Copper Busbar กับ Aluminium Busbar: ความทึบ น้ำหนัก ต้นทุน และหน้าที่ความผิด

ส่วนต่อขยายบัสเวย์ 3,200 A มักจะมาพร้อมกับใบเสนอราคาสองรายการและข้อโต้แย้งหนึ่งข้อ: ตัวเลือกอะลูมิเนียมมีราคาถูกกว่าและมีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่ง ในขณะที่ตัวเลือกทองแดงมีขนาดเล็กกว่า ตรงกับแบบร่างของสวิตช์เกียร์ที่ได้รับอนุมัติ และทำงานตามที่ทีมบำรุงรักษาคาดหวัง

นี่คือคำตอบสั้น ๆ อะลูมิเนียมจะชนะเมื่อต้นทุนวัสดุ น้ำหนัก และทางตรงยาวมีอิทธิพลเหนือ และสภาพแวดล้อมของไซต์งานสามารถจัดการได้ ทองแดงจะชนะเมื่อช่องว่างแน่น ระดับข้อบกพร่องสูง สารเคมีในไซต์งานรุนแรง หรืออุปกรณ์ที่ปลายทั้งสองข้างถูกสร้างขึ้นรอบๆ ขั้วต่อทองแดง ปัญหาส่วนใหญ่ไม่ได้มาจากตัวโลหะ แต่มาจากรายละเอียดการออกแบบที่คัดลอกมาจากโลหะตัวอื่น

ทองแดง vs Aluminium Busbar: ความแตกต่างที่เปลี่ยนภาพวาด

ทองแดงและอลูมิเนียมแตกต่างกันในวิธีที่คุณสามารถวัด เสนอราคา และออกแบบได้ ค่าด้านล่างนี้คือค่าที่ใช้ย้ายภาพวาด ไม่ใช่ค่าที่ใช้เติมหนังสือเรียน

เปรียบเทียบทองแดงและอะลูมิเนียมที่อุณหภูมิ 20 °C โดยให้ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติของความแตกต่างแต่ละอย่าง
คุณสมบัติ	ทองแดง	อลูมิเนียม	มันหมายถึงอะไรในภาพวาด
การนำไฟฟ้า	ไอเอซีเอส 100%	ไอเอซีเอส 61%	อลูมิเนียม needs about 1.5 to 1.6 times the cross-section for the same current
ความต้านทานที่ 20 °C	1.72 µΩ·ซม	2.83 µΩ·ซม	การคำนวณค่าความสูญเสียและแรงดันตกต้องใช้ภาคจริง
ความหนาแน่น	8.96 ก./ซม ³	2.70 ก./ซม ³	อะลูมิเนียมจะมีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งหากมีความกระจ่างเท่ากัน
การนำความร้อน	401 วัตต์/เมตร·เค	237 วัตต์/เมตร·เค	ความร้อนจะกระจายได้ช้ากว่า ดังนั้นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจึงต้องได้รับการยืนยันโดยการทดสอบประเภท
การขยายตัวเชิงเส้น	16.5 × 10 ^-6 /ก	23 × 10 ^-6 /ก	อลูมิเนียม moves about 40% more, so long runs need expansion provision
ค่าคงที่การลัดวงจร k (IEC 60949)	226 A·ส ^1/2 /มม ²	148 A·ส ^1/2 /มม ²	ที่ส่วนที่เท่ากัน ทองแดงจะดูดซับประมาณ 2.3 เท่าของ I²t
พื้นผิวออกไซด์	บางและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า	ฉนวน ขึ้นรูปได้ภายในไม่กี่นาที	อลูมิเนียม joints need brushing, compound and immediate assembly

สามแถวขับเคลื่อนการตัดสินใจส่วนใหญ่ หากความกว้างของกรอบหุ้มได้รับการแก้ไขแล้ว ค่าการนำไฟฟ้าจะตัดสินว่าอะลูมิเนียมจะพอดีหรือไม่ หากวิ่งเป็นเวลานานและอยู่กลางแจ้ง การขยายจะตั้งค่าเผื่อไว้ หากระดับฟอลต์สูง ค่าคงที่การลัดวงจรจะตัดสินว่าส่วนจะเพิ่มขนาดหรือไม่

