Материал системы шин
Эти два материала (алюминий и медь) являются физически и экономически выгодными для использования в качестве проводников в силовых шинных системах (BTS). Некоторые производители шинопроводов предлагают изделие с медными шинами, а другие предлагают продукт с алюминиевыми проводниками.
Алюминиевая или медная шинопровода? Что ты говоришь? (на фото: автобусы Canalis KSA, Schneider Electric)
Все чаще все основные производители предлагают оба продукта, оставляя выбор для клиента.
Исторически выбор сборных шин производителем основывался на ожиданиях местного рынка !
Традиционно, например, в Великобритании в медных проводниках преобладали как для шинопровода, так и для кабеля. Например, на других рынках США и континентальной Европы, алюминий играет большую роль.
На решения, связанные с выбором материала, повлияло бы наличие сырья и его стоимость, а также физические свойства соответствующих материалов.
Другим фактором было бы соотношение между использованием кабеля и использованием BTS на рынке. Во многих странах можно показать, что BTS увеличила свою долю рынка по сравнению с кабелем, в некоторой степени из-за увеличения объема электроэнергии, требуемой в зданиях, в частности для автоматизированных промышленных объектов и многоэтажных торговых центров.
Некоторые факторы, влияющие на выбор материала сборных шин, могут быть изменены, в частности, стоимость сырья и факты, необходимые для обоснованного выбора, приведены ниже.
Факторы, влияющие на выбор сборных шин:
- Представление
- Физические свойства
- вес
- Габаритные размеры
- Падение напряжения
- Потеря мощности
1. Производительность
Производительность шинопровода (BTS) с использованием алюминиевых или медных шин будет одинаковой для любой конкретной спецификации. Производительность продиктована соответствием действующему национальному стандарту BS EN 61439-6, который соответствует международным стандартам EN 61439-6 и IEC 61439-6.
Требования к производительности состоят из:
- Диэлектрические свойства (выдерживаемая мощность и импульсное напряжение)
- Огнестойкость (если применимо)
- Характеристики импеданса (R, X, Z)
- Защита от проникновения (рейтинг IP)
- Механическая прочность, сопротивление раздавливанию
- Защита от короткого замыкания
- Повышение температуры
- Термический цикл (отводящие устройства)
- Характеристики падения напряжения
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
2. Физические свойства
Алюминий имеет более низкую плотность, чем медь, а медь имеет более высокую проводимость. Объясняется влияние этих различий на конструкцию шинопровода (БТУ), в качестве основы для которого используется мощная низкоомная BTS (также известная как «компактный» или «сэндвич-тип»).
Шинные соединительные системы (BTS) лучше подходят для распределения мощности, чем кабели, когда требуется низкая магнитная индукция, поскольку конструкция системы соединительных шин упрощает оптимальное расположение проводников для обеспечения минимальных магнитных помех.
Во многих случаях проводники шинопровода полностью экранированы эквипотенциальным металлическим корпусом системы.
В случае конструкции сэндвич-типа проводники плотно упакованы вместе, и индуцированные магнитные поля в значительной степени взаимно компенсируют друг друга, что приводит к чрезвычайно низкому внешнему магнитному полю.
Материал проводников в BTS (медь или алюминий) оказывает незначительное влияние на магнитное поле.
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
3. Вес
Более низкая плотность материала означает, что алюминиевая шина BTS будет легче для данного номинального тока. Более низкая плотность в некоторой степени компенсируется, поскольку более низкая проводимость алюминия означает, что размер шин будет больше, чем медь для данного номинального тока, Масса сборной шины составляет лишь часть от общего веса БТЕ, который включает корпус, который может быть из алюминия или стали, плюс изоляция и соединительные средства.
Однако можно показать, что в среднем шинный блок с алюминиевыми шинами будет на 30% легче, чем BTU того же номинала тока с медными шинами.
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
4. Размеры
Размер иногда имеет значение! Для размещения больших размеров сборных шин, необходимых для алюминия, габаритные размеры BTS обычно больше, чем для медной шины BTS. Типично общая площадь поперечного сечения (csa) BTU с прямой длиной с алюминиевыми шинами будет составлять 10-20% больше, чем длина того же номинального BTU с медными шинами.
ИСКЛЮЧЕНИЕ! Исключением является то, что происходит ступенчатое изменение между конструкцией с одним стержнем и конструкцией с двойным стержнем, обычно около 2500 А. В этом случае разница в размере будет составлять порядка 70%.
Обратите внимание, что размер проводников в шинопроводе сконструирован так, чтобы соответствовать рабочим характеристикам стандарта. Не обязательно или полезно, чтобы размеры проводников отображались в пользовательской спецификации.
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
5. Падение напряжения
Падение напряжения на шинной шинной системе зависит от тока и сопротивления (сопротивления и реактивности) шин.
Данные, опубликованные изготовителем для снижения напряжения, основаны на наихудших условиях, то есть на шинопроводе с температурой, вызванной током полной нагрузки, и температурой окружающей среды 35 ° C.
Из-за большей проводимости меди, в некоторой степени компенсированной большей шиной csa в алюминии, падение напряжения на единицу длины с медными шинами будет в среднем на 25% ниже, чем у алюминия с одинаковым номинальным током.
Шинопроводная система, состоящая из меди (слева) и алюминия (справа) - фото: mardix.com
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
6. Потеря мощности
Несколько лет назад это, возможно, даже не было предметом рассмотрения, но теперь оно может войти в уравнение, поскольку оно будет небольшим, хотя и небольшим фактором, общей операционной эффективностью установки. Данные о потерях мощности могут быть доступны из данных, полученных при тестировании производительности BTS.
Так как потери мощности в значительной степени пропорциональны электрическому сопротивлению шин, он будет, как правило, на 25% ниже, с медной шиной, чем с алюминиевой шинной системой с одинаковым номинальным током.
Это, однако, должно быть поставлено в перспективе. Например, 800 А 3-фазный транкинг может передавать до 500 кВт нагрузки, потери мощности в 50 м транкинга составляют порядка 8 кВт, т.е. 98, 4% эффективности передачи.
Вернитесь к факторам, влияющим на выбор материала сборных шин ↑
Ссылка // Руководство по низковольтным шинопроводам, проверенным BS EN 61439-6 компанией Beama