Cum să proiectați un aspect al barelor colectoare ale unei stații: scheme, reguli de distanță și spațiere

O curte exterioară de 110 kV are 60 de metri lungime, linia de intrare aterizează pe latura de vest, iar clientul dorește două locuri de transformare plus spațiu pentru o viitoare treime. Schema uniliniară este aprobată. Întrebarea care blochează proiectul timp de o săptămână este mult mai puțin plină de farmec: unde funcționează exact bara și de câte structuri de susținere are nevoie?

Dispunerea barelor colectoare este o problemă de secvență înainte de a fi o problemă de desen. Fixați mai întâi aranjamentul de comutare, blocați în al doilea rând spațiile electrice și așezați oțelul și izolatorii în ultimul rând. Echipele care încep cu desenul de suport, de obicei, îl redesenează, deoarece un spațiu liber care pare generos în vedere în plan supraviețuiește rareori unei verificări de acces la întreținere cu un camion cu cupa.

Răspunsul scurt: alegeți aranjamentul din nivelul de defecțiune și filozofia de întreținere, deduceți distanța de la cea mai mare tensiune a sistemului și nivelul de poluare a șantierului, apoi dimensionați conductorul din rezistența la curent continuu și la scurtcircuit. Suporturile, izolatoarele, tranșeele, drumurile și viitoarele golfuri decurg toate din aceste trei decizii.

Intrările de care aveți nevoie înainte de a desena orice

Colectați-le înainte de prima schiță. Lipsa vreunuia dintre ele împinge problema în construcție, unde corecțiile costă mult mai mult decât pe hârtie.

Tensiunea nominală și cea mai mare a sistemului, care stabilește nivelul de izolare și, indirect, geometria întregii curți.
Curentul continuu al autobuzului plus creșterea așteptată de proprietar în următorii 10 până la 15 ani.
Rezistenta la scurtcircuit: rms si curent de varf, si durata, de obicei 1 sau 3 secunde.
Limitele site-ului, drepturile de trecere existente și direcția în care intră fiecare linie.
Nivelul de poluare și altitudinea, ambele care măresc cerințele de curgere și degajare.
Interval de temperatură ambientală, viteza vântului și zona seismică pentru încărcarea structurală.
Reguli de redundanță: ce circuite trebuie să continue să funcționeze în timp ce o bară colectoare sau un întrerupător este întreținut.

Ultimul articol decide banii. O bară care transportă 800 A este încă proiectată astăzi pentru cei 25 kA pe care o poate furniza rețeaua, deoarece distanța dintre suport și încărcarea izolatorului provin mai degrabă de la forța de scurtcircuit de vârf decât de la curentul de sarcină. Ridicați nivelul defectului mai târziu și reconstruiți oțelul.

Alegerea schemei de aranjare a barelor colectoare

Aranjamentul este un schimb între flexibilitatea comutării și câte întreruptoare, deconectatoare și locații cumpărați, instalați și întrețineți timp de 30 de ani.

Tabelul 1: aranjamentele comune de bare colectoare ale stațiilor și compromisurile lor practice.
Aranjament	Flexibilitatea comutării	Amprenta relativă	Potrivire tipică	Principalul compromis
O singură bară	Cel mai scăzut; o defecțiune sau întreținerea autobuzului întrerupe stația	Cel mai mic	Substații mici de distribuție, site-uri cu un singur transformator	Simplu și economic, dar fără fereastră de întreținere a autobuzului
O singură bară with sectionaliser	Moderat; secțiunile pot fi izolate independent	Mic	Substații de distribuție cu două alimentatoare de intrare	Limitează întreruperea, dar nu o înlătură
Bară dublă	Înalt; orice alimentator poate fi transferat pe oricare autobuz	Mai mare, cu magistrală duplicată și deconectatoare suplimentare	Noduri de transport și substații industriale importante	Cost mai mare și interblocare mai complexă
Autobuz principal și de transfer	Moderat; un alimentator se deplasează la magistrala de transfer pentru întreținerea întrerupătorului	Puțin mai mare	Locuri unde întreținerea întrerupătorului nu trebuie să întrerupă alimentarea	Comutarea transferului necesită o procedură strictă
Un întrerupător și jumătate	Cel mai înalt; orice întrerupător poate fi retras fără a pierde un circuit	Cel mai mare, cu cele mai multe structuri	Noduri EHV și conexiuni critice la rețea	Cel mai mare cost de capital și complexitate de protecție

În practică, o singură bară cu un sectionalizator acoperă majoritatea lucrărilor de distribuție de la 10 kV până la 35 kV. Bara dublă își câștigă costul atunci când pierderea autobuzului înseamnă pierderea producției sau a unui cartier al orașului. Aranjamentele de întrerupător și jumătate aparțin nodurilor în care niciun circuit nu poate fi întrerupt pentru a menține un întrerupător.

