أخبار

الصفحة الرئيسية / أخبار / أخبار الصناعة / ما هو نظام الحافلات ذات الجهد العالي والمنخفض وكيف يجب عليك اختيار واحد؟

ما هو نظام الحافلات ذات الجهد العالي والمنخفض وكيف يجب عليك اختيار واحد؟

الغوص العميق الفني

A طريق الحافلات ذات الجهد العالي والمنخفض يعد النظام هو المعيار الهندسي لتوزيع الطاقة على نطاق واسع - حيث يتم استبدال مسارات الكابلات والقنوات بموصلات مغلقة مصممة هندسيًا في المصنع والتي تحمل من أقل من 600 فولت إلى أكثر من 230 كيلو فولت. بالمقارنة مع الأسلاك التقليدية، توفر أنظمة الحافلات جداول تركيب أقصر، وانخفاض الجهد المنخفض، ومرونة توسعة فائقة. توفر هذه المقالة إطارًا كاملاً لاتخاذ القرار: تكنولوجيا العزل، واختيار المواد، والأداء الهيكلي، والحلول الخاصة بالتطبيقات.

01

تعريف النظام وتصنيف الجهد

تعرف NEMA طريق الحافلات بأنه نظام توزيع كهربائي مسبق الصنع يتكون من قضبان الحافلات في حاوية واقية، بما في ذلك الأطوال المستقيمة والتجهيزات والأجهزة والملحقات. ينقل نظام قضبان التوصيل الكهربائية الطاقة من المحولات إلى المفاتيح الكهربائية واللوحات والمعدات النهائية - مما يوفر تدفق طاقة معياري منظم كبديل للموصلات المسحوبة بشكل فردي.

تصنف معايير ANSI الجهد إلى ثلاثة مستويات أساسية: الجهد المنخفض (حتى 600 فولت)، والجهد المتوسط ​​(600 فولت إلى 69 كيلو فولت)، والجهد العالي (69 كيلو فولت إلى 230 كيلو فولت)، مع تعريف الجهد العالي جدًا والفائق بشكل منفصل. يحرك هذا التصنيف كل القرارات النهائية - المواد العازلة، والمقطع العرضي للموصل، وتقييم العلبة، ومتطلبات مسافة الزحف.

الجهد المنخفض
ما يصل إلى 600 فولت
المباني التجارية / مراكز البيانات / المصانع
الجهد المتوسط
600 فولت – 69 كيلو فولت
محطات فرعية صناعية / الصناعات الثقيلة / البتروكيماويات
الجهد العالي
69 كيلو فولت – 230 كيلو فولت
محطات نقل فرعية / محطات توليد الطاقة
الجهد العالي للغاية
فوق 230 كيلو فولت
العمود الفقري للشبكة الوطنية / الطاقة الكهرومائية الرئيسية
02

ثلاث تقنيات العزل الأساسية

تعتمد الموثوقية طويلة المدى لقضيب الناقل الأنبوبي المعزول بالكامل بشكل مباشر على اختيار المواد العازلة. توفر كل تقنية توازنًا متميزًا بين قوة العزل الكهربائي، والتصنيف الحراري، والمقاومة الكيميائية، وعمر الخدمة - ويكون الاختيار الخاطئ في بيئة متطلبة أمرًا صعبًا ومكلفًا لإصلاحه بعد التثبيت.

PTFE أنبوبي حافلة بار

يوفر البولي تترافلوروإيثيلين خمولًا كيميائيًا شبه عالمي وقوة عازلة متميزة. تقوم إحدى الشركات المصنعة لقضبان النقل الأنبوبية PTFE بتصميم هذه الأنظمة للبيئات المسببة للتآكل، وتصنيع أشباه الموصلات، والمرافق الصيدلانية حيث لا يمكن المساس بسلامة العزل على المدى الطويل. عادةً ما يقدم موردو قضبان التوصيل الأنبوبية المعزولة بـ PTFE تكوينات مخصصة لسمك الجدار وطوله.

