Phân tích các tiêu chuẩn về khoảng cách an toàn cho thanh cái điện áp thấp và công nghệ ứng dụng

Trong-hệ thống phân phối điện áp thấp, thanh cái không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện mà còn là thành phần dây dẫn chính ảnh hưởng đến độ an toàn, độ ổn định và tuổi thọ của thiết bị. Với sự phát triển của năng lượng mới, tự động hóa năng lượng, điều khiển công nghiệp và hệ thống lưu trữ năng lượng, thiết kế cách nhiệt, quy hoạch khoảng cách và thông số kỹ thuật lắp đặt của thanh cái điện áp thấp-đang ngày càng nhận được sự quan tâm của ngành. Thiết kế khoảng cách an toàn hợp lý không chỉ có thể giảm thiểu nguy cơ đoản mạch, phóng điện và quá nhiệt cục bộ mà còn cải thiện-độ tin cậy lâu dài của toàn bộ hệ thống điện thanh cái.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Khoảng cách an toàn của các thanh cái điện áp thấp-thường yêu cầu đánh giá toàn diện xem xét điện áp định mức, cấp cách điện, môi trường lắp đặt và tải vận hành. Theo các yêu cầu liên quan của GB/T 7251.1 "Bộ chuyển mạch và bộ điều khiển điện áp thấp" trong môi trường ứng dụng có điện áp định mức không vượt quá 690V, khe hở không khí giữa các thanh cái thường được khuyến nghị không nhỏ hơn 10mm và khoảng cách đường rò không nhỏ hơn 14mm. Khi điện áp định mức của hệ thống tăng lên 1000V, khe hở không khí và khoảng cách đường rò phải được tăng thêm để đáp ứng các yêu cầu phối hợp cách điện.

 

Trong môi trường công nghiệp có độ ẩm cao, ô nhiễm cao hoặc mức độ bụi cao, cấu trúc thanh cái trần truyền thống có thể không đáp ứng được-yêu cầu vận hành lâu dài. Trong những trường hợp như vậy, có thể sử dụng lớp phủ cách nhiệt, ống co nhiệt,-ống co nhiệt, phun epoxy hoặc phủ nhúng để cải thiện hiệu suất cách nhiệt bề mặt và giảm nguy cơ phóng điện hồ quang. Trong các hệ thống phân phối năng lượng mới, thanh cái bằng đồng thường được sử dụng trong-các tình huống truyền tải dòng điện cao, khiến khả năng cách điện chịu được điện áp và độ ổn định nhiệt của chúng trở nên đặc biệt quan trọng.

 

Khoảng cách an toàn giữa thanh cái và cấu trúc kim loại nối đất cũng là yếu tố thiết kế quan trọng cần cân nhắc. Cấu trúc đồng trần bị ảnh hưởng bởi sự tăng nhiệt độ, lực điện từ và độ ẩm xung quanh trong quá trình vận hành; do đó, thường cần có khoảng cách vừa đủ với vỏ tủ để giảm nguy cơ đánh thủng nối đất. Đối với Thanh cái tùy chỉnh được xử lý cách điện, không gian lắp đặt có thể giảm đi một cách thích hợp nhưng vật liệu cách nhiệt vẫn phải đáp ứng các tiêu chuẩn phối hợp cách điện-điện áp thấp.

 

Trong các hệ thống phân phối điện hiện đại, việc bố trí các thanh cái phân phối ảnh hưởng trực tiếp đến việc phân phối dòng điện và sự gia tăng nhiệt độ hệ thống. Việc bố trí thanh cái không đúng cách dễ dẫn đến hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng lân cận, dẫn đến nhiệt độ cục bộ cao bất thường. Trong kỹ thuật thực tế, sự sắp xếp song song với khoảng cách đồng đều thường được áp dụng để giảm nhiễu điện từ và cải thiện độ dẫn điện. Đối với các hệ thống có dòng điện cao, Thanh cái bằng đồng nguyên khối được sử dụng rộng rãi trong thiết bị đóng cắt, thiết bị điện và hệ thống phân phối điện công nghiệp do chúng có độ dẫn điện cao và độ bền cơ học ổn định. Đặc biệt là trong thiết bị có công suất-cao, cấu trúc hỗ trợ được thiết kế-tốt có thể giảm thiểu một cách hiệu quả tác động cơ học do lực điện động-mạch ngắn mạch gây ra. Thông thường, khoảng cách lắp đặt các chất cách điện hỗ trợ được kiểm soát trong khoảng từ 300mm đến 500mm để cải thiện độ ổn định tổng thể của hệ thống.

