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電力母線路とは何ですか?

A 電力母線路 は、金属製の筐体内に収容された固体の銅またはアルミニウムの導体を通して電流を流し、中電流および高電流の場合のケーブルと導管の束を置き換える、プレハブの完全密閉型配電システムです。電流定格は通常 40A ~ 6300A の範囲にあり、最新のシステムで使用されているサンドイッチ絶縁構造は、同等の空気絶縁バス ダクトに必要なスペースの 50 ~ 60% しか占有せず、長時間のフィーダ動作でも電圧降下を低く抑えます。これにより、電力バスウェイは、電流密度、信頼性、設置速度が同時に重要となる垂直ライザー、データセンターのパワートレイン、産業用主フィーダのデフォルトの選択肢となります。

代表的な電流範囲
40A 630A 1600A 3200A 6300A

電力母線システムの構築方法

すべての電力バスウェイは同じ基本ロジックを共有しています。平らな銅またはアルミニウムのバーが電流を流し、固体の絶縁層が相を分離し、金属ハウジングがアセンブリを保護し、ヒートシンクとしても機能します。導体と絶縁体の選択によって、母線路が負荷時にどのように動作するかが決まるため、メーカーは単一の汎用設計ではなく、複数の絶縁クラスを提供しています。

絶縁タイプ 動作温度 最適な環境
PTFE 管状バスバー 200℃まで 化学プラント、高温プロセスエリア
エポキシ樹脂鋳造管状バスバー クラスF、最高155℃ 屋内産業用フィーダ、開閉装置室
EPDMシリコーンゴム管状バスバー 180℃まで、低温でも柔軟 屋外でのランニング、湿気の多い場所または海岸沿いでの設置

絶縁を超えて、絶縁バスバーアセンブリは導体と同じように支持ハードウェアに依存します。ポスト絶縁体とバスバーサポートは、走行時の機械的負荷を支え、故障時に発生する電気力学的力を吸収します。また、長いスパンで特別な引張強度が必要な場合には、強化鋼アルミニウムより線が使用されます。強化されたバスバーサポートシステムを軽視したバスウェイは、下流側の短絡によって実際の機械的ストレスが路線に初めて加わると、その弱点が露呈します。

定格電流、電圧降下、および短絡性能

2 つの母線路システムは、理論上は同じ定格電流を共有できますが、障害状態では依然として大きく異なる動作をします。以下の数値は、古い空気絶縁バス ダクト設計と比較した、コンパクトなサンドイッチ タイプの電力母線路について一般的に公表されている範囲を反映しています。

パラメータ コンパクトな電力バスウェイ 空気断熱バスダクト
電流定格 40A~6300A 250A~6300A
6300Aでの電圧降下 約0.036~0.041V/m 位相間隔が大きいため、より高い
定格短時間耐量 最大125kA 通常 50kA ~ 150kA
定格ピーク耐力 最大275kA より低い、ブレーシングに応じて
IP保護等級 IP54~IP68 IP30~IP54
設置面積 空気断熱タイプの50%~60% ベースライン、100パーセント

しっかりと挟まれた導体パックのリアクタンスが低いことが、この改善の最大の原動力です。相間の物理的なギャップが減少すると、誘導リアクタンスが低下し、その結果、電圧降下が減少し、長い給電線の走行全体にわたる全体的な電力伝送効率が向上します。その効果は、給電線の走行距離が約 30 ~ 40 メートルを超えると顕著になります。

施設がケーブルや導管ではなくバスウェイを選択する理由

  • より迅速なインストール。 工場で機械加工されたキー付きジョイントを備えた標準化された 3 メートルのセクションにより、作業員は同等のケーブル束を引っ張って終端するのに必要な時間のほんの一部でライザーを組み立てることができます。
  • 長期的なコストの削減。 接合部の数が減り、ケーブル切断による銅の廃棄物が減り、労働時間が短縮されるため、初期の材料コストが同程度であっても、生涯コストがケーブルと電線管を下回ります。
  • タップオフの柔軟性。 プラグイン母線路を使用すると、配線上のほぼすべての点で新しい負荷を接続できます。これは、製造フロアやデータ ホールなど、頻繁に機器を追加または移動する施設では重要です。
  • 予測可能な熱挙動。 堅牢なバスバー コネクタと金属製の筐体は、ケーブル トレイよりも均一に熱を伝導し、配線の負荷の高い部分のホット スポットを減らします。
  • 簡易検査。 通常、母線路システム ソリューション パッケージでは、同等のケーブル設備よりもグループ化される物理接続ポイントの数が少なく、定期的な赤外線検査に必要な時間が短縮されます。