المقاومة الكيميائية قوة عازلة عالية عمر خدمة ممتد
صب راتنجات الايبوكسي شريط الناقل الأنبوبي

يتم تغليف الموصل بالكامل براتنج الإيبوكسي، مما يشكل جسمًا عازلًا صلبًا يتمتع بقوة ميكانيكية فائقة ومقاومة للرطوبة. يقدم موردو قضبان التوصيل الأنبوبية المصبوبة من راتنجات الإيبوكسي فئات درجات الحرارة من B (130 درجة مئوية) إلى F (155 درجة مئوية)، مما يجعل هذه التقنية الاختيار القياسي لتطبيقات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​وتطبيقات المحطات الفرعية الخارجية.

التصنيف الحراري للفئة B/F مقاومة الرطوبة والتلوث معيار MV السائد
شريط الناقل الأنبوبي من مطاط السيليكون EPDM

تستفيد منتجات الشركة المصنعة لقضبان التوصيل المعزولة بمطاط السيليكون EPDM من نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل (-60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية) ومقاومة الشيخوخة للأشعة فوق البنفسجية للتطبيقات الخارجية ذات الجهد العالي. لقد أثبتت أنظمة قضبان الناقل الأنبوبية الأنبوبية المصنوعة من مطاط السيليكون EPDM ذات الجهد العالي أكثر من 25 عامًا من عمر الخدمة الموثوق به في المحطات الفرعية بجهد 220 كيلو فولت والمرافق الصناعية الساحلية.

نطاق -60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والأوزون تصنيف الجهد العالي في الهواء الطلق
03

قضبان التوصيل الأنبوبية مقابل القضبان المسطحة: فروق الأداء القابلة للقياس

يتفوق نظام قضبان التوصيل الأنبوبية على قضبان التوصيل المستطيلة المسطحة عبر ثلاثة أبعاد قابلة للقياس. تستغل هندسة الأنبوب المجوف تأثير الجلد، حيث تقوم بتركيز تيار التيار المتردد على طول السطح الخارجي وتقليل المقاومة الفعالة. يوفر تدفق الهواء الداخلي تبريدًا سلبيًا، مما يخفض درجة حرارة التشغيل بكثافة تيار مكافئة. يوفر المقطع العرضي الدائري مقاومة ميكانيكية متناحية ضد القوى الكهرومغناطيسية المتولدة أثناء أحداث الدائرة القصيرة.

لقد أصبح قضيب ناقل الألومنيوم المادة الموصلة السائدة للأنظمة الأنبوبية ذات الجهد المتوسط ​​والعالي. عند ما يقرب من ثلث كثافة النحاس و61% من تصنيف موصلية النحاس IACS، يحقق الألومنيوم سعة مكافئة في مقطع عرضي أكبر مع تقليل وزن النظام الإجمالي بأكثر من 40%. تعمل تقنية الشركة المصنعة لقضبان التوصيل الأنبوبية المصنوعة من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم ذات الجهد العالي للغاية على توسيع هذه الميزة إلى 220 كيلو فولت وما فوق، حيث توفر منتجات موردي قضبان التوصيل المصنوعة من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم تحسينات مهمة في القوة إلى الوزن للتكوينات طويلة المدى.

شريط الحافلات النحاسية
الموصلية ~100% IACS
الكثافة 8.9 جم/سم3 (ثقيل)
تكلفة المواد عالية
أفضل استخدام المفاتيح الكهربائية المدمجة LV
سبائك الألومنيوم حافلة بار
الموصلية ~61% IACS
الكثافة 2.7 جم/سم3 (خفيف)
تكلفة المواد أقل بشكل ملحوظ
أفضل استخدام عالية-current long runs, UHV
04

حافلة مدمجة عالية الكثافة: كيف يعمل هيكل الساندويتش

يعد مسار الحافلات المدمج عالي الكثافة هو المعيار الصناعي للتطبيقات ذات التيار العالي. السمة المميزة لها هي بناء الساندويتش: الموصلات المغلفة بطبقة بوليستر من الفئة ب المغطاة بمادة عازلة من الإيبوكسي أو البولي بروبيلين يتم تكديسها داخل غلاف معدني مع عدم وجود فجوات هوائية بين الطبقات - تختلف بشكل أساسي عن ممر الحافلات المعزول بالهواء حيث يتم فصل الموصلات بمساحات هوائية مفتوحة.

