ฉนวนบัสบาร์: ประเภท วัสดุ การเลือก ข้อผิดพลาดทั่วไป และมาตรฐาน

ฉนวนบัสบาร์ไม่ค่อยได้รับความสนใจในระหว่างการใช้งานตามปกติ จนกว่าการวาบไฟตามผิวทางจะถอดส่วนสวิตช์เกียร์ออก หรือการรองรับที่ร้าวจะทำให้บัสบาร์หย่อนลง ฉนวนเป็นส่วนประกอบเดียวที่ตั้งอยู่ระหว่างตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าหลายพันโวลต์กับโครงกราวด์ที่ตัวนำไฟฟ้าผ่าน การได้รับวัสดุ ความสูง และพิกัดทางกลที่เหมาะสมนั้นไม่ใช่สิ่งที่ต้องคำนึงถึงภายหลัง เป็นการตัดสินใจในการออกแบบที่ส่งผลต่อระยะห่าง ความทนทานต่อไฟฟ้าลัดวงจร และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

สิ่งที่ฉนวนบัสบาร์ทำได้จริง

ฉนวนบัสบาร์เป็นตัวรองรับที่ไม่นำไฟฟ้า ซึ่งติดตั้งและแยกบัสบาร์ที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ภายในสวิตช์เกียร์ บัสเวย์ และชุดจ่ายไฟอื่นๆ โดยมีบทบาทสำคัญสองประการ และวิศวกรควรประเมินแต่ละบทบาทอย่างเป็นอิสระต่อกัน

ฉนวนไฟฟ้า

ฉนวนต้องจัดให้มีระยะห่างตามผิวฉนวนและระยะห่างระหว่างตัวนำและโครงสายดินที่เพียงพอ เพื่อให้สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าความถี่กำลัง แรงกระตุ้นฟ้าผ่า และการสลับภาวะชั่วครู่ สิ่งสำคัญไม่แพ้กันคือความต้านทานในการติดตาม: เมื่อพื้นผิวปนเปื้อนด้วยฝุ่นหรือการควบแน่น กระแสรั่วไหลอาจสร้างเส้นทางคาร์บอนที่ทำให้เกิดวาบไฟตามผิวในที่สุด วัสดุที่มีดัชนีการติดตามเปรียบเทียบ (CTI) สูงจะช่วยลดความเสี่ยงนี้

การสนับสนุนทางกล

ฉนวนจะรับน้ำหนักที่ตายแล้วของบัสบาร์ จัดการกับแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการลัดวงจร และป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้าง ในระบบบัสบาร์แบบท่อ ระยะห่างรองรับและความแข็งแรงของคานยื่นของฉนวนจะกำหนดโดยตรงว่าตัวนำโก่งตัวภายใต้แรงลมหรือแม่เหล็กไฟฟ้ามากน้อยเพียงใด ฉนวนที่ดูดีบนกระดาษแต่มีแรงกดทับไม่เพียงพออาจล้มเหลวระหว่างการติดตั้งหรือใต้บัสแนวตั้งที่มีน้ำหนักมาก

ประเภทหลักของฉนวนบัสบาร์

รูปแบบทางกายภาพสี่รูปแบบมีอิทธิพลเหนือการออกแบบสวิตช์เกียร์และบัสเวย์ส่วนใหญ่ แต่ละประเภทมีความสมดุลที่แตกต่างกันระหว่างความแข็งแรงทางกล ราคา และระยะห่างตามผิวฉนวน

ฉนวนทรงกรวย

ฉนวนแบบเรียวนั้นพบได้ทั่วไปในแผงไฟฟ้าแรงต่ำและสวิตช์เกียร์ฉนวนอากาศแรงดันปานกลาง ฐานกว้างให้ความแข็งแกร่งทางกลที่ดี ในขณะที่ด้านบนแคบอยู่ใต้แคลมป์บาร์ การออกแบบทรงกรวยมักใช้เม็ดมีดโลหะที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อให้ติดตั้งได้ง่าย การใช้งานทั่วไปคือโพสต์ฉนวนที่ใช้เพื่อรองรับบัสบาร์ท่ออลูมิเนียมในสถานีย่อยกลางแจ้ง ความสูงของฉนวนและเกลียวแทรกจะต้องตรงกับแคลมป์บัสบาร์และระดับแรงดันไฟฟ้า เมื่อตัวนำเป็นบัสบาร์แบบท่อแข็ง โพสต์ฉนวน มักจะเป็นวิธีที่ตรงที่สุดในการตอบสนองความต้องการทั้งทางกลและทางไฟฟ้า

