for matere med moderate karakterer, si opp til 600/800A, er kabler foretrukket, mens for høyere karakterer (over 1000A) er preferansen å velge faste ledere (LT bussystemer) på grunn av sikkerhet, pålitelighet, vedlikehold, kostnad, utseende og enkel håndtering. For større karakterer, flere kabler kan bli uhåndterlig og vanskelig å vedlikeholde og kan presentere problemer med å finne feil. De faste forbindelsene som strekker seg fra forsyningssiden til mottaksenden gjennom busstenger kalles busskanaler. Disse bus barer er plassert i et metall kabinett.
den største bekymringen vil være å håndtere store strømmer i stedet for spenninger. Store Strømmer er vanskeligere å håndtere enn spenninger på grunn av gjensidig induksjon mellom ledere og også mellom leder og innkapsling. Denne artikkelen utdyper typer metall lukkede bussystemer og deres designparametere for å velge riktig størrelse på lederseksjonene og busskapslene for en nødvendig strømgrad og systemspenning.
Typer Av Metall-Lukket Bussystemer
et bussystem kan være en av følgende typer, avhengig av dens anvendelse:
-Ikke-segregert
-Isolert fase
-Stigende strømnettet (vertikale bussystemer)
-Overhead buss (horisontal buss system)
Ikke-segregert fasebuss system
i denne konstruksjonen er alle bussfasene plassert i en metallisk kabinett med tilstrekkelig avstand mellom dem og også med kabinettet, men uten barrierer mellom fasene som vist i figur-1. Å være levende, er det mest brukte metodikk for ALLE TYPER LT-systemer.
Segregert fasebuss system
i denne konstruksjonen er alle fasene plassert i en metallisk kabinett som tidligere, men med en metallisk barriere mellom hver fase som vist i figur-2. De metalliske barrierene gir den nødvendige magnetiske skjermingen og isolerer samleskinnene magnetisk fra hverandre.
kabinettet kan være AV MS Eller Aluminiumslegering, og de valgte barrierene kan være av samme metall som kabinettet. Formålet med å gi en metallisk barriere er ikke bare å skjule fasene mot kortslutning, men også for å redusere effekten av nærhet av en fase på den andre ved å arrestere det elektriske feltet produsert av de nåværende bærelederne i selve barrieren. Det fungerer nå som et kabinett med et interleaving arrangement som balanserer feltene produsert av lederne i betydelig grad og tillater bare et moderat felt i rommet.
Disse brukes vanligvis til høyere karakterer 3000A og over på alle spenningssystemer. Disse i motsetning til tidligere, foretrekkes på ET HT-system.
Isolert Fase Buss (IPB) system
Brukes for svært store karakterer 10.000 A og over. I denne konstruksjonen er lederne i hver fase plassert i et separat ikke-magnetisk metallkapsling for å isolere dem helt fra hverandre med følgende fordeler.
– det eliminerer fase til fase feil.
– det minimerer nærhetseffekter mellom hovedstrømbærende ledere i de tilstøtende faser til nesten null på grunn av magnetisk skjerming.
-bussystemet er enkelt å håndtere, bøye og installere.
Stigende nett (Vertikalt bussystem)
Brukes i vertikal formasjon for å levere individuelle etasjer i en høyhus. Den stiger fra bunnen av bygningen og går til toppetasjen. For å redusere kostnadene, kan karakterene være i synkende rekkefølge etter hver tredje eller fire etasjer, som etter hver etasje belastningen av gulvet vil bli redusert.
Overhead buss (horisontal buss system)
I Motsetning til en høy stigerør, går overhead buss systemet horisontalt, under taket i en passende høyde, for å distribuere strøm til lys og små lastpunkter. I en overhead samleskinne system, kan strømmen tappes fra en rekke punkter for å levere lasten punkter like under den gjennom en plug-in boks analogt med det som brukes på en stigende strømnettet.
Designparametere og Servicebetingelser For Et Metall Lukket Bussystem
et bussystem vil bli tildelt følgende karakterer
-Nominell spenning
-Nominell frekvens
-Nominell isolasjonsnivå
-Strømfrekvensspenning tåler
-Impulsspenning tåler
-Kontinuerlig maksimal vurdering
-Nominell kort tid nåværende vurdering
-Nominell øyeblikkelig toppverdi av feilstrømmen
-Varighet Av Feilen
Kortslutningseffekter
formålet er å bestemme minimumsstørrelsen på strømførende ledere og bestemme montering ordning.
en kortslutning resulterer i en overdreven strøm på grunn av lav impedans av den defekte kretsen mellom forsyningskilden og feilen. Denne overdrevne strømmen resulterer i overdreven varme i de nåværende bærelederne, som dermed genererer elektromagnetiske effekter og elektrodynamiske krefter av tiltrekning og avstøtning mellom lederne og deres monteringsstruktur. Disse kreftene fordeles jevnt over lederens lengde.
effekten av en kortslutning fremover krever at disse to faktorene (termiske effekter og elektrodynamiske krefter) vurderes ved utforming av størrelsen på de nåværende bærelederne og deres monteringsstruktur, som inkluderer mekaniske støtter, type isolatorer og type maskinvare, i tillegg til lengdeavstanden mellom støttene og gapet mellom fase til faseledere.
