การเลือกขนาดบัสบาร์ทองแดงและพิกัดกระแสที่ถูกต้อง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการกระจายพลังงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าคุณจะออกแบบสวิตช์เกียร์ การเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ หรือศูนย์ควบคุมมอเตอร์อุตสาหกรรม คู่มือนี้ครอบคลุมปัจจัยสำคัญทุกประการ ตั้งแต่คุณสมบัติของวัสดุและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ไปจนถึงความทนทานต่อไฟฟ้าลัดวงจร ด้วยเครื่องคิดเลขในตัวฟรีเพื่อตรวจสอบขนาดของคุณได้ทันที.
A บัสบาร์ทองแดง เป็นแถบแบนหรือสี่เหลี่ยมของทองแดงที่มีความนำไฟฟ้าสูง ใช้เป็นจุดเชื่อมต่อร่วมสำหรับวงจรไฟฟ้าหลายวงจร พบได้ในสวิตช์เกียร์ ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ แผงจ่ายไฟ สถานีไฟฟ้าย่อย และระบบพลังงานหมุนเวียน, บัสบาร์ทองแดง นำกระแสสูงโดยมีแรงดันไฟฟ้าตกน้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็ให้แกนหลักทางกลที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า.
บัสบาร์ทองแดงผลิตจากทองแดง C11000 (ระยะพิทช์แกร่งด้วยไฟฟ้า) หรือ C10200 (ปราศจากออกซิเจน) โดยมีการนำไฟฟ้าอยู่ที่ 100–101% IACS เรขาคณิตแบบเรียบของพวกมันไม่ได้เป็นเพียงโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังกำหนดโดยตรงอีกด้วย กำลังการผลิตปัจจุบัน โดยการเพิ่มพื้นที่ผิวในการกระจายความร้อนให้สูงสุดโดยสัมพันธ์กับปริมาตรของตัวนำ.
ต่างจากสายเคเบิลที่ขีดจำกัดอุณหภูมิของฉนวนครอบงำขนาด ขนาดของบัสบาร์และพิกัดกระแสจะขึ้นอยู่กับการกระจายความร้อนที่พื้นผิว — ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของรูปทรงเรขาคณิต การกำหนดค่าการติดตั้ง อุณหภูมิโดยรอบ และคุณสมบัติของวัสดุ.
| คุณสมบัติ | ค่า | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| การนำไฟฟ้า | 58 มิลลิวินาที/ม | เทียบกับ 37 MS/m สำหรับอะลูมิเนียม |
| ความหนาแน่น (C11000) | 8.9 ก./ซม.3 | มีมวลสูง ขนาดกะทัดรัด |
| อุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุด | 105 องศาเซลเซียส | ทองแดงเปลือยเปิดโล่ง |
| ความหนาแน่นกระแสโดยทั่วไป | 1.2 แอมแปร์/ตร.มม | บัสบาร์ทองแดงมาตรฐาน |
ความสามารถในการรองรับของบัสบาร์ทองแดงไม่ได้เป็นเพียงหน้าที่ของพื้นที่หน้าตัดเท่านั้น การกระจายความร้อนจะควบคุมพิกัด และขึ้นอยู่กับรูปทรง การกำหนดค่าการติดตั้ง อุณหภูมิโดยรอบ และสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง.
เมื่อกระแสไหลผ่านบัสบาร์ การสูญเสียของI²R จะทำให้เกิดความร้อน ที่ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ΔT) เหนือสภาพแวดล้อมจะกำหนดว่ากระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้อย่างปลอดภัยเท่าใด. ไออีซี 61439 จำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็น 70°C เหนืออุณหภูมิโดยรอบ 35°C สำหรับตัวนำทองแดงเปลือย โดยให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุด 105°C โดยทั่วไปจุดเชื่อมต่อจะถูกจำกัดไว้ที่ 85–95°C เพื่อปกป้องพื้นผิวสัมผัสที่ชุบตลอดอายุการใช้งาน 25–30 ปีของระบบ.