ผลิตโพสต์อินซูเลเตอร์ โรงงานระบบไฟฟ้าโพสต์อินซูเลเตอร์ ในฐานะผู้ผลิตลูกถ้วยโพสต์ OEM ของจีนและโรงงานลูกถ้วยไฟฟ้าระบบโพสต์มณฑลเจียงซู Wopeng Power มืออาชีพไฟฟ้าแบบกำหนดเอง... ดูผลิตภัณฑ์ →

ฉนวนทรงกระบอก

รูปร่างทรงกระบอกจะสร้างสนามไฟฟ้าที่สม่ำเสมอตลอดพื้นผิว และมักใช้ในการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าซึ่งต้องเพิ่มระยะห่างตามผิวฉนวนให้สูงสุด นอกจากนี้ยังทำความสะอาดและตรวจสอบได้ง่ายกว่าอีกด้วย ในสวิตช์เกียร์แบบปิด ฉนวนทรงกระบอกมักจะมีรูตรงกลางสำหรับสลักเกลียวและเพิงภายนอกที่เพิ่มเส้นทางการรั่วไหล

ฉนวนชนิดดรัม

ฉนวนรูปกลองมีพื้นที่รองรับขนาดใหญ่ และมักใช้สำหรับบัสบาร์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหนักและการใช้งานท่อรถบัส โครงสร้างช่วยให้สามารถยึดตัวนำหลายตัวไว้ในพื้นที่กะทัดรัดได้ แต่มีแนวโน้มที่จะให้ระยะห่างตามผิวฉนวนต่อความสูงของหน่วยน้อยกว่าประเภททรงกรวยหรือทรงกระบอก

รองรับบัสบาร์หลายขั้ว

เหล่านี้เป็นบล็อกแบบหล่อเดี่ยวที่ยึดบัสบาร์หลายอันไว้ในระยะห่างคงที่ มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบบัสเวย์แรงดันต่ำ ซึ่งระยะห่างระหว่างเฟสต้องคงความแม่นยำไว้แม้ภายใต้แรงสูงของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร เนื่องจากกำจัดฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้งแยกกันในแต่ละเฟส จึงลดเวลาในการประกอบและปรับปรุงความสม่ำเสมอ แนวคิดที่เกี่ยวข้องปรากฏในการติดตั้งบัสบาร์แบบท่อ โดยที่ วงเล็บรองรับคงที่ จับยึดตัวนำในขณะที่รักษาช่องว่างอากาศที่กำหนดไว้และลดโมเมนต์การดัดงอของฉนวน

ผู้ผลิตรองรับบัสบาร์แบบกำหนดเอง, โรงงานรองรับบัสบาร์ OEM เนื่องจากบัสบาร์ OEM ของจีนรองรับผู้ผลิตและระบบไฟฟ้าบัสบาร์รองรับโรงงาน Jiangsu Wopeng Power บัสแบบกำหนดเองระดับมืออาชีพ ... ดูผลิตภัณฑ์ →

วัสดุของตัวเครื่อง: สิ่งที่เข้าไปอยู่ในฉนวนจริงๆ

ตัวเรือนของฉนวนไม่ได้เป็นเพียงตัวเว้นระยะเท่านั้น ต้องทนต่อรังสี UV ความร้อน ความโค้ง และการใช้กลไกในทางที่ผิด ตระกูลเทอร์โมเซตสองตระกูลครองตลาด และแนวทางที่สามขจัดปัญหาฉนวนโดยสิ้นเชิง

