間に金属障壁を有する、以前のように一つの金属筐体に収容されています。 金属障壁は必須の磁気保護を提供し、母線を互いに磁気的に隔離する。

筐体はMSまたはアルミニウム合金であり、選択された障壁は筐体と同じ金属であることができます。 金属障壁を提供する目的は、短絡に対して相を覆うだけでなく、障壁自体内の電流搬送導体によって生成される電界を阻止することによって、一方の相の近接の影響を低減することでもある。 それは実質的な程度にコンダクターによって作り出される分野のバランスをとり、スペースの適当な分野だけ許可するインターリーブの整理のエンクロージャのように今作動する。

これらはすべての電圧システムでより高い評価3000Aのためにそしてそれ以上に一般に使用される。 前者とは異なり、これらはHTシステム上で好まれる。

絶縁相バス(IPB)システム

10,000A以上の非常に大きな定格に使用されます。 この構造では各段階のコンダクターは別の非磁気金属エンクロージャで次の利点とのそれらを互いに完全に隔離するために収容される。

-相間フォルトを排除します。
-それは磁気保護による隣接した段階の主要な現在の運送コンダクター間の近さの効果をほとんどゼロに最小にします。
-バスシステムは扱い易く、曲がり易く、取付け易い。

ライジングメイン(垂直バスシステム)

高層ビルの個々の床を供給するために垂直フォーメーションで使用されます。 それは建物の底から上昇し、最上階に実行されます。 コストを削減するために、格付けは、すべてのフロアの後にそのフロアの負荷が低減されるように、すべての三、四階の後に減少した順序であってもよい。

オーバーヘッドバス(水平バスシステム)

高ライザーとは異なり、オーバーヘッドバスシステムは、軽量で小さな負荷点に電力を分配するために、適切な高さで天井 頭上式の母線システムでは上昇の本管で使用されるそれに類似した差込式箱を通してそれの下で負荷ポイントをちょうど供給するために、力は

金属密閉バスシステムの設計パラメータとサービス条件

バスシステムには、以下の定格

-定格電圧
-定格周波数
-定格絶縁レベル
-電力周波数電圧耐
-インパルス電圧耐
-連続最大定格
-定格短時間電流定格
-定格モーメンタリピーク値故障電流
-故障の持続時間

短絡効果

目的は、電流を運ぶ導体の最小サイズを決定し、取り付けを決定することです アレンジ。

短絡は、電源と障害との間の障害回路のインピーダンスが低いため、過剰な電流を引き起こします。 この過剰な電流は、電流を運ぶ導体に過度の熱をもたらし、導体とその実装構造との間に電磁効果および電気力学的引力および反発力を発生させる。 これらの力は、導体の長さにわたって均一に分布しています。

今後の短絡の影響は、電流搬送導体のサイズとその実装構造を設計する際に、サポート間の縦方向の距離と相間導体間のギャップに加えて、機械的なサポート、絶縁体の種類、ハードウェアの種類を含むこれら二つの要因(熱効果と電気動的力)を考慮する必要があります。

熱影響

通常の割り込みデバイスでは、故障電流は最大1秒間続きます。 この時間は、放射または対流を介して導体からの熱放散を可能にするには短すぎます。 したがって、故障で発生した全熱は導体自体によって放散されます。 したがって、導体のサイズは、故障中の温度上昇が、導体の金属が軟化し始めるレベル以下の端部温度を維持するようにする必要があります。 アルミニウム、送電線のための最も広く利用された金属、頭上式伝達および配分ラインまたはLTおよびHTの開閉装置アセンブリおよびバス管の塗布は、およそ180-200のdegの温度で柔らかくなり始める。 C.

原則として、故障時には100℃の安全な温度上昇があります。85のdegの正当な終わりの温度の上のC。Cか90のdeg。正常なサービスの間のコンダクターのCすなわち、185までのdeg。C-190度。障害状態の間のCは安全考慮され、基礎としてコンダクターのサイズを定めるために取られます。

フレキシブルジョイントなどの溶接部もこの温度まで安全でなければならず、真鍮はんだ付けが好ましいこの目的には使用しないでください。

熱効果のみを考慮するために必要なレベルIscの導体の最小サイズを決定するには、次の式を使用して、任意の故障レベルの導体の最小サイズを決定

ここで、
qt=0Cの温度上昇
Isc=aの対称故障電流
a=導体の断面積(mm2)
a20=20 0Cにおける抵抗の温度係数
0.00403純アルミニウム
0.00363アルミニウム合金
0.00393純銅
q=0Cで故障が発生する導体の動作温度
k=アルミニウムの場合は1.166、銅の場合は0.52
T=故障の持続時間(秒)

例-1: 温度上昇を100degと仮定して、アルミニウム導体の故障レベルが50kAの1秒間の導体の最小サイズを決定する。Cおよび欠陥85のdegの瞬間のコンダクターの最初の温度。Cは、コンダクターの横断面あります

100 = (1.166/100) * (50000/A)2. (1+0.00403*85) *1
純粋なアルミニウムのためのa=625.6mm2を解くことによって
=617.6mm2アルミニウムの合金のための
=416mm2純粋な銅のための

電気動的効果:

短絡の流れは一般に非対称的で、DCの部品を含んでいます。 DC成分は、3〜4サイクルしか持続しませんが、サブ過渡状態を作成し、電流搬送導体間に過剰な電気動的力を引き起こします。 取付構造、母線サポートおよび締める物はこれらの電気力学力に服従します。 この力は瞬間的なものに過ぎませんが、部品に永久的な損傷を与える可能性があり、電流搬送システムとその実装構造を設計する際に考慮する必 平らな母線の最高力はによって表現されるかもしれません

Fm=故障の単相または三相システムで発生する可能性のある推定最大動的力
ISC=アンペアでの対称故障電流のrms値
k=スペースファクタ、円形導体の場合は1

矩形導体の場合、(S-a)/(a+b)

に対応するスペースファクタグラフ(図-3)から見つけることができます

ここで、

s=二相間の中心間隔mm
a=一相の導体が占める空間mm
b=導体の幅mm

例6を参照してください。

設計上の考慮事項

-周囲温度
-エンクロージャのサイズ
-電圧降下
-皮膚と近接効果

周囲温度

周囲温度

周囲温度を高くするには、電流容量 連続操作(軽減)の間の同じ端の温度。 アルミニウムのための終わりの温度は85-90のdegで安全考慮される。Cは、金属が長期間にわたって機械的強度を劣化させたり変化させたりすることはありません。 表-1に、バスシステムの各種部品の許容動作温度を示します。 表-2は、周囲温度が高い場合と、同じ端部温度が850℃または900℃の場合の温度上昇が低い場合の脱定格係数をそれぞれ示しています。

エンクロージャのサイズ

バスシステムのエンクロージャは、放熱のための冷却面を提供します。 そのサイズにコンダクターの温度の上昇の重要な軸受けがこうして現在の収容量に影響を与えるためにあり。 したがって、バスシステムを設計する際には、エンクロージャが設置されている周囲のエンクロージャ効果と換気条件を考慮する必要があります。 エンクロージャの断面積に対する電流搬送導体の面積の比は、放熱効果を決定するための基礎を提供する。 表-3は、異なる条件下でのバスシステムの可能性のある脱定格と考えることができるおおよその散逸係数のシナリオを示しています。 (継続するには)…

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