Objašnjenje ocjene bakrene šipke: tablice ampacitivnosti, smanjenje vrijednosti i provjere pri kupnji

Bakrena šipka 100 x 10 mm rutinski se navodi kao vodič od 1500 A. Stavite tu istu šipku u kućište od čeličnog lima, u prostoriji postrojenja na 45 °C, u nizu s četiri šipke po fazi, i struja koju može nositi bez prekoračenja svoje temperaturne granice može pasti ispod 1100 A. Bakar se nije promijenio. Ocjena jest.

To je najkorisnija stvar za razumjeti o ocjeni bakrene šipke: to nije fiksno svojstvo metala. To je rezultat poprečnog presjeka, dopuštenog porasta temperature, uvjeta okoline, rasporeda montaže i standarda koji definira kako je broj proizveden. Dva dobavljača mogu ponuditi istu šipku na 900 A i 1300 A i oba mogu biti točna, jer odgovaraju na malo različita pitanja.

Ono što slijedi je praktičan način čitanja ocjena bakrene šipke, poštene usporedbe s aluminijem i uočavanja praznina u specifikacijama koje se pretvaraju u vruće spojeve u prvom vrućem ljetu rada.

Što zapravo mjeri ocjena Copper Bar

Nazivna vrijednost bakrene šipke ili strujna snaga stacionarna je struja pri kojoj šipka doseže svoju dopuštenu temperaturu u navedenoj okolini. Uvijek se podrazumijevaju tri stvari i sve tri moraju odgovarati prije nego što se dvije brojke mogu usporediti: presjek, dopuštena temperatura ili porast temperature i okolni uvjeti.

Klasična referenca za pravokutne bakrene šipke je DIN 43671, koja tabelarno prikazuje nosivost struje protiv porasta temperature za gole šipke u mirnom zraku. Standardi montaže idu drugim putem. IEC 61439-1 postavlja granice porasta temperature za kompletan sklop, UL 67 i UL 891 čine isto za ploče i razvodne ploče, a IEC 61439-6 pokriva sustave sabirnica. Prema tim standardima, ocjena šipke zapravo je ocjena sklopa u kojem živi, potvrđena testom, a ne tablicom.

Materijalne pretpostavke također su važne. Šipka koja se prodaje kao bakar obično je elektrolitički otporan bakar s vodljivošću od najmanje 58 MS/m, što je 100-postotna IACS referenca. Zaliha s 95 posto IACS radi otprilike 5 posto toplije pri istoj struji, što je jedan od razloga zašto se isplati tražiti certifikate mlina.

Indikativna jačina struje pojedinačnih golih bakrenih šipki u mirnom zraku, horizontalna montaža, 35 °C okoline; provjerite u odnosu na primjenjivi standard i stvarno kućište prije uporabe.
Veličina šipke (mm)	cca. ampera pri porastu od 35 K	cca. ampera pri porastu od 65 K	Tipična upotreba
20 x 5	230	330	Male razvodne ploče, upravljačke ploče
30 x 5	320	445	Hranilice ploča, kratke serije
40 x 5	400	555	Opća distribucija niskog napona
50 x 10	640	890	Glavni niskonaponski vodovi
63 x 10	750	1,040	Glavne šipke centrale
80 x 10	900	1,250	Veze između transformatora i ploče
100 x 10	1.100	1,520	Glavni izvodi velike struje

Samo figure u slobodnom zraku. Kućište, ambijentalne i paralelne trake pomiču ove vrijednosti.

Što smanjuje ocjenu bakrene šipke u stvarnim instalacijama

Nakon što šipka napusti stol sa slobodnim zrakom, pet faktora obično odlučuje o stvarnom broju.

Temperatura okoline. Tablice pretpostavljaju 35 °C. Soba na 45 °C košta otprilike 10 posto korisne struje, a na 55 °C oko 20 posto.
Montaža i kućište. Zatvoreno IP54 kućište može uzeti dodatnih 10 do 20 posto u usporedbi sa slobodnim zrakom. Rubne šipke hlade bolje od ravnih naslaganih šipki istog presjeka, a okomite izvedbe s otvorenim ventilacijskim otvorima rade bolje od vodoravnih na mrtvom zraku.
Paralelne šipke po fazi. Dva takta nisu dvaput jedan takt. Učinci blizine i neravnomjerno dijeljenje obično daju oko 1,7 puta veću brojku od jedne crte, otprilike 2,4 puta za tri crte i oko 2,8 puta za četiri.
Učestalost i učinak na kožu. Pri 50 Hz struja u bakru koncentrira se unutar otprilike 9 mm površine. Iznad oko 10 mm debljine, dodatna širina daje više kapaciteta nego dodatna debljina.
Stanje površine i premaz. Toplina napušta šipku konvekcijom i zračenjem. Tamne, oksidirane površine zrače više od svijetlih ili jako pokositrenih površina, tako da oplata može dodati malu toplinsku kaznu čak i kada je pravi izbor za koroziju i vijek trajanja spojeva.