ความนำไฟฟ้า ความทึบแสง และคณิตศาสตร์น้ำหนัก

ตัวเลข IACS 61% มักถูกอ่านผิดเนื่องจาก "อะลูมิเนียมมีกระแสไฟถึง 61%" นั่นเป็นเรื่องจริงเฉพาะที่หน้าตัดที่เหมือนกันเท่านั้น และไม่มีใครปรับขนาดบัสบาร์ด้วยวิธีนั้น

ความต้านทาน DC ที่เท่ากันจะต้องการพื้นที่อลูมิเนียมประมาณ 1.64 เท่า แต่การออกแบบที่ทดสอบมักจะลงจอดใกล้กว่า 1.5 ถึง 1.6 เท่า เนื่องจากแถบที่กว้างขึ้นมีพื้นผิวทำความเย็นต่อแอมแปร์มากกว่า จากนั้นน้ำหนักจะเป็นไปตามความหนาแน่น: ประมาณ 1.6 × 2.70 กรัม/ซม ³ เทียบกับ 8.96 กรัม/ซม ³ ดังนั้นบัสบาร์อะลูมิเนียมที่มีความทึบแสงเท่ากันจึงมีมวลทองแดงประมาณครึ่งหนึ่ง

ดัชนีคุณสมบัติสัมพัทธ์ ทองแดง = 100

การลดน้ำหนักนั้นไม่ใช่เรื่องสวยงาม: การรองรับน้อยลง การค้ำยันแผ่นดินไหวที่เบาลง เหล็กโครงสร้างน้อยลง และค่าขนส่งที่ถูกกว่า การแลกเปลี่ยนคือปริมาณ ความทึบแสงแบบเดียวกันในอะลูมิเนียมต้องการพื้นที่มากขึ้น และภายในตัวเครื่องขนาด 600 มม. แบบคงที่ซึ่งเพียงอย่างเดียวก็สามารถตัดอะลูมิเนียมออกได้ก่อนที่จะมีการหารือเรื่องราคา

ในกรณีที่ทองแดงและอลูมิเนียมเกิดข้อผิดพลาดจริงในไซต์งาน

ข้อต่อและชั้นออกไซด์

อลูมิเนียมจะเติบโตเป็นฉนวนออกไซด์ภายในไม่กี่นาทีหลังจากการแปรงฟัน และชั้นนั้นจะละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000 °C ข้อต่อที่ดูแน่นหนาอาจมีความต้านทานสูงและมีความร้อนสูงภายใต้ภาระ ดังนั้น งานอะลูมิเนียมจึงต้องแปรงภายใต้สารประกอบต้านอนุมูลอิสระ ประกอบทันที และปรับเทียบแรงบิด คอปเปอร์ออกไซด์มีความบางและไม่ปิดกั้นการนำไฟฟ้าในลักษณะเดียวกัน

การสูญเสียการคืบคลานและแรงบิด

อะลูมิเนียมคืบคลานภายใต้แรงกดสลักต่อเนื่องที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 90 ถึง 100 °C ที่ข้อต่อ และค่อยๆ สูญเสียแรงกดจากการสัมผัส แหวนรอง Belleville และช่วงเวลาแรงบิดซ้ำที่บันทึกไว้เป็นมาตรการรับมือมาตรฐาน Copper มีการให้อภัยมากกว่าในที่นี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมทีมบำรุงรักษาที่มีประสบการณ์ระดับ Copper จึงต่อต้านสวิตช์

การขยายตัวทางความร้อนในระยะยาว

อลูมิเนียมขยายตัวมากกว่าทองแดงประมาณ 40% ในการวิ่ง 30 ม. ด้วยวงสวิง 60 K จะมีการเคลื่อนไหวเพิ่มเติมประมาณ 12 มม. เพื่อดูดซับผ่านตัวรองรับการเลื่อนหรือข้อต่อส่วนขยาย การระบุเค้าโครงทองแดงในอะลูมิเนียมอีกครั้งโดยไม่ต้องสัมผัสส่วนรองรับ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นแถบโค้งในฤดูร้อนแรก

