स्विचगियरचे बसबार बांधकाम

बसबार हे आयताकृती, गोलाकार किंवा प्रोफाइल केलेले क्रॉस-सेक्शन असलेले बेअर, तुलनेने मोठ्या प्रमाणात विद्युत प्रवाह वाहून नेणारे कंडक्टर असतात. बंद स्विचगियरच्या आवारात, बसबारच्या सर्व फांद्या आणि उपकरणांशी जोडणी देखील बेअर कंडक्टरसह बसबार बनविल्या जातात.

शिनी हे स्विचगियरचे मध्यवर्ती आणि सर्वात गंभीर भाग आहेत, कारण ते सर्व स्टेशन जनरेटर (किंवा सबस्टेशन ट्रान्सफॉर्मर) कडून वीज घेतात आणि सर्व आउटगोइंग लाइन त्यांच्याशी जोडल्या जातात.

35 kV पर्यंतच्या बंद स्विचगियरमध्ये, बसबार आयताकृती अॅल्युमिनियमच्या पट्ट्यांचे बनलेले असतात. 300-400 A पेक्षा जास्त नसलेल्या लोड करंट्सवर लो-पॉवर इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये स्टील टायर्सचा वापर केला जातो.

हे लक्षात घ्यावे की आयताकृती (सपाट) तारा गोल तारांपेक्षा अधिक किफायतशीर असतात. समान क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रासह, आयताकृती टायरमध्ये गोल टायरपेक्षा मोठा पार्श्व थंड पृष्ठभाग असतो.

वितरण कक्षामध्ये, टायर विशेष बस रॅक किंवा उपकरणांच्या पिंजराच्या फ्रेमवर बसवले जातात. बसबार काठावर किंवा सपाट सहाय्यक पोर्सिलेन इन्सुलेटरवर ठेवलेले असतात आणि बसबार धारकांसह निश्चित केले जातात.

टायर बसवण्याचे अनेक मार्ग आहेत. त्यांच्यापैकी प्रत्येकाचे त्याचे फायदे आणि तोटे आहेत.

सपाट टायर्सपेक्षा रिबड टायर्ससाठी थंड स्थिती चांगली असते. पहिल्या प्रकरणात, उष्णता हस्तांतरण गुणांक दुसऱ्यापेक्षा 10-15% जास्त आहे आणि परवानगीयोग्य वर्तमान भार (PUE) निर्धारित करताना हे लक्षात घेतले जाते. त्यांच्या अरुंद बाजूने (बरगडी) शेजाऱ्यांना तोंड देणारी टायरची यांत्रिक स्थिरता जास्त असते.

जेव्हा तापमान वाढवले ​​जाते तेव्हा टायर्स त्यांच्या लहान पॅटर्नच्या बाजूने फिरू देण्यासाठी, टायरला विभागाच्या मध्यभागी घट्टपणे आणि अंतरावर सैलपणे निश्चित केले जाते. याव्यतिरिक्त, लांब बसच्या लांबीसाठी, तपमानाच्या विस्तारास सामावून घेण्यासाठी कॉम्पेन्सेटर स्थापित केले जातात. दोन बसबार पातळ तांबे किंवा अॅल्युमिनियमच्या पट्ट्यांचा लवचिक बंडल वापरून एकमेकांशी जोडलेले आहेत. बसबारच्या पट्ट्यांचे टोक सपोर्टिंग इन्सुलेटरला घट्टपणे जोडलेले नसतात, तर रेखांशाच्या अंडाकृती छिद्रांद्वारे सरकते जोडलेले असतात.

तापमानाचा ताण दूर करण्यासाठी, काही प्रकरणांमध्ये बसबार हे लवचिक पॅकेजेसचा वापर करून स्थिर उपकरणांशी (क्लॅम्प्स) जोडलेले असतात जे कडक बसबारच्या टोकाला बांधलेले असतात.

सर्वात मोठी सिंगल स्ट्रिप कॉपर आणि अॅल्युमिनियम बसबारचा आकार 120×10 मिमी वापरला जातो.

उच्च वर्तमान भारांसाठी (2650 A पेक्षा जास्त तांबे बसबारसाठी आणि अॅल्युमिनियम - 2070 A साठी) मल्टी-बँड बसबार वापरले जातात - दोन किंवा त्यापेक्षा कमी वेळा प्रति फेज तीन बँडचे पॅकेज; पॅकेजमधील पट्ट्यांमधील सामान्य अंतर एका पट्टीच्या (b) जाडीइतके घेतले जाते.

