اختيار الحجم الصحيح لقضيب التوصيل النحاسي والتصنيف الحالي أمر بالغ الأهمية لتوزيع الطاقة بشكل آمن وفعال. سواء كنت تصمم مجموعة المفاتيح الكهربائية، أو توصيلات عاكس الطاقة الشمسية، أو مراكز التحكم في المحركات الصناعية، فإن هذا الدليل يغطي كل العوامل الرئيسية - بدءًا من خصائص المواد وارتفاع درجة الحرارة وحتى مقاومة الدائرة القصيرة - باستخدام حاسبة مدمجة مجانية للتحقق من الحجم على الفور.
A بسبار النحاس عبارة عن شريط مسطح أو مستطيل من النحاس عالي التوصيل يستخدم كنقطة اتصال مشتركة لدوائر كهربائية متعددة. توجد في المفاتيح الكهربائية ومراكز التحكم في المحركات ولوحات التوزيع والمحطات الفرعية وأنظمة الطاقة المتجددة., قضبان النحاس تحمل تيارات عالية مع الحد الأدنى من انخفاض الجهد مع توفير العمود الفقري الميكانيكي الموثوق به للتوصيلات الكهربائية.
يتم تصنيع قضبان التوصيل النحاسية من النحاس C11000 (طبقة قاسية إلكتروليتية) أو C10200 (خالية من الأكسجين)، مما يحقق التوصيل الكهربائي 100-101% IACS. هندستها المسطحة ليست هيكلية فحسب، بل إنها تحدد بشكل مباشر الشكل القدرة على التحمل الحالية عن طريق تعظيم مساحة السطح لتبديد الحرارة بالنسبة لحجم الموصل.
على عكس الكابلات التي تهيمن فيها حدود درجة حرارة العزل على الحجم، يعتمد حجم شريط التوصيل وتصنيف التيار على تبديد حرارة السطح - وهو تفاعل معقد بين الهندسة وتكوين التركيب ودرجة الحرارة المحيطة وخصائص المواد.
| ملكية | قيمة | ملحوظات |
|---|---|---|
| الموصلية الكهربائية | 58 مللي ثانية/م | مقابل 37 مللي ثانية/م للألمنيوم |
| الكثافة (C11000) | 8.9 جم/سم3 | كتلة عالية، حجم صغير |
| أقصى درجة حرارة مستمرة | 105 درجة مئوية | النحاس العاري، في الهواء الطلق |
| الكثافة الحالية النموذجية | 1.2 أمبير/مم² | قضبان النحاس القياسية |
إن القدرة الاستيعابية لقضيب التوصيل النحاسي ليست مجرد وظيفة لمساحة المقطع العرضي. يتحكم تبديد الحرارة في التصنيف، ويعتمد ذلك على الشكل الهندسي وتكوين التركيب ودرجة الحرارة المحيطة وبيئة التثبيت.
عندما يتدفق التيار عبر قضيب التوصيل، فإن خسائر I²R تولد الحرارة. ال ارتفاع درجة الحرارة (ΔT) فوق المحيط يحدد مقدار التيار الذي يمكن أن يتدفق بأمان. إيك 61439 يحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية فوق 35 درجة مئوية للموصلات النحاسية العارية - مما يوفر درجة حرارة سطحية قصوى تبلغ 105 درجة مئوية. تقتصر نقاط الاتصال عادةً على 85-95 درجة مئوية لحماية أسطح التلامس المطلية على مدار عمر خدمة النظام الذي يتراوح بين 25-30 عامًا.
يبدد قضيب التوصيل الرفيع والعريض حرارة أكثر من القضيب الضيق السميك ذي مساحة المقطع العرضي المتطابقة. يحتوي القضيب مقاس 100 × 10 مم على نسبة محيط إلى مساحة تبلغ 0.22 مم⁻¹، في حين أن القضيب مقاس 50×20 مم (نفس 1000 مم²) يحتوي على 0.14 مم⁻¹ فقط - أكثر من 35% سطح تبريد أقل. هذا هو السبب في المعيار قضبان الحافلات نادرا ما يتجاوز سمكها 20-25 ملم؛ يضيف المهندسون العرض أو يستخدمون أشرطة متوازية متعددة بدلاً من ذلك.
