배전반의 모선 구조

배전반의 모선 구조 버스바는 직사각형, 원형 또는 프로파일 단면을 가진 노출된 상대적으로 큰 전류 전달 전도체입니다. 닫힌 개폐 장치의 구내에서 모선의 모든 분기 및 장치 연결은 모선을 형성하는 노출 도체로 만들어집니다.

시니 모든 스테이션 발전기(또는 변전소 변압기)에서 전기를 받고 모든 나가는 라인이 연결되어 있기 때문에 스위치기어의 중심적이고 가장 중요한 부분입니다.

최대 35kV의 폐쇄형 스위치기어에서 버스바는 직사각형 알루미늄 스트립으로 만들어집니다. 스틸 타이어는 300-400A를 초과하지 않는 부하 전류에서 저전력 전기 설비에 사용됩니다.

직사각형(평평한) 와이어가 원형 와이어보다 경제적이라는 점에 유의해야 합니다. 동일한 단면적을 가진 직사각형 타이어는 원형 타이어보다 측면 냉각 표면이 더 큽니다.

분배실에서 타이어는 특수 버스 랙 또는 장비 케이지 프레임에 장착됩니다. 모선은 가장자리 또는 평평한 지지 도재 절연체에 놓고 모선 홀더로 고정합니다.

타이어를 장착하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그들 각각은 장점과 단점이 있습니다.

냉각 조건은 펑크 난 타이어보다 골이 있는 타이어에 더 좋습니다. 첫 번째 경우 열 전달 계수는 두 번째 경우보다 10-15% 높으며 이는 허용 전류 부하(PUE)를 결정할 때 고려됩니다. 좁은 면(리브)으로 이웃을 향하는 타이어는 기계적 안정성이 더 큽니다.

온도가 확장될 때 타이어가 작은 패턴을 따라 움직일 수 있도록 하기 위해 타이어는 구간 중간에 단단히 고정되고 먼 거리에 느슨하게 고정됩니다. 또한 긴 버스 길이의 경우 온도 팽창을 수용하기 위해 보정기가 설치됩니다. 두 개의 버스바는 얇은 구리 또는 알루미늄 스트립의 유연한 번들을 사용하여 상호 연결됩니다. 모선 스트립의 끝은 지지 절연체에 단단히 부착되지 않고 종 방향 타원형 구멍을 통해 슬라이딩 부착됩니다.

온도 스트레스를 제거하기 위해 버스바는 경우에 따라 단단한 버스바 끝에 구축된 유연한 패키지를 사용하여 고정 장치(클램프)에 연결됩니다.

사용되는 가장 큰 단일 스트립 구리 및 알루미늄 버스바 크기는 120×10mm입니다.

고전류 부하의 경우(2650A 이상의 구리 모선 및 알루미늄 - 2070A의 경우) 다중 대역 모선이 사용됩니다. 패키지의 스트립 사이의 정상적인 거리는 한 스트립의 두께와 같습니다(b).

동일한 패키지의 스트립이 서로 근접하면 그들 사이에 전류가 고르지 않게 분배됩니다. 패키지의 끝 스트립에 큰 부하가 떨어지고 중간 스트립에는 적습니다. 예를 들어, 3-스트립 패키지에서 각각 40%는 바깥쪽 스트립으로 흐르고 전체 위상 전류의 20%만 가운데로 흐릅니다. 단일 도체의 벗겨짐 현상과 유사한 이 현상은 3개 이상의 AC 버스를 사용하는 것을 비실용적으로 만듭니다.

2차선 버스에 허용되는 전류를 초과하는 작동 전류에서는 전도성 재료를 더 잘 사용하고 높은 기계적 강도를 달성할 수 있는 프로필(채널)이 있는 타이어를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

전력 설비는 현재 위상당 두 개의 채널 패키지를 사용하며, 모양과 kp는 속이 빈 정사각형에 가깝습니다. 벽이 250mm이고 두께가 12.5mm인 가장 큰 채널 크기는 패키지에 2개의 채널이 있어 구리의 경우 12,500A, 알루미늄의 경우 10,800A의 전류를 전송할 수 있습니다.

닫힌 스위치기어의 타이어와 모든 모선은 식별 색상으로 에나멜 페인트로 칠해져 서비스 담당자가 특정 위상 및 회로에 연결된 충전 부품을 쉽게 인식할 수 있습니다.

또한 페인트는 타이어를 산화로부터 보호하고 표면에서 열 전달을 향상시킵니다. 버스바 색상에 따른 허용 전류의 증가는 구리의 경우 15-17%, 알루미늄 버스바의 경우 25-28%입니다.

다음 색상은 위상이 다른 버스에 사용됩니다. 3상 전류: 위상 A - 노란색, 위상 B - 녹색, 위상 C - 빨간색; 제로 부스바: 접지되지 않은 중립 - 흰색, 접지된 중립 및 접지선 - 검은색; DC 전류: 포지티브 레일은 빨간색, 네거티브 레일은 파란색입니다.

