Kā precīzi aprēķināt bariera strāvas pārvadīšanas jaudu projektēšanas procesā

Pareizas vadītāja sloksnes izvēle sākas ar tās strāvas jaudas precīzu aprēķināšanu. Ja vadītāja sloksne ir pārāk maza, tā pārkarsīsies, radīs enerģijas zudumus un galu galā var izraisīt sistēmas atteici. Pārāk liela vadītāja sloksne arī nav vēlama, jo tā izšķiež materiālus, pievieno lieku svaru un palielina ražošanas izmaksas. Vara vai alumīnija vadītāja sloksnes optimālā izmēra noteikšanai, lai droši novadītu noteiktu strāvu, ir vairāki faktori, kas jāņem vērā. Šajā pamācībā apkopoti četri galvenie faktori uz vadītāja sloksnes strāvas slodzes aprēķināšana un praktiskie norādījumi priekš mak ies precīzi un uzticami inženierijas lēmumi.

Izprast sakarību starp šķērsgriezumu un strāvas nominālvērtību

Atpakaļvadītāja šķērsgriezuma laukums ir pamatparametrs, lai noteiktu strāvas pārvadīšanas jaudu. Lielāks šķērsgriezums ļauj pārvadīt lielāku strāvu pret plūsma ,dēļ palielinātā elektronu ceļu skaita un lielākās virsmas siltuma izkliedēšanai ions tomēr sakarība starp šķērsgriezuma laukumu un strāvas nominālvērtību nav lineāra. Divkāršojot šķērsgriezuma laukumu, strāvas nominālvērtība netiek divkāršota, jo siltuma rašanās ir proporcionāla strāvas kvadrātam (I²R zudumi). Praksē inženieri bieži izmanto standarta strāvas slodzes tabulas ions izprast sakarību starp šķērsgriezumu un strāvas nominālvērtību kas norādīt atsauces strāvas vērtības parastajiem bāriem. Piemēram, tipiskos brīvā gaisa apstākļos mazs vara busbaris ar šķērsgriezumu aptuveni 10 mm² var izturēt desmitus ampēru, kamēr 100 mm² vara busbaris bieži vien var izturēt vairākus simtus ampēru. Tomēr precīzā strāvas vērtība ir atkarīga ne tikai no šķērsgriezuma, bet arī no busbara izmēriem, apkājējās temperatūras, pieļaujamā temperatūras paaugstinājuma, uzstādīšanas metodes, attālumiem un dzesēšanas apstākļiem. Alumīnija vadītspēja ir aptuveni 60 % no vara vadītspējas, tāpēc alumīnija vadītāja šķērsgriezumam, kas nodrošina to pašu strāvu, jābūt lielākam. Pielāgotiem busbariem Kinto sadarbojas ar klientiem, lai noteiktu optimālo šķērsgriezumu kas atbilst s elektroiekārtu veiktspējas prasības, ņemot vērā vietu un svara ierobežojumus.

Ņemt vērā temperatūras paaugstināšanos un apkājējos apstākļus

Strāvas caurules jauda nav fiksēta vērtība. Tā mainās atkarībā no maksimālās pieļaujamās bariera temperatūras paaugstināšanās un apkārtējās vides temperatūras ap barieru. Katram barieram ir pretestības zudumi, kas rada siltumu. Šis siltums jāizkliedē apkārtējā vidē, neaizsniedzot izolācijas klasifikāciju vai neradot drošības riskus. Tipiskais projektētais temperatūras paaugstinājums ir 30–65 °C virs apkārtējās vides temperatūras. Ja iekšējā vides temperatūra korpusā jau ir 50 °C, strāvas slodzes vērtībai jābūt ievērojami samazinātai. Augstākas apkārtējās vides temperatūras parasti samazina pieļaujamo strāvas caurules jaudu, kamēr uzlabotas dzesēšanas apstākļi var ievērojami to palielināt. No otras puses, jaudu var palielināt, uzlabojot dzesēšanu, izmantojot piespiedu gaisa plūsmu vai tiešu siltuma novadīšanu. Projektēšanas stadijā Kinto ieteic klientiem noteikt bariera paredzamo ekspluatācijas vidi un maksimālo pieļaujamo temperatūru, lai nodrošinātu, ka galīgais bariera produkts balstīts uz reāliem, nevis ideāliem apstākļiem.

Ņemiet vērā ādas efektu un tuvuma efektus maiņstrāvas lietojumos

Dažās konstrukcijās tiek ņemta vērā tikai līdzstrāva vai zemas frekvences maiņstrāva, kurā strāva vienmērīgi sadalās pa barošanas plāksnes šķērsgriezumu. Augstākās frekvencēs vai ar lielāku vadītāja izmēru gadījumā ādas efekts izraisa strāvas pret plūsmu tuvāk virsmai ,samazinot efektīvo šķērsgriezuma laukumu, kas pieejams vadīšanai. Tas palielina maiņstrāvas pretestību un samazina efektīvo strāvas caurlaides spēju. Varbūtības medībām no vara busbaras ādas dziļums ir aptuveni 8,5 mm pie 60 Hz. Ja busbara biezums ir lielāks par divreiz ādas dziļumu, vadītāja iekšējā daļa gandrīz nepiedalās strāvas vadīšanā. Risinājums ir izmantot vairākas plānākas busbaras paralēli vai laminētas busbaras. Strāvas caurlaides spēju var vēl vairāk samazināt tuvuma efekts, ko izraisa strāvas pārdalīšanās magnētiskajos laukos blakusesošajos vadītājos. Elektroenerģijas sadalei vai invertoru lietojumprogrammām Kinto palīdz klientiem saprast, kā šie efekti ietekmē maiņstrāvas busbaras, un ieteic laminētu busbaru konfigurācijas, kas maksimāli samazina maiņstrāvas zudumus. izē strāvas caurlaides reitingsus, vienlaikus minimizējot maiņstrāvas zudumus.

Pielietot labojuma koeficientus formas, aploksnes un montāžas metodes gadījumā

Siltuma izkliede ir ļoti atkarīga no busbar fiziskās konfigurācijas un tās montāžas metodes. Vertikāli uzstādīts plakans busbar parasti izkliedē siltumu efektīvāk nekā horizontāli uzstādīts busbar, jo uzlabojas dabiskā konvekcija. Arī busbar forma, vadītāju attālums un virsmas laukums ietekmē siltuma pārnesei raksturīgās īpašības.

Atvērtā gaisā novietots busbar iegūst priekšrocības no neierobežotas dzesēšanas, kamēr tas pats busbar, kas uzstādīts noslēgtā korpusā, var pieredzēt būtisku strāvas caurlaides spējas samazināšanos dēļ ierobežotās siltuma izkliedes. Līdzīgi, vairāki viens otram tuvu uzstādīti busbar rada savstarpēju sasilšanu, kas vēl vairāk samazina pieļaujamo strāvu.

Jāpiemēro standarta korekcijas koeficienti, kurus publicējis IEC, IEEE vai ražotāju norādījumi, ņemot vērā uzstādīšanas konfigurāciju. Nosakot galīgo strāvas vērtību, jāņem vērā tādi faktori kā korpusa veids, vadītāju attālums, gaisa plūsma un montāžas orientācija.

Pie Kinto , mūsu inženieru komanda piemēro šos korekcijas principus katrā pielāgotajā busbar dizainā, lai aprēķinātā strāvas izturība precīzi atspoguļotu faktiskās darbības apstākļus pēc uzstādīšanas.