แผนภูมิความทึบของบัสบาร์อะลูมิเนียม: ขนาด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และเคล็ดลับในการเลือก

ถามแค็ตตาล็อกสองแค็ตตาล็อกว่าแท่งอะลูมิเนียมขนาด 100 × 10 มม. สามารถบรรทุกอะไรได้บ้าง และคุณอาจได้รับคำตอบที่แตกต่างกันสองคำตอบ ได้แก่ 800 A จากอันหนึ่ง และ 965 อ จากอีกอัน ทั้งสองสามารถถูกต้องได้ เนื่องจากแผนภูมิความทึบของบัสบาร์อะลูมิเนียมไม่ใช่คุณสมบัติของโลหะเพียงอย่างเดียว เป็นผลมาจากสมมติฐานคงที่ ได้แก่ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิโดยรอบ การวางแนวการติดตั้ง และเปลือกหุ้ม อ่านสมมติฐานเหล่านั้นก่อนตัวเลข แล้วแผนภูมิจะกลายเป็นเครื่องมือปรับขนาดที่เร็วที่สุดที่คุณมี เพิกเฉยต่อสิ่งเหล่านี้ และแท่งที่ดูเพียงพอบนกระดาษอาจเกิดความร้อนที่ข้อต่อ ทำให้เกิดออกซิไดซ์ คลายตัว และพังได้หลายปีก่อนที่อายุการออกแบบจะสิ้นสุดลง คู่มือนี้จะอธิบายสิ่งที่แผนภูมิระบุไว้จริง ให้ค่าบ่งชี้สำหรับขนาดที่ผู้ซื้อถามถึงมากที่สุด และแสดงให้เห็นว่าการติดตั้งจริงย้ายตัวเลขเหล่านั้นอย่างไร

จริงๆ แล้วจำนวน Ampacity หมายถึงอะไร

ความแอมแปซิตีคือกระแสต่อเนื่องที่แท่งหนึ่งดำเนินการในขณะที่อุณหภูมิของแท่งคงที่คงที่เมื่อเพิ่มขึ้นเหนือบรรยากาศตามที่ระบุไว้ แผนภูมิอลูมิเนียมส่วนใหญ่จะวาดที่อุณหภูมิ 30 °C ที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงกว่า 40 °C ซึ่งเป็นแท่งที่อุณหภูมิใกล้ 70 °C ในขณะที่บางแผนภูมิใช้อุณหภูมิ 50 °C หรือ 65 °C การเพิ่มขึ้นเป็นเรื่องราวทั้งหมด: ความร้อนที่เกิดขึ้นคือ I²R และอุณหภูมิจะหยุดเพิ่มขึ้นทันทีที่สูญเสียไปเท่ากับความร้อนที่หายไปจากบาร์ เปลี่ยนการเพิ่มขึ้นที่อนุญาตแล้วคุณเปลี่ยนคำตอบ

ผู้ซื้อควรใส่ใจเพราะทุกสิ่งรอบๆ แท่งมีขีดจำกัดที่ต่ำกว่าแท่งนั้นเอง มาตรฐานการประกอบมักจำกัดการเพิ่มขึ้นของบัสบาร์เปลือยและข้อต่อแบบเกลียวที่ประมาณ 60 K ซึ่งมากกว่าเล็กน้อยสำหรับพื้นผิวที่ชุบ ชั้นฉนวนจะอายุเร็วขึ้นเมื่อร้อน และส่วนที่เปลือยเปล่าที่อุณหภูมิ 70°C จะทำให้สัมผัสไม่สบาย แผนภูมิที่วาดที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 30 °C จึงรวมพื้นที่ว่างด้านบนซึ่งแผนภูมิที่เพิ่มขึ้น 65 °C ไม่มี — โลหะชนิดเดียวกัน ขนาดเท่ากัน และเรตติ้งที่แตกต่างกันสองค่า

แผนภูมิความทึบของบัสบาร์อลูมิเนียม: ขนาดทั่วไป

ตารางด้านล่างแสดงพิกัดที่บ่งชี้สำหรับแท่งสี่เหลี่ยมเดี่ยวในอะลูมิเนียมเกรดไฟฟ้า (ซีรีส์ 1350 หรือ 6101), 60 Hz AC ติดตั้งที่ขอบในอากาศอิสระที่อุณหภูมิ 30 °C เพิ่มขึ้นเหนืออุณหภูมิแวดล้อม 40 °C ค่านิยมจะถูกปัดเศษและจงใจอนุรักษ์นิยม ข้อมูลการทดสอบที่ได้รับการรับรองจะควบคุมการออกแบบขั้นสุดท้ายเสมอ