บัสบาร์ที่บางและกว้างจะกระจายความร้อนได้มากกว่าแท่งที่หนาและแคบซึ่งมีพื้นที่หน้าตัดเท่ากัน แท่งขนาด 100×10 มม. มีอัตราส่วนเส้นรอบวงต่อพื้นที่ 0.22 มม.⁻¹ ในขณะที่แท่งขนาด 50×20 มม. (1,000 มม.² เท่ากัน) มีเพียง 0.14 มม.⁻¹ — มีพื้นผิวระบายความร้อนน้อยกว่า 35% นี่คือเหตุผลว่าทำไมมาตรฐาน บาร์รถบัส ความหนาไม่เกิน 20–25 มม. วิศวกรเพิ่มความกว้างหรือใช้แถบขนานหลายเส้นแทน.
สูตรเชิงความร้อนเชิงประจักษ์ที่ใช้สำหรับพิกัดกระแสบัสบาร์ (วิธีอ้างอิง IEC):
I = K × A × (ΔT)^0.625 × (P/A)^0.5 × F_เมานต์
ที่ไหน:
K = 0.0435 (ทองแดง) | 0.0365 (อะลูมิเนียม)
A = กว้าง × หนา (มม.²)
ΔT = T_max − T_บรรยากาศ (°C)
P = 2 × (กว้าง + หนา) มม
F_mount = 1.0 แนวนอน | แนวตั้ง 0.85 | 0.70 ที่แนบมาด้วย| ประเภทการติดตั้ง | ปัจจัย (F_mount) | แอปพลิเคชันทั่วไป |
|---|---|---|
| ทางเรียบแนวนอน | 1.00 | เปิดถาดสายเคเบิล บัสบาร์แบบเปลือย |
| แนวตั้งตามขอบ | 0.85 | ไรเซอร์แนวตั้ง แผงตกแต่งภายใน |
| สิ่งที่ส่งมา / สวิตช์เกียร์ | 0.70 | MCC แผงกระจายสินค้า กุฏิ |
ตารางการให้คะแนนมาตรฐานถือว่าอุณหภูมิโดยรอบอยู่ที่ 40°C สำหรับอุณหภูมิโดยรอบที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 5°C ให้ลดความจุกระแสไฟฟ้าของบัสบาร์ลงประมาณ 3–5% ในการติดตั้งกลางแจ้งในเขตร้อนหรือในทะเลทรายซึ่งมีอุณหภูมิแวดล้อมสูงถึง 50–55°C การลดพิกัดถือเป็นสิ่งสำคัญและต้องคำนึงถึงอย่างชัดเจนในการออกแบบ.
ระดับความสูงที่สูงกว่า 1,000 ม. ความหนาแน่นของอากาศที่ลดลงทำให้การระบายความร้อนแบบพาความร้อนลดลง ใช้การลดพิกัดประมาณ 0.4% ต่อ 100 ม. เหนือ 1,000 ม. ที่ความสูง 2,000 ม. นี่คือประมาณ 4%; ที่ความสูง 4,500 ม. — พบได้ทั่วไปในการขุดบนที่สูง — ลดพิกัดเข้าใกล้ 14%.
ทั้งคู่ บัสบาร์ทองแดง และ บัสบาร์อลูมิเนียม ระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกระจายพลังงาน ทางเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการนำไฟฟ้า พื้นที่ว่าง ข้อจำกัดทางโครงสร้าง และต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด.
