Kupferstabträger

Was die mechanischen und thermischen Auswirkungen des Kurzschlussstroms betrifft, so ist der entsprechende Berechnungsstandard GB/T 35698.1 für die Berechnung der Kurzschlussstromauswirkungen. GB/T35698.1 wird speziell verwendet, um die elektrische Kraft zu berechnen, die auf die Sammelschiene der Schaltanlage unter Kurzschlussstrom wirkt, und dann zu überprüfen, ob die Isolationsstütze den Anforderungen entspricht, basierend auf der elektrischen Kraft. Entspricht IEC60865-1 Es ist möglich, die elektrodynamische Kraft von Kupferstäben unter Kurzschlussbedingungen zu berechnen.

Nach der Berechnungsformel ist das Quadrat der elektrischen Kraft und des Kurzschlussstroms direkt proportional zum Abstand zwischen benachbarten Stützen und umgekehrt proportional zum Phasenabstand.

Das Berechnungsbeispiel ist wie folgt: Der Stützenabstand beträgt 400mm, der Phasenabstand beträgt 80mm, und die experimentellen Parameter sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Nach der Standardberechnung beträgt die elektrische Kraft Fm3=μ 0/2 π * 1.732/2 * ip32 * l/am=4 π x10-7/2 π * 1.732/2 * 1050002 * 0.4/0.08

=Aus der Berechnungsformel von 19095N ist ersichtlich, dass die auf die Sammelschienenklemme ausgeübte Kraft proportional zur Summe des Quadrats des Spitzen-Kurzschlussstroms und dem Abstand zwischen den Stützen ist. Die Kraft und die Stützkraft, die die Sammelschienenklemme ertragen kann, sind fest. Daher kann der Stützenabstand der Sammelschienenklemme unter verschiedenen Kurzschlussstrombedingungen einfach berechnet werden. Beispielsweise, wenn die Sammelschienenklemme den Kurzzeit-Beständigkeitstest mit einem Spitzenbeständigkeit von 105kA und einem Stützenabstand von 400mm besteht, wie viel Stützenabstand kann den Spitzenbeständigkeitstest mit 143kA bestehen? Die einfache Berechnung ist wie folgt:

110 * 110 * 400/143/143=236.68mm erfordert einen Stützenabstand, der 236mm nicht überschreiten darf.

Was ist der maximale Abstand für eine Sammelschienenklemme, die einen Kurzschlussspitzenwert von 176kA mit einem Stützenabstand von 500mm und einem Kurzschlussstrom von 100kA ertragen kann? Berechnen

176*176*500/220/220=320mm

Für den Abstand der Stützen muss dies eindeutig als Basis für die Konstruktion definiert werden, insbesondere bei nicht-standardisierten Konstruktionen, um sicherzustellen, dass das Produkt die Anforderungen an den kurzzeitigen Stromtragfähigkeit erfüllt.

Das Berechnungsstandard IEC60865 ist auch für Mittelspannungsschaltanlagen anwendbar. Bei der Stützung von Sammelschienen wird zunächst die auf die Isolatoren wirkende elektrische Kraft basierend auf dem Phasenabstand und dem Stützenabstand berechnet, und die Biegefestigkeit der Isolatoren wird überprüft. Der maximale erforderliche Stützenabstand kann auch basierend auf der erforderlichen Spannung und der Biegefestigkeit des Isolators berechnet werden.

Niederspannungsschränke haben im Allgemeinen einen hohen Spitzenstromtragfähigkeit von bis zu 330kAp und einen kleinen Phasenabstand. Sie werden durch Sammelschienenklemmen gestützt, daher ist der erforderliche Abstand zwischen den Stützen der Sammelschienenklemmen auch relativ klein. Wenn der Abstand zu groß ist, kann die Sammelschienenklemme die elektrische Kraft des Stroms nicht ertragen und wird kollabieren.

Nach dem dynamischen Stabilitätstest der vertikalen Sammelschiene 80kA 176kA im MW-Schema des alten B-Schaltschrankes wurde die Sammelschienenklemme geöffnet. Dies liegt daran, dass der Phasenabstand klein ist und der Kurzschlussstrom von 176kA sehr groß ist, was zu einer sehr großen elektrischen Kraft führt. Der Abstand zwischen der vertikalen Sammelschiene und der horizontalen Sammelschienenverbindung ohne Stütze ist zu groß, sodass die elektrische Kraft die Kraft überschreitet, die die Isolationsstütze ertragen kann. Selbst wenn Isolationsschrauben zur Verstärkung verwendet werden, kann sie es immer noch nicht ertragen. Viele Niederspannungsschaltschränke haben in diesem Bereich die Spitzenbelastungstests nicht bestanden, daher sollte besondere Aufmerksamkeit darauf gerichtet werden.

Es gibt viele Formen von Sammelschienenklemmen, einschließlich der halben Klemmform aus SMC-Material, der kammförmigen Sammelschienenklemmenform, der Sammelschienenrahmenform und der Isolatorform.

Durch die Verwendung von verstärktem Nylon und einer Edelstahlplattenstütze wird die elektrische Leistung über Nylon auf die Stahlplatte übertragen, was zu hoher Festigkeit führt und große Abstände ermöglicht.

Es ist zu beachten, dass die Sammelschiene eine Gruppierungsform adoptiert, wie z.B. 6300A 150kA/330kA. Die Sammelschiene ist in zwei Gruppen von 12 10x40mm Sammelschienen aufgeteilt, mit 6 Sammelschienen in jeder Gruppe. Jede Gruppe A, B und C ist relativ unabhängig, so dass der Kurzschlussstrom aufgeteilt wird, was gleichbedeutend damit ist, dass jede Gruppe von Sammelschienen nur 165kA trägt.

Die Biegefestigkeit von Mittelspannungsisolatoren ist im Allgemeinen größer als 8000N, und einige dicke Isolatoren können sogar 20000 N erreichen, so dass der Abstand zwischen den Stützen erheblich vergrößert werden kann. Daher kann man sehen, dass die Hauptsammelschienen der Schaltanlagen vieler Hersteller keine Isolatorstützen benötigen, insbesondere die mit 31.5kA (Spitzen-Beständestrom von 80kA) und darunter. Allgemein gesprochen beträgt der Phasenabstand etwa 300mm, und die Hauptsammelschiene kann von Abzweigsammelschienen unterstützt werden, ohne separate Stütze. Der Phasenabstand beträgt 300mm, der Isolator hat eine Biegefestigkeit von 10000N, und bei einem Sicherheitszuschlag von 30% beträgt der maximale Isolatorstützenabstand für einen Spitzen-Beständestrom von 63kA 3,2 Meter, für 100kA 1,3 Meter und für 125kA 0,8 Meter.

Die Stützung der Sammelschiene muss basierend auf der Anordnung der Sammelschiene berechnet und simuliert werden. Nach experimenteller Verifizierung können empirische Formelrechnungen nur als Entwurfsreferenzen dienen.

Die Isolationsstützung muss nicht unbedingt vollständig starr sein, d. h., dass die Kupferstäbe fest fixiert sind, sondern kann auch schwimmende Stützen haben. Beispielsweise hat Schrank B eine bewegliche Halterung, die nur drei Phasen fixiert und nicht am Schrank befestigt ist. Es ist normal, dass die Spitzenelektrokraft eine leichte Verschiebung verursacht, aber die Isolationsstruktur darf nicht beschädigt oder die Isolationskapazität verringert werden. Beispielsweise können einige Mittelspannungsschaltanlagensammelschienenbuchsen auch Elektrokraft aufnehmen, aber Silikonkautseparatoren nicht.