समान पॅकेजमधील पट्ट्या एकमेकांच्या जवळ असल्यामुळे त्यांच्या दरम्यान करंटचे असमान वितरण होते: पॅकेजच्या शेवटच्या पट्ट्यांवर मोठा भार पडतो आणि मध्यभागी कमी असतो. उदाहरणार्थ, तीन-स्ट्रीप पॅकेजमध्ये, प्रत्येकी 40% बाह्य पट्ट्यांमध्ये प्रवाहित होते आणि मध्यभागी एकूण फेज करंटपैकी फक्त 20% प्रवाह होतो. एकाच कंडक्टरमध्ये सोलण्याच्या घटनेशी साधर्म्य असलेली ही घटना, तीनपेक्षा जास्त एसी बस वापरणे अव्यवहार्य बनवते.

दोन-लेन बसेससाठी परवानगी असलेल्या ऑपरेटिंग करंट्सपेक्षा जास्त असल्यास, प्रोफाइल (चॅनेल) सह टायर वापरण्याची शिफारस केली जाते, जे प्रवाहकीय सामग्रीचा अधिक चांगला वापर करण्यास सक्षम करतात आणि उच्च यांत्रिक शक्ती प्राप्त करतात.

पॉवर इंस्टॉलेशन्स सध्या प्रति फेज दोन चॅनेलचे पॅकेज वापरतात, जे अंदाजे आकारात आणि kp पोकळ चौरसापर्यंत असते. 250 मिमीच्या भिंतीसह सर्वात मोठे चॅनेल आकार आणि पॅकेजमधील दोन चॅनेलसह 12.5 मिमी जाडी तांबेसाठी 12,500 A आणि अॅल्युमिनियमसाठी 10,800 A प्रवाह प्रसारित करण्यास अनुमती देते.

बंद स्विचगियरचे टायर आणि सर्व बसबार रंग ओळखण्यासाठी इनॅमल पेंट्सने रंगवले जातात, ज्यामुळे सेवा कर्मचार्‍यांना विशिष्ट टप्प्यांशी आणि सर्किटशी जोडलेले थेट भाग सहज ओळखता येतात.

याव्यतिरिक्त, पेंट ऑक्सिडेशनपासून टायर्सचे संरक्षण करते आणि पृष्ठभागावरून उष्णता हस्तांतरण सुधारते. तांब्यासाठी बसबारच्या रंगातून स्वीकार्य प्रवाहात 15-17% आणि अॅल्युमिनियमच्या बसबारसाठी 25-28% वाढ होते.

वेगवेगळ्या टप्प्यांसह बससाठी खालील रंग वापरले जातात: तीन-फेज करंट: फेज A — पिवळा, फेज B — हिरवा, फेज C — लाल; शून्य बसबार: अनग्राउंडेड न्यूट्रलसह — पांढरा, ग्राउंडेड न्यूट्रलसह, तसेच ग्राउंडिंग वायर — काळ्या; DC प्रवाह: सकारात्मक रेल लाल आहे, नकारात्मक रेल निळा आहे.

ओपन स्विचगियर्सचा बसबार लवचिक वायर किंवा कडक रबर्ससह लागू केला जाऊ शकतो. 35, 110 kV आणि अधिक व्होल्टेजमध्ये, कोरोना व्होल्टेज वाढवण्यासाठी आणि कोरोनाचे नुकसान कमी करण्यासाठी, फक्त गोल वायर वापरल्या जातात.

बर्‍याच खुल्या स्विचगियरमध्ये, बसबार हे पॉवर लाईन्स सारख्याच डिझाईनच्या स्टँडेड स्टील-अॅल्युमिनियम कंडक्टरने बनलेले असते.

कॉपर बस कंडक्टरचा वापर फक्त अशा प्रकरणांमध्ये केला जातो जेथे खुले स्विचगियर खारट समुद्र किंवा रासायनिक वनस्पतींच्या किनाऱ्यापासून जवळ (सुमारे 1.5 किमी) स्थित आहे, ज्यांच्या सक्रिय बाष्प आणि प्रवेशामुळे अॅल्युमिनियम कंडक्टरचे जलद गंज होऊ शकते. काही प्रकरणांमध्ये, ओपन स्विचगियर स्टील किंवा अॅल्युमिनियमच्या नळ्यांपासून बनवलेले कठोर बसबार वापरतात जे समर्थन इन्सुलेटरवर निश्चित केले जातात.

