डिज़ाइन में बसबार की धारा वहन क्षमता की सटीक गणना कैसे करें

सही बसबार आकार का चयन करना इसकी धारा वहन क्षमता की सटीक गणना से शुरू होता है। यदि बसबार का आकार छोटा है, तो यह अत्यधिक गर्म हो जाएगा, ऊर्जा की हानि होगी और अंततः प्रणाली विफल हो सकती है। एक बड़े आकार का बसबार भी इतना ही अवांछनीय है, क्योंकि यह सामग्री का अपव्यय करता है, अनावश्यक भार जोड़ता है और उत्पादन लागत बढ़ाता है। एक दी गई धारा को सुरक्षित रूप से वहन करने के लिए तांबे या एल्युमीनियम के बसबार के आकार का निर्धारण करते समय कई कारकों को ध्यान में रखा जाता है। यह मार्गदर्शिका चार प्रमुख कारकों का सारांश प्रस्तुत करती है में बसबार धारा रेटिंग गणना और व्यावहारिक मार्गदर्शिका के लिए बनाना करता है सटीक और विश्वसनीय इंजीनियरिंग निर्णय।

अनुप्रस्थ काट और धारा अनुमति के बीच के संबंध को समझें

बसबार का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल धारा वहन क्षमता निर्धारित करने के लिए सबसे मौलिक पैरामीटर है। एक बड़ा अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल अधिक धारा की अनुमति देता है के प्रति प्रवाह ,इलेक्ट्रॉन पथों की संख्या में वृद्धि और ऊष्मा के क्षरण के लिए बड़े सतह क्षेत्रफल के कारण ion । हालाँकि, अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और धारा अनुमति के बीच का संबंध रैखिक नहीं है। अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल को दोगुना करने से धारा अनुमति दोगुनी नहीं हो जाती, क्योंकि ऊष्मा उत्पादन ion धारा के वर्ग (I²R हानि) के समानुपाती होता है। व्यवहार में, इंजीनियर अक्सर मानक धारा क्षमता तालिकाओं का संदर्भ लेते हैं जो आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बसबार के लिए संदर्भ वर्तमान रेटिंग प्रदान करें। उदाहरण के लिए, सामान्य मुक्त-वायु परिस्थितियों के तहत, लगभग 10 वर्ग मिमी के अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाला एक छोटा तांबे का बसबार कई दसियों एम्पियर की धारा वहन कर सकता है, जबकि 100 वर्ग मिमी का तांबे का बसबार अक्सर कई सैकड़ों एम्पियर की धारा वहन कर सकता है। हालांकि, सटीक धारा रेटिंग केवल अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल पर ही निर्भर नहीं करती है, बल्कि बसबार के आयामों, वातावरण के तापमान, अनुमत तापमान वृद्धि, स्थापना विधि, अंतराल और शीतलन परिस्थितियों पर भी निर्भर करती है। एल्युमीनियम की चालकता लगभग तांबे की चालकता की 60 प्रतिशत होती है, और इसलिए समान धारा को संचालित करने के लिए एल्युमीनियम चालक का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल अधिक होता है। कस्टम बसबार के लिए, किंटो अपने ग्राहकों के साथ सहयोग करके आदर्श अनुप्रस्थ काट का निर्धारण करता है जो पूरा करें s स्थान और भार प्रतिबंधों को ध्यान में रखते हुए विद्युत प्रदर्शन आवश्यकताएं

तापमान वृद्धि और वातावरणीय परिस्थितियों को ध्यान में रखें

वर्तमान-वहन क्षमता एक निश्चित मान नहीं है। यह बसबार के अधिकतम अनुमेय तापमान वृद्धि और बसबार के आसपास के वातावरण के तापमान के साथ भिन्न होती है। प्रत्येक बसबार में प्रतिरोध हानि होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊष्मा उत्पादन होता है। इस ऊष्मा को इस प्रकार विसरित किया जाना चाहिए कि वह विद्युत रोधन श्रेणी को पार न करे या सुरक्षा के लिए कोई खतरा न उत्पन्न करे। सामान्य डिज़ाइन तापमान वृद्धि वातावरण से 30–65 °C होती है। यदि किसी आवरण के अंदर का वातावरण तापमान पहले से ही 50 °C है, तो धारा रेटिंग को काफी कम करना आवश्यक है। उच्च वातावरण तापमान आमतौर पर अनुमेय धारा वहन क्षमता को कम कर देते हैं, जबकि सुधारित शीतलन स्थितियाँ इसे काफी बढ़ा सकती हैं। दूसरी ओर, यदि बल प्रवाहित वायु या प्रत्यक्ष ऊष्मा सिंकिंग के माध्यम से शीतलन सुधारा जाता है, तो क्षमता में वृद्धि की जा सकती है। डिज़ाइन चरण में, किंटो ग्राहकों को बसबार के अपेक्षित संचालन वातावरण और अधिकतम अनुमेय तापमान को निर्धारित करने की सिफारिश करता है, ताकि बसबार का अंतिम उत्पाद वास्तविक दुनिया की स्थितियों पर, आदर्श स्थितियों पर नहीं, आधारित हो।