DMC (แป้งปั้นผสม)

DMC เป็นโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่เสริมใยแก้วซึ่งสามารถนำไปอัดขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ มีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีและต้านทานส่วนโค้งได้ดีโดยมีต้นทุนปานกลาง ซึ่งทำให้เป็นวัสดุที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับฉนวนบัสบาร์แรงดันต่ำและบล็อกรองรับ

SMC (สารประกอบการขึ้นรูปแผ่น)

SMC ให้ความเสถียรของขนาดที่สูงกว่า การหดตัวที่ต่ำกว่า และความหนาของผนังที่สม่ำเสมอมากกว่า DMC มักถูกเลือกสำหรับชิ้นงานแบนขนาดใหญ่หรือชิ้นส่วนที่ต้องรับค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด SMC มีแนวโน้มที่จะมีพื้นผิวที่เรียบกว่า ดังนั้นจึงสะสมการปนเปื้อนน้อยลงในสภาพแวดล้อมที่สกปรก

ฉนวนตัวนำแบบเต็มเป็นทางเลือก

การออกแบบบัสบาร์ที่หุ้มฉนวนทั้งหมดบางแบบใช้แนวทางตรงกันข้าม: แทนที่จะใช้ฉนวนแยกต่างหากเพื่อให้การแยกทางไฟฟ้าทั้งหมด ตัวตัวนำจะถูกหุ้มด้วยชั้นฉนวนต่อเนื่อง ยาง EPDM/ยางซิลิโคนหรืออีพอกซีเรซินถูกหล่อรอบๆ ตัวนำ ซึ่งจะทำให้การประสานงานของฉนวนเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิง และลดระยะห่างตามผิวฉนวนที่ต้องการได้อย่างมาก เมื่อคุณกำลังประเมินว่า ระบบบัสบาร์แบบท่อหุ้มฉนวนเต็มรูปแบบ เหมาะสำหรับโครงการของคุณ การเปรียบเทียบหลักคือระดับของฉนวน ความซับซ้อนของอุปกรณ์เสริม และความต้านทานต่อความชื้นในระยะยาว

คุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญในข้อกำหนด

คุณสมบัติสี่ประการด้านล่างนี้แยกฉนวนบัสบาร์ที่เชื่อถือได้ออกจากชิ้นส่วนพลาสติกขึ้นรูปราคาถูก เอกสารข้อมูลอาจแสดงรายการค่าได้หลายสิบค่า แต่ค่าเหล่านี้คือค่าที่ส่งผลต่อการอนุมัติการออกแบบและความน่าเชื่อถือของฟิลด์

ค่า CTI ที่สูงขึ้นหมายความว่าฉนวนสามารถทนต่อสภาวะที่เปียกและปนเปื้อนได้โดยไม่สร้างรอยพื้นผิว ในสภาพแวดล้อมเขตร้อนหรือชายฝั่ง ให้เลือกฉนวนที่มีพิกัดอย่างน้อย CTI 600 ระดับความสามารถในการติดไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งในบัสเวย์แบบปิด ซึ่งไฟสามารถลุกลามอย่างรวดเร็วตามแนวดิ่ง RTI แสดงให้เห็นว่าวัสดุจะยังคงความเป็นฉนวนไว้ได้นานหลายปีหลังการติดตั้งที่อุณหภูมิการทำงานปกติหรือไม่

วัสดุแทรกก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าเช่นกัน เม็ดมีดทองเหลืองต้านทานการกัดกร่อนของกัลวานิกเมื่อจับคู่กับบัสบาร์ทองแดง และให้ค่าการนำไฟฟ้าได้ดีกว่าเหล็กเหนียว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงปรากฏในการออกแบบที่มีความน่าเชื่อถือสูงส่วนใหญ่

วิธีการเลือกฉนวนบัสบาร์ที่เหมาะสม

กระบวนการหกขั้นตอนเพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ โดยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุดสองประการ ได้แก่ ความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่าขนาดและการเลือกความสูงที่ไม่ถูกต้อง