टायर्सचे क्रॉस-सेक्शन आणि इतर विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरची गणना ऑपरेटिंग करंट्सच्या मूल्यावर आणि अनुमत तापमानाच्या आधारावर केली जाऊ शकते. गरम परिस्थिती.

स्विचगियरमध्ये वापरल्या जाणार्‍या बसबारसाठी, त्यांचे क्रॉस-सेक्शन प्रमाणित आहेत आणि त्यांच्यासाठी अनुज्ञेय सतत चालू भारांचे तक्ते तयार केले आहेत. म्हणून, सराव मध्ये सूत्रानुसार गणना करण्याची आवश्यकता नाही, परंतु सारण्यांनुसार निवड करणे पुरेसे आहे.

बेअर बसबार आणि कंडक्टरवरील अनुज्ञेय सतत चालू भारांचे तक्ते प्रायोगिकरित्या मोजले जातात आणि सत्यापित केले जातात; त्यांना संकलित करताना, + 25 ° C च्या सभोवतालच्या तपमानावर 70 ° C चे अनुज्ञेय गरम तापमान गृहित धरले गेले.

टायर्सचे मानक क्रॉस-सेक्शन आणि मूलभूत कंडक्टिंग मटेरियल आणि विशिष्ट प्रोफाइल (आयताकृती, ट्यूबलर, चॅनेल, पोकळ चौरस इ.) साठी अशा तक्त्या PUE आणि संदर्भ पुस्तकांमध्ये दिल्या आहेत.

आयताकृती बसबारसाठी, काठावर स्थापित केल्यावर सारणीबद्ध वर्तमान भार संकलित केले जातात; म्हणून, जेव्हा टायर्स सपाट असतात, तेव्हा 60 मिमी पर्यंत रुंदी असलेल्या टायर्ससाठी 5% आणि 60 मिमीपेक्षा जास्त टायर्ससाठी 8% ने भार कमी केला पाहिजे. ज्या प्रकरणांमध्ये सरासरी सभोवतालचे तापमान मानक (+ 25 डिग्री सेल्सिअस) पेक्षा वेगळे असते, अशा परिस्थितीत टेबलमधून मिळालेल्या परवानगीयोग्य टायर लोडची खालील अंदाजे सूत्रानुसार पुनर्गणना करणे आवश्यक आहे:

जेथे IN हे टेबलवरून घेतलेला स्वीकार्य भार आहे.

तारांचा क्रॉस-सेक्शन आर्थिक वर्तमान घनतेच्या विरूद्ध तपासणे आवश्यक आहे.

वायर किंवा बसेसच्या आर्थिक क्रॉस-सेक्शनला qEC असे क्रॉस-सेक्शन म्हटले जाते जेथे भांडवली खर्च आणि ऑपरेटिंग खर्चाद्वारे निर्धारित एकूण वार्षिक खर्च सर्वात लहान असतो.

वायर आणि बसबारचा आर्थिक क्रॉस-सेक्शन सामान्य मोडमध्ये जास्तीत जास्त लोड करंटला विद्युत प्रवाहाच्या घनतेने विभाजित करून प्राप्त केला जातो:

आर्थिक स्थितीनुसार परिणामी क्रॉस-सेक्शन जवळच्या मानकापर्यंत गोलाकार केले जाते आणि दीर्घकालीन अनुज्ञेय लोड करंटसाठी तपासले जाते. हे लक्षात घ्यावे की सर्व व्होल्टेजसाठी आरयू बसबार आर्थिक वर्तमान घनतेनुसार निवडलेले नाहीत, कारण उच्च प्रवाहावरील आर्थिक विभाग गरम करण्यासाठी निवडलेल्या विभागांपेक्षा समान किंवा लहान असतात.

याव्यतिरिक्त, शॉर्ट सर्किट झाल्यास थर्मल आणि इलेक्ट्रोडायनामिक स्थिरतेसाठी RU टायर्स तपासले जातात आणि 110 kV आणि त्यावरील, कोरोनासाठी देखील तपासले जातात.

अशा प्रकारे, कोणत्याही उद्देशाच्या तारांनी जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य हीटिंगसाठी आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे, केवळ सामान्यच नव्हे तर आपत्कालीन मोड देखील लक्षात घेऊन.