الصيغة الحرارية التجريبية المستخدمة لتصنيف تيار قضيب التوصيل (الطريقة المرجعية لـ IEC):
I = K × A × (ΔT)^0.625 × (P/A)^0.5 × F_mount
أين:
ك = 0.0435 (نحاس) | 0.0365 (ألومنيوم)
أ = العرض × السُمك (مم²)
ΔT = T_max − T_ambient (درجة مئوية)
P = 2 × (العرض + السمك) ملم
F_mount = 1.0 أفقي | 0.85 عمودي | 0.70 مغلق| نوع التركيب | العامل (F_mount) | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|
| طريق أفقي | 1.00 | حوامل الكابلات المفتوحة، وقضبان التوصيل المكشوفة |
| حافة عمودية | 0.85 | الناهضون الرأسيون، واللوحة الداخلية |
| مغلق / المفاتيح الكهربائية | 0.70 | MCC، لوحات التوزيع، مقصورات |
تفترض جداول التصنيف القياسية درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية. لكل زيادة قدرها 5 درجات مئوية في درجة الحرارة المحيطة، يتم تقليل قدرة تيار قضيب التوصيل بحوالي 3–5%. في المنشآت الاستوائية أو الصحراوية الخارجية حيث قد تصل درجة الحرارة المحيطة إلى 50-55 درجة مئوية، يعد خفض القدرة الهوائية أمرًا ضروريًا ويجب أخذه في الاعتبار بشكل واضح في التصميم.
فوق ارتفاع 1000 متر، يؤدي انخفاض كثافة الهواء إلى إضعاف التبريد الحراري. قم بتطبيق تخفيض قدره 0.4% تقريبًا لكل 100 متر فوق 1000 متر. على ارتفاع 2000 متر، يكون هذا حوالي 4%؛ على ارتفاع 4500 متر - وهو أمر شائع في التعدين على ارتفاعات عالية - يقترب التخفيض من 14%.
كلاهما قضبان النحاس و بسبار الألومنيوم تستخدم الأنظمة على نطاق واسع في توزيع الطاقة. يعتمد الاختيار الصحيح على متطلبات التوصيل والمساحة المتاحة والقيود الهيكلية وإجمالي تكلفة التركيب.
| ملكية | بسبار النحاس | بسبار الألومنيوم |
|---|---|---|
| الموصلية الكهربائية | 58 مللي ثانية/م (100% IACS) | 37 مللي ثانية/م (~63% IACS) |
| الكثافة الحالية | 1.2 أمبير/مم² | 0.8 أمبير/مم² |
| كثافة | 8.9 جم/سم3 | 2.7 جرام/سم3 |
| المقطع العرضي لنفس التيار | خط الأساس | مطلوب ~56% أكبر |
| الوزن لنفس القدرة الحالية | أثقل | ~48% أخف وزنا |
| تكلفة المواد | أعلى لكل كيلوغرام | أقل لكل كيلوغرام |
| مقاومة التآكل | ممتاز (عاري) | طبقة الأكسيد - طلاء القصدير مطلوب عند المفاصل |
| حد درجة حرارة الدائرة القصيرة | 185 درجة مئوية (Ksc = 226) | 160 درجة مئوية (Ksc = 148) |
| أفضل التطبيقات | المفاتيح الكهربائية المدمجة، لوحات التيار العالي | عمليات توزيع طويلة، وأنظمة ذات وزن حرج |
بالنسبة لمعظم تطبيقات المفاتيح الكهربائية واللوحات، توفر قضبان التوصيل النحاسية أداءً فائقًا لكل وحدة حجم - وهو أمر بالغ الأهمية عندما تكون مساحة العلبة محدودة. تصبح أنظمة قضبان التوصيل المصنوعة من الألومنيوم مجدية اقتصاديًا في عمليات التوزيع الطويلة والواسعة النطاق حيث تكون تكاليف الدعم الهيكلي ووزن الموصل أكثر أهمية من كفاءة المقطع العرضي.