High and Low Voltage Busway System product photo
نظام الحافلات ذات الجهد العالي والمنخفض

في الصورة وحدة نظام حافلات عالية ومنخفضة الجهد تتميز بسبائك الألومنيوم أو الموصلات النحاسية المغلفة في عزل متعدد الطبقات وموجودة داخل حاوية معدنية عالية القوة. يوفر النظام قدرة فائقة على حمل التيار وأداء يتحمل الدائرة القصيرة، وهو مناسب لوحدات التغذية الرئيسية للمنشآت الصناعية، والتوزيع الرأسي الشاهق، وتطبيقات العمود الفقري للتيار العالي لمراكز البيانات. تحقق العلبة - المصنعة من الفولاذ الثقيل أو سبائك الألومنيوم - ما يصل إلى حماية IP54، ويدعم النظام كلاً من تكوينات الوصول إلى الفروع الإضافية والمثبتة بمسامير عبر التصنيفات الحالية من 400 أمبير إلى 6300 أمبير.

01
تنخفض المفاعلة الحثية بين الطور بشكل كبير، مما يقلل من انخفاض الجهد عبر المسار بأكمله ويحسن جودة الجهد في نهاية الخط
02
يعمل الغلاف المعدني كمشتت حراري مباشر، مما يوفر مسار توصيل حراري محسّن يدعم كثافة تيار مستدامة أعلى في نفس المقطع العرضي
03
يتم مشاركة القوى الميكانيكية ذات الدائرة القصيرة بين مجموعة الموصل والغطاء، مما يحسن بشكل كبير تقييمات مقاومة الأخطاء وسلامة النظام بشكل عام

يتم تصنيع أنظمة الحافلات المدمجة عالية الكثافة من 400 أمبير ومقياس إلى 6300 أمبير، لتكون بمثابة المعيار الهندسي لمغذيات المصنع الرئيسية، والرافعات العمودية الشاهقة، وتوزيع الطاقة الأساسية لمركز البيانات.

05

Busway مقابل الكابلات والقنوات: البيانات الهندسية

البعد التقييمي نظام الحافلات الكابلات والقناة
سرعة التثبيت أقسام معيارية مثبتة بمسامير؛ جدول زمني أقصر سحب الأسلاك من خلال القناة. أكثر كثافة في العمالة
انخفاض جهد النظام أقل (الموصلات الصلبة، مقاومة منخفضة) عاليةer than equivalent busway run
متطلبات المساحة المقطع العرضي المدمج الحد الأدنى لحجم الدرج تشغل الكابلات المتوازية المتعددة حجمًا أكبر
مرونة التوسع تمت إضافة الوحدات الإضافية مباشرة دون إيقاف التشغيل يلزم إعادة سحب الكابلات؛ انقطاع اللازمة
تكلفة المواد الأولية عاليةer upfront انخفاض التكلفة الأولية
تكلفة دورة الحياة انخفاض إجمالي (تقليل الخسائر والصيانة) عاليةer long-term operating expense
06

دعامات قضبان التوصيل والعوازل: الأساس الهيكلي

تعتبر أنظمة دعم قضبان التوصيل المقواة وعوازل الأعمدة أمرًا بالغ الأهمية لموثوقية خطوط الحافلات على المدى الطويل. في ظل ظروف التيار العالي وقصر الدائرة، يمكن أن تصل القوى الكهرومغناطيسية الموجودة على موصلات الحافلات إلى عشرات أضعاف حمل التشغيل العادي. يدعم شريط الناقل المعزول منتجات الشركة المصنعة التي يجب أن تحافظ على هذه الأحمال الديناميكية دون تكسير التعب أو تخفيف الاتصال الذي يؤدي إلى تدهور الاتصال بمرور الوقت.

