Power Busway Systems: Cum funcționează, evaluări și aplicații

A canal de alimentare electrică este un sistem de distribuție electrică prefabricat, complet închis, care transportă curent prin conductori solidi de cupru sau aluminiu găzduiți într-o carcasă metalică, înlocuind mănunchiuri de cabluri și conducte pentru circuite de curent mediu și mare. Valorile nominale de curent se întinde de obicei de la 40A la 6300A, iar construcția izolată tip sandwich utilizată în sistemele moderne ocupă doar 50% până la 60% din spațiul necesar unei conducte echivalente de magistrală izolată cu aer, menținând în același timp căderea de tensiune mai mică pe rulajele lungi de alimentare. Acest lucru face ca canalul de alimentare să fie alegerea implicită pentru sistemele verticale, trenurile de putere ale centrelor de date și alimentatoarele principale industriale, unde densitatea curentului, fiabilitatea și viteza de instalare contează în același timp.

Interval de curent tipic

40A 630A 1600A 3200A 6300A

Cum este construit un sistem de canal de alimentare

Fiecare canal de alimentare are aceeași logică de bază: bare plate din cupru sau aluminiu transportă curentul, un strat de izolație solidă separă fazele, iar o carcasă metalică protejează ansamblul și funcționează ca un radiator. Alegerea conductorului și a izolației determină modul în care se comportă canalul sub sarcină, astfel încât producătorii oferă mai multe clase de izolație, mai degrabă decât un singur design generic.

Tip de izolare	Temperatura de operare	Mediul cel mai potrivit
Bară tubulară PTFE	Până la 200 de grade C	Instalatii chimice, zone de proces la temperaturi ridicate
Bara tubulara de turnare in rasina epoxidica	Clasa F, până la 155 grade C	Alimentatoare industriale interioare, camere de comutație
Bară tubulară din cauciuc siliconic EPDM	Pana la 180 de grade C, flexibil la temperatura scazuta	Piste în aer liber, instalații umede sau de coastă

Dincolo de izolație, un ansamblu de bare colectoare izolat depinde de hardware-ul său de susținere la fel de mult ca și de conductorii săi. Izolatorii stâlpilor și suporturile de bare colectoare suportă sarcina mecanică a cursei și absorb forțele electrodinamice generate în timpul unei defecțiuni, în timp ce toronele de aluminiu din oțel de armare sunt utilizate acolo unde deschiderile lungi necesită o rezistență suplimentară la tracțiune. O cale de circulație care se zgrăvește cu sistemele de suport ranforsate de bare colectoare își va arăta slăbiciunea prima dată când un scurtcircuit în aval pune o presiune mecanică reală asupra liniei.

Evaluarea curentului, căderea de tensiune și performanța la scurtcircuit

Două sisteme de cai de transport pot împărtăși aceeași valoare nominală de curent pe hârtie și totuși se comportă foarte diferit în condiții de defecțiune. Cifrele de mai jos reflectă intervalul publicat în mod obișnuit pentru canalele de alimentare compacte, tip sandwich, în comparație cu modelele mai vechi de conducte de magistrală izolate cu aer.

Parametru	Busway de alimentare compact	Conductă de autobuz izolată cu aer
Evaluarea actuală	40A - 6300A	250A - 6300A
Căderea de tensiune la 6300A	Aproximativ 0,036 - 0,041 V/m	Mai mare, datorită distanței mai mari dintre faze
Rezistenta evaluata pe timp scurt	Până la 125 kA	De obicei 50kA - 150kA
Rezistenta nominala la varf	Până la 275 kA	Mai jos, în funcție de contravântuire
Grad de protecție IP	IP54 - IP68	IP30 - IP54
Amprenta la sol instalată	50 la sută - 60 la sută de tip izolat cu aer	Linia de referință, 100 la sută

Reactanța mai mică a unui pachet de conductori strâns sandwich este ceea ce conduce cea mai mare parte a acestei îmbunătățiri. Reducerea decalajului fizic dintre faze scade reactanța inductivă, care, la rândul său, reduce căderea de tensiune și îmbunătățește eficiența generală a transmisiei de putere pe linii lungi de alimentare, un efect care devine semnificativ odată ce o rulare depășește aproximativ 30 până la 40 de metri.

De ce facilitățile aleg calea de transport în locul cablurilor și conductelor

Instalare mai rapidă. Secțiunile standardizate de 3 metri cu îmbinări cu cheie, prelucrate din fabrică, permit echipajelor să asambleze o coloană verticală într-o fracțiune din timpul necesar pentru a trage și a termina un pachet de cabluri echivalent.
Costuri mai mici pe termen lung. Mai puține îmbinări, mai puține deșeuri de cupru de la tăierea cablurilor și orele de muncă reduse aduc costul pe durata de viață sub cablu și conductă, chiar și atunci când costul materialului inițial este similar.
Flexibilitate de conectare. Canalul de bus plug-in permite conectarea unei noi sarcini în aproape orice punct de-a lungul cursei, ceea ce contează în instalațiile care adaugă sau mută frecvent echipamente, cum ar fi etajele de producție și halele de date.
Comportament termic previzibil. Un conector solid pentru bare colectoare și carcasa metalică conduc căldura mai uniform decât un suport de cabluri, ceea ce reduce punctele fierbinți la secțiunile puternic încărcate ale circuitului.
Inspecție simplificată. Un pachet de soluții de sistem de canalizare grupează în mod obișnuit mai puține puncte de conectare fizică decât o instalare de cablu echivalentă, ceea ce scurtează timpul necesar pentru inspecția periodică în infraroșu.

Linii de produse conexe bare și cai de transport

O cale de alimentare electrică este rareori specificată singură. De obicei, este asociat cu suporturi de bare colectoare de susținere, sisteme de izolație și tipuri de căi de circulație adiacente pentru a finaliza o rută de distribuție de la aparatul de comutare la sarcină. Familiile de produse de mai jos sunt în mod obișnuit combinate cu canalul de alimentare electrică în același proiect.

Autobuze de alimentare

Distribuția energiei

Sistem de cai de înaltă și joasă tensiune

Sistemul de căi autobuze

Autobuze compacte de înaltă densitate

Autobuz compact

Bara tubulara de turnare in rasina epoxidica

Bară tubulară

Bară tubulară din cauciuc siliconic EPDM

Bar de autobuz izolat

Unde sunt instalate sisteme de cai de alimentare

Deoarece o canalizare de alimentare se scalează în mod curat de la circuitele de ramificație de 40A la alimentatoarele principale de 6300A, același sistem de bare electrice de bază apare într-o gamă largă de tipuri de clădiri, nu doar în industria grea.

Coloane verticale înalte

Trenuri de putere ale centrului de date

Instalatii industriale de productie

Sisteme de alimentare critice ale spitalelor

Clădirile terminalelor aeroportuare

Proiecte de tranzit cu metroul și calea ferată

Complexe comerciale și mall-uri

Porturi, macarale și mașini grele

Alegerea configurației corecte a căii de transport

Selectarea unui canal de alimentare electrică este o chestiune de potrivire a patru variabile cu site-ul, mai degrabă decât de alegerea celui mai mare curent nominal disponibil.

Factorul de selecție	Îndrumare
Curent de sarcină	Dimensionați calea de transport cu aproximativ 25 la sută spațiu liber peste sarcina maximă calculată
Mediul	Specificați IP65 sau mai mare pentru zonele exterioare, cu praf sau spălate; IP54 este în general suficient pentru încăperile interioare curate ale aparatelor de distribuție
Nevoia de conectare	Alegeți calea de transport conectată atunci când încărcăturile vor fi adăugate sau relocate; alegeți canalul de alimentare cu bolt-on pentru curse fixe punct la punct
Material conductor	Cuprul se potrivește cu cea mai mare densitate de curent și cea mai mică secțiune transversală; aluminiul reduce greutatea și costul materialului pe coloane verticale lungi

De asemenea, merită să confirmați certificarea terță parte înainte de finalizarea unei soluții de bare colectoare personalizate. Conformitatea cu IEC 61439-1 și IEC 61439-6, împreună cu certificări precum CCC, KEMA-KEUR sau ASTA, indică faptul că producătorul a verificat rezistența la scurtcircuit și creșterea temperaturii în condiții de testare standardizate și nu numai prin calcul.

Note de instalare și întreținere

Majoritatea navelor de canalizare electrică sunt în secțiuni standardizate de 3 metri, cu îmbinări cu cheie prelucrate din fabrică, ceea ce menține erorile de aliniere a câmpului scăzute și permite echipajelor să finalizeze o rulare fără tăiere sau forare la fața locului. Câteva obiceiuri prelungesc durata de viață cu mult peste minimul de proiectare:

Verificați cuplul îmbinărilor conectorului barelor colectoare cu șuruburi la punerea în funcțiune și din nou după primul ciclu termic, deoarece îmbinările noi se pot așeza ușor sub sarcină.
Programați scanarea termică în infraroșu periodică a îmbinărilor și a punctelor de ieșire pentru a prinde o conexiune care se slăbește înainte ca aceasta să devină un punct fierbinte.
Păstrați distanța dintre suporturi în limitele specificațiilor producătorului, în special în cazul rulajelor orizontale, astfel încât suporturile barelor colectoare să suporte cota prevăzută a sarcinii mecanice.
Evitați expunerea secțiunilor clasificate pentru interior la niveluri de praf sau umiditate peste nivelul lor IP; incinta este la fel de bună ca mediul pentru care a fost specificat.

Recomandări cheie

Canalul de alimentare înlocuiește cablul și conducta pentru niveluri de curent de la 40A la 6300A cu o amprentă mai mică și cădere de tensiune mai mică.
Izolația de tip sandwich, folosind PTFE, rășină epoxidică sau cauciuc siliconic EPDM, îndepărtează golurile interne de aer și îmbunătățește atât performanța termică, cât și la scurtcircuit.
Configurațiile cu plug-in oferă flexibilitate de conectare, în timp ce canalul de alimentare cu bolt-on se potrivește cu porțiuni fixe, cu curent ridicat, punct la punct.
Conformitatea verificată IEC 61439 și selecția evaluării IP contează la fel de mult ca amperajul brut atunci când specificați un sistem pentru un anumit site.