استخدم الآلة الحاسبة أدناه لإيجاد سعة حمل التيار المستمر لقضيب التوصيل من النحاس أو الألومنيوم. أدخل أبعاد شريط التوصيل والظروف المحيطة وتكوين التركيب للحصول على نتيجة فورية.
حاسبة التصنيف الحالي لقضيب النحاس
GRL النحاس · أداة هندسية مجانية · الصيغة المرجعية للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC).
الصيغة: I = K × A × (ΔT)⁰·⁶²⁵ × (P/A)⁰·⁵ × Fجبل. ك = 0.0435 (النحاس)، 0.0365 (الألومنيوم). ماس كهربائى: أناالشوري = (كالشوري × أ) / √t، Kالشوري = 226 (النحاس) / 148 (الألومنيوم) في الثانية الواحدة. بالنسبة للتصميمات النهائية، يجب التحقق من صحتها وفقًا للمعيار IEC 61439 أو المعايير المحلية المعمول بها مع مهندس كهربائي مؤهل. يتم تصنيع قضبان التوصيل النحاسية GRL وفقًا لمعايير التوصيلية الكهربائية IEC 60028.
ملحوظة: النتائج عبارة عن تقديرات هندسية تعتمد على الصيغة الحرارية التجريبية المشار إليها في اللجنة الكهروتقنية الدولية. يجب التحقق من صحة التصميمات النهائية وفقًا للمواصفة IEC 61439 أو المعايير المحلية المعمول بها من قبل مهندس كهربائي مؤهل.
يسرد الجدول أدناه المعيار حجم بسبار النحاس والتصنيف الحالي القيم عند 40 درجة مئوية، وارتفاع درجة الحرارة 50 درجة مئوية (التشغيل 90 درجة مئوية)، والتركيب الأفقي في الهواء الساكن - بما يتوافق مع الشروط المرجعية IEC / CDA. القيم مخصصة للأشرطة المفردة؛ تطبيق عوامل التخفيض على القضبان المتوازية أو التركيب البديل.
| الحجم (العرض×العمق مم) | المساحة (مم²) | الوزن (كجم/م) | تيار مستمر (أ) | تيار متردد 50/60 هرتز (أ) |
|---|---|---|---|---|
| 20×3 | 60 | 0.53 | 93 | 90 |
| 25×3 | 75 | 0.67 | 116 | 113 |
| 30×3 | 90 | 0.80 | 140 | 136 |
| 50×3 | 150 | 1.34 | 233 | 226 |
| 25×5 | 125 | 1.11 | 194 | 188 |
| 30×5 | 150 | 1.34 | 233 | 226 |
| 40×5 | 200 | 1.78 | 310 | 301 |
| 50×5 | 250 | 2.23 | 388 | 376 |
| 100×5 | 500 | 4.45 | 775 | 752 |
| 25×6 | 150 | 1.34 | 233 | 226 |
| 30×6 | 180 | 1.60 | 279 | 271 |
| 40×6 | 240 | 2.14 | 372 | 361 |
| 50×6 | 300 | 2.67 | 465 | 451 |
| 75×6 | 450 | 4.01 | 698 | 677 |
| 100×6 | 600 | 5.34 | 930 | 902 |
| 125×6 | 750 | 6.68 | 1,163 | 1,128 |
| 150×6 | 900 | 8.01 | 1,395 | 1,353 |
| 30×10 | 300 | 2.67 | 465 | 451 |
| 40×10 | 400 | 3.56 | 620 | 601 |
| 50×10 | 500 | 4.45 | 775 | 752 |
| 60×10 | 600 | 5.34 | 930 | 902 |
| 75×10 | 750 | 6.68 | 1,163 | 1,128 |
| 80×10 | 800 | 7.12 | 1,240 | 1,203 |
| 100×10 | 1,000 | 8.90 | 1,550 | 1,504 |
| 120×10 | 1,200 | 10.68 | 1,860 | 1,804 |
| 125×10 | 1,250 | 11.13 | 1,938 | 1,880 |