| คุณสมบัติ | บัสบาร์ทองแดง | บัสบาร์อลูมิเนียม |
|---|---|---|
| การนำไฟฟ้า | 58 MS/ม. (100% IACS) | 37 MS/ม. (~63% IACS) |
| ความหนาแน่นกระแส | 1.2 แอมแปร์/ตร.มม | 0.8 A/ตร.มม |
| ความหนาแน่น | 8.9 ก./ซม.3 | 2.7 ก./ซม.³ |
| ภาพตัดขวางสำหรับกระแสเดียวกัน | พื้นฐาน | ต้องการขนาดใหญ่กว่า ~56% |
| น้ำหนักสำหรับความจุกระแสเท่ากัน | หนักกว่า | เบากว่า ~48% |
| ค่าวัสดุ | สูงกว่าต่อกก | ต่ำกว่ากิโลกรัมละ |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | สุดยอด(เปล่า) | ชั้นออกไซด์ — จำเป็นต้องชุบดีบุกที่ข้อต่อ |
| ขีดจำกัดอุณหภูมิลัดวงจร | 185°C (เคเอสซี = 226) | 160°C (เคเอสซี = 148) |
| แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด | สวิตช์เกียร์ขนาดกะทัดรัด แผงกระแสไฟสูง | การกระจายตัวยาวนาน ระบบที่เน้นน้ำหนัก |
สำหรับการใช้งานสวิตช์เกียร์และแผงส่วนใหญ่ บัสบาร์ทองแดงให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าต่อหน่วยปริมาตร ซึ่งสำคัญเมื่อพื้นที่ตู้มีจำกัด ระบบบัสบาร์อลูมิเนียมมีความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจในการกระจายสินค้าขนาดใหญ่และยาว โดยที่ต้นทุนการรองรับโครงสร้างและน้ำหนักของตัวนำมีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพหน้าตัด.
ใช้เครื่องคิดเลขด้านล่างเพื่อค้นหาความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องของบัสบาร์ทองแดงหรืออะลูมิเนียม ป้อนขนาดบัสบาร์ สภาพแวดล้อม และการกำหนดค่าการติดตั้งเพื่อรับผลลัพธ์ทันที.
Copper Busbar เครื่องคำนวณคะแนนปัจจุบัน
ทองแดง GRL · เครื่องมือ วิศวกรรมฟรี · สูตรอ้างอิง IEC
สูตร: I = K × A × (ΔT)⁰·⁶²⁵ × (P/A)⁰·⁵ × Fเมานต์. K = 0.0435 (ทองแดง), 0.0365 (อะลูมิเนียม) ไฟฟ้าลัดวงจร: Iเซาท์แคโรไลนา = (กเซาท์แคโรไลนา × ก) / √t, เคเซาท์แคโรไลนา = 226 (ทองแดง) / 148 (อลูมิเนียม) ที่ 1 วินาที สำหรับการออกแบบขั้นสุดท้าย ให้ตรวจสอบตามมาตรฐาน IEC 61439 หรือมาตรฐานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติ บัสบาร์ทองแดง GRL ผลิตขึ้นตามมาตรฐานการนำไฟฟ้า IEC 60028.
หมายเหตุ: ผลลัพธ์เป็นการประมาณการทางวิศวกรรมตามสูตรความร้อนเชิงประจักษ์ที่อ้างอิงโดย IEC การออกแบบขั้นสุดท้ายต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องตามมาตรฐาน IEC 61439 หรือมาตรฐานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องโดยวิศวกรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสม.
ตารางด้านล่างแสดงรายการมาตรฐาน ขนาดบัสบาร์ทองแดงและพิกัดกระแส ค่าที่อุณหภูมิแวดล้อม 40°C อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 50°C (การทำงาน 90°C) การติดตั้งในแนวนอนในอากาศนิ่ง — สอดคล้องกับเงื่อนไขอ้างอิง IEC / CDA ค่าเป็นค่าสำหรับแท่งเดี่ยว ใช้ปัจจัยการลดพิกัดสำหรับแท่งขนานหรือการติดตั้งแบบอื่น.
| ขนาด (กว้าง×ลึก มม.) | พื้นที่ (มม.²) | น้ำหนัก (กก./ม.) | กระแสไฟตรง (A) | กระแสสลับ 50/60 เฮิรตซ์ (เอ) |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
ที่มา: ดัดแปลงมาจากตารางอ้างอิงความกว้างขวางของ CDA/copper.org ทองแดงเปลือย No.110, สภาพปล่อยรังสี 0.4, อุณหภูมิแวดล้อม 40°C, อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 50°C คูณด้วย 0.85 สำหรับแนวตั้ง 0.70 สำหรับสวิตช์เกียร์แบบปิด ค่า AC คิดเป็น ~3% ความต้านทานผลกระทบของสกินเพิ่มขึ้นที่ 50/60 Hz.