개방형 스위치기어의 모선은 유연한 와이어 또는 단단한 고무로 구현할 수 있습니다. 전압 35, 110kV 이상에서는 코로나 전압을 높이고 코로나 손실을 줄이기 위해 라운드 와이어만 사용합니다.

대부분의 개방형 스위치기어에서 버스바는 전력선과 동일한 디자인의 연선 강철-알루미늄 도체로 만들어집니다.

구리 버스 컨덕터는 개방형 개폐 장치가 염분이 많은 바다 또는 화학 공장의 해안 가까이(약 1.5km)에 위치하는 경우에만 사용되며 활성 증기 및 연행으로 인해 알루미늄 컨덕터가 빠르게 부식될 수 있습니다. 경우에 따라 개방형 개폐 장치는 지지 절연체에 고정된 강철 또는 알루미늄 튜브로 만들어진 단단한 모선을 사용합니다.

타이어 및 기타 통전 도체의 단면적은 작동 전류 값과 허용 온도를 기준으로 계산할 수 있습니다. 난방 조건.

배전반에 사용되는 모선은 단면이 표준화되어 있으며 허용 가능한 연속 전류 부하 표가 작성되어 있습니다. 따라서 실제로는 공식으로 계산할 필요가 없지만 표에 따라 선택하면 충분합니다.

벌거벗은 모선 및 도체에 허용되는 연속 전류 부하 표는 계산되고 실험적으로 검증됩니다. 그것들을 컴파일 할 때 + 25 ° C의 주변 온도에서 70 ° C의 허용 가열 온도를 가정했습니다.

기본 전도성 재료 및 특정 프로파일(직사각형, 관형, 채널, 중공 사각형 등)의 타이어 및 와이어의 표준 단면에 대한 표는 PUE 및 참고서에 나와 있습니다.

직사각형 모선의 경우 표로 작성된 전류 부하가 가장자리에 설치될 때 집계됩니다. 따라서 타이어가 평평할 때 트레드 너비가 최대 60mm인 타이어의 경우 하중을 5%, 60mm를 초과하는 타이어의 경우 하중을 8% 줄여야 합니다. 평균 주변 온도가 표준(+ 25 ° C)과 다른 경우 표에서 얻은 허용 타이어 하중은 다음 대략적인 공식에 따라 다시 계산해야 합니다.

여기서 IN은 테이블에서 가져온 허용 하중입니다.

전선의 단면은 경제적인 전류 밀도와 비교하여 확인해야 합니다.

전선 또는 버스의 경제적 단면 qEC는 자본 비용과 운영 비용에 의해 결정되는 총 연간 비용이 가장 작은 단면이라고 합니다.

와이어 및 부스바의 경제적인 단면적은 일반 모드에서 최대 부하 전류를 전류 밀도로 나누어 얻습니다.

경제적 조건에 따른 결과 단면은 가장 가까운 표준으로 반올림하고 장기 허용 부하 전류를 확인합니다.모든 전압에 대한 RU 부스바는 경제적 전류 밀도에 따라 선택되지 않습니다. 고전류에서 경제 섹션은 가열을 위해 선택된 섹션과 같거나 작습니다.

또한 RU 타이어는 단락 시 열 및 전기역학적 안정성을 검사하고 110kV 이상에서 코로나에 대해서도 검사합니다.

따라서 모든 목적의 전선은 정상 모드뿐만 아니라 비상 모드도 고려하여 최대 허용 가열 요구 사항을 충족해야 합니다.

경제적이고 지속적인 부하 조건에 의해 결정된 도체 단면적이 다른 비상 조건(단락 시 열 및 동적 안정성)에 필요한 단면적과 같지 않은 경우 더 큰 단면적은 모든 조건을 충족한다고 가정해야 합니다. 정황.

또한 단면이 큰 타이어를 장착할 때 표면 효과와 근접 효과로 인한 추가 손실을 최소화하고 최상의 냉각 조건을 확보해야 합니다. 이는 패키지의 스트립 수와 올바른 공간 및 상호 배열, 패키지의 합리적인 설계, 프로파일 타이어 사용(트로프, 중공 등)을 줄임으로써 달성할 수 있습니다.

스틸 타이어를 사용할 때 허용 가능한 전류 값의 결정은 약간 다른 방식으로 수행됩니다.

강철 타이어에서는 표면 효과로 인해 전류가 도체 표면으로 크게 이동하고 침투 깊이는 1.5-1.8mm를 초과하지 않습니다.

연구에 따르면 AC 강철 모선의 허용 하중은 실제로 이 단면적이 아니라 모선의 단면 둘레에 따라 달라집니다.

이러한 연구를 바탕으로 AC 강철 모선의 계산을 위해 다음 방법이 채택되었습니다.

1. 먼저 버스 부하 전류(한 쪽이 300-400A를 초과하지 않는 버스의 경우)를 결정하고 선형 전류 밀도를 찾습니다.