| 150×10 | 1,500 | 13.35 | 2,325 | 2,255 |
| 160×10 | 1,600 | 14.24 | 2,480 | 2,405 |
| 50×12 | 600 | 5.34 | 930 | 902 |
| 75×12 | 900 | 8.01 | 1,395 | 1,353 |
| 100×12 | 1,200 | 10.68 | 1,860 | 1,804 |
| 125×12 | 1,500 | 13.35 | 2,325 | 2,255 |
| 100×15 | 1,500 | 13.35 | 2,325 | 2,255 |
المصدر: مقتبس من الجداول المرجعية للسعة CDA/copper.org. النحاس العاري رقم 110، الانبعاثية 0.4، درجة الحرارة المحيطة 40 درجة مئوية، ارتفاع درجة الحرارة 50 درجة مئوية. اضرب بـ 0.85 للحصول على الحافة الرأسية؛ 0.70 للمفاتيح الكهربائية المغلقة. تمثل قيم التيار المتردد زيادة في مقاومة تأثير الجلد ~ 3% عند 50/60 هرتز.
أثناء أحداث الدائرة القصيرة، يقوم تيار العطل بتسخين قضيب التوصيل بشكل ثابت - الحرارة المتولدة عن طريق I²R ليس لها وقت لتتبدد. ال ماس كهربائى صيغة الصمود هي:
I_sc = (K_sc × A) / √t
أين:
K_sc = 226 للنحاس (40 درجة مئوية → 185 درجة مئوية)
K_sc = 148 للألمنيوم (40 درجة مئوية → 160 درجة مئوية)
أ = مساحة المقطع العرضي (مم²)
t = وقت إزالة الخطأ (بالثواني)
صالح لـ: 0.01 ثانية <t <3 ثانيةتعتبر العلاقة العكسية للجذر التربيعي مع الوقت أمرًا بالغ الأهمية لتنسيق الحماية. يمكن لقضيب توصيل نحاسي بقدرة 50 كيلو أمبير في ثانية واحدة أن يتحمل 70.7 كيلو أمبير في 0.5 ثانية - و35.4 كيلو أمبير فقط في ثانيتين. وهذا يجعل وقت تصفية الكسارة الأولية متغيرًا رئيسيًا في تصميم شريط التوصيل.
| حجم بسبار | المساحة (مم²) | إيسك @ 0.5 ثانية (كا) | إيسك @ 1 ثانية (كا) | إيسك @ 3 ثانية (كا) |
|---|---|---|---|---|
| 50×6 مم | 300 | 95.8 | 67.8 | 39.2 |
| 100×6 مم | 600 | 191.5 | 135.6 | 78.3 |
| 100×10 ملم | 1,000 | 319.2 | 226.0 | 130.5 |
| 150×10 ملم | 1,500 | 478.8 | 339.0 | 195.8 |
| 200×10 مم | 2,000 | 638.4 | 452.0 | 261.0 |
إن المواصفة IEC 61439 (التي حلت محل المواصفة IEC 60439) هي المعيار الدولي الأساسي الذي يحكم مجموعات المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض، بما في ذلك أنظمة قضبان التوصيل الخاصة بها. المتطلبات الأساسية ذات الصلة تحجيم بسبار يشمل:
التوافق مع IEC 61439 لأنظمة قضبان التوصيل النحاسية
يحمل قضيب توصيل نحاسي مقاس 100 × 10 مم (1000 مم²) مثبتًا على مسار أفقي عند درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 50 درجة مئوية ما يقرب من 1550 أمبير تيار مستمر أو 1504 أمبير عند تردد تيار متردد 50/60 هرتز. بالنسبة لمجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة ذات عامل التركيب 0.70، توقع حوالي 1085 أمبير مستمر. مع تطبيق عامل أمان 1.25×، يبلغ تيار التصميم حوالي 1,240 أمبير.