जर आर्थिक आणि सतत लोड परिस्थितींद्वारे निर्धारित कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन इतर आपत्कालीन परिस्थितींसाठी आवश्यक असलेल्या क्रॉस-सेक्शनच्या समान नसेल (शॉर्ट-सर्किट दरम्यान थर्मल आणि डायनॅमिक स्थिरता), तर सर्व पूर्ण करण्यासाठी एक मोठा क्रॉस-सेक्शन गृहीत धरला पाहिजे. परिस्थिती.

हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की मोठ्या विभागांसह टायर्स स्थापित करताना, पृष्ठभागाच्या प्रभावापासून सर्वात कमी अतिरिक्त नुकसान आणि समीपता प्रभाव आणि सर्वोत्तम थंड परिस्थिती सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. पॅकेजमधील पट्ट्यांची संख्या आणि त्यांची योग्य अवकाशीय आणि परस्पर मांडणी, पॅकेजची तर्कसंगत रचना, प्रोफाइल टायर्सचा वापर - कुंड, पोकळ इ. कमी करून हे साध्य केले जाऊ शकते.

स्टील टायर वापरताना, परवानगीयोग्य वर्तमान मूल्याचे निर्धारण थोड्या वेगळ्या पद्धतीने केले जाते.

स्टीलच्या टायर्समध्ये, पृष्ठभागाच्या प्रभावामुळे, कंडक्टरच्या पृष्ठभागावर विद्युत् प्रवाहाचे महत्त्वपूर्ण शिफ्ट होते, प्रवेशाची खोली 1.5-1.8 मिमी पेक्षा जास्त नसते.

अभ्यासात असे आढळून आले आहे की एसी स्टील बसबारचा स्वीकार्य भार व्यावहारिकपणे बसबारच्या क्रॉस-सेक्शनल परिमितीवर अवलंबून असतो, या क्रॉस-सेक्शनच्या क्षेत्रावर नाही.

या अभ्यासाच्या आधारे, एसी स्टील बसबारच्या गणनेसाठी खालील पद्धतीचा अवलंब करण्यात आला:

1. प्रथम, बस लोड करंट निश्चित करा (एक बाजू 300-400 A पेक्षा जास्त नसलेल्या बससाठी) आणि रेखीय विद्युत प्रवाह घनता शोधा:

जेथे - लोड करंट, ए; p हा टायरचा क्रॉस-सेक्शनल परिमिती आहे, मिमी.

रेखीय प्रवाह घनता सभोवतालच्या तापमानापेक्षा स्टील बसच्या स्वीकार्य सुपरहीट तापमानावर अवलंबून असते. हे अवलंबित्व खालील अभिव्यक्तीद्वारे परिभाषित केले आहे:

असे आढळून आले की स्टील टायर्सच्या बोल्ट जोड्यांसाठी, Θ चे मूल्य 40 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त नसावे आणि वेल्डेड जोडांसाठी ते 55 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढवता येते.

जर आपण सभोवतालचे तापमान v0 — 35 ° घेतले, तर बोल्ट जोडणीसाठी रेखीय प्रवाह घनता समान असेल

आणि वेल्डेड जोडांसाठी

2. या डेटाच्या आधारे, आम्ही टायरच्या क्रॉस-सेक्शनच्या आवश्यक परिमितीचे मूल्य निर्धारित करतो:

टायर्सच्या परिमितीवर, टायर्सचा संच असल्याने, आपण स्थितीचे निरीक्षण करून, आवश्यक आकाराच्या मानक स्टीलच्या पट्ट्या सहजपणे निवडू शकता.

जेथे h टायरची उंची आहे, मिमी; b — टायरची जाडी, मिमी.

वरील स्टील टायरची गणना सिंगल ट्रेड टायर्ससाठी आहे.

उच्च लोड करंटसाठी अनेक स्टील रेलचे बंडल वापरले जाऊ शकतात. या प्रकरणात, पॅकेजमध्ये समाविष्ट असलेल्या टायरच्या एका पट्टीच्या क्रॉस-सेक्शनची परिमिती खालील अटींच्या अधीन निवडली जाते:

• दुतर्फा बसेससाठी

• तीन-मार्गी बसेससाठी

गणना सुलभ करण्यासाठी, आपण लोड करंट IN वर बस क्रॉस सेक्शनच्या परिमिती p च्या अवलंबनाचा आकृती वापरू शकता.