中低圧母線仕様の選び方は？

中低電圧バス バーの正しい仕様は、システム電圧クラス、ピーク負荷時の定格電流、短絡耐電流、周囲保護定格の 4 つの数値によって決まります。電圧クラスを間違えると絶縁が失敗します。電流を間違えると導体が過熱します。短絡定格を間違えると、障害が発生して設置が破壊されます。選択プロセスにおける他のすべてのもの (導体材料、絶縁タイプ、サポート間隔、エンクロージャ定格) は、これら 4 つの値から導出されます。

ステップ 1: ネットワークの電圧クラスを特定する

すべての絶縁バス バーは特定の電圧帯域を中心に設計されており、帯域の混合は最も一般的な仕様エラーです。低電圧電気バスバー システムの定格は最大 1kV AC で、絶縁にはエアギャップ、熱収縮スリーブ、または成形ハウジングが使用されます。中電圧管状バスバー システムは 1kV ～約 36kV をカバーし、スイッチング過渡現象中に 170kV に達する可能性のあるインパルス電圧を抑えることができる、エポキシ樹脂鋳造、テープ巻き、またはガス充填エンクロージャなどの人工絶縁が必要です。 35kV ラップ絶縁バスバーと 0.4kV エポキシキャストバスバーは、物理的な導体のサイズが似ていても互換性はありません。

ステップ 2: ネームプレートの負荷だけでなく、定格電流のサイズを決定する

高電流バスバーは、1 日あたりの平均消費電力ではなく、ピーク持続負荷に将来の拡張のためのマージンを加えたものを選択する必要があります。 0.4 ～ 35kV シリーズの定格電流は通常 1000A ～ 8000A で、高純度 T2 銅管状導体を中心に構築されており、温度上昇を低電圧シリーズでは 30K 未満、35kV シリーズでは 45K 未満に抑えます。管状導体は中実のバーではなく中空の断面全体に電流を分散させるため、同じ定格の平坦なバスバーと比較して、高周波および高アンペア数での表皮効果損失が大幅に低下します。これが、2000A を超える設置では管状の形状が主流となる理由です。

• 1000A 未満: 通常、ラミネートまたはフラット アルミニウム バス バーで十分であり、コスト効率が高い
• 1000 ～ 4000A: エポキシ鋳造を施した管状の銅またはアルミニウムが標準的な選択肢になります
• 4000 ～ 8000A: 安定した電界分布のためには、容量性スクリーン電圧グレーディングを備えた完全なチューブラー設計が必要です

ステップ 3: 銅導体とアルミニウム導体のどちらを選択するか

銅は約 98% の IACS 導電率を実現し、同じ電流を流すにはより小さな断面積が必要なため、パネル スペースが限られている場合には引き続きデフォルトの選択肢となります。アルミニウム製バスバーは軽量で材料コストが低くなりますが、銅製バスバーから切り替える設計者は、同等の電流容量に達するために、断面積を 50 ～ 60% 増やす計画を立てる必要があります。これは、長いバスウェイの走行時にエンクロージャの幅、サポート間隔、設置総重量に影響を与える要素です。設置面積よりも重量が重要な頭上または風力ブースターの用途では、導電率を大幅に犠牲にすることなく機械的引張強度を高めるために、固体アルミニウム棒の代わりに強化鋼アルミニウムストランド構造が指定されることがよくあります。

電圧クラスと導体のサイズが決まれば、サプライヤーの製品範囲がこれらの選択肢にどのように対応するかを確認するのに役立ちます。以下の母線路とサポート ハードウェアはすべて、上で説明した 0.4 ～ 35kV の仕様範囲に直接対応します。

中低圧配電用の製品範囲

コンパクトな屋内配線から完全に絶縁された屋外設置まで、0.4 ～ 35 kV の電流経路向けに設計された管状母線路と絶縁システムの代表的なセレクションです。

高電圧および低電圧母線路システム バスウェイシステム 電力母線路 配電 高密度コンパクトバスウェイ コンパクトバスウェイ エポキシ樹脂鋳造管状バスバー 完全に絶縁 EPDMシリコーンゴム管状バスバー 完全に絶縁

ステップ 4: 断熱システムを確認する

完全に絶縁された管状バスバーは通常、3 つの材料のいずれかを使用し、選択によってコストと環境耐性の両方が変わります。エポキシ樹脂のキャスティングにより、剛性の高い絶縁シェルが導体に直接接着され、強力な誘電性能とコンパクトな外径が得られ、屋内の変電所や開閉装置室に適しています。 EPDM シリコーン ゴム断熱材は、幅広い温度範囲にわたって柔軟性を維持し、紫外線やオゾンによる劣化に対する耐性が優れているため、屋外や沿岸の設置によく選ばれています。 PTFE 管状バスバー絶縁は、3 つの中で最も高い熱クラスを提供し、周囲温度または連続電流により導体温度が定格の上限に近づく用途に使用されます。

ステップ 5: 短絡耐性と機械的サポートを確認する

バスバーとその支持構造は、永久変形することなく故障に耐える必要があります。信頼性の高いシステムは、導体が支持体からずれることなく、標準的な遮断時間の間 50kA ～ 100kA の故障電流に耐えられると評価されています。バスバーサポートとポスト絶縁体は、後付けではなく、導体と一緒に指定されます。スパンの長さ、風荷重（屋外での走行の場合）、および地震帯はすべて、特定の定格電流に必要なサポートポイントの数に影響します。原則として、サポートされていないスパンが長い場合は、より高い片持ち荷重に耐えられる定格の絶縁体が必要です。また、母線路システム ソリューションの提案には、現場設置に任せるのではなく、サポート間隔を明示的に記載する必要があります。

ステップ 6: 保護等級を設置環境に合わせる

屋内パネルは通常、IP20 ～ IP40 のエンクロージャを使用できます。粉塵や湿気にさらされる機械室または電気室を経由する母線は IP54 以上に移行する必要があり、屋外または沿岸での走行は天井ではなく床として IP66 を指定する必要があります。適切なシーリングを行わずに屋外に設置された高密度のコンパクトな母線路では、導体自体のサイズがどれほど優れているかに関係なく、絶縁劣化が加速します。

ステップ 7: メーカーのコンプライアンスと実績を確認する

ご注文前に、温度上昇と短絡耐性に関する型式試験レポートを、ISO 認証および DL/T 1658-2016 および DL/T 5789-2019 または対象市場向けの同等の IEC 規格に対する準拠の証拠とともに要求してください。カスタム バスバー ソリューションを提供するメーカーは、同様の電圧クラスと電流範囲で完成したプロジェクトを示すこともできる必要があります。変電所、風力太陽光ブースター ステーション、またはデータ センターのリファレンスは、一般的なカタログの主張よりも重要です。

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