स्विचगियर के बसबार निर्माण

बसबार एक आयताकार, गोल या प्रोफाइल क्रॉस-सेक्शन के साथ नंगे, अपेक्षाकृत बड़े पैमाने पर वर्तमान-वाहक कंडक्टर हैं। एक बंद स्विचगियर के परिसर में, बसबारों से सभी शाखाएं और उपकरणों के कनेक्शन भी बसबार बनाने वाले नंगे कंडक्टरों के साथ बनाए जाते हैं।

हाकी स्विचगियर का केंद्रीय और सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, क्योंकि वे सभी स्टेशन जनरेटर (या सबस्टेशन ट्रांसफार्मर) से बिजली प्राप्त करते हैं और सभी आउटगोइंग लाइनें उनसे जुड़ी होती हैं।

35 केवी तक बंद स्विचगियर में, बसबार आयताकार एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स से बने होते हैं। स्टील टायर का उपयोग कम-शक्ति विद्युत प्रतिष्ठानों में लोड धाराओं पर किया जाता है जो 300-400 ए से अधिक नहीं होते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आयताकार (फ्लैट) तार गोल तारों की तुलना में अधिक किफायती होते हैं। समान क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ, एक आयताकार टायर में एक गोल टायर की तुलना में एक बड़ी पार्श्व शीतलन सतह होती है।

वितरण कक्ष में, विशेष बस रैक या उपकरण पिंजरे के फ्रेम पर टायर लगाए जाते हैं। बसबारों को सहायक चीनी मिट्टी के इंसुलेटर पर किनारे या फ्लैट पर रखा जाता है और बसबार धारकों के साथ तय किया जाता है।

टायर माउंट करने के कई अलग-अलग तरीके हैं। उनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं।

फ्लैट टायरों की तुलना में रिब्ड टायरों के लिए कूलिंग की स्थिति बेहतर होती है। पहले मामले में, गर्मी हस्तांतरण गुणांक दूसरे की तुलना में 10-15% अधिक है, और अनुमेय वर्तमान भार (PUE) का निर्धारण करते समय इसे ध्यान में रखा जाता है। अपने पड़ोसियों को अपने संकीर्ण पक्ष (पसलियों) के साथ सामना करने वाले टायर में अधिक यांत्रिक स्थिरता होती है।

तापमान बढ़ाए जाने पर टायरों को उनके छोटे पैटर्न के साथ चलने देने के लिए, टायर को खंड के बीच में कसकर और दूरी में शिथिल रूप से तय किया जाता है। इसके अलावा, लंबी बस लंबाई के लिए, तापमान विस्तार को समायोजित करने के लिए कम्पेसाटर स्थापित किए जाते हैं। पतले तांबे या एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स के लचीले बंडल का उपयोग करके दो बसबार आपस में जुड़े हुए हैं। बसबार स्ट्रिप्स के सिरों को सहायक इन्सुलेटर से मजबूती से नहीं जोड़ा जाता है, लेकिन अनुदैर्ध्य अंडाकार छिद्रों के माध्यम से एक स्लाइडिंग लगाव होता है।

तापमान के तनाव को खत्म करने के लिए, बसबार कुछ मामलों में लचीले पैकेजों का उपयोग करके निश्चित उपकरणों (क्लैंप) से जुड़े होते हैं जो कठोर बसबारों के सिरों पर बने होते हैं।

उपयोग की जाने वाली सबसे बड़ी सिंगल स्ट्रिप कॉपर और एल्युमीनियम बसबार आकार 120 × 10 मिमी हैं।

उच्च वर्तमान भार के लिए (2650 A से अधिक तांबे के बसबारों के लिए और एल्यूमीनियम के लिए - 2070 A) मल्टी-बैंड बसबारों का उपयोग किया जाता है - प्रति चरण दो या उससे कम अक्सर तीन बैंड के पैकेज; पैकेज में स्ट्रिप्स के बीच की सामान्य दूरी को एक स्ट्रिप (बी) की मोटाई के बराबर लिया जाता है।

