توضیح دانش باسبار
وظیفه شینهها جمعآوری، توزیع و انتقال انرژی الکتریکی است. در سیستم قدرت، شینهها مدارهای شاخهای مختلف حامل جریان را در دستگاه توزیع به هم متصل میکنند و نقش جمعآوری، توزیع و انتقال انرژی الکتریکی را ایفا میکنند.
شینههای رایج مورد استفاده به دو نوع شینه سخت و شینه نرم تقسیم میشوند.
- باسبار سخت
- طبقه بندی باسبار: باسبارها را می توان بر اساس شکل آنها به باسبارهای مستطیلی، باسبارهای ناودانی، باسبارهای الماسی، باسبارهای لوله ای و غیره تقسیم کرد.
(1) شینههای مستطیلی رایجترین شینههای مورد استفاده هستند که به عنوان شینه نیز شناخته میشوند. با توجه به مواد تشکیلدهندهشان، به شینههای آلومینیومی (میلههای آلومینیومی) و شینههای مسی (میلههای مسی) تقسیم میشوند. مزایای شینههای مستطیلی ساخت و نصب آسان، تغییرات کوچک در حین کار و ظرفیت حمل جریان زیاد است، اما هزینه آن نسبتاً بالاست.
جریان نامی شینههای مستطیلی هنگام نصب افقی و عمودی متفاوت است، بنابراین اتلاف حرارت نیز متفاوت است. شرایط اتلاف حرارت شینههای عمودی بهتر است و شرایط اتلاف حرارت شینههای تخت بدتر است، بنابراین جریان نامی شینههای تخت ۵٪ تا ۸٪ کمتر از شینههای عمودی است: با این حال، پایداری مکانیکی شینههای عمودی تحت نیروی الکتریکی بدتر است.
(2) هر دو نوع شینهبندی ناودانی شکل و لوزی شکل در پلهای شینهبندی با جریانهای زیاد و در شرایطی که الزامات بالایی برای پایداری حرارتی و دینامیکی وجود دارد، استفاده میشوند.
(3) شینههای لولهای معمولاً همراه با جداکنندههای پلاگ استفاده میشوند. در حال حاضر، بیشتر شینههای مورد استفاده، شینههای لولهای فولادی هستند که ساخت آنها آسان است اما ظرفیت حمل جریان کمی دارند. ویژگیهای شینههای لولهای: به دلیل قطر گسترش یافته، راکتانس کوچک است. در مقایسه با شینههای با قطر یکسان، جریان عملیاتی مجاز برای عبور بسیار بیشتر است.
- مقایسه مولدهای مقاطع مستطیلی و دایرهای
تحت سطح مقطع یکسان، باسبار مستطیلی محیط بزرگتری نسبت به باسبار دایرهای دارد و سطح اتلاف حرارت آن بزرگتر است، بنابراین شرایط خنکسازی خوب است. علاوه بر این، هنگامی که جریان AC از باسبار عبور میکند، به دلیل تأثیر اثر پوستی، مقاومت باسبار مقطع مستطیلی نیز کوچکتر از سطح مقطع دایرهای است. بنابراین، تحت سطح مقطع یکسان و دمای گرمایش مجاز یکسان، باسبار مقطع مستطیلی جریان کاری مجاز بیشتری نسبت به باسبار مقطع دایرهای دارد. بنابراین، دستگاههای توزیع داخلی زیر 35 کیلوولت بیشتر از باسبارهای مقطع مستطیلی استفاده میکنند. در دستگاههای توزیع خارجی بالای 35 کیلوولت، باسبارهای مقطع دایرهای بیشتر برای جلوگیری از کرونا استفاده میشوند. هرچه شعاع انحنای سطح باسبار کوچکتر باشد، قدرت میدان الکتریکی بیشتر است. چهار گوشه سطح مقطع مستطیلی مستعد ایجاد پدیده کرونا هستند و سطح مقطع دایرهای پدیده تمرکز میدان الکتریکی ندارد. به منظور کاهش قدرت میدان الکتریکی و افزایش قطر باسبار، از سیمهای رشتهای آلومینیومی با هسته فولادی یا باسبارهای لولهای در دستگاههای توزیع فضای باز با ولتاژ ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر استفاده میشود.
- اتصال باسبار سخت
شینههای سخت معمولاً پرس یا جوش داده میشوند. پرس کردن به معنای پرس کردن شینهها با پیچ است تا اصلاح و جداسازی قطعات تسهیل شود. جوش دادن به معنای پرس کردن با جوش الکتریکی یا جوش گازی است که بیشتر در مکانهایی که نیازی به جداسازی قطعات نیست، استفاده میشود. لحیم کاری و اتصال برای شینههای سخت مجاز نیست. هنگام اتصال شینههای مسی و آلومینیومی، شینههای مسی باید قلع اندود شوند یا از ورقهای روی به عنوان واشر برای پرس کردن استفاده شود.
- عملکرد مفصل انبساطی برای باسبار صلب
اشیاء دارای ویژگیهای انبساط و انقباض حرارتی هستند. طول شینه به دلیل گرما در حین کار تغییر میکند. برای جلوگیری از تنش بیش از حد و آسیب به شینه و عایقهای نگهدارنده به دلیل انبساط و انقباض حرارتی، باید اتصالات انبساطی روی شینه صلب نصب شود.
۲) شینه نرم: شامل سیم رشتهای آلومینیومی، سیم رشتهای مسی، سیم رشتهای آلومینیومی با هسته فولادی، هادی توخالی با قطر منبسط شده و غیره.
باس بارهای انعطافپذیر بیشتر در فضای باز استفاده میشوند. فضای باز بزرگ است، فاصله هادیها زیاد است و اثر اتلاف حرارت خوبی دارد، ساخت آن راحت است و هزینه کمی دارد.
صرف نظر از نوع باس بار انتخاب شده، شرایط زیر باید رعایت شود:
(1) شینه انتخاب شده باید الزامات جریان کاری مداوم را برآورده کند.
(2) برای شینههایی با میانگین بار سالانه بالا، شینههای بلند و ظرفیت انتقال زیاد، انتخاب باید بر اساس چگالی جریان اقتصادی باشد.
(3) شینه باید مطابق با ولتاژ کرونا آزمایش و تأیید شود.
(4) مطابق با شرایط پایداری حرارتی اتصال کوتاه تأیید شده است.
(5) آزمون پایداری دینامیکی اتصال کوتاه را با موفقیت پشت سر بگذارید.