Việc tính toán cấp dòng cho một bảng điều khiển LV bắt đầu bằng việc xác định dòng tải cần thiết, hình dạng dây dẫn và điều kiện lắp đặt, sau đó kiểm tra xem toàn bộ hệ thống có thể đáp ứng được yêu cầu này trong giới hạn nhiệt độ cho phép hay không. Việc chia điện trở thành một giá trị dòng điện chung chỉ là một phương pháp sàng lọc ban đầu. Nó không xác nhận tính an toàn của bảng điều khiển, các mối nối của nó hoặc khả năng chịu lỗi của nó. Để lựa chọn, hãy sử dụng dữ liệu về dây dẫn đã được ghi nhận và một phương pháp nhiệt độ phù hợp, sau đó tiến hành kiểm tra lắp ráp cho toàn bộ vỏ bọc, tải trọng của mạch và cấu trúc kết nối. Hãy luôn lưu giữ tất cả các giả định để nhà cung cấp có thể xem xét lại thiết kế tương tự.
Đối với bối cảnh kết nối và phân phối rộng hơn, hãy sử dụng Hướng dẫn kết nối busbar cho các nhà chế tạo bảng điều khiển. Hướng dẫn tính toán này tập trung vào việc lựa chọn dòng điện bình thường hơn là thay thế đánh giá về việc lắp đặt đó.
Xác định dòng điện mà bảng điều khiển phải truyền tải
Hãy bắt đầu với lịch trình tải được phê duyệt và bản vẽ một dòng. Xác định dòng điện đến, tải điện đi đồng thời, chế độ hoạt động và bất kỳ sự mở rộng nào được lên kế hoạch. Phân tách tổng dòng điện kết nối với dòng điện thiết kế mà nhà thiết kế điện đã chứng minh là hợp lý. Sự đa dạng là giả định dự án cần có chủ sở hữu và cơ sở xác định, chứ không phải là một tỷ lệ nhân tiện lợi được chọn để làm cho thanh điện trở có kích thước nhỏ hơn trở nên khả thi.
Trong trường hợp có định mức tải ba pha cân bằng bằng công suất hoạt động, dòng điện có thể được ước tính từ I = P / (sqrt(3) × VLL × hệ số công suất). Sử dụng watt cho P, volt từ dây đến dây cho VLL và hệ số công suất vô hướng. Chỉ bao gồm hiệu suất khi chuyển đổi yêu cầu công suất đầu ra sang công suất đầu vào điện. Nếu công suất biểu kiến S đã được biết ở dạng ampe-vôn, hãy sử dụng I = S / (sqrt(3) × VLL) thay vì; không nên chia cho hệ số công suất một lần nữa.
Để minh họa, với tải cân bằng 120 kVA ở dòng điện 400 V, dòng điện sẽ là khoảng 173 A. Đây chỉ là tính toán tải, không phải là khuyến nghị cho một phần thanh dẫn điện hoặc mô hình SUTON cụ thể nào. Thiết kế thực tế cũng phải tính đến sự không cân bằng, biến dạng dạng sóng, điều kiện sử dụng và bảo vệ. Đăng tải liệu tải được tính liên tục và các mạch nào hoạt động cùng một lúc.
Xác định người vận hành và môi trường xung quanh của người vận hành
Để tính toán, cần phải biết về độ dày vật liệu, chiều dài, chiều rộng, độ dày, hướng dẫn, khoảng cách và số lượng dây dẫn song song trên mỗi pha. Cần xác định các mối nối, khúc cong và các kết nối cũng như các đoạn thẳng. Cần ghi lại liệu các thanh dây có được bọc đồng hoặc cách điện hay không và sử dụng các chi tiết xây dựng thực tế của nhà sản xuất. Một bức ảnh bên ngoài không thể xác định được chính xác kích thước hoặc chất liệu của dây dẫn ẩn.
Tiếp theo, hãy xác định nhiệt độ môi trường xung quanh, kích thước thùng chứa, thông gió, cách bố trí lắp đặt và nhiệt từ các thiết bị xung quanh. Một bàn ngoài trời và một khu vực lắp đặt kín là hai tình huống nhiệt độ khác nhau. Một hệ thống nhánh nhỏ gọn có thể có các thành phần được bố trí gần nhau và các nguồn nhiệt cục bộ mà ước tính theo kiểu đơn giản không thể mô tả được. Hãy ghi lại những sự khác biệt đó trước khi sử dụng bảng hoặc công cụ tính toán đã được công bố.
The Tham khảo về busbar của Hiệp hội Phát triển Đồng Miêu tả thông tin về điện trở đồng hình chữ nhật ở các điều kiện tần số, bề mặt và nhiệt độ được chỉ định. Các điều kiện này nên được tính theo bất kỳ giá trị nào được lấy từ bảng thông số. Nó không trực tiếp xác định cấp độ điện trở cho vật liệu khác nhau, cấu hình thanh cách điện hoặc sản phẩm kín.