एक ही पैकेज से स्ट्रिप्स की एक दूसरे से निकटता उनके बीच वर्तमान के असमान वितरण का कारण बनती है: एक बड़ा भार पैकेज के अंत स्ट्रिप्स पर पड़ता है और बीच वाले पर कम होता है। उदाहरण के लिए, एक तीन-पट्टी पैकेज में, 40% प्रत्येक बाहरी पट्टियों में प्रवाहित होता है और बीच में कुल चरण का केवल 20% प्रवाहित होता है। यह घटना, जो एकल कंडक्टर में छीलने की घटना के समान है, तीन से अधिक एसी बसों का उपयोग करना अव्यावहारिक बनाती है।

दो-लेन बसों के लिए अनुमति से अधिक परिचालन धाराओं के साथ, प्रोफ़ाइल (चैनल) वाले टायरों का उपयोग करने की सबसे अधिक अनुशंसा की जाती है, जो प्रवाहकीय सामग्री के बेहतर उपयोग को सक्षम करते हैं और उच्च यांत्रिक शक्ति प्राप्त करते हैं।

बिजली प्रतिष्ठान वर्तमान में प्रति चरण दो चैनलों के पैकेज का उपयोग करते हैं, जो एक खोखले वर्ग के आकार और kp के लगभग अनुमानित है। पैकेज में दो चैनलों के साथ 250 मिमी की दीवार और 12.5 मिमी की मोटाई के साथ सबसे बड़ा चैनल आकार तांबे के लिए 12,500 ए और एल्यूमीनियम के लिए 10,800 ए के वर्तमान संचरण की अनुमति देता है।

एक बंद स्विचगियर के टायर और सभी बसबार रंगों की पहचान करने के लिए इनेमल पेंट से रंगे जाते हैं, जिससे सेवा कर्मियों को कुछ चरणों और सर्किट से जुड़े जीवित भागों को आसानी से पहचानने में मदद मिलती है।

इसके अलावा, पेंट टायरों को ऑक्सीकरण से बचाता है और सतह से गर्मी हस्तांतरण में सुधार करता है। बसबार रंग से स्वीकार्य वर्तमान में वृद्धि तांबे के लिए 15-17% और एल्यूमीनियम बसबारों के लिए 25-28% है।

विभिन्न चरणों वाली बसों के लिए निम्नलिखित रंगों का उपयोग किया जाता है: तीन-चरण वर्तमान: चरण ए - पीला, चरण बी - हरा, चरण सी - लाल; जीरो बसबार्स: अनग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ - सफेद, ग्राउंडेड न्यूट्रल के साथ-साथ ग्राउंडिंग वायर - ब्लैक; डीसी करंट: पॉजिटिव रेल रेड है, नेगेटिव रेल ब्लू है।

खुले स्विचगियर्स के बसबार को लचीले तारों या कठोर घिसने वालों के साथ लागू किया जा सकता है। 35, 110 केवी और अधिक वोल्टेज पर, कोरोना वोल्टेज बढ़ाने और कोरोना घाटे को कम करने के लिए केवल गोल तारों का उपयोग किया जाता है।

अधिकांश खुले स्विचगियर में, बसबार बिजली लाइनों के समान डिजाइन के फंसे हुए स्टील-एल्यूमीनियम कंडक्टरों से बना होता है।

कॉपर बस कंडक्टर का उपयोग केवल उन मामलों में किया जाता है जहां खुले स्विचगियर नमकीन समुद्र या रासायनिक संयंत्रों के किनारों के करीब (लगभग 1.5 किमी) स्थित होते हैं, जिनके सक्रिय वाष्प और प्रवेश से एल्यूमीनियम कंडक्टरों का तेजी से क्षरण हो सकता है। कुछ मामलों में, खुले स्विचगियर स्टील या एल्यूमीनियम ट्यूबों से बने कठोर बसबार का उपयोग करते हैं जो समर्थन इन्सुलेटर पर तय होते हैं।

टायरों और अन्य करंट ले जाने वाले कंडक्टरों के क्रॉस-सेक्शन की गणना ऑपरेटिंग करंट के मूल्य और स्वीकार्य तापमान के आधार पर की जा सकती है ताप की स्थिति.