แท่งอะลูมิเนียมเดี่ยว 60 Hz AC ติดตั้งที่ขอบในอากาศอิสระ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 30 °C มากกว่า 40 °C โดยรอบ ค่าบ่งชี้ — ข้อมูลผู้ผลิตที่ได้รับการรับรองจะควบคุมการคัดเลือกขั้นสุดท้าย
ขนาดแท่ง (มม.)	เทียบเท่า (ใน)	หน้าตัด (มม.²)	บ่งชี้ความทึบ (A)
25 × 3	1 × 1/8	75	➤135
25 × 6	1 × 1/4	150	➤190
40 × 5	1.6 × 3/16	200	µ270
50 × 6	2 × 1/4	300	➤375
63 × 6	2.5 × 1/4	378	➤470
80 × 10	3 × 3/8	800	➤770
100 × 10	4 × 3/8	1,000	➤965

สองรูปแบบน่าสังเกต แท่งขนาดเล็กแสดงกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าต่อตารางมิลลิเมตร เนื่องจากมีพื้นผิวระบายความร้อนมากกว่าเมื่อเทียบกับหน้าตัด และการขยายแท่งให้กว้างขึ้นช่วยได้มากกว่าการทำให้หนาขึ้น โดยพิกัดจะเพิ่มขึ้นตามความกว้างและโดยประมาณด้วยรากที่สองของความหนา แผนภูมิด้านล่างทำให้มองเห็นความสัมพันธ์ระหว่างขนาดกับความกว้างขวางได้ง่ายโดยสรุป

ความทึบแสงโดยประมาณตามขนาดแท่ง (กว้าง × หนา มม.) ที่เพิ่มขึ้น 30 °C, 60 Hz AC ติดตั้งที่ขอบ

แน่นอนว่าแท่งสี่เหลี่ยมเป็นเพียงเรขาคณิตเดียวเท่านั้น สำหรับลานสวิตช์และสถานีไฟฟ้าแรงสูง ตัวนำแบบท่อมักเป็นที่ต้องการ เนื่องจากรูปร่างของพวกมันให้พื้นผิวที่เย็นกว่าและมีความแข็งที่ดีกว่าตลอดช่วงยาว กลุ่มบัสบาร์แบบท่อโลหะผสมอะลูมิเนียมของ Wopeng เป็นไปตามตรรกะทางความร้อนเดียวกันกับแผนภูมิด้านบน โดยแต่ละขนาดจะได้รับการยืนยันโดยเทียบกับน้ำหนักบรรทุกและช่วงของโครงการ

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for Substation Projects

อลูมิเนียมอัลลอยด์ Tubular Bus Bar สำหรับโครงการสถานีย่อย มีจำหน่ายในโลหะผสม 6063G, LF-21Y, 6R05 และ 2A14 บัสบาร์แบบท่อเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำกระแสไฟเกินในสถานีย่อยสูงถึง 1,000 kV การหล่อแบบไร้รอยต่อและการระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนที่ดีเหมาะสมกับช่วงและสภาวะโหลดที่กล่าวถึงข้างต้น ดูผลิตภัณฑ์ →

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเคลื่อนตัวทุกตัวเลขอย่างไร

แท่งขนาด 100 × 10 มม. เดียวกันจะอ่านแตกต่างกันมากเมื่อการเปลี่ยนแปลงการเพิ่มขึ้นที่อนุญาต เนื่องจากแท่งเหล็กระบายความร้อนตามสัดส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิจากอากาศโดยรอบ ความทึบจึงเป็นไปตามรากที่สองของการเพิ่มขึ้นเป็นการประมาณการทำงาน

ความทึบโดยประมาณของแท่งอะลูมิเนียมขนาด 100 × 10 มม. หนึ่งแท่ง เมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาตเพิ่มขึ้น