Nadmorska visina također spada na popis. Iznad otprilike 2000 m, razrjeđi zrak smanjuje konvekcijsko hlađenje, a sklopovi testirani na razini mora trebaju biti smanjeni u skladu s tim.

Ilustrativni oblik smanjenja vrijednosti za šipku u zatvorenom unutarnjem prostoru, u odnosu na 35 °C.

Bakrena šipka u odnosu na aluminijsku šipku: Poštena usporedba ocjena

Aluminij je prirodna alternativa kada težina i cijena odlučuju za odluku, ali usporedba vrijedi samo ako se radi na istoj osnovi.

Bakar ima 100 posto IACS, dok standardne kvalitete aluminijskih vodiča čine blizu 61 posto. Za spajanje bakrene šipke potreban je otprilike 1,6 puta veći poprečni presjek, ali aluminijska šipka teži otprilike upola manje. U praksi aluminij pobjeđuje na opterećenju konstrukcije, broju nosača i troškovima materijala, dok bakar pobjeđuje na prostoru: bakrena traka stane u uži rov ili odjeljak razvodnog uređaja.

Dvije pojedinosti odlučuju hoće li zamjena aluminija funkcionirati na licu mjesta. Prvo, zglobovi. Aluminij stvara izolacijski oksid u roku od nekoliko minuta i puzi pod stalnim pritiskom vijka, tako da završeci trebaju odgovarajuću pripremu površine, ispravan zakretni moment i bimetalne prijelazne ploče gdje se aluminij susreće s bakrom. Drugo, proširenje. Aluminij se širi oko 30 posto više od bakra za istu temperaturnu promjenu, što je važno kod dugih vožnji s krutim završecima.

Za srednji i visoki napon, cijevni profili mijenjaju aritmetiku. Cjevasta šipka od legure izlaže veću površinu za hlađenje po jedinici poprečnog presjeka nego ravna šipka, tako da se jaz u ampacitetu u odnosu na bakar znatno sužava.

Ultra-high Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

Cjevasta sabirnica od ultravisokog napona od legure magnezija i aluminija Cjevasta sabirnica od ultravisokog napona od legure magnezija i aluminija ključna je vodljiva komponenta posebno dizajnirana za prijenos energije ultravisokog napona i prijenos... Pogledajte proizvod →

Izolirane i lijevane šipke: isti bakar, različite vrijednosti

Izolacija mijenja obje strane jednadžbe ocjenjivanja. Uklanja konvektivne površine za hlađenje, ali također omogućuje da vodič bude topliji, jer dio koji nosi struju više nije dostupan dodirom, a izolacijski sustav definira temperaturnu klasu.

Zbog toga potpuno izolirana cjevasta šipka može provesti više struje nego gola šipka istog presjeka unutar istog kućišta: dopuštena temperatura vodiča je viša, a kućište se često može napraviti manjim. Kompromis je u tome što izolacija postaje ograničavajuća komponenta, tako da njezina temperaturna klasa, a ne bakar, određuje objavljenu ocjenu.

Uobičajeni izolacijski sustavi cjevastih sabirnica i projektne točke koje obično određuju njihovu ocjenu; deklarirane vrijednosti ovise o proizvođaču i moraju se potvrditi na podatkovnoj tablici.
Izolacijski sustav	Tipična kontinuirana temperatura vodiča	Najbolje odgovara	Pažnja
EPDM / silikonska guma	Oko 90 do 105 °C	Trafostanice na otvorenom i umjereno onečišćene	UV i ozonsko starenje; potvrditi deklariranu klasu
Lijevanje epoksidnom smolom	Oko 105 do 130 °C	Kompaktni unutarnji razvodni uređaj, vlažna ili korozivna područja	Praznine za lijevanje, toplinski ciklusi; testirati gotov dio
PTFE	Obično iznad 150 °C	Visokotemperaturna i kemijski agresivna područja	trošak; abrazija površine tijekom ugradnje

Cjevasta sabirnica od lijevanja epoksidnom smolom WOPENG Cjevasta sabirnica od epoksidne smole je proizvod za prijenos snage koji je integralno oblikovan korištenjem potpuno automatiziranog dvokomponentnog stroja za vakuumsko injekcijsko prešanje, koji... Pogledajte proizvod →

Kada bar živi unutar autobusne pruge, sustav postavlja ocjenu

U distribuciji niskog napona bakrena šipka se rijetko koristi samostalno. Sabirnica je ocijenjena kao sustav: vodič, spojevi, izolacija, kućište i deklarirana okolina testirani su zajedno prema IEC 61439-6 ili UL 857, a broj na natpisnoj pločici odnosi se na cijeli sklop.

Ovo ima praktičnu posljedicu. Kompaktna sabirnica od 800 A često koristi poprečni presjek vodiča koji bi stol sa slobodnim zrakom pripisao preko 800 A. Razlika nije prostor za pogrešku; to je udio potrošen otporom spoja, gubicima u kućištu i pretpostavkom standardne okoline.

Otpor vodiča (I2R) 62% Spojevi i spojne točke 18% Vrtložne struje u kućištu 12% Terminali i kontakti 8%

Ilustrativna toplinska bilanca unutar niskonaponske sabirnice koja radi nazivnom strujom.