พลังงานความผิดปกติและอุณหภูมิลัดวงจร

โดยมีค่าคงที่อะเดียแบติกประมาณ 226 A·s ^1/2 /มม ² สำหรับทองแดงและ 148 สำหรับอะลูมิเนียม หน้าตัดที่เหมือนกันจะมีอุณหภูมิจำกัดที่ประมาณ 43% ของทองแดง I²t ส่วนอะลูมิเนียมจะใหญ่ขึ้นหรือเวลาในการเคลียร์การป้องกันสั้นลง การศึกษาการประสานงานที่เพิกเฉยต่อสิ่งนี้ยังไม่เสร็จสิ้น

ต้นทุน วงจรชีวิต และตัวเลขที่ผู้ซื้อพลาด

ราคาตัวนำคือจำนวนที่ทุกคนพูดถึงและส่วนที่เล็กที่สุดของเรื่อง อลูมิเนียมมีราคาเศษส่วนของทองแดงต่อกิโลกรัม และคุณต้องการมวลประมาณครึ่งหนึ่งที่ความเข้มข้นเท่ากัน ดังนั้นช่องว่างของวัตถุดิบจึงกว้าง ในบรรจุภัณฑ์ที่จัดส่ง การประหยัดจะลดลงเมื่อตู้มีความกว้างขึ้น ข้อต่อที่ใหญ่ขึ้น และแรงงานในการเตรียมข้อต่ออะลูมิเนียมจะถูกเพิ่มอย่างเหมาะสม

ในกรณีที่เงินและความเสี่ยงอยู่ในการอัพเกรด 4,000 A (การถ่วงน้ำหนักตัวอย่าง)

ค่าวัสดุ 35%

ค่าติดตั้งและรองรับ 20%

พื้นที่และเส้นทาง 15%

สภาพแวดล้อมและการกัดกร่อน 15%

ความเข้ากันได้ของการสิ้นสุด 10%

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ 5%

ค่าใช้จ่ายสองอย่างมักถูกมองข้ามบ่อยที่สุด ขั้นแรก การปรับเปลี่ยนตู้และสวิตช์เกียร์: หากการออกแบบอะลูมิเนียมต้องการ 800 มม. โดยที่ทองแดงพอดีกับ 600 มม. เหล็กแผ่น การชุบ และค่าขนส่งสามารถดูดซับหนึ่งในสามของการประหยัดตัวนำได้ ประการที่สอง การบำรุงรักษา: โปรแกรมรีทอร์กที่บันทึกไว้ตลอด 25 ปีนั้นเป็นการใช้แรงงานจริง ไม่ใช่เชิงอรรถ

ในกรณีที่การเปรียบเทียบเกิดขึ้นที่ระดับบัสเวย์มากกว่าระดับบาร์ ตัวนำจะหยุดเป็นตัวแปรหลัก ระบบบัสเวย์แรงดันปานกลางและแรงดันต่ำที่ได้รับการทดสอบจะบรรจุตัวนำ ฉนวน ข้อต่อ และข้อกำหนดการขยายเป็นชุดเดียว ดังนั้นผลการทดสอบประเภทและการออกแบบข้อต่อจึงมีความสำคัญมากกว่าโลหะผสม

High and Low Voltage Fully Insulated Busway System

ระบบบัสเวย์หุ้มฉนวนไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำ ชุดประกอบบัสเวย์หุ้มฉนวนเต็มรูปแบบขนาดกะทัดรัดสำหรับการกระจายแรงดันไฟฟ้าปานกลางและต่ำ ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพร่วมกัน การขยายโมดูลาร์ และโครงการปรับปรุงพื้นที่จำกัด ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวเลือกการออกแบบที่เปลี่ยนคำตัดสิน

การตัดสินใจในการออกแบบสามประการดึงโซลูชันอะลูมิเนียมให้เข้าใกล้ทองแดงมากขึ้นในด้านประสิทธิภาพ และมักจะถูกกว่าการเปลี่ยนโลหะ

อัลลอยด์และเทมเปอร์ ไม่ใช่แค่ "อะลูมิเนียม"