एसी अनुप्रयोगों के लिए त्वचा प्रभाव और निकटता प्रभावों पर विचार करें

कई डिज़ाइनों में केवल डीसी या कम आवृत्ति वाले एसी को ही ध्यान में रखा जाता है, जिसमें धारा बसबार के अनुप्रस्थ काट के समग्र क्षेत्रफल में समान रूप से वितरित होती है। उच्च आवृत्तियों या के साथ बड़े चालक आकारों पर, हालांकि, त्वचा प्रभाव के कारण धारा के प्रति सतह के निकट ही प्रवाहित होती है ,चालन के लिए उपलब्ध प्रभावी अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल को कम करना। इससे एसी प्रतिरोध में वृद्धि होती है और प्रभावी धारा वहन क्षमता में कमी आती है। तांबे की बसबार के लिए, 60 हर्ट्ज़ पर स्किन गहराई लगभग 8.5 मिमी होती है। यदि कोई बसबार स्किन गहराई की दोगुनी से अधिक मोटी है, तो चालक के आंतरिक भाग का धारा चालन में बहुत कम योगदान होता है। इसका समाधान यह सुनिश्चित करना है कि समानांतर में कई पतली बारों का उपयोग किया जाए या लैमिनेटेड बारों का उपयोग किया जाए। प्रतिबाधा प्रभाव के कारण धारा वहन क्षमता और भी कम हो सकती है, जो पड़ोसी चालकों में चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा धारा के पुनर्वितरण के कारण होता है। शक्ति वितरण या इन्वर्टर अनुप्रयोगों में, किंटो ग्राहकों को यह समझने में सहायता करता है कि ये प्रभाव एसी बसबारों को कैसे प्रभावित करते हैं और एसी नुकसान को न्यूनतम करने के लिए लैमिनेटेड बसबार विन्यास की सिफारिश करता है। इज़े धारा रेटिंग्स को बनाए रखते हुए एसी नुकसान को न्यूनतम करना।

आकृति, आवरण और माउंटिंग विधि के लिए सुधारात्मक गुणांक लागू करें

ऊष्मा का विसरण बसबार के भौतिक विन्यास और उसकी माउंटिंग विधि पर अत्यधिक निर्भर करता है। एक सपाट बसबार जो ऊर्ध्वाधर रूप से माउंट की गई हो, सामान्यतः प्राकृतिक संवहन में सुधार के कारण क्षैतिज रूप से माउंट की गई बसबार की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से ऊष्मा का विसरण करती है। बसबार का आकार, चालकों के बीच की दूरी और सतह का क्षेत्रफल भी ऊष्मा स्थानांतरण की विशेषताओं को प्रभावित करते हैं।

खुली वायु में स्थित बसबार को अवरुद्ध रहित शीतलन का लाभ प्राप्त होता है, जबकि एक ही बसबार को सील किए गए एन्क्लोजर के अंदर स्थापित करने पर ऊष्मा के विसरण की सीमित क्षमता के कारण उसकी धारा वहन क्षमता में काफी कमी आ सकती है। इसी तरह, एक-दूसरे के निकट स्थापित कई बसबार्स पारस्परिक तापन उत्पन्न करती हैं, जो अनुमत धारा को और अधिक कम कर देती है।

स्थापना विन्यास के अनुसार आईईसी, आईईईई या निर्माता के दिशानिर्देशों द्वारा प्रकाशित मानक सुधार कारकों को लागू किया जाना चाहिए। अंतिम धारा रेटिंग निर्धारित करते समय एन्क्लोजर का प्रकार, चालकों के बीच की दूरी, वायु प्रवाह और माउंटिंग अभिविन्यास जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

पर Kinto , हमारी इंजीनियरिंग टीम प्रत्येक कस्टम बसबार डिज़ाइन के दौरान इन सुधार सिद्धांतों को लागू करती है ताकि स्थापना के बाद वास्तविक संचालन की स्थितियों को सही ढंग से प्रतिबिंबित करने वाली गणना की गई धारा वहन क्षमता प्राप्त की जा सके।