ในระหว่างเหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟฟ้าลัดจะทำให้บัสบาร์ร้อนขึ้นแบบอะเดียแบติก — ความร้อนที่เกิดจากI²R ไม่มีเวลาที่จะกระจายไป ที่ ไฟฟ้าลัดวงจร สูตรทนคือ:
I_sc = (K_sc × A) / √t
ที่ไหน:
K_sc = 226 สำหรับทองแดง (40°C → 185°C)
K_sc = 148 สำหรับอะลูมิเนียม (40°C → 160°C)
A = พื้นที่หน้าตัด (มม.²)
t = เวลาในการล้างข้อผิดพลาด (วินาที)
ใช้ได้สำหรับ: 0.01 วินาที < t < 3 วินาทีความสัมพันธ์รากที่สองแบบผกผันกับเวลามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประสานงานการป้องกัน บัสบาร์ทองแดงที่มีพิกัด 50 kA ที่ 1 วินาทีสามารถทนต่อ 70.7 kA ที่ 0.5 วินาที — และเพียง 35.4 kA ที่ 2 วินาที สิ่งนี้ทำให้เวลาในการเคลียร์เบรกเกอร์อัปสตรีมเป็นตัวแปรสำคัญในการออกแบบบัสบาร์.
| ขนาดบัสบาร์ | พื้นที่ (มม.²) | Isc @ 0.5 วินาที (kA) | Isc @ 1 วินาที (kA) | Isc @ 3 วินาที (kA) |
|---|---|---|---|---|
| 50×6 มม | 300 | 95.8 | 67.8 | 39.2 |
| 100×6 มม | 600 | 191.5 | 135.6 | 78.3 |
| 100×10 มม | 1,000 | 319.2 | 226.0 | 130.5 |
| 150×10 มม | 1,500 | 478.8 | 339.0 | 195.8 |
| 200×10 มม | 2,000 | 638.4 | 452.0 | 261.0 |
IEC 61439 (ซึ่งแทนที่ IEC 60439) เป็นมาตรฐานสากลหลักที่ใช้ควบคุมชุดสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำและชุดควบคุม รวมถึงระบบบัสบาร์ ข้อกำหนดสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ ขนาดบัสบาร์ รวม:
บัสบาร์ทองแดงการนำไฟฟ้าสูง GRL
การปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC 61439 สำหรับระบบบัสบาร์ทองแดง
บัสบาร์ทองแดงขนาด 100×10 มม. (1,000 มม.²) ในการติดตั้งทางเรียบแนวนอนที่อุณหภูมิแวดล้อม 40°C โดยมีอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 50°C จะบรรทุกกระแสไฟฟ้าประมาณ 1,550 A DC หรือ 1,504 A ที่ AC 50/60 Hz สำหรับสวิตช์เกียร์แบบปิดที่มีปัจจัยการติดตั้ง 0.70 คาดว่าจะต่อเนื่องประมาณ 1,085 A เมื่อใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.25× กระแสการออกแบบจะอยู่ที่ประมาณ 1,240 A.
แบ่งกระแสไฟฟ้าที่ต้องการด้วย 1.2 A/mm² (ทองแดง) หรือ 0.8 A/mm² (อะลูมิเนียม) สำหรับการประมาณค่าหน้าตัดเริ่มต้น เลือกความกว้างมาตรฐาน โดยรักษาความหนาไว้ที่ 10–15 มม. จากนั้นตรวจสอบโดยใช้สูตรความร้อน I = K × A × (ΔT)^0.625 × (P/A)^0.5 × F_mount หากพิกัดขาด ให้เพิ่มความกว้างหรือเพิ่มแท่งขนาน ไม่ใช่ความหนา ใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยของคุณเป็นลำดับสุดท้าย.
ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าของบัสบาร์นั้นขึ้นอยู่กับการกระจายความร้อน ไม่ใช่ความต้านทานเพียงอย่างเดียว แท่งขนาด 200×10 มม. มีอัตราส่วนเส้นรอบวงต่อพื้นที่ 0.21 มม.⁻¹; แท่งขนาด 50×40 มม. ของพื้นที่ 2,000 มม.² ที่เท่ากันมีเพียง 0.09 มม.⁻¹ — ซึ่งต่างกัน 2.3× ในด้านพื้นผิวการทำความเย็น พื้นผิวที่มากขึ้นหมายถึงการพาความร้อนตามธรรมชาติที่แข็งแกร่งขึ้น และความร้อนที่ถูกขจัดออกไปมากขึ้นตามระดับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมบัสบาร์ทองแดงมาตรฐานอุตสาหกรรมจึงมีความหนาไม่เกิน 20–25 มม.
IEC 61439-1 ระบุอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุด 70°C เหนือ 35°C โดยรอบ (พื้นผิว 105°C) สำหรับตัวนำทองแดงเปลือย จุดเชื่อมต่อแบบเกลียวถูกจำกัดไว้ที่อุณหภูมิพื้นผิว 85°C ส่วนที่เป็นฉนวนจะถูกจำกัดไม่ให้มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นที่ 55°C บัสบาร์ใกล้กับวัสดุที่ติดไฟได้อาจต้องมีขีดจำกัดล่างตามรหัสอัคคีภัยในพื้นที่.
กระแสฮาร์มอนิกจาก VFD แหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ และเครื่องชาร์จ EV ช่วยเพิ่มความร้อนของบัสบาร์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการคำนวณความถี่พื้นฐาน ที่ 15–25% THD การให้ความร้อนจะเพิ่มขึ้น 8–15% ที่ 40% THD ความร้อนเพิ่มเติมจะอยู่ที่ 25–35% สำหรับการติดตั้งที่มีเนื้อหาฮาร์มอนิกที่มีนัยสำคัญ ให้ใช้ค่าโหลดแฟกเตอร์ฮาร์มอนิกที่ 1.15–1.35× หรือเพิ่มขนาดตัวนำ และตรวจสอบด้วยการถ่ายภาพความร้อนเมื่อทดสอบการใช้งาน.
GRL คอปเปอร์ จ่ายบัสบาร์ทองแดงใน C11000 (ETP, 99.9% Cu, 100% IACS) และ C10200 (ปราศจากออกซิเจน, 99.95% Cu, 101% IACS) ขนาดมาตรฐานตั้งแต่ 3×10 มม. ถึง 15×150 มม. ขึ้นไป พร้อมหน้าตัดที่กำหนดเอง ความยาว รูปแบบการเจาะ และการปรับสภาพพื้นผิว (เปลือย ชุบดีบุก ชุบเงิน) มีใบรับรองการทดสอบวัสดุแบบเต็ม (MTC) ตามมาตรฐาน EN 10204 3.1. ติดต่อทีมงานของเราที่ GRL Copper สำหรับความพร้อมของสต็อกและใบเสนอราคาที่กำหนดเอง.
ต้องการข้อมูลจำเพาะของบัสบาร์ทองแดงแบบกำหนดเองหรือไม่ GRL Copper ผลิตบัสบาร์ทองแดง C11000 และ C10200 ตามขนาด การชุบ และรูปแบบการเจาะที่แน่นอนของคุณ — พร้อมการรับรองวัสดุเต็มรูปแบบและการจัดส่งที่รวดเร็ว. ขอใบเสนอราคาที่ GRL Copper →
หมวดหมู่ผลิตภัณฑ์
ลิงค์ด่วน
ติดต่อเรา
วอทส์แอพพ์
关注我们
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=447#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=446#!trpen#ตัวเร่งเซราฟิไนต์#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