เกรดไฟฟ้า 1350 มีความนุ่มนวลและคืบคลาน เกรดต่างๆ เช่น 6101-T6 และแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมอัลลอยด์ให้ความต้านทานแรงดึงและความแข็งที่สูงกว่า ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการวิ่งของท่อที่รองรับตัวเองซึ่งทอดระหว่างส่วนรองรับ การระบุ "อะลูมิเนียม" ธรรมดาที่ไม่มีโลหะผสมและการปรับอุณหภูมิเป็นวิธีที่ทำให้โครงงานจบลงด้วยแฮนด์และข้อต่อที่หย่อนคล้อยซึ่งสูญเสียแรงบิด

Ultra-High Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

บัสบาร์ท่อโลหะผสมแมกนีเซียมแรงดันสูงพิเศษ บัสบาร์แบบท่อแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม UHV ที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง ช่วงรองรับที่ยาว และเข้ากันได้กับการหล่ออีพ็อกซี่หรือฉนวน PTFE ในสถานีที่มีความต้องการสูง ดูผลิตภัณฑ์ →

ฉนวนที่ผนึกตัวนำ

บัสบาร์แบบท่อที่หุ้มฉนวนอย่างสมบูรณ์จะนำพื้นผิวตัวนำออกจากสิ่งแวดล้อมโดยสิ้นเชิง ฝาครอบยาง EPDM และยางซิลิโคนเหมาะกับระบบที่ติดตั้งภาคสนาม การหล่ออีพอกซีเรซินให้โครงสร้างปิดผนึกที่เข้มงวดสำหรับงานระดับ 35 kV และเลือกฝาครอบ PTFE ในบริเวณที่ทนต่อสารเคมี เมื่ออะลูมิเนียมถูกปิดผนึก ข้อโต้แย้งในการกัดกร่อนของทองแดงจะหายไปส่วนใหญ่ และสิ่งที่เหลืออยู่คือความแอมแปซิตี้ พลังงานข้อบกพร่อง และพื้นที่

อีพอกซีเรซินหล่อท่อบัสบาร์ บัสบาร์แบบท่อหุ้มฉนวนเต็มตัวพร้อมฉนวนอีพอกซีหล่อสุญญากาศและตัวนำทองแดงไร้ออกซิเจน เหมาะสำหรับสถานีย่อย 10–35 kV และการกระจายภายในอาคาร ดูผลิตภัณฑ์ →

ในสถานีไฟฟ้าย่อยชายฝั่งและโรงงานเคมี การรวมกันที่เราสร้างบ่อยที่สุดคือบัสบาร์ท่อโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีฉนวนหล่อและการเปลี่ยนผ่านโลหะคู่แบบชุบที่ขั้วทองแดง: ราคาและน้ำหนักของอะลูมิเนียม โดยที่เคมีร่วมเคลื่อนไปภายในซองที่ปิดสนิท

รายการตรวจสอบการเลือกปฏิบัติ

ดำเนินการเหล่านี้ก่อนที่จะแก้ไขใบเสนอราคา แต่ละรายการสามารถพลิกตัวเลือกได้ด้วยตัวเอง

ความทึบหลังจากลดพิกัดสำหรับอุณหภูมิโดยรอบ ระดับความสูง และการระบายอากาศของตู้
ทนต่อการลัดวงจร: กระแสไฟสูงสุดและความร้อน I²t ณ เวลาเคลียร์จริง
พื้นที่ว่าง: ความกว้าง ความสูง และรัศมีการโค้งงอที่มีอยู่ตลอดเส้นทาง
วัสดุขั้วต่อที่ปลายทั้งสองข้าง รวมถึงการเชื่อมต่อหม้อแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เคมีที่ใช้ในสถานที่ทำงาน: คลอไรด์ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ความชื้น และการควบแน่น
โปรไฟล์การรับน้ำหนัก: ต่อเนื่องหรือเป็นรอบ เนื่องจากการปั่นจักรยานจะลงโทษข้อต่ออะลูมิเนียมหนักกว่า
การจำกัดน้ำหนักของเหล็ก โครงสร้างหลังคา หรือโครงรองรับที่มีอยู่
ใครจะทำการรีทอร์คข้อต่อด้วยเครื่องมืออะไร และบ่อยแค่ไหน
การทดสอบประเภทที่เกี่ยวข้อง เช่น IEC 61439 series สำหรับระบบเดินสายบัสบาร์
ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานมากกว่า 20 ถึง 25 ปี รวมถึงการสูญเสีย การบำรุงรักษา และกล่องหุ้ม

