تحليل -معايير مسافة الأمان لقضبان التوصيل ذات الجهد المنخفض وتقنيات التطبيق

في أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض-، لا تلعب قضبان التوصيل دورًا حاسمًا في نقل الطاقة فحسب، ولكنها أيضًا مكونات موصلة رئيسية تؤثر على سلامة المعدات واستقرارها وعمر الخدمة. مع تطور الطاقة الجديدة، وأتمتة الطاقة، والتحكم الصناعي، وأنظمة تخزين الطاقة، أصبح تصميم العزل، وتخطيط التباعد، ومواصفات تركيب قضبان التوصيل ذات الجهد المنخفض- تحظى باهتمام متزايد من الصناعة. لا يؤدي تصميم مسافة أمان معقولة إلى تقليل مخاطر الدوائر القصيرة والتفريغ وارتفاع درجة الحرارة الموضعي فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين-الموثوقية طويلة المدى للنظام الكهربائي لقضبان التوصيل بالكامل.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تتطلب مسافة الأمان لقضبان التوصيل ذات الجهد المنخفض-تقييمًا شاملاً مع الأخذ في الاعتبار الجهد المقدر وفئة العزل وبيئة التثبيت وحمل التشغيل. وفقًا للمتطلبات ذات الصلة لـ GB/T 7251.1 "مجموعات المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض"، في بيئات التطبيقات ذات الجهد المقدر الذي لا يتجاوز 690 فولت، يوصى عمومًا بأن لا تقل فجوة الهواء بين قضبان التوصيل عن 10 مم، وألا تقل مسافة الزحف عن 14 مم. عندما يتم زيادة الجهد المقنن للنظام إلى 1000 فولت، يجب زيادة فجوة الهواء ومسافة الزحف بشكل أكبر لتلبية متطلبات تنسيق العزل.

 

في البيئات الصناعية ذات الرطوبة العالية أو التلوث العالي أو مستويات الغبار العالية، قد لا تلبي هياكل القضبان التقليدية العارية -متطلبات التشغيل على المدى الطويل. في مثل هذه الحالات، يمكن استخدام عمليات الطلاء العازل، أو-أنابيب الانكماش الحراري، أو رش الإيبوكسي، أو الطلاء بالغمس لتحسين أداء عزل السطح وتقليل خطر تفريغ القوس الكهربائي. في أنظمة توزيع الطاقة الجديدة، تُستخدم قضبان التوصيل النحاسية بشكل شائع في سيناريوهات نقل التيار العالي-، مما يجعل عزلها يتحمل الجهد الكهربي والاستقرار الحراري أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص.

 

تعد المسافة الآمنة بين قضيب التوصيل والهيكل المعدني المؤرض أيضًا أحد الاعتبارات الرئيسية في التصميم. تتأثر الهياكل النحاسية العارية بارتفاع درجة الحرارة والقوى الكهرومغناطيسية والرطوبة المحيطة أثناء التشغيل؛ ولذلك، يلزم عادةً وجود مسافة كافية من حاوية الخزانة لتقليل مخاطر انهيار التأريض. بالنسبة لقضبان التوصيل المخصصة ذات المعالجة العازلة، يمكن تقليل مساحة التثبيت بشكل مناسب، ولكن يجب أن تظل مادة العزل متوافقة مع معايير تنسيق العزل ذات الجهد المنخفض-.

 

في أنظمة توزيع الطاقة الحديثة، يؤثر ترتيب قضبان التوزيع بشكل مباشر على توزيع التيار وارتفاع درجة حرارة النظام. يمكن أن يؤدي الترتيب غير الصحيح لقضيب التوصيل بسهولة إلى تأثير الجلد وتأثير القرب، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة المحلية بشكل غير طبيعي. في الهندسة العملية، عادةً ما يتم اعتماد ترتيب متوازي مع تباعد منتظم لتقليل التداخل الكهرومغناطيسي وتحسين التوصيل. بالنسبة لأنظمة التيار العالي-، تُستخدم قضبان التوصيل النحاسية الصلبة على نطاق واسع في المفاتيح الكهربائية ومعدات الطاقة وأنظمة توزيع الطاقة الصناعية نظرًا لموصليتها العالية وقوتها الميكانيكية المستقرة. خاصة في المعدات ذات الطاقة العالية-، يمكن لهيكل الدعم المصمم جيدًا- أن يقلل بشكل فعال من التأثير الميكانيكي الناتج عن القوى الكهروديناميكية للدائرة القصيرة. عادة، يتم التحكم في مسافة تركيب العوازل الداعمة بين 300 مم و500 مم لتحسين استقرار النظام بشكل عام.

 

تعد منطقة توصيل قضيب التوصيل إحدى نقاط توليد الحرارة-الرئيسية في النظام الكهربائي. يمكن أن تؤدي المعالجة غير الصحيحة لسطح التلامس الخاص بالتوصيل بسهولة إلى زيادة مقاومة التلامس وارتفاع درجة الحرارة الموضعية وحتى الاجتثاث. لذلك، أثناء التوصيلات المثبتة بمسامير، من الضروري التأكد من وجود سطح تلامس مسطح وإتاحة مساحة لتعويض التمدد الحراري لتحمل التدوير الحراري طويل الأمد-. بالنسبة لهياكل توصيل الألومنيوم والنحاس-، عادةً ما يكون نظام توصيل الانتقال ثنائي المعدن مطلوبًا لتقليل التآكل الكهروكيميائي.

 

تعد عملية الانحناء أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على عمر القضيب. تستخدم أنظمة توصيل الطاقة عالية الدقة-، مثل Copper BusBar لشركة Siemens، عادةً عملية ثني نصف قطرها كبيرة لتقليل تركيز المجال الكهربائي. لا يساعد نصف قطر الانحناء المعقول على تحسين القوة الميكانيكية فحسب، بل يقلل أيضًا من خطر ارتفاع درجة الحرارة الموضعية أثناء التشغيل-على المدى الطويل. في أنظمة تخزين الطاقة، وأكوام الشحن، وأنظمة عاكس الطاقة الجديدة، تحتاج قضبان التوصيل الإيجابية والسلبية عادةً إلى تحمل التشغيل المستمر للتيار العالي، وبالتالي تتطلب تحكمًا أكثر صرامة في ارتفاع درجة الحرارة واستقرار العزل. تتطلب بعض الأنظمة أيضًا استخدام مواد عازلة مقاومة للحرارة العالية-لتلبية الاحتياجات التشغيلية طويلة الأمد-في ظل ظروف معقدة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مع تطور التوزيع الذكي للطاقة والأتمتة الصناعية، تتجه حلول التطبيقات الصناعية مثل BusBar ABB وBusBar for Eaton وBusBar for Weidmuller تدريجيًا نحو مستوى أعلى من التكامل والتصغير. لقد أصبح تحقيق قدرة حمل تيار أعلى-في مساحة محدودة اتجاهًا مهمًا في تطوير أنظمة التوصيل الحديثة. لذلك، يجب ألا يفي تصميم مسافة الأمان بمعايير العزل فحسب، بل يجب أيضًا أن يأخذ في الاعتبار أداء تبديد الحرارة والاكتناز الهيكلي.

 

في مجال نقل وتوزيع الطاقة AC،قضبان حافلات التيار المترددتُستخدم على نطاق واسع في-المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض، وخزائن التحكم، وأنظمة الطاقة؛ بينما في تخزين الطاقة الجديدة،-ومعدات مقوم الطاقة العالية، والنقل بالسكك الحديدية، يكون تصميم العزل لقضبان الناقلات ذات الجهد العالي-أكثر صرامة. وفي المقابل، تؤكد قضبان الناقلات ذات الجهد المنخفض- على الاقتصاد وسهولة التركيب والاستقرار التشغيلي على المدى الطويل-.

 

لم تعد أنظمة القضبان الحديثة مجرد هياكل توصيل موصلة، ولكنها مكونات كهربائية مهمة تدمج التوصيل، وتبديد الحرارة، والعزل، والدعم الميكانيكي. من خلال التحكم بشكل صحيح في المسافة الآمنة بين قضبان التوصيل، وتحسين مخططات العزل، وتحسين عمليات الاتصال، يمكن تحسين السلامة التشغيلية للنظام بشكل كبير، ويمكن تقليل تكاليف الصيانة اللاحقة.