يجب أن تلبي منتجات الشركة المصنعة لعوازل الجهد العالي متطلبات مسافة الزحف المناسبة لجهد النظام: تتطلب أنظمة الجهد المنخفض عادةً ما لا يقل عن 25 مم/كيلو فولت، بينما تتوافق مواصفات الشركة المصنعة لعوازل الجهد العالي مع المواصفة IEC 60305 والمعايير الوطنية المكافئة بمستويات فئة تلوث أكثر صرامة. إن تقوية أسلاك الألمنيوم الفولاذية، التي يتم إنتاجها من قبل موردي أسلاك الألمنيوم المقوى وفقًا لمواصفات الشد المخصصة، تعمل على تقوية امتدادات قضبان التوصيل العلوية والتكوينات الهوائية لمسافات طويلة حيث يجب التحكم في ترهل الموصل والاهتزاز الناتج عن الرياح ضمن حدود محددة.

07

سيناريوهات التطبيق وحلول نظام Busway

العاصمة
مراكز البيانات

يدعم مسار الحافلات المدمج الإضافي المصنف من 800 أمبير إلى 4000 أمبير الإضافة المباشرة أو نقل الوحدات الفرعية. يوفر مسار الحافلات وصولاً مستمرًا للتوقف على طول المسار بأكمله، مما يستوعب التغييرات المتكررة في تخطيط الحامل دون انقطاعات مخطط لها.

مف
التصنيع الصناعي

تعمل أنظمة بسبار التيار العالي من 630A إلى 6300A كمغذيات رئيسية. توفر صناديق الحنفية الإضافية الأدوات الآلية مباشرة من مسار الحافلات، مما يؤدي إلى التخلص من الأسلاك الثانوية وتقليل تكلفة إعادة تشكيل المصنع بشكل كبير.

غ.ب
المباني الشاهقة

تعمل أنظمة قضبان التوصيل الكهربائية ذات الجهد المنخفض في الرافعات الرأسية على توزيع مخرجات المحولات أرضية تلو الأخرى، مما يوفر حوالي 30% من مساحة العمود مقارنة بالكابلات الناهضة التقليدية مع تمكين توسيع سعة كل طابق.

سس
توليد الطاقة والمحطات الفرعية

تستخدم تكوينات طرق النقل ذات الطور المعزول والمنفصل على مستوى التوليد والنقل قضيب ناقل أنبوبي من مطاط السيليكون EPDM عالي الجهد وأنظمة قضبان توصيل من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم ذات الجهد العالي للغاية المتوافقة مع IEC 62271 وGB/T 5585.

08

حلول Busbar المخصصة: المعلمات التقنية الرئيسية

يتطلب تحديد نظام الحافلات ذات الجهد العالي والمنخفض تحديد المعلمات التالية في مرحلة التصميم. تؤدي كل معلمة إلى اتخاذ قرارات هندسية نهائية يصعب تغييرها ومكلفة بعد بدء التثبيت.

تصنيف التيار المستمر وتحمل ماس كهربائى
يحدد التيار المستمر المقطع العرضي للموصل؛ يؤدي تصنيف الدائرة القصيرة إلى تصميم الهيكل الميكانيكي ومواصفات السكن
جهد تشغيل النظام
يضبط فئة العزل ومسافة الزحف المطلوبة — مدخل التصميم الأساسي لاختيار عزل قضبان التوصيل الكهربائية
بيئة التثبيت
تحدد درجة الحرارة المحيطة والرطوبة والارتفاع وفئة التلوث تصنيف حماية IP واستراتيجية التبريد
عدد وموقع نقاط النقر فرع
يحدد ما إذا كانت بنية شريط توصيل توزيع الطاقة الإضافية أو المثبتة بمسامير مناسبة للتطبيق
خصائص شيخوخة المواد العازلة
يتطلب موازنة التكلفة الأولية مقابل استقرار العزل الكهربائي لدورة حياة تتراوح من 25 إلى 30 عامًا ومتطلبات مقاومة التقادم

عند تحديد المصادر، قم بإعطاء الأولوية لمصنعي قضبان الحافلات ذات الجهد المتوسط والمنخفض ومصنعي قضبان الحافلات الأنبوبية المصنوعة من سبائك الألومنيوم الذين يقدمون وثائق اختبار النوع الكاملة وفقًا لمعايير IEC أو UL 857 أو معايير GB/T المعمول بها، إلى جانب سجلات اختبار قبول المصنع التي يمكن تتبعها إلى نظام إدارة الجودة المعتمد.