1. ขนาดเกลียว: ตรวจสอบเกลียวโบลต์บนแคลมป์บัสบาร์และโครงยึด ขนาดมาตรฐานคือ M6, M8, M10 และ M12; จับคู่เกลียวแทรกและความยาวของเกลียวกับความหนาของบัสบาร์
2. ส่วนสูง: กำหนดระยะห่างตามผิวฉนวนขั้นต่ำจากระดับแรงดันไฟฟ้าและระดับมลภาวะ สำหรับระบบฉนวน 12 kV ในสภาพแวดล้อมภายในอาคารทั่วไป มักจะหมายถึงความสูง 45-75 มม. แต่ต้องอ้างอิงถึงมาตรฐานอุปกรณ์ของคุณเสมอ
3. ภาระทางกล: คำนวณน้ำหนักรวมของบัสบาร์บวกกับโหลดที่กำหนด เช่น แรงลัดวงจร คูณด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัยอย่างน้อย 1.5 และตรวจสอบว่าความแข็งแรงของคานยื่นของฉนวนที่ส่วนท้ายของช่วงรองรับเพียงพอ
4. ระดับแรงดันไฟฟ้า: แยกการเลือกระหว่างระบบแรงดันไฟฟ้าต่ำ (<1 kV) แรงดันไฟฟ้าปานกลาง (3.6-40.5 kV) และระบบไฟฟ้าแรงสูง ข้อกำหนดด้านระยะห่างของฉนวนและการตกแต่งพื้นผิวแตกต่างกันอย่างมาก
5. สิ่งแวดล้อม: การติดตั้งกลางแจ้งที่ต้องเผชิญกับรังสียูวี เกลือ ฝน หรือฝุ่นจำเป็นต้องมี CTI ที่สูงขึ้น ความคงตัวของรังสี UV ที่ดีขึ้น และอาจมีคราบซิลิโคน ในภูมิอากาศเขตร้อน ความชื้นจะเร่งการติดตาม ดังนั้นวัสดุต่างๆ เช่น ฉนวนยาง EPDM/ยางซิลิโคน ผู้ผลิตบัสบาร์ท่อยางซิลิโคน EPDM ไฟฟ้าแรงสูง โรงงาน ในฐานะที่เป็นผู้ผลิตบัสบาร์ยางซิลิโคน EPDM แรงดันสูงของจีน OEM และโรงงาน Jiangsu Wopeng Power มืออาชีพที่กำหนดเองสูง vo ... ดูผลิตภัณฑ์ → หรือการห่อหุ้มด้วยอีพ็อกซี่อาจเป็นทางเลือกระยะยาวที่เชื่อถือได้มากกว่า
6. ระดับไฟฟ้าลัดวงจร: ตรวจสอบความต้านทานไฟฟ้าไดนามิกของการจัดเรียงทั้งหมด บัสบาร์ที่รองรับฉนวนซึ่งเว้นระยะห่างกันมากเกินไปจะเบี่ยงเบนไปภายใต้รอยเลื่อนแบบสลักเกลียวและอาจเปลี่ยนรูปอย่างถาวร มาตรฐานส่วนใหญ่ยอมรับความเค้นดัดงอสูงสุดในบัสบาร์ที่ต่ำกว่าความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุระหว่างกระแสพีคแรก

สำหรับบัสบาร์แบบท่อ ส่วนต่อประสานทางกลมักจะปรับขนาดได้ง่ายกว่าด้วยตัวยึดรองรับเฉพาะที่กระจายโหลดไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ ขายึดนั้นสามารถปรับได้เพื่อควบคุมช่องว่างอากาศได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้ฉนวนตัวเดียว

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง

ความล้มเหลวในสนามจำนวนมากที่น่าประหลาดใจมาจากการตัดสินใจที่ดูเหมือนสมเหตุสมผลในระหว่างการออกแบบ แต่จะล้มเหลวเมื่ออุปกรณ์ถูกเปิดใช้งาน

