Новости

Главная / Новости / Новости отрасли / Что такое силовая шина?

Что такое силовая шина?

A силовая шина представляет собой сборную, полностью закрытую систему распределения электроэнергии, которая передает ток через сплошные медные или алюминиевые проводники, размещенные внутри металлического корпуса, заменяя пучки кабелей и кабелепроводов для трасс среднего и сильного тока. Номинальный ток обычно варьируется от 40 А до 6300 А, а конструкция со сэндвич-изоляцией, используемая в современных системах, занимает лишь от 50 до 60 процентов пространства, необходимого для эквивалентного шинопровода с воздушной изоляцией, сохраняя при этом падение напряжения ниже на длинных участках фидера. Это делает силовую шину выбором по умолчанию для вертикальных стояков, силовых линий центров обработки данных и промышленных главных фидеров, где плотность тока, надежность и скорость установки имеют значение одновременно.

Типичный диапазон тока
40А 630А 1600А 3200А 6300А

Как устроена система силовых шин

Все силовые шины имеют одну и ту же базовую логику: плоские медные или алюминиевые шины проводят ток, твердый изоляционный слой разделяет фазы, а металлический корпус защищает сборку и одновременно выполняет функцию радиатора. Выбор проводника и изоляции определяет поведение шинопровода под нагрузкой, поэтому производители предлагают несколько классов изоляции, а не единую типовую конструкцию.

Тип изоляции Рабочая температура Оптимальная среда
Трубчатая шина из ПТФЭ До 200 градусов С Химические заводы, высокотемпературные технологические участки
Трубчатая шина для литья эпоксидной смолы Класс F, до 155 градусов С. Внутренние промышленные фидеры, помещения распределительных устройств
Трубчатая шина из силиконовой резины EPDM До 180 градусов C, гибкий при низкой температуре Открытые трассы, влажные или прибрежные установки

Помимо изоляции, изолированная сборная шина зависит от несущего оборудования в такой же степени, как и от ее проводников. Изоляторы стоек и опоры шин несут механическую нагрузку трассы и поглощают электродинамические силы, возникающие во время повреждения, а армирующая стально-алюминиевая прядь используется там, где длинные пролеты требуют дополнительной прочности на растяжение. Автобусный путь, который экономит на усиленных системах поддержки шин, покажет свою слабость в первый раз, когда короткое замыкание на выходе приведет к реальной механической нагрузке на линию.

Номинальный ток, падение напряжения и устойчивость к короткому замыканию

Две системы шинопроводов могут иметь одинаковый номинальный ток на бумаге, но при этом вести себя по-разному в условиях неисправности. Приведенные ниже цифры отражают диапазон, обычно публикуемый для компактных силовых шин сэндвич-типа по сравнению со старыми конструкциями шинопроводов с воздушной изоляцией.

Параметр Компактная силовая шина Автобусный канал с воздушной изоляцией
Текущий рейтинг 40А - 6300A 250А - 6300А
Падение напряжения при токе 6300А Примерно 0,036–0,041 В/м Выше из-за большего межфазного расстояния
Номинальная кратковременная стойкость До 125 кА Обычно 50–150 кА
Номинальная пиковая устойчивость До 275 кА Нижняя, в зависимости от крепления
Степень защиты IP IP54 - IP68 IP30 - IP54
Установленная площадь 50-60 процентов типа с воздушной изоляцией Базовый уровень, 100 процентов

Более низкое реактивное сопротивление плотно расположенного пакета проводников является причиной большей части этого улучшения. Уменьшение физического зазора между фазами снижает индуктивное сопротивление, что, в свою очередь, снижает падение напряжения и повышает общую эффективность передачи энергии на длинных участках фидера, и этот эффект становится значительным, когда длина участка превышает примерно 30–40 метров.

Почему предприятия предпочитают шинопровод кабелям и кабелепроводам

  • Более быстрая установка. Стандартизированные 3-метровые секции со шпоночными соединениями, обработанными на заводе, позволяют бригадам собирать стояк за долю времени, необходимого для протягивания и заделки эквивалентного пучка кабелей.
  • Более низкая долгосрочная стоимость. Меньшее количество соединений, меньше медных отходов при резке кабеля и сокращение рабочего времени позволяют снизить стоимость срока службы кабеля и кабелепровода, даже если первоначальная стоимость материала аналогична.
  • Гибкость отвода. Вставная шинопровод позволяет подключить новую нагрузку практически в любой точке трассы, что важно на объектах, где оборудование часто добавляется или перемещается, например, на производственных площадках и в залах обработки данных.
  • Предсказуемое тепловое поведение. Прочный шинный соединитель и металлический корпус отводят тепло более равномерно, чем кабельный лоток, что уменьшает количество зон перегрева на сильно нагруженных участках трассы.
  • Упрощенный осмотр. Пакет решений для системы шинопроводов обычно группирует меньше физических точек подключения, чем эквивалентная прокладка кабеля, что сокращает время, необходимое для периодической инфракрасной проверки.