Sử dụng diện tích và mật độ dòng điện làm các đầu vào sàng lọc
Đối với một phần khối hình chữ nhật, diện tích hình học A bằng tổng diện tích chiều rộng nhân với độ dày, với cả hai kích thước được biểu thị bằng đơn vị chiều dài tương tự nhau. Một thanh có kích thước giả định là 20 mm x 5 mm có diện tích hình học là 100 mm². Chia một điện trở giả định là 180 A cho diện tích này cho thấy mật độ dòng điện trung bình là 1,8 A/mm². Những con số này chỉ mang tính minh họa và không phải là điểm hoạt động được chấp nhận.
Độ dòng điện tổng hợp tải trọng trên một đơn vị diện tích, nhưng nó không chứa thông tin truyền nhiệt cần thiết để xác định nhiệt độ. Hai hệ thống có cùng diện tích có thể khác nhau về diện tích tiếp xúc, hướng đặt, khoảng cách đến các thanh khác và khả năng làm mát của thiết bị. Các thanh song song cũng cần thiết kế chia sẻ dòng điện và kết nối phù hợp. Không nên nhân giá trị của một thanh đơn với số lượng thanh nếu không kiểm tra cách đánh giá của thiết bị đó.
Sử dụng thực tế của phép tính sàng lọc là để loại bỏ các khái niệm khởi đầu rõ ràng không phù hợp hoặc xác định những gì cần đánh giá chi tiết hơn. Nó nên dẫn đến một đánh giá nhiệt được ghi chép, chứ không phải trở thành một sự thay thế cho nó. Nếu nhà cung cấp đề xuất quy tắc về mật độ dòng điện, hãy yêu cầu họ cung cấp thông tin về vật liệu, nhiệt độ và giả định lắp đặt cũng như cách xác nhận kết quả lắp ráp cuối cùng.
Đo lường điện trở và tổn thất với các đơn vị thống nhất
Quan hệ DC cơ bản R = rho × L / A liên kết điện trở với điện trở vật liệu, chiều dài và diện tích mặt cắt ngang. Với giá trị rho bằng ohm-mét và chiều dài bằng mét, diện tích phải bằng mét vuông để có được ohm. Tính diện tích một cách cẩn thận: 100 mm² bằng 0,0001 m². Sử dụng điện trở phù hợp với cấp độ vật liệu và nhiệt độ quy định thay vì coi tất cả đồng hoặc nhôm là giống nhau.
Công suất tiêu thụ trong đường dẫn điện trở là P = I²R. Giả sử đường dẫn minh họa, bao gồm ranh giới được nhà thiết kế chỉ rõ, có điện trở 0,00015 ohm ở nhiệt độ tính toán. Với công suất 200 A, tổn thất tính toán là 6 W. Điều này không dự đoán được nhiệt độ của dây dẫn; nó chỉ ước tính mức sinh nhiệt điện trong đường dẫn được định nghĩa đó. Điện trở AC thực tế, các mối nối và thiết bị xung quanh có thể cần được xử lý thêm.
Khi so sánh các vật liệu, cần duy trì độ dài, nhiệt độ, tần số và biên độ tính toán tương đồng. Độ điện trở thấp của một thanh thẳng không thể so sánh một cách công bằng với độ điện trở được đo của một bộ phận hoàn chỉnh khác bao gồm các mối nối. Hướng dẫn sử dụng thanh dẫn bằng đồng và nhôm Giải thích về các vấn đề về không gian bổ sung, kết nối và mua sắm mà việc lựa chọn vật liệu đưa ra.
Đóng lại cân bằng nhiệt bằng một phương pháp phù hợp
Một cuộn dây đạt đến nhiệt độ hoạt động khi sự phát sinh và loại bỏ nhiệt của nó được cân bằng trong các điều kiện phù hợp. Sự truyền nhiệt phụ thuộc vào nhiều yếu tố hơn là diện tích tiếp xúc: bề mặt tiếp xúc, đối lưu, bức xạ, dẫn nhiệt vào các kết nối và môi trường của vỏ bọc. Vì vậy, chỉ tính toán điện trở một mình không thể đưa ra được chỉ số dòng điện đã được xác nhận.
Hãy hỏi nhà sản xuất lắp ráp về phương pháp xác nhận nào áp dụng cho sản phẩm được cung cấp và những điều kiện nào được bảo đảm. Hãy giữ lại các tài liệu tham khảo thiết kế, thử nghiệm hoặc đánh giá áp dụng thay vì chỉ dựa vào một bảng tính không có cơ sở xác định được. Tổng quan về ấn phẩm chính thức của IEC 61439-1 Xác định khung cấu tạo và kiểm tra chung cho các cụm điện áp thấp và cách sử dụng của nó với các thành phần sản phẩm tương ứng. Bản tóm tắt chung không phải là báo cáo thử nghiệm nhiệt.
Tránh đưa ra một giới hạn tăng nhiệt chung duy nhất cho mọi thành phần. Các dây dẫn, đầu nối, lớp cách điện và các bộ phận dễ tiếp cận có thể phải tuân thủ các yêu cầu và giới hạn khác nhau. Cuộc đánh giá thiết kế phải kiểm tra các ranh giới liên quan đối với việc lắp ráp thực tế và tiêu chuẩn áp dụng. Phản hồi của nhà cung cấp nên xác định các điều kiện sử dụng được phép một cách rõ ràng như chỉ số dòng điện định danh.