• ซื้อตามสีอย่างเดียว: ตัวเรือนสีดำ แดง และน้ำตาลอาจดูแตกต่างออกไป แต่สีไม่มีความหมายทางไฟฟ้าที่แท้จริง ตรวจสอบค่า CTI, UL94 และ RTI จากใบรับรองวัสดุเสมอ
• ละเว้นวัสดุแทรก: เม็ดมีดที่เป็นเหล็กเหนียวสามารถกัดกร่อนช้าๆ ภายในแม่พิมพ์ ส่งผลให้ตัวเรือนแตกร้าวจากแรงดันภายใน เม็ดมีดทองเหลืองหลีกเลี่ยงปัญหานี้ในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่
• การลดขนาดความสูงของการรองรับ: เมื่อตู้มีพื้นที่จำกัด ความสูงของฉนวนคือสิ่งแรกที่ต้องลดลง ซึ่งช่วยลดการคืบคลานโดยตรงและเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดวาบไฟตามผิวในสภาวะที่มีฝุ่นมาก
• การขันสลักเกลียวยึดให้แน่นเกินไป: ฉนวนเทอร์โมเซ็ตอาจแตกร้าวได้หากแรงบิดในการจับยึดสูงเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้แหวนรองขนาดเล็ก ปฏิบัติตามข้อกำหนดแรงบิดของผู้ผลิต
• การวางส่วนรองรับห่างกันเกินไป: บัสบาร์มีลักษณะตรงระหว่างการติดตั้ง แต่ในระหว่างการลัดวงจร ตัวนำจะพบกับแรงผลักที่เพิ่มขึ้นตามกำลังสองของกระแส ระยะห่างการรองรับที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการดัดงออย่างถาวร

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ

ฉนวนบัสบาร์มักจะถือว่าไม่ต้องบำรุงรักษา แต่การตรวจสอบด้วยสายตาสิบนาทีสามารถค้นหาปัญหาได้ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว มองหารอยติดตาม (เส้นสีเข้มบางๆ) บนพื้นผิว รอยแตกรอบๆ เม็ดมีด และคราบสีขาวหรือสีชอล์กที่บ่งบอกถึงการคายประจุบางส่วน ในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษ ให้ทำความสะอาดฉนวนเป็นประจำ และขันสลักเกลียวยึดใหม่หลังจากรอบความร้อนครั้งแรก การสแกนสวิตช์เกียร์แบบอินฟราเรดสามารถเปิดเผยจุดร้อนที่เกิดจากแคลมป์บัสบาร์ที่หลวม ความร้อนจะทำให้ฉนวนเปลี่ยนสี แต่ข้อบกพร่องที่แท้จริงมักเกิดจากการเชื่อมต่อ

รายการตรวจสอบการคัดเลือกขั้นสุดท้าย

เมื่อคุณพร้อมที่จะระบุ ให้เปลี่ยนส่วนที่เลือกเป็นการตรวจสอบหนึ่งหน้า: พิกัดแรงดันไฟฟ้าและระดับมลภาวะ ระยะห่างตามผิวฉนวนขั้นต่ำ ภาระทางกลพร้อมปัจจัยด้านความปลอดภัย ประเภทวัสดุและวัสดุแทรก คะแนนความไวไฟ และทนต่อไฟฟ้าลัดวงจร หากไม่มีค่าใดๆ ในเอกสารข้อมูลของซัพพลายเออร์ ให้สอบถามก่อนที่จะอนุมัติส่วนประกอบ ความแตกต่างระหว่างฉนวนที่รองรับระบบของคุณมานานหลายทศวรรษกับฉนวนที่ล้มเหลวระหว่างการทดสอบเดินเครื่องไม่ใช่ราคา มันเป็นการตรวจสอบ

หากคุณกำลังทำงานกับบัสบาร์แบบท่อหรือระบบหุ้มฉนวนทั้งหมด และต้องการความช่วยเหลือในการปรับแต่งการจัดเรียงฉนวนให้เหมาะกับโครงการของคุณ ติดต่อทีมวิศวกรของเรา ด้วยขนาดบัสบาร์ แรงดันไฟฟ้า และระดับความผิดปกติ