Spații libere și spații modelează curtea

Odată ce aranjamentul este fixat, degajarea este ceea ce desenează de fapt planul. Începeți de la cea mai mare tensiune de sistem, aplicați corecțiile de poluare și altitudine, apoi verificați rezultatul în raport cu standardul de guvernare.

Tabelul 2: spații de aer tipice fază la fază pentru barele colectoare izolate cu aer în aer liber; standardul aplicabil guvernează întotdeauna.
Tensiunea sistemului	Distanța minimă tipică de la fază la fază	Consecință practică pentru aspect
10 kV	Aproximativ 200 mm	Locuri compacte; aparatele de comutare interioare înlocuiesc adesea barele deschise
35 kV	Aproximativ 400 mm	Locuri subțiri, structuri de bare colectoare cu un singur nivel sunt comune
66 kV	Aproximativ 700 mm	Lățimea golfului crește rapid; structurile de susținere devin mai înalte
110 kV	Aproximativ 1000 mm	Dispoziții pe două niveluri cu bare colectoare deasupra separatoarelor
220 kV	In jur de 1800 mm	Trave lungi, structuri grele, drumuri largi de acces
500 kV	Aproximativ 3800 mm	Planificarea curții este dominată de clearance-ul și corona

Urmează două consecințe. În primul rând, o curte de 220 kV are aproximativ trei ori lățimea unei curți de 35 kV care transportă același curent. În al doilea rând, lungimea deschiderii contează la fel de mult ca și spațiul liber. Izolatoarele de stâlp poartă în mod obișnuit bare tubulare rigide pe deschideri de 6 până la 12 metri, iar deschiderea trebuie să fie suficient de scurtă pentru ca forța maximă de scurtcircuit să nu suprasolicite izolatorul, suportul sau conductorul în sine.

Potrivirea conductorului și a izolației la aspect

Alegerea dirijorului decurge din aspect, nu invers. Acolo unde degajările apar cu ușurință, barele tubulare din aluminiu sau cupru de pe izolatorii stâlpilor reprezintă răspunsul economic: rigide, ușor de inspectat și ușor de extins atunci când se adaugă un nou compartiment.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Bară tubulară din aliaj de aluminiu pentru sisteme de înaltă tensiune Această bară tubulară rigidă din aliaj de aluminiu 6063G se potrivește cu dispoziții cu degajări ample, oferind rezistență mecanică și conductivitate ridicate. Vizualizare produs →

Acolo unde spațiul este restrâns, cum ar fi o cameră interioară a aparatelor de distribuție, o baie industrială compactă, un turn de turbină eoliană, un tunel sau o stație de pe acoperiș, conductoarele goale nu pot îndeplini spațiul liber în lățimea disponibilă. Barele tubulare izolate rezolvă acest lucru punând izolația pe conductor în loc să se bazeze pe aer, motiv pentru care sunt din ce în ce mai frecvente în proiectele de modernizare cu dimensiuni fixe ale clădirii. The bară tubulară complet izolată gama acoperă majoritatea acestor constrângeri.

Trei sisteme de izolare se ocupă de majoritatea cazurilor. Barele colectoare turnate în vid din rășină epoxidică oferă o carcasă dură, stabilă dimensional, potrivită pentru mediile umede sau contaminate. Cauciucul siliconic EPDM păstrează flexibilitatea și absoarbe mișcarea termică. PTFE se potrivește aplicațiilor în care rezistența chimică și un diametru mic contează cel mai mult.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Bară tubulară turnată cu rășină epoxidică complet izolată Această bară colectoare turnată cu rășină epoxidică complet izolată oferă o carcasă dură, stabilă din punct de vedere dimensional pentru medii umede sau contaminate în utilizare în interior cu tensiune medie și joasă. Vizualizare produs →

La tensiune medie și joasă în interiorul clădirilor, sistemele de căi de conducte înlocuiesc cablurile în care flexibilitatea de conectare, disiparea previzibilă a căldurii și localizarea mai ușoară a defecțiunilor contează mai mult decât cel mai mic cost inițial.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Sistem de căi de înaltă și joasă tensiune complet izolat Acest sistem de canalizare complet izolat oferă un design compact, cu incintă comună pentru distribuția energiei, potrivit pentru proiecte de modernizare și extindere cu constrângeri de spațiu. Vizualizare produs →

Împământare, acces de întreținere și spațiu de creștere

Geometria barelor colectoare și proiectarea de împământare ar trebui să se miște împreună. Amprenta rețelei de pământ urmează traseele conductorului, astfel încât o bară de distribuție mutată târziu în proiectare forțează refacerea studiului de împământare, iar limitele tensiunii de pas și de atingere se strâng de obicei mai degrabă decât se relaxează.