Termiske effekter
ved normale avbruddsenheter varer feilstrømmen i opptil 1 sek. Denne tiden er for kort til å tillate varmespredning fra lederen gjennom stråling eller konveksjon. Den totale varmen som genereres på en feil, vil dermed bli spredt av lederen selv. Lederens størrelse bør derfor være slik at temperaturstigningen under en feil vil opprettholde sin endetemperatur under nivået der lederens metall vil begynne å myke. Aluminium, det mest brukte metallet for strømkabler, overhead-og distribusjonslinjer eller LT – og HT-koblingsutstyr og busskanalapplikasjoner, begynner å mykne ved en temperatur på rundt 180-200 grader. C.
Som regel, på en feil, en sikker temperaturstigning på 100 grader.C over den tillatte endetemperaturen på 85 grader.C eller 90 grader.C av lederen under normal drift, dvs. opp til 185 grader.C – 190 deg.C under feiltilstand anses sikker og tatt som grunnlag for å bestemme størrelsen på lederen.
den sveisede delen som ved de fleksible leddene, bør også være trygg opp til denne temperaturen og bør ikke brukes til dette formålet der messinglodding foretrekkes.
For å bestemme minimumsstørrelsen på lederen For et nødvendig Nivå Isc for å ta hensyn til de termiske effektene alene, brukes følgende formel til å bestemme minimumsstørrelsen på lederen for et hvilket som helst feilnivå.
hvor
qt = temperaturstigning I 0C
Isc = symmetrisk feilstrøm I A
a = tverrsnittsareal av lederen (mm2)
a20= temperaturkoeffisient av motstand ved 20 0C
0,00403 for ren Aluminium
0,00363 For Aluminiumlegeringer
0,00393 for rent kobber
q = driftstemperatur for lederen der feilen oppstår i 0c
k = 1,166 for aluminium og 0,52 for kobber
T = varighet av feil (i sekunder)
eksempel-1: For Å Bestemme minimumsstørrelsen på lederen for et feilnivå på 50kA i ett sekund For En Aluminiumsleder, forutsatt at temperaturstigningen er 100 grader.C og den innledende temperaturen på lederen ved øyeblikk av feil 85 deg.C, tverrsnittet av lederen ville være
100 = (1.166/100) * (50000/A) 2. (1+0.00403*85) *1
ved å løse a = 625,6 mm2 for ren Aluminium
= 617,6 mm2 for legeringer av Aluminium
= 416 mm2 for rent kobber
Elektrodynamiske effekter:
kortslutningsstrømmen er generelt asymmetrisk og inneholder EN DC-komponent. DC-komponenten, selv om den varer i bare tre eller fire sykluser, skaper en sub forbigående tilstand og forårsaker overdreven elektro-dynamiske krefter mellom de nåværende bærelederne. Monteringsstrukturen, skinnestøttene og festene blir utsatt for disse elektrodynamiske kreftene. Selv om denne kraften bare er kortvarig, kan den forårsake permanent skade på komponentene og må vurderes ved utforming av det nåværende bæresystemet og dets monteringsstruktur. Maksimal kraft i flate samleskinner kan uttrykkes ved
Fm = Estimert maksimal dynamisk kraft som kan utvikle seg i et enkelt-eller trefasesystem på en feil
ISC = rms-verdi av den symmetriske feilstrømmen i ampere
k = romfaktor, som er 1 for sirkulære ledere.
for rektangulære ledere kan den bli funnet fra romfaktorgraf (figur-3) som svarer til (s-a)/(a+b)
hvor
S = senteravstand mellom to faser i mm
a = plass okkupert av lederne av en fase i mm
b = lederens bredde i mm
Se eksempel-6
Designhensyn
-omgivelsestemperatur
-størrelsen på kabinettet
-spenningsfall
-hud-og nærhetseffekt
omgivelsestemperatur
for høyere omgivelsestemperaturer bør strømkapasiteten reduseres for å opprettholde samme slutt temperatur under kontinuerlig drift (derating). Endetemperaturen For Aluminium regnes som sikker ved 85-90 grader.C, hvor metallet ikke forringes eller endrer sin mekaniske styrke over en lang driftsperiode. Tabell-1 viser de tillatte driftstemperaturene for de ulike delene av et bussystem. Tabell – 2 viser de-rating faktorer for en høyere omgivelsestemperatur eller en lavere temperaturstigning for den samme endetemperatur på henholdsvis 850c eller 900c.
størrelsen på kabinettet
kabinettet til bussystemet gir kjøleflaten for varmespredning. Størrelsen har en viktig betydning for temperaturstigningen av ledere og dermed påvirke deres nåværende bæreevne. Kabinetteffekten og ventilasjonsforholdene i omgivelsene der kabinettet er installert, bør derfor vurderes ved utforming av et bussystem. Forholdet mellom arealet av de nåværende bærelederne til tverrsnittsarealet av kabinettet vil gi grunnlag for å bestemme varmeavledningseffekten. Tabell-3 foreslår scenariet for de omtrentlige dissipasjonsfaktorene som kan betraktes som sannsynlige avklassifiseringer for et bussystem under forskjellige forhold. (For å bli videreført)…
