Leiterschienehalter

Bei der Durchführung eines Kurzzeitstrombelastungstests brach der Isolator. Manche sagen, dass die Qualität des Isolators zu schlecht ist. Erfüllt die Biegefestigkeit des Isolators die Standardspezifikationen? Ist es auf schlechte Isolation, zu großen Stützabstand oder zu geringen Phasenabstand zurückzuführen, dass die elektrische Kraft die zulässige Festigkeit des Isolators übersteigt?

Die Norm verlangt, dass die Sammelschienen in metallgekapselten Leistungsschaltanlagen einen Momentan-Sollstrom haben, der gleich dem Momentan-Sollwert der in der jeweiligen Schaltanlage verwendeten Schaltgeräte, Schalter oder Sicherungen ist.

Im Fall von Niederspannungsschaltanlagen kann der Momentan-Sollwert des Schaltgeräts je nach Größe des Schaltgeräterahmens variieren, und spezifische Komponenten müssen den Momentan-Sollwert des kleinsten verwendeten Schaltgeräterahmens in dieser Komponente haben. Wenn also das Schaltgerät oder andere Schaltanlagen richtig eingesetzt werden, passt die Anlage sofort den Bedürfnissen des Systems und dem Sollwert der Schaltanlage an. Wenn die Sammelschienenleitung in Kombination mit metallgekapselten Schaltanlagen verwendet wird, sollte der Momentan-Sollwert der Sammelschienenleitung dem Sollwert der Schaltanlage entsprechen.

Der Momentan-Sollwert wird normalerweise durch Hochstromtests demonstriert. Die Sammelschiene muss den Test ohne bleibende Verformung überstehen. Wenn es eine bleibende Verformung gibt, darf diese nicht so stark sein, dass die Anlage den Standard-Tests zur dielektrischen Isolation (Prüfung auf Spannungsfestigkeit bei Netzfrequenz und Stoßspannungsfestigkeit) nicht besteht. Auch der Sammelschienenhalter darf nicht beschädigt werden.

Es gibt viele Entwurfsvariablen, die die Fähigkeit der Sammelschienenstruktur, Momentanströme zu ertragen, beeinflussen können. Die dabei auftretenden Kräfte sind ziemlich beträchtlich. Bei einer Sammelschiene mit einer 6 x 100-Sammelschiene pro Phase und einem Mittelabstand von 150 mm erzeugt ein Strom von 50 kA eine Kraft von fast 75500 Newton pro Fuß Länge auf jeder Sammelschiene.

Sowohl der Sammelschienenhalter als auch die Sammelschiene selbst müssen diese Kraft ertragen. Diese Kraft ist proportional zum Quadrat des Stroms und umgekehrt proportional zum Phasenabstand, daher verringert die Trennung der Sammelschienen diese Kraft. Diese Kraft wird auch von der Größe und Form der Sammelschiene beeinflusst.

IEC60865 Kurzschlussströme – Berechnung der Auswirkungen – Teil 1: Definitionen und Berechnungsmethoden  Es gibt detaillierte Berechnungsanweisungen. Durch Bezugnahme auf die Tabelle und die Formelberechnung ist es möglich, festzustellen, ob die Isolationsstütze die Anforderungen an die dynamische Stabilität erfüllen kann.

Die Fähigkeit von Kupferstäben, die Kraft zu widerstehen, die durch den Momentanstrom erzeugt wird, ist eine Funktion der Größe, Form und des Materials der Kupferstäbe sowie der Anordnung der Stabkupferstäbe zueinander, d. h. flach auf flach oder Kante an Kante. Mechanisch gesehen bestimmen diese den Widerstandsmoment der Kupferstäbe in der Phasenrichtung. Die Durchbiegung der Kupferstäbe wird auch durch die Spannweite oder den Abstand zwischen den Stützen beeinflusst. Die Stärke der Stützstruktur der Kupferstäbe wird durch das Material und die Konfiguration der Stützen sowie den Abstand zwischen ihnen bestimmt.

Für einige Entwürfe ohne experimentelle Verifizierung wird die gemäß der IEC60865-Norm ausgegebene Berechnungsliste bei der Zertifizierung von Schiffsschaltanlagen durch die Klassifizierungsgesellschaft akzeptiert und erfordert keine Tests.

Die Norm erfordert Tests, um den Momentan-Nennwert der Sammelschiene zu beweisen. Die meisten Sammelschienenstrukturen im Schaltgerät sind jedoch etwas komplex und schwer zu analysieren. Daher verwenden wir selten Berechnungen, um Sammelschienenstrukturen zu entwerfen. Bei relativ einfachen Sammelschienenkonfigurationen wie Sammelschienenkanälen kann es jedoch leicht sein, das Design auf der Grundlage früherer Testdaten zu ändern. Wenn beispielsweise die Phasen weiter voneinander beabstandet sind als in der Testprobe, kann die zulässige Erhöhung des Abstands zwischen den Stützen leicht berechnet werden.

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