Sendvič tipa i kompaktne sabirnice visoke gustoće smanjuju taj udio držeći faze blizu jedna drugoj, što smanjuje reaktanciju i pad napona i poboljšava dijeljenje struje između paralelnih vodiča. To je važnije, a ne manje, u instalacijama s opterećenjem bogatim harmonicima, gdje impedancija puta oblikuje kako se struja dijeli.

Ako mjerite sabirnicu u odnosu na kabel ili golu šipku za razvodnu ploču srednjeg ili niskog napona, ovaj vodič za kako odabrati pravu sabirnicu za srednji i niski napon prolazi kroz istu odluku s detaljima na razini projekta.

Kompaktni sabirni put velike gustoće Kompaktne sabirnice visoke gustoće pripadaju kategoriji niskonaponskih proizvoda sabirnica od lijevane smole. Ima gusto raspoređeni strukturni dizajn, karakteriziran kompaktnim... Pogledajte proizvod →

Kontrolni popis za kupnju i uobičajene točke kvara

Prije prihvaćanja ponude koja zahtijeva ocjenu bakrene šipke, zatražite sljedeće.

Dokazi o vodljivosti: certifikat mlina koji pokazuje najmanje 58 MS/m ili 100 posto IACS.
Mjere i tolerancija: širina i debljina unutar primjenjive standardne tolerancije, s uklonjenim oštrim rubovima.
Specifikacija oplate: debljina kositra obično je 5 do 10 mikrometara gdje je važna otpornost na koroziju ili vijek spoja.
Podaci o porastu temperature: izvješće o ispitivanju sklopa, a ne samo tablična vrijednost za jednu šipku.
Okov za zglobove: dokumentirane vrijednosti zakretnog momenta, prstenaste ili opružne podloške i plan za provjere toplinskih ciklusa.

Najskuplji kvarovi su tihi. Šipka jedne veličine manja od navedene, 80 x 10 mm umjesto 100 x 10 mm, uklanja oko 20 posto bakrenog presjeka i povlači ocjenu prema dolje za otprilike 18 posto, dok narudžbenica i dalje izgleda ispravno na papiru. Aluminij koji tiho zamjenjuje bakar u istom kućištu, ili bakar niže vodljivosti, pokazuje se kao vrući spoj dvije ili tri godine kasnije. Labavi spojevi i spojevi mješovitih metala rijetko se pokažu pri puštanju u rad; otkazuju pod cikličkim opterećenjem, a to je točno kada postrojenje ne može priuštiti zastoj.

Ako imate crtež, profil opterećenja i uvjete okoline, možete pošaljite detalje našem inženjerskom timu i dobiti preporuku za bar ili autobusnu stazu koja odgovara instalaciji, a ne stranici kataloga.

FAQ: Pitanja o ocjeni bakrene šipke koja postavljaju kupci

Je li ocjena bakrene šipke isto što i jačina struje?

U svakodnevnoj upotrebi, da. Tehnički, ampacitet je struja koja proizvodi definirani porast temperature u definiranom ambijentu, tako da je broj besmislen bez ta dva uvjeta.

Koju struju može provesti bakrena šipka 40 x 10 mm?

Otprilike 800 do 900 A pri porastu od 65 K u slobodnom zraku i bliže 600 A unutar zatvorenog kućišta pri 45 °C ambijentalne temperature. Provjerite sa standardom za sklapanje ili ispitivanjem porasta temperature prije projektiranja.

Da li udvostručenje debljine šipke udvostručuje ocjenu?

Ne. Prelazak s 5 mm na 10 mm pri istoj širini obično dodaje 45 do 55 posto, jer debljina dodaje poprečni presjek, ali vrlo malu površinu, a skin efekt ograničava koliko dodatnog bakra zapravo nosi struju.

Koliko košta ambijentalna temperatura od 45 °C u usporedbi s 35 °C?

Oko 10 posto korisne struje u tipičnom unutarnjem rasporedu, i više tamo gdje je ventilacija loša ili nekoliko krugova dijeli isti prostor.

Mogu li aluminijske šipke zamijeniti bakrene šipke iste veličine?

Ne u istoj veličini. Isti poprečni presjek gubi otprilike 40 posto svog kapaciteta, tako da aluminijske zamjene trebaju veći profil, ispravnu pripremu spoja i bimetalni prijelazni hardver.

Mijenja li kositrenje ocjenu?

Samo malo. Kositar malo smanjuje radijacijsko hlađenje, ali učinak je mali u usporedbi s temperaturom okoline i uvjetima zatvorenog prostora. Prava prednost oplate je otpornost na koroziju i stabilnije spojno sučelje.

Oznaka bakrene šipke nešto znači samo kada s njom stignu presjek, granična temperatura, okolina i montaža. Zatražite uvjete testiranja prije nego što usporedite dva broja, veličinu za najgori ambijent u kojem će soba biti u srpnju, a ne prosjek otisnut na crtežu, i tretirajte spojeve, a ne šipke, kao dio sustava koji će najvjerojatnije prvi otkazati.