स्विचगियर में उपयोग किए जाने वाले बसबारों के लिए, उनके क्रॉस-सेक्शन मानकीकृत हैं और उनके लिए अनुमेय निरंतर वर्तमान भार की तालिकाएँ तैयार की गई हैं। इसलिए, व्यवहार में, सूत्रों द्वारा गणना करने की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह तालिकाओं के अनुसार एक विकल्प बनाने के लिए पर्याप्त है।

नंगे बसबारों और कंडक्टरों पर अनुमेय निरंतर वर्तमान भार की तालिकाओं की गणना और प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित की जाती है; उन्हें संकलित करते समय, + 25 ° C के परिवेश के तापमान पर 70 ° C का अनुमेय ताप तापमान मान लिया गया था।

बुनियादी संचालन सामग्री के टायरों और तारों के मानक क्रॉस-सेक्शन और कुछ प्रोफाइल (आयताकार, ट्यूबलर, चैनल, खोखले वर्ग, आदि) के लिए ऐसी तालिकाएँ PUE और संदर्भ पुस्तकों में दी गई हैं।

आयताकार बसबारों के लिए, किनारे पर स्थापित होने पर सारणीबद्ध वर्तमान भार संकलित किए जाते हैं; इसलिए, जब टायर सपाट होते हैं, तो भार को 60 मिमी तक की चौड़ाई वाले टायरों के लिए 5% और 60 मिमी से अधिक के टायरों के लिए 8% तक कम किया जाना चाहिए। ऐसे मामलों में जहां औसत परिवेश का तापमान मानक (+ 25 डिग्री सेल्सियस) से भिन्न होता है, तालिकाओं से प्राप्त अनुमेय टायर भार को निम्नलिखित अनुमानित सूत्र के अनुसार पुनर्गणना किया जाना चाहिए:

जहां IN तालिकाओं से लिया गया स्वीकार्य भार है।

आर्थिक वर्तमान घनत्व के खिलाफ तारों के क्रॉस-सेक्शन की जांच की जानी चाहिए।

तारों या बसों के आर्थिक क्रॉस-सेक्शन क्यूईसी को ऐसे क्रॉस-सेक्शन कहा जाता है जहां कुल वार्षिक लागत, पूंजीगत लागत और परिचालन लागत से निर्धारित होती है, सबसे छोटी हो जाती है।

विद्युत प्रवाह घनत्व द्वारा सामान्य मोड में अधिकतम लोड वर्तमान को विभाजित करके तारों और बसबारों का आर्थिक क्रॉस-सेक्शन प्राप्त किया जाता है:

आर्थिक स्थिति के अनुसार परिणामी क्रॉस-सेक्शन को निकटतम मानक के अनुसार गोल किया जाता है और दीर्घकालिक अनुमेय लोड करंट के लिए जाँच की जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी वोल्टेज के लिए आरयू बसबार आर्थिक वर्तमान घनत्व के अनुसार नहीं चुने गए हैं, क्योंकि उच्च धाराओं पर आर्थिक खंड हीटिंग के लिए चुने गए वर्गों के बराबर या उससे छोटे होते हैं।

इसके अलावा, शॉर्ट सर्किट की स्थिति में थर्मल और इलेक्ट्रोडायनामिक स्थिरता के लिए आरयू टायर की जांच की जाती है, और 110 केवी और उससे ऊपर, कोरोना के लिए भी।

इस प्रकार, किसी भी उद्देश्य के तारों को न केवल सामान्य, बल्कि आपातकालीन मोड को ध्यान में रखते हुए, अधिकतम अनुमेय ताप के लिए आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए।