関連するバスバーおよびバスウェイ製品ライン

電力母線路が単独で指定されることはほとんどありません。通常、サポートする母線サポート、絶縁システム、および隣接する母線タイプと組み合わせて、開閉装置から負荷までの配電ルートを完成させます。以下の製品ファミリーは、通常、同じプロジェクトの電力母線と組み合わせられます。

Power Busway

電力母線路

配電
High And Low Voltage Busway System

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
High-density Compact Busway

高密度コンパクトバスウェイ

コンパクトバスウェイ
Epoxy Resin Casting Tubular Bus Bar

エポキシ樹脂鋳造管状バスバー

チューブラーバスバー
EPDM Silicone Rubber Tubular Bus Bar

EPDMシリコーンゴム管状バスバー

絶縁バスバー

電力母線システムが設置されている場所

電力母線路は 40A の分岐回路から 6300A の主フィーダまで正確に拡張できるため、同じ基礎となる電気母線システムが重工業だけでなく幅広い種類の建物に使用されます。

高層垂直ライザー
データセンターのパワートレイン
工業用製造プラント
病院の重要な電力システム
空港ターミナルビル
地下鉄および鉄道交通プロジェクト
複合商業施設とモール
港湾、クレーン、重機

適切な母線路構成の選択

電力母線路の選択は、利用可能な最大の定格電流を選択するのではなく、4 つの変数をサイトに適合させることによって決まります。

選択要素 ガイダンス
負荷電流 計算された最大需要負荷より約 25% 高いヘッドルームを備えたバスウェイのサイズを設定します。
環境 屋外、粉塵の多い場所、または洗い流される場所では IP65 以上を指定してください。 IP54 は通常、清潔な屋内開閉装置室には十分です。
タップオフの必要性 負荷を追加または再配置する場合は、プラグイン母線路を選択してください。固定ポイントツーポイントの走行にはボルトオンのフィーダー母線路を選択してください
導体材質 銅は最高の電流密度と最小の断面積に適しています。アルミニウムは長い垂直ライザーの重量と材料コストを削減します。

カスタム バスバー ソリューションを最終決定する前に、サードパーティの認定を確認することも重要です。 CCC、KEMA-KEUR、ASTA などの認証とともに IEC 61439-1 および IEC 61439-6 に準拠していることは、メーカーが計算のみではなく標準化されたテスト条件下で短絡耐性と温度上昇を検証していることを示します。

インストールとメンテナンスに関する注意事項

ほとんどの電力バスウェイは、工場で機械加工されたキー付きジョイントを備えた標準化された 3 メートルのセクションで出荷されているため、現場での位置合わせエラーが低く抑えられ、乗組員は現場での切断や穴あけをせずに走行を完了できます。いくつかの習慣により、耐用年数が設計上の最小値をはるかに超えて延長されます。

  • 新しい接合部は負荷がかかるとわずかに落ち着く可能性があるため、試運転時と最初の熱サイクル後にボルトで固定されたバスバー コネクタ接合部のトルクを再度確認してください。
  • ジョイントとタップオフ ポイントの定期的な赤外線サーマル スキャンをスケジュールして、ホット スポットになる前に接続の緩みを検出します。
  • 特に水平方向の走行では、ハンガーの間隔をメーカーの仕様内に保ち、バス バー サポートが機械的負荷の意図した分担を担えるようにします。
  • 屋内定格セクションを、IP 定格を超えるレベルの塵埃や湿気にさらさないでください。エンクロージャの品質は、そのエンクロージャが指定された環境でのみ決まります。

重要なポイント

  • 電力バスウェイは、40A ~ 6300A の電流レベルに対応するケーブルと導管を置き換え、設置面積が小さく、電圧降下が低くなります。
  • PTFE、エポキシ樹脂、または EPDM シリコーンゴムを使用したサンドイッチ型絶縁は、内部の空隙を排除し、熱性能と短絡性能の両方を向上させます。
  • プラグイン構成はタップオフの柔軟性を提供し、ボルトオンのフィーダ母線路は固定された大電流のポイントツーポイントの配線に適しています。
  • 特定のサイトのシステムを指定する場合、未加工アンペア数と同じくらい、IEC 61439 への準拠と IP 定格の選択が重要であることを確認しました。
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