Xác nhận tính toán các đầu vào và chứng nhận sự chấp nhận cùng nhau
Bảng này kết nối phép tính sàng lọc với các tài liệu cần thiết cho quyết định lựa chọn thiết bị. Nó cố tình tránh việc áp dụng quy tắc chung về amp trên mỗi mm vuông. Trước khi chấp nhận lựa chọn, hãy giải quyết từng hạng mục cho cấu hình đã được cài đặt.
| Xem lại mặt hàng | Đầu vào tính toán | Cần xác nhận |
|---|---|---|
| Tải trọng công tác | Thiết kế tải dòng điện và tải đồng thời | Hiệu suất dòng điện của cụm được xác định trong điều kiện tương ứng |
| Nhạc trưởng | Loại vật liệu, độ dài và phần tử thực tế | Đã phê duyệt bản vẽ và thông số kỹ thuật của dây dẫn |
| Môi trường nhiệt | Các nguồn nhiệt xung quanh, trong và xung quanh | Kiểm tra sự gia tăng nhiệt độ áp dụng |
| Kết nối | Cấu hình chung và đầu cuối | Bằng chứng lắp đặt và kết nối của nhà sản xuất |
| Dòng cắt sự cố | RMS tiềm năng và dòng điện đỉnh, điều kiện thanh lọc | Đánh giá tạm thời hoặc đã được phê duyệt của hội đồng quản trị |
| Những thay đổi trong tương lai | Nhiệm vụ được lên kế hoạch và các bổ sung được phép | Các điều kiện yêu cầu đánh giá lại thiết kế |
Sử dụng bảng này trong quá trình đánh giá báo giá, không chỉ tại buổi kiểm tra cuối cùng. Thiếu thông tin về bao bì hoặc tải trọng đồng thời không rõ ràng có thể làm thay đổi lựa chọn. Giải quyết các vấn đề này sớm sẽ tạo cơ hội cho nhà sản xuất đưa ra lựa chọn phù hợp và ngăn ngừa việc người mua so sánh các thông số dựa trên các giả định khác nhau.
Kiểm tra các khớp nối, đầu nối và các nhánh ra ngoài
Cáp busbar mới chỉ là một phần của đường dẫn điện. Kiểm tra các mối nối, đầu nối thiết bị, dây dẫn nhánh và thiết bị hạ cáp để xác định chúng thực sự đảm nhiệm những nhiệm vụ của mình. Một phần chính lớn không thể bù đắp cho việc sử dụng đầu nối không tương thích hoặc kết nối ngoài thiết kế đã được phê duyệt. Xác nhận sự tương thích của vật liệu dẫn và phương pháp lắp đặt cho mọi giao diện được chế tạo tại công trường.
Xin vui lòng tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất về các bộ phận kết nối, cách sử dụng momen và cách kiểm tra. Không nên dựa vào kích thước của bu lông để xác định momen yêu cầu. Hãy giữ nguyên tính xác thực của các phụ kiện đã được phê duyệt và ghi lại bất kỳ thay thế nào tại hiện trường để xem xét. Hướng dẫn về mô-men xoắn và kết nối của thiết bị đầu cuối MCB Các hướng dẫn liên quan đến các vấn đề cuối máy được đề cập; hướng dẫn lắp ráp busbar vẫn áp dụng cho việc kết nối hệ thống thực tế.
Ngoài ra, hãy xem xét việc phân phối tải giữa các nhánh. Một tổng tải đề xuất chỉ có thể chấp nhận được khi có tải định nghĩa trên mạch. Một nhánh có tải quá cao có thể tạo ra một tình trạng cục bộ mà tổng hợp hoặc trung bình đơn giản không thể biểu thị được. Phân tích số lượng nhánh, bố trí thiết bị và tích hợp vỏ máy phải phù hợp với các chứng cứ áp dụng của nhà sản xuất.
Kiểm tra công suất lỗi riêng biệt với dòng điện liên tục
Cường độ dòng điện ngắn mạch và hoạt động của thiết bị bảo vệ sẽ tạo ra một loạt các ứng suất khác với tải thông thường. Kiểm tra công suất định mức RMS của cụm thiết bị theo quy định, có thể là công suất đỉnh hoặc cấp điện áp có điều kiện. Không nên cho rằng một thanh thép dày hoặc một thiết bị ngắt có công suất cao đủ để chứng minh rằng toàn bộ cụm thiết bị đó phù hợp.
Sử dụng Hướng dẫn chống ngắn mạch của busbar Tổ chức yêu cầu tài liệu về nhiệm vụ bồi thường. Điều phối việc này với Hướng dẫn lựa chọn công suất ngắt của MCB Đối với yêu cầu về gián đoạn thiết bị. Giữ hai đánh giá liên kết với cùng một cấu trúc nguồn và cài đặt bảo vệ để đánh giá sự thay đổi thiết kế sau này được thực hiện một cách thống nhất.
Đánh