จุดที่สามนั้นสมควรได้รับความระมัดระวัง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 70 °C ในช่วง 40 °C วันทำให้แท่งมีอุณหภูมิใกล้ 110 °C ซึ่งสูงกว่าข้อต่อแบบเกลียวธรรมดา ฉนวนมาตรฐาน และพิกัดของตู้ส่วนใหญ่ที่ทนได้ แผนภูมิแนวสูงใช้โลหะผสม การเคลือบ หรือการออกแบบหน้าสัมผัสที่เฉพาะเจาะจง สำหรับแผงสวิตช์และบัสเวย์ในชีวิตประจำวัน ให้ถือว่าคอลัมน์ที่เพิ่มขึ้น 30 °C เป็นพื้นฐานในการวางแผน และปล่อยให้สภาพแวดล้อมโดยรอบทำการลดพิกัด วันที่ร้อนกว่าจะลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาตลง และกระแสไฟก็จะลดลงด้วย

เงื่อนไขสี่ประการที่เขียนแผนภูมิใหม่อย่างเงียบๆ

แถบที่เหมือนกันสองแถบอาจแตกต่างกันได้ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ในสนาม การแก้ไขสี่ครั้งทำให้เกิดช่องว่างส่วนใหญ่ และพวกมันจะทวีคูณ — ไม่ได้บวกกัน

ปัจจัยการแก้ไขโดยประมาณสำหรับค่าแผนภูมิ คูณ จากนั้นปัดเศษลงและตรวจสอบด้วยข้อมูลทดสอบ
สภาพการติดตั้ง	ตัวคูณบ่งชี้
ติดตั้งขอบในอากาศฟรี (ตามแผนภูมิ)	1.00
แท่งแบน (แนวนอน)	➤0.90
บาร์ที่ล้อมรอบอยู่ในอาคารบัสเวย์	คงที่ 0.70–0.80
แท่งขนานสองแท่ง โดยเว้นระยะห่างจากกันหนึ่งแท่ง	รวม อยู่ที่ 1.80
อุณหภูมิโดยรอบ 50 °C แทนที่จะเป็น 40 °C ที่อุณหภูมิแท่งสูงสุดเท่าเดิม	คงที่0.85

การวางแนวการติดตั้ง

แผนภูมิจะใช้แท่งแบบติดขอบ โดยที่อากาศจะเลื่อนไปตามหน้ากว้างอย่างอิสระ วางแถบเดียวกันให้เรียบและใบหน้าด้านบนจะดักจับฟิล์มอุ่น โดยจะตัดเอาท์พุตลงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมากกว่านั้นเมื่อเฟสต่างๆ ซ้อนกันชิดกัน

AC กับ DC

ที่ความถี่ของพลังงาน การสลับฝูงชนในปัจจุบันไปยังพื้นผิวแถบผ่านเอฟเฟกต์ผิวหนัง ความลึกของผิวอลูมิเนียมประมาณ 11–12 มม. ส่วนที่หนากว่าประมาณ 20 มม. ส่งผลให้ AC มีประสิทธิภาพน้อยกว่า DC และพิกัด DC จะสูงกว่าเล็กน้อย เอฟเฟกต์จะมีผลเล็กน้อยกับแท่งเล็กและแท่งที่มีน้ำหนักมาก

บาร์ขนาน

ตัวนำสองเท่าไม่เคยเพิ่มคะแนนเป็นสองเท่า แท่งคู่ขนานสองแท่งปกป้องพื้นผิวของกันและกัน ดังนั้นแท่งคู่ที่เว้นระยะห่างจากกันหนึ่งแท่งที่มีความกว้างหนึ่งแท่งจะได้ประมาณ 1.8 เท่าของแท่งเดี่ยว ระยะห่างที่แคบลงจะช่วยลดระยะห่างที่มากขึ้น ระยะห่างที่กว้างกว่าจะกู้คืนได้

สิ่งที่แนบมาและฉนวน

แท่งที่อยู่ด้านในอาคารบัสเวย์จะสูญเสียการพาความร้อนฟรีและแผ่รังสีไปยังผนังใกล้เคียง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการจัดอันดับแบบปิดจึงอยู่ต่ำกว่าค่าแผนภูมิกลางแจ้งเสมอ ฉนวนแบบเต็มยังเพิ่มชั้นระบายความร้อนด้วย: ด้วยบัสบาร์แบบท่อหล่ออีพอกซีเรซิน เรซินนี้เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบด้านความร้อนและไดอิเล็กทริก และค่าพิกัดที่ทดสอบของผู้ผลิต (ไม่ใช่แผนภูมิทั่วไป) จะเป็นตัวเลขที่ต้องระบุ

