技術 | 鋁或銅母線槽系統?
上傳日期:2020年12月3日 瀏覽次數:1021次
母線槽系統材料
這兩種材料(鋁和銅)在物理上和經濟上都可以用作電力母線槽系統(BTS)的導體。一些母線槽系統制造商提供的銅母線產品,而其他制造商則提供鋁導體產品,幾乎所有主要制造商都提供兩種產品,而選擇權留給了客戶
從歷史上看,制造商對母線材料的選擇是基于當地市場的期望!例如,傳統上,在英國,銅導體主要用于母線槽系統和電纜,在其他市場,例如美國和歐洲大陸,鋁的作用更大,導致選擇材料的決定將受到原材料的可用性及其成本的影響,而不是受各個材料的物理特性的影響。
另一個因素將是市場上電纜使用與BTS使用之間的比率。在許多國家中,可以看出,相對于電纜,BTS的市場份額有所增加,這在一定程度上是由于建筑物(尤其是自動化工業設備和高層商業中心)所需的電力量增加。影響母線材料選擇的某些因素可能會發生變化,尤其是原材料成本,下面總結了允許進行明智選擇的事實
影響母線材料選擇的因素:
性能
物理性質
重量
外型尺寸
電壓降
功耗
1.性能
對于任何給定的規格,使用鋁或銅母線的母線槽系統(BTS)的性能都相同,性能取決于遵守當前的國家標準BS EN 61439-6,該標準與國際標準EN 61439-6和IEC 61439-6相同。
性能要求包括:
介電特性(工頻和沖擊電壓承受力)
耐火性(如適用)
阻抗特性(R,X,Z)
防護等級(IP等級)
機械強度,抗壓強度
耐短路
溫升
熱循環(分接單元)
電壓降特性
2.物理性質
鋁的密度低于銅,而銅的導電率更高。以高功率,低阻抗的BTS(也稱為“緊湊型”或“三明治型”)為基礎,解釋了這些差異對母線槽單元(BTU)設計的影響。
當需要低磁感應強度時,母線槽系統(BTS)比電纜更適合配電,因為母線槽系統的構造有助于優化導體的布置,以將磁干擾降至最低。在許多情況下,母線槽系統的導體被系統的等電位金屬外殼完全屏蔽。
在夾心式結構的情況下,導體緊密堆積在一起,并且感應磁場在很大程度上相互抵消,從而導致極低的外部磁場。BTS(銅或鋁)中導體的材料對磁場的影響可忽略不計
3.重量
較低的材料密度意味著鋁母線BTS在給定的額定電流下會更輕。由于鋁的較低電導率意味著在給定的額定電流下母線的尺寸將比銅大,因此在某種程度上可以抵消較低的密度。
母線重量僅占BTU總重量的一部分,該總重量包括鋁制或鋼制外殼以及絕緣和連接裝置。但是,可以證明,平均而言,帶有鋁制匯流排的匯流排線槽比同等額定電流的銅制匯流排的BTU 輕30%
4.尺寸
有時大小很重要!為了適應鋁所需的更大尺寸的母線,BTS的總體尺寸通常比銅母線的BTS大。通常,帶鋁母線的直型BTU的總截面積(csa)為10 – 20%大于銅排匯流排的相同額定電流BTU的長度。
例外!唯一的例外是在單桿結構和雙桿結構之間發生階躍變化時,通常在2500 A左右。在這種情況下,尺寸差約為70%。請注意,母線槽中導體的尺寸設計為符合標準的性能特征。用戶規格中沒有必要顯示導體尺寸
5.電壓降
沿母線槽系統運行的電壓降取決于電流和母線的阻抗(電阻和電抗)。制造商發布的有關壓降的數據基于最壞情況,即母線槽系統處于滿載電流和35°C環境溫度的溫度下。由于銅的電導率較高,在一定程度上被鋁中較大的母線csa所抵消,因此銅母線的每單位長度電壓降平均要比相同額定電流的鋁平均低25%。
6.功率損耗
幾年前,甚至可能還沒有考慮到這一點,但是現在,它可能會成為問題,因為這將是設備總體運行效率的因素,盡管很小?梢詮腂TS性能測試期間獲得的數據中獲得功率損耗數據。
由于功率損耗與母線的電阻成正比,因此銅母線槽系統的功率損耗通常比 相同額定電流的鋁母線槽系統的功率損耗低25%。
但是,這需要透視。例如,一個800 A的三相線槽可傳輸最高500 kW的負載功率,線槽50 m中的功率損耗約為8 kW,即98.4%的傳輸效率。
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