Ръководство за спецификации на шини за разпределение на електроенергия и избор на номинален ток

В днешния свят на системите за разпределение на електроенергия е от съществено значение да се избере подходящата шина. През последните почти 20 години Kinto е работила с инженери и отделите за набавки, за да разбере техническите изисквания към спецификациите на шините. Независимо каква система проектирате — промишлени контролни системи, възобновяеми източници на енергия или системи за пренос на електроенергия — трябва да знаете как спецификациите на шините съответстват на действителната токопроводимост. Ето четири ключови аспекта.

Избор на материал и неговото влияние върху токопроводимостта

Първо трябва да изберете материала – най-често използваните днес са мед и алуминий. Благодарение на отличната си проводимост медта може да пренася 1,5 пъти по-голям ток от алуминиевата шина с еквивалентно напречно сечение. Следователно медта е първият ви избор при приложения с ограничено пространство. Алуминият е по-лек и по-евтин, но за пренасяне на същия ток изисква приблизително два пъти по-голямо напречно сечение в сравнение с медта – това може да е важен фактор, ако теглото е основно ограничение и ако пътят на тока също е значителен. Разстоянието, което шината трябва да измине, и температурата на околната среда (която оказва значително влияние върху ефективността на отвеждането на топлината от шината – обикновено повишението с около 30 °C е добър ориентировъчен показател) имат решаващо значение за избора на материала.

Геометрични фактори, определящи реалните номинални стойности

Формата помага за преодоляване на топлинните загуби, които намаляват номиналния ток. Затова плоска шина със същата площ на напречното сечение като квадратна шина може да пренася по-голям ток, тъй като има по-голяма повърхност за охлаждане. Също така препоръчваме на клиентите да обръщат внимание на ориентацията: вертикалното монтиране осигурява по-добро охлаждане чрез конвекция в сравнение с хоризонталното монтиране. Паралелната секция на шината също може да повлияе върху общата токова капацитетност – няколко по-тънки шини могат да пренасят по-голям общ ток от една по-дебела шина поради увеличената повърхност за охлаждане. Освен това, при честотите на силовата електроника трябва да се вземе предвид ефективната дълбочина на магнитната кожа. За повечето честоти на силовата електроника над 100 Hz се използват кухи или ламинирани шини. В нашите производствени центрове използваме високоточна машинна обработка за производството на широка гама геометрии. Това ни позволява да максимизираме повърхността за охлаждане, запазвайки едновременно изключително тесни допуски за последователна и възпроизводима производителност.

Изолация и екологични съображения

Типът изолация на шината по същество влияе върху максималния ток, който шината може да пренася безопасно. Оголени медни или алуминиеви проводници изискват достатъчни разстояния за изолация, докато изолираните шини са по-безопасни при инсталиране в близост една до друга, но имат тенденция да задържат топлина. Като обща насока изолираните шини често се намаляват с 15 % до 25 % от номиналната им мощност. Произведените от Kinto компоненти – независимо дали гъвкави изолирани шини или ламинирани медни шунти – ефективно балансират този компромис, като вземат предвид както изолационните, така и термичните характеристики. Екологичните фактори, които влияят върху термичните аспекти при инсталацията, могат да включват климатично контролирани вътрешни или външни корпуси, както и излагане на слънчева радиация. Прахът, влагата и агресивните среди могат да доведат до деградация на връзките и увеличаване на локалното съпротивление, което води до непропорционално локално затопляне. Изборът на висококачествени шини с оловно или сребърно покритие осигурява постоянна токова способност през целия жизнен цикъл на продукта дори в агресивни среди.

Практични стъпки за избор на правилния номинален ток

Първоначално определете максималната си непрекъсната товарна мощност за шинопровод и приложете коефициент на безопасност от двадесет и пет процента; този коефициент се прилага за нормални претоварвания и бъдещо разширение на системата. Сумата от тези два коефициента след това трябва да се сравни с изчислената ви максимална непрекъсната сила на тока. Изчислете допустимото повишаване на температурата въз основа на класа на изолацията в непосредствена близост до вашето оборудване за разпределение на електроенергия – обикновено стандартната максимална температура е 65 °C. Със зададените параметри можете да използвате приетите таблици за ампераж за вашия тип материал, конфигурация и форма. Не забравяйте, че болтовите връзки и съединения също увеличават съпротивлението в системата ви; в Kinto препоръчваме максимално увеличаване на размерите на връзките за шинопровод или внедряване на нашите фабрично произведени удължителни терминални системи с по-голяма контактна площ за пренос на ток. Винаги препоръчваме изпитания в реалната ви работна среда – както на място, така и в лаборатория – като окончателно потвърждение. При несигурност термичното изображение по време на първоначалното пускане в експлоатация осигурява най-доброто потвърждение, че шинопроводът ви работи в безопасни граници. Системите за управление на качеството на Kinto според ISO 9001 и IATF 16949 гарантират, че всеки шинопровод е правилно класифициран според предназначената му сила на тока и че характеристиките му са последователни във всички производствени серии.

Заключение

Изборът на идеалния материал, дизайн или форма на шината изисква балансиране на работната среда и електрическите параметри с характеристиките на материала. Правилният дизайн ще ви позволи да избегнете закупуването на недостатъчно голям проводник или прекомерните разходи за по-голям проводник или персонализирана медна шина. Нека нашият процес за преглед Kinto в производството, заедно с нашата ангажираност към непрекъснато подобряване, покажат точно как да изберете перфектната шина, за да отговори на вашите нужди. Разполагаме с възможността да произвеждаме ламинирани шунти за електрически двигател или нисковолтови шини за приложения в областта на разпределението на енергия.