อีพอกซีเรซินหล่อท่อบัสบาร์ บัสบาร์ที่ห่อหุ้มอย่างสมบูรณ์นี้ใช้อีพอกซีเรซินฉีดสุญญากาศพร้อมระบบป้องกันในตัวและตัวนำทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน เนื่องจากเรซินเพิ่มความต้านทานความร้อน การให้คะแนนของผู้ผลิตที่ได้รับการทดสอบจึงเป็นตัวเลขที่ถูกต้องเพื่อระบุเหนือแผนภูมิกลางแจ้งทั่วไป ดูผลิตภัณฑ์ →

อลูมิเนียมกับทองแดง: อ่านสองแผนภูมิพร้อมกัน

อะลูมิเนียมนำไฟฟ้าได้ประมาณ 61 เปอร์เซ็นต์ต่อพื้นที่หน้าตัดที่เท่ากัน เช่นเดียวกับทองแดง ซึ่งเป็นเกณฑ์มาตรฐาน ไอเอซีเอส ที่แสดงไว้ด้านล่าง ตัวเลขเพียงตัวเดียวนั้นอธิบายความแตกต่างระหว่างแผนภูมิอะลูมิเนียมและแผนภูมิทองแดงได้เป็นส่วนใหญ่

อลูมิเนียม — ทองแดง 61%
ช่องว่างการนำไฟฟ้า — 39%

ค่าการนำไฟฟ้าต่อหน้าตัดเท่ากัน 100% IACS = มาตรฐานทองแดงอบอ่อนสากล

ในทางปฏิบัติ แท่งอะลูมิเนียมขนาดเดียวกันสามารถส่งกระแสไฟฟ้าของแท่งทองแดงได้ประมาณ 60–65 เปอร์เซ็นต์ในการเพิ่มขึ้นเท่ากัน เพื่อให้ตรงกับพิกัดทองแดง ให้ระบุประมาณ 1.6 เท่าของหน้าตัด — โดยปกติโดยการเพิ่มความกว้างหรือความสูงในขณะที่ยังคงความหนามาตรฐานไว้ ถึงกระนั้น อลูมิเนียมก็มีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งของแท่งทองแดงที่ใช้แทน ซึ่งทำให้การรองรับเบาลงและการติดตั้งเร็วขึ้น — เหตุผลหนึ่งที่อะลูมิเนียมแบบท่อครองตำแหน่งสวิตช์กลางแจ้ง

Alloying ก็เปลี่ยนกราฟด้วยเช่นกัน โลหะผสมแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมจะแลกค่าการนำไฟฟ้าเล็กน้อยเพื่อความแข็งและความแข็งแรง ซึ่งตรงกับความต้องการในลานสวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นพิเศษ — บัสบาร์แบบท่อแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมแรงดันสูงพิเศษที่เราผลิตนั้นมีอยู่เพื่อการแลกเปลี่ยนนั้นอย่างแท้จริง

Ultra-high Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

บัสบาร์แบบท่อโลหะผสมแมกนีเซียม-อลูมิเนียมแรงดันสูงพิเศษ บัสบาร์แมกนีเซียม-อลูมิเนียมนี้ผลิตโดยการหล่อแบบร้อนและการกลิ้งแบบเจาะเข้าไปในท่อไร้รอยต่อ โดยแลกค่าการนำไฟฟ้าบางส่วนกับความแข็งและความแข็งแรง การแลกเปลี่ยนดังกล่าวเหมาะสมกับช่วงยาวในช่วง 220 kV ถึง 1,000 kV สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ ดูผลิตภัณฑ์ →

วิธีปฏิบัติในการใช้แผนภูมิ

แก้ไขเงื่อนไขก่อน: กระแสโหลดต่อเนื่อง อุณหภูมิแวดล้อม การเพิ่มขึ้นที่อนุญาต การวางแนวการติดตั้ง และประเภทกรอบหุ้ม
อ่านคะแนนฐานสำหรับขนาดผู้สมัครของคุณจากแผนภูมิ
ใช้ปัจจัยแก้ไขสำหรับการวางแนว กรอบหุ้ม และสภาพแวดล้อม จากนั้นปัดเศษลง — ไม่ต้องปัดขึ้น
ตรวจสอบขีดจำกัดทางกลแยกกัน: แรงลัดวงจร การเบี่ยงเบนของช่วง และระยะห่างรองรับอยู่นอกเหนือขอบเขตที่ครอบคลุม
ออกแบบข้อต่ออย่างจงใจ: พื้นที่สัมผัส การชุบ แรงบิดของสลักเกลียว และประเภทของแหวนรอง จะตัดสินใจว่าค่าแผนภูมิจะยังคงอยู่ที่จุดเชื่อมต่อหรือไม่
ยืนยันขนาดสุดท้ายกับข้อมูลทดสอบที่ได้รับการรับรองของผู้ผลิตก่อนสั่งซื้อ