สำหรับแผงจำหน่ายแรงดันไฟฟ้าปานกลางหรือต่ำแทนที่จะเป็นแบบท่อ โปรดดูคำแนะนำนี้ การเลือกบัสบาร์ที่เหมาะสมสำหรับระบบแรงดันปานกลางและต่ำ ตามลำดับเดียวกันทีละขั้นตอน

คำถามที่พบบ่อย

อลูมิเนียมสามารถส่งกระแสเช่นเดียวกับทองแดงได้หรือไม่?

ไม่อยู่ที่หน้าตัดเดียวกัน ที่ IACS 61% อลูมิเนียมต้องการพื้นที่ประมาณ 1.5 ถึง 1.6 เท่าเพื่อให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเท่าเดิม ขนาดและประเภทที่ทดสอบแล้วว่าทำงานได้ถูกต้อง ความแตกต่างจะแสดงเป็นขนาดและน้ำหนัก ไม่ใช่เป็นการประนีประนอมตามหลักการ

ทองแดงและอลูมิเนียมสามารถยึดติดกันโดยตรงได้หรือไม่?

ข้อต่อที่แห้งโดยตรงเป็นจุดอ่อนที่ทราบกันดี โลหะทั้งสองอยู่ห่างกันมากในซีรีส์กัลวานิก ดังนั้นฟิล์มความชื้นจึงไปกระตุ้นการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมด้วยกัลวานิก ใช้ทรานซิชันโลหะสองชนิดชุบหรือส่วนต่อประสานชุบดีบุกกับสารประกอบต้านอนุมูลอิสระ เก็บไว้ในที่แห้งและสามารถตรวจสอบได้

โลหะชนิดใดดีกว่าในระดับความผิดปกติสูง

ทองแดง. ที่ส่วนที่เท่ากัน มันจะดูดซับประมาณ 2.3 เท่าของ I²t ก่อนที่จะถึงอุณหภูมิจำกัด ในสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีข้อผิดพลาดสูงซึ่งจะขยายส่วนอะลูมิเนียมหรือทำให้ทองแดงเป็นโซลูชันรวมที่ถูกกว่า

บัสบาร์อลูมิเนียมต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติมหรือไม่?

ข้อต่อแบบสลักเกลียวจำเป็นต้องมีตารางแรงบิดใหม่ที่ได้รับการบันทึกไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากรอบการให้ความร้อนครั้งแรก การออกแบบแบบหล่อและหุ้มฉนวนทั้งหมดช่วยลดปัญหาดังกล่าวได้อย่างมาก เนื่องจากตัวนำถูกปิดผนึกและข้อต่อได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมากกว่าการเตรียมภาคสนาม

ไม่มีโลหะใดชนะในระดับสากล ทองแดงซื้อความกะทัดรัด ความทนทานต่อความเสียหาย และข้อต่อที่คาดเดาได้ อะลูมิเนียมจะซื้อราคาและน้ำหนัก โดยมีเงื่อนไขว่าข้อต่อ การขยาย และสภาพแวดล้อมได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมากกว่าที่คิดไว้ เปรียบเทียบความครอบคลุม ระดับความผิดปกติ พื้นที่ และเคมีของไซต์ก่อน จากนั้นจึงดำเนินการเปรียบเทียบราคาในการออกแบบขั้นสุดท้ายแทนการร่างภาพแรก

หากคุณกำลังชั่งน้ำหนักวัสดุทั้งสองชนิดสำหรับโครงการเฉพาะ และต้องการส่วน ประเภทของฉนวน และรายละเอียดการเปลี่ยน ทีมวิศวกรของเราสามารถแจ้งตัวเลขกับคุณได้ ส่งหน้าที่และเงื่อนไขสถานที่ให้เรา และเราจะส่งคืนการเปรียบเทียบขนาดแทนที่จะเป็นหน้าแคตตาล็อก