यदि आर्थिक और निरंतर भार स्थितियों द्वारा निर्धारित कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन अन्य आपातकालीन स्थितियों (शॉर्ट-सर्किट के दौरान थर्मल और गतिशील स्थिरता) के लिए आवश्यक क्रॉस-सेक्शन के बराबर नहीं है, तो सभी को पूरा करने के लिए एक बड़ा क्रॉस-सेक्शन माना जाना चाहिए स्थितियाँ।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि बड़े वर्गों के साथ टायर स्थापित करते समय, सतह प्रभाव और निकटता प्रभाव और सर्वोत्तम शीतलन स्थितियों से न्यूनतम अतिरिक्त नुकसान सुनिश्चित करना आवश्यक है। यह पैकेज में स्ट्रिप्स की संख्या को कम करके और उनकी सही स्थानिक और पारस्परिक व्यवस्था, पैकेज के तर्कसंगत डिजाइन, प्रोफ़ाइल टायरों के उपयोग - गर्त, खोखले, आदि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

स्टील के टायरों का उपयोग करते समय, अनुमेय वर्तमान मान का निर्धारण थोड़े अलग तरीके से किया जाता है।

स्टील के टायरों में, सतह के प्रभाव के कारण, कंडक्टर की सतह पर करंट का एक महत्वपूर्ण बदलाव होता है, पैठ की गहराई 1.5-1.8 मिमी से अधिक नहीं होती है।

अध्ययनों में पाया गया है कि एसी स्टील बसबारों का स्वीकार्य भार व्यावहारिक रूप से बसबार के क्रॉस-सेक्शनल परिधि पर निर्भर करता है, न कि इस क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्र पर।

इन अध्ययनों के आधार पर, एसी स्टील बसबारों की गणना के लिए निम्नलिखित विधि अपनाई गई:

1. सबसे पहले, बस लोड करंट निर्धारित करें (300-400 ए से अधिक नहीं होने वाली बस के लिए) और रैखिक वर्तमान घनत्व का पता लगाएं:

जहां में - लोड करंट, ए; p टायर का क्रॉस-सेक्शनल परिधि है, मिमी।

रैखिक वर्तमान घनत्व परिवेश के तापमान के ऊपर स्टील बस के स्वीकार्य सुपरहीट तापमान पर निर्भर करता है। यह निर्भरता निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा परिभाषित की गई है:

यह पाया गया कि स्टील टायरों के बोल्ट वाले जोड़ों के लिए, Θ का मान 40 ° C से अधिक नहीं होना चाहिए, और वेल्डेड जोड़ों के लिए इसे 55 ° C तक बढ़ाया जा सकता है।

यदि हम परिवेश का तापमान v0 - 35 ° लेते हैं, तो बोल्ट कनेक्शन के लिए रैखिक वर्तमान घनत्व बराबर होगा

और वेल्डेड जोड़ों के लिए

2. इन आंकड़ों के आधार पर, हम टायर के क्रॉस-सेक्शन की आवश्यक परिधि का मान निर्धारित करते हैं:

टायरों की परिधि पर, टायरों का एक सेट होने पर, आप स्थिति को देखते हुए, मानक स्टील स्ट्रिप्स के आवश्यक आकार को आसानी से चुन सकते हैं

जहाँ h टायर की ऊँचाई है, मिमी; बी - टायर की मोटाई, मिमी।

ऊपर स्टील टायर की गणना सिंगल ट्रेड टायर के लिए है।

उच्च भार धाराओं के लिए कई स्टील रेल के बंडलों का उपयोग किया जा सकता है। इस मामले में, पैकेज में शामिल टायर की एक पट्टी के क्रॉस-सेक्शन की परिधि को निम्नलिखित शर्तों के अधीन चुना गया है:

• दो तरफा बसों के लिए

• तीन-तरफ़ा बसों के लिए

गणना को सरल बनाने के लिए, आप लोड करंट IN पर बस क्रॉस सेक्शन के परिधि p की निर्भरता के आरेख का उपयोग कर सकते हैं।