 

Khu vực kết nối thanh cái là một trong những điểm tạo nhiệt-quan trọng trong hệ thống điện. Việc xử lý bề mặt tiếp xúc kết nối không đúng cách có thể dễ dàng dẫn đến tăng điện trở tiếp xúc, quá nhiệt cục bộ và thậm chí bị bong tróc. Do đó, trong quá trình kết nối bằng bu lông, cần đảm bảo bề mặt tiếp xúc phẳng và chừa không gian bù giãn nở nhiệt để chịu được chu trình nhiệt lâu dài. Đối với các cấu trúc kết nối bằng đồng{5}}nhôm, thường cần có sơ đồ kết nối chuyển tiếp lưỡng kim để giảm ăn mòn điện hóa.

 

Quá trình uốn cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ của thanh cái. Các hệ thống kết nối nguồn có độ chính xác-cao, chẳng hạn như Copper BusBar của Siemens, thường sử dụng quy trình uốn bán kính lớn để giảm nồng độ điện trường. Bán kính uốn hợp lý không chỉ giúp cải thiện độ bền cơ học mà còn giảm nguy cơ quá nhiệt cục bộ trong quá trình-hoạt động lâu dài. Trong các hệ thống lưu trữ năng lượng, cọc sạc và hệ thống biến tần năng lượng mới, cả thanh cái dương và âm thường cần chịu được hoạt động dòng điện cao liên tục, do đó yêu cầu kiểm soát độ tăng nhiệt độ chặt chẽ hơn và độ ổn định cách điện. Một số hệ thống cũng yêu cầu sử dụng vật liệu cách nhiệt-chịu nhiệt độ cao để đáp ứng nhu cầu vận hành-lâu dài trong những điều kiện phức tạp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Với sự phát triển của phân phối điện thông minh và tự động hóa công nghiệp, các giải pháp ứng dụng công nghiệp như BusBar ABB, BusBar cho Eaton và BusBar cho Weidmuller đang dần hướng tới tích hợp và thu nhỏ cao hơn. Việc đạt được khả năng mang dòng-cao hơn trong không gian hạn chế đã trở thành xu hướng phát triển quan trọng đối với hệ thống thanh cái hiện đại. Vì vậy, thiết kế khoảng cách an toàn không chỉ phải đáp ứng các tiêu chuẩn cách nhiệt mà còn phải tính đến hiệu suất tản nhiệt và độ chặt của kết cấu.

 

Trong lĩnh vực truyền tải và phân phối điện xoay chiều,Thanh cái ACđược sử dụng rộng rãi trong-thiết bị chuyển mạch điện áp thấp, tủ điều khiển và hệ thống điện; trong khi đó, trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng mới, thiết bị chỉnh lưu-công suất cao và vận tải đường sắt, thiết kế cách nhiệt của các thanh cái điện áp cao- lại nghiêm ngặt hơn. Ngược lại, các thanh cái điện áp thấp-nhấn mạnh tính kinh tế, dễ lắp đặt và-ổn định hoạt động lâu dài.

 

Các hệ thống thanh cái hiện đại không còn đơn giản là các cấu trúc kết nối dẫn điện nữa mà là các bộ phận điện quan trọng tích hợp tính dẫn điện, tản nhiệt, cách điện và hỗ trợ cơ học. Bằng cách kiểm soát hợp lý khoảng cách an toàn giữa các thanh cái, tối ưu hóa sơ đồ cách nhiệt và cải thiện quy trình kết nối, độ an toàn vận hành của hệ thống có thể được cải thiện đáng kể và có thể giảm chi phí bảo trì tiếp theo.