Сопутствующие линейки шин и шинопроводов

Силовая шина редко указывается сама по себе. Обычно он сочетается с поддерживающими опорами шин, системами изоляции и соседними типами шинопроводов, чтобы завершить маршрут распределения от распределительного устройства до нагрузки. Приведенные ниже семейства продуктов обычно комбинируются с силовыми шинами в одном проекте.

Power Busway

Энергетический автобус

Распределение мощности
High And Low Voltage Busway System

Система шин высокого и низкого напряжения

Автобусная система
High-density Compact Busway

Компактный автобус высокой плотности

Компактный автобусный путь
Epoxy Resin Casting Tubular Bus Bar

Трубчатая шина для литья эпоксидной смолы

Трубчатая шина
EPDM Silicone Rubber Tubular Bus Bar

Трубчатая шина из силиконовой резины EPDM

Изолированная шина

Где установлены системы силовых шин

Поскольку силовая шина легко масштабируется от ответвленных цепей на 40 А до главных фидеров на 6300 А, одна и та же базовая система электрических шин применяется в самых разных типах зданий, а не только в тяжелой промышленности.

Высотные вертикальные стояки
Силовые агрегаты дата-центра
Промышленные производственные предприятия
Системы критического энергоснабжения больниц
Здания терминала аэропорта
Проекты метро и железнодорожного транспорта
Торговые комплексы и торговые центры
Порты, краны и тяжелая техника

Выбор правильной конфигурации шинопровода

Выбор силовой шины – это вопрос сопоставления четырех переменных с площадкой, а не выбор самого большого доступного номинала тока.

Фактор выбора Руководство
Ток нагрузки Размер автобусного маршрута должен составлять примерно 25 процентов выше расчетной максимальной нагрузки.
Окружающая среда Укажите IP65 или выше для наружных, пыльных или застиранных помещений; IP54 обычно достаточен для чистых помещений с распределительными устройствами.
Необходимость ответвления Выбирайте подключаемый шинопровод, когда нагрузки будут добавлены или перемещены; выберите фидерную шину с болтовым креплением для фиксированных участков от точки к точке
Материал проводника Медь подходит для самой высокой плотности тока и наименьшего сечения; алюминий снижает вес и стоимость материалов при использовании длинных вертикальных стояков

Также стоит подтвердить сертификацию третьей стороны, прежде чем приступить к разработке индивидуального решения для шинопровода. Соответствие стандартам IEC 61439-1 и IEC 61439-6, а также такие сертификаты, как CCC, KEMA-KEUR или ASTA, указывают на то, что производитель проверил устойчивость к короткому замыканию и повышение температуры в стандартизированных условиях испытаний, а не только путем расчетов.

Замечания по установке и техническому обслуживанию

Большинство силовых автобусов имеют стандартизированные 3-метровые секции с шпоночными соединениями, обработанными на заводе, что сводит к минимуму ошибки выравнивания на месте и позволяет бригадам выполнять прокладку без резки или сверления на месте. Несколько привычек продлевают срок службы значительно больше проектного минимума:

  • Проверяйте момент затяжки болтовых соединений шинных соединителей при вводе в эксплуатацию и снова после первого термического цикла, поскольку новые соединения могут слегка оседать под нагрузкой.
  • Запланируйте периодическое инфракрасное тепловое сканирование соединений и точек ответвлений, чтобы обнаружить ослабление соединения до того, как оно станет горячей точкой.
  • Расстояние между подвесками должно соответствовать спецификации производителя, особенно на горизонтальных участках, чтобы опоры шин принимали на себя предполагаемую долю механической нагрузки.
  • Не подвергайте секции, предназначенные для использования внутри помещений, воздействию пыли или влаги, уровень которых превышает их класс защиты IP; Качество корпуса зависит от окружающей среды, для которой он был предназначен.

Ключевые выводы

  • Силовая шина заменяет кабели и кабелепроводы для уровней тока от 40 А до 6300 А, занимает меньшую площадь и снижает падение напряжения.
  • Изоляция сэндвич-типа с использованием ПТФЭ, эпоксидной смолы или силиконового каучука EPDM устраняет внутренние воздушные зазоры и улучшает как тепловые характеристики, так и устойчивость к короткому замыканию.
  • Втычные конфигурации обеспечивают гибкость ответвлений, а фидерная шина с болтовым креплением подходит для фиксированных, сильноточных линий связи «точка-точка».
  • Подтвержденное соответствие стандарту IEC 61439 и выбор степени защиты IP имеют такое же значение, как и исходная сила тока при выборе системы для конкретного объекта.