เพื่อให้เห็นภาพตัวเลือกที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น — โลหะผสม รูปทรงท่อ และตัวเลือกฉนวน — คำแนะนำของเรา การเลือกบัสบาร์อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เหมาะสม เดินผ่านการตัดสินใจทีละขั้นตอน

คำถามที่พบบ่อย

บัสบาร์อะลูมิเนียมสามารถบรรทุกได้กี่แอมป์ต่อตารางมิลลิเมตร

ขนาดสี่เหลี่ยมทั่วไปจะตกตะกอนระหว่างประมาณ 1 ถึง 1.8 A/มม.² ที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 30 °C โดยมีความหนาแน่นสูงกว่าในแท่งเหล็กขนาดเล็ก สำหรับการโหลดอย่างต่อเนื่องภายในกล่องหุ้ม วิศวกรจำนวนมากมีรูปแบบการวางแผนอนุรักษ์นิยม 0.8–1.0 A/มม.² ซึ่งสอดคล้องกับกฎที่มีมายาวนานประมาณ 700 A ต่อตารางนิ้ว (1.1.1 A/มม.²) เป็นเพดานต่อเนื่อง

ฉันสามารถเปลี่ยนแท่งทองแดงเป็นอลูมิเนียมขนาดเดียวกันได้หรือไม่?

ไม่ใช่แบบหนึ่งต่อหนึ่ง ในขนาดที่เท่ากัน อะลูมิเนียมจะพากระแสทองแดงประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นคุณจึงต้องใช้พื้นที่หน้าตัดประมาณ 1.6 เท่า งบประมาณสำหรับชั้นออกไซด์และการคืบของอะลูมิเนียมด้วย: พื้นผิวสัมผัสแบบชุบและแหวนรองสปริงเป็นส่วนหนึ่งของการแลกเปลี่ยนที่เหมาะสม

เหตุใดแผนภูมิ Ampacity จากแหล่งต่างๆ จึงไม่เห็นด้วย

สมมติฐานที่แตกต่างกัน — โลหะผสม อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น สภาพแวดล้อม การวางแนว กรอบหุ้ม การแผ่รังสีของพื้นผิว แม้แต่ไฟฟ้ากระแสสลับกับกระแสตรง แผนภูมิสองรายการจะเปรียบเทียบกันได้เมื่อเงื่อนไขตรงกันเท่านั้น ดังนั้นโปรดตรวจสอบเชิงอรรถก่อนตัวเลข

แท่งที่หนากว่าจะจ่ายกระแสได้มากกว่าเสมอหรือไม่?

ใช่ แต่น้อยกว่าที่คุณคาดหวัง การให้คะแนนจะเพิ่มขึ้นตามรากที่สองของความหนา ดังนั้นความหนาที่เพิ่มขึ้นสองเท่าจึงเพิ่มประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ความกว้างที่เพิ่มขึ้นสองเท่าจะทำให้การให้คะแนนเกือบสองเท่า แท่งที่กว้างและบางจะเอาชนะแท่งที่สูงและหนาโดยอาศัยความร้อน

บรรทัดล่างสำหรับผู้ซื้อ

แผนภูมิความทึบของบัสบาร์อลูมิเนียมเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่คำตัดสิน อ่านเงื่อนไขก่อน ใช้การแก้ไขที่การติดตั้งของคุณกำหนด และปล่อยให้ข้อมูลที่ได้รับการรับรองยืนยันไมล์สุดท้าย แท่งที่เลือกด้วยวิธีนี้จะคงความเย็นในกรณีที่บัสบาร์ล้มเหลวจริง: ที่ข้อต่อ

หากคุณกำลังจับคู่ค่าแผนภูมิกับโปรเจ็กต์ที่ใช้งานอยู่ ติดต่อทีมวิศวกรของเรา ด้วยกระแสโหลด สภาพแวดล้อม การวางแนว และรายละเอียดกรอบหุ้มของคุณ และเราจะยืนยันขนาดเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบแทนที่จะเป็นตารางทั่วไป