Păstrați drumurile de acces cu lățime de 3,5 până la 4 metri, cu o zonă de cotitură liberă în zona transformatorului.
Lăsați suficientă pasarelă pentru ca un tehnician să opereze deconectatoarele fără a intra în zona liberă.
Dirijați șanțurile pentru cabluri astfel încât acestea să nu traverseze sub suporturile barelor colectoare care ar putea necesita înlocuire.
Rezervați un locaș de rezervă sau cel puțin spațiul fizic pentru acesta, inclusiv conexiunile sale de împământare.

O secvență de proiectare practică

Confirmați datele electrice: tensiune, curent continuu, nivelul defecțiunii și durata.
Selectați aranjamentul barelor colectoare din cerința de redundanță, nu din obicei.
Obțineți degajări de la cea mai mare tensiune de sistem plus corecții de poluare și altitudine.
Dimensionați conductorul pentru curent continuu și sarcină termică în scurtcircuit.
Setați distanța și distanța dintre suport de la forța maximă de scurtcircuit.
Așezați suporturi, fundații, drumuri și șanțuri pe plan, apoi verificați accesul de întreținere.
Verificați zonele de protecție, interblocarea și împământarea față de aspectul fizic final.
Examinați desenul cu echipa de operațiuni înainte de a fi înghețat; vor găsi problema de acces pe care ai ratat-o.

Unde aranjamentele barelor de distribuție merg de obicei greșit

Dimensionarea barei colectoare numai pentru curentul de sarcină, apoi descoperirea că distanța dintre suporturi este guvernată de forța de defecțiune.
Utilizarea unui tabel de degajare la altitudine joasă pe un amplasament peste 1000 de metri.
Uitând că nivelul de poluare mărește fluxul, care prelungește izolatorii și ridică înălțimea structurii.
Plasarea unui deconectator acolo unde mânerul de operare ajunge în interiorul spațiului de siguranță.
Nu lăsând spațiu fizic pentru un viitor golf, care mai târziu forțează o rearanjare completă a curții.
Alegerea unui conductor flexibil unde o bară tubulară rigidă ar fi redus la jumătate deschiderea și oțelul.

Întrebări frecvente

Cât de lățime ar trebui să fie un compartiment de bare colectoare a unei stații?

Lățimea compartimentului este în mod normal determinată de cel mai mare spațiu liber din compartiment plus spațiul de lucru, nu de diametrul conductorului. Pentru o zonă exterioară de 110 kV, 8 până la 12 metri între centrele de fază este tipică; la 35 kV, 3 până la 5 metri este adesea suficient. Confirmați întotdeauna cu standardul aplicabil și dimensiunile aparatului de distribuție.

Ar trebui să stea bara deasupra sau dedesubtul separatoarelor?

Mai sus, în majoritatea modelelor cu izolare cu aer în aer liber, astfel încât întreținerea unui deconectator să se poată face fără a se apropia de o bară curentă. Compensația este structurile mai înalte și izolatorii mai lungi. Aspectele cu un singur nivel economisesc oțel, dar îngreunează accesul.

Bară tubulară rigidă sau conductor flexibil?

Barele tubulare rigide se potrivesc cu deschideri scurte, curate și reduc înălțimea și numărul structurii. Conductorii flexibili gestionează mai bine deschiderile lungi, mișcările seismice și așezările inegale ale suportului. Decizia se reduce de obicei la lungimea deschiderii și la cât oțel sunteți dispus să construiți.

Dacă se respectă secvența de mai sus, desenul de layout încetează să mai fie o negociere și devine o consecință a deciziilor electrice. Începeți cu aranjamentul, obțineți degajările, apoi dimensionați hardware-ul. Dacă lucrați într-o anumită curte, inginerii noștri vă pot revizui diagrama uniliniară și constrângerile site-ului și vă pot sugera o combinație de conductor și izolație care se potrivește spațiului pe care îl aveți de fapt. Puteți ajunge la echipă prin intermediul pagina de contact .