اقسم التيار المطلوب على 1.2 أمبير/مم² (النحاس) أو 0.8 أمبير/مم² (الألومنيوم) للحصول على تقدير أولي للمقطع العرضي. حدد عرضًا قياسيًا مع الحفاظ على سمك 10-15 مم. ثم تحقق باستخدام الصيغة الحرارية I = K × A × (ΔT)^0.625 × (P/A)^0.5 × F_mount. إذا كان التصنيف أقل، قم بزيادة العرض أو أضف أشرطة متوازية - وليس السُمك. قم بتطبيق عامل الأمان الخاص بك أخيرًا.
تخضع القدرة الاستيعابية الحالية لقضيب التوصيل إلى تبديد الحرارة، وليس المقاومة وحدها. شريط مقاس 200 × 10 مم تبلغ نسبة المحيط إلى المساحة 0.21 مم⁻¹؛ يحتوي القضيب مقاس 50 × 40 مم بمساحة مماثلة تبلغ 2000 مم² على 0.09 مم فقط⁻¹ — وهو اختلاف بمقدار 2.3× في سطح التبريد. المزيد من السطح يعني حملاً حراريًا طبيعيًا أقوى وإزالة المزيد من الحرارة بشكل ملحوظ لكل درجة ارتفاع في درجة الحرارة. وهذا هو السبب في أن قضبان التوصيل النحاسية المتوافقة مع معايير الصناعة نادراً ما تتجاوز سماكتها 20-25 ملم.
تحدد المواصفة القياسية IEC 61439-1 الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة بمقدار 70 درجة مئوية فوق 35 درجة مئوية محيطة (105 درجة مئوية سطحيًا) للموصلات النحاسية العارية. تقتصر نقاط التوصيل المثبتة بمسامير على درجة حرارة سطح تبلغ 85 درجة مئوية. تقتصر الأجزاء المعزولة على ارتفاع 55 درجة مئوية. قد تتطلب قضبان التوصيل القريبة من المواد القابلة للاحتراق حدودًا أقل وفقًا لقوانين مكافحة الحرائق المحلية.
تعمل التيارات التوافقية من VFDs، وإمدادات الطاقة في وضع التبديل، وشواحن المركبات الكهربائية على زيادة تسخين قضيب التوصيل الفعال بما يتجاوز حسابات التردد الأساسي. عند 15–25% THD، يزيد التسخين 8–15%. عند 40% THD، يصل التسخين الإضافي إلى 25–35%. بالنسبة للتركيبات ذات المحتوى التوافقي الكبير، قم بتطبيق عامل تحميل توافقي يبلغ 1.15-1.35× أو قم بزيادة حجم الموصل وتحقق من ذلك باستخدام التصوير الحراري عند التشغيل.
جي آر إل النحاس توفر قضبان التوصيل النحاسية في C11000 (ETP، 99.9% Cu، 100% IACS) وC10200 (خالية من الأكسجين، 99.95% Cu، 101% IACS). الأبعاد القياسية من 3 × 10 مم إلى 15 × 150 مم وما فوق، مع مقاطع عرضية وأطوال وأنماط تثقيب مخصصة ومعالجات سطحية (عارية، ومطلية بالقصدير، ومطلية بالفضة). تتوفر شهادات اختبار المواد الكاملة (MTC) وفقًا لمعيار EN 10204 3.1. اتصل بفريقنا في GRL Copper لتوافر المخزون وعروض الأسعار المخصصة.
هل تحتاج إلى مواصفات مخصصة لقضيب التوصيل النحاسي؟ تقوم شركة GRL Copper بتصنيع قضبان التوصيل النحاسية C11000 وC10200 وفقًا للأبعاد والألواح وأنماط التثقيب الدقيقة - مع شهادات المواد الكاملة والتسليم السريع. اطلب عرض أسعار من GRL Copper →
فئات المنتجات
رابط سريع
اتصل بنا
واتس اب
شكرا جزيلا
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=447#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=446#!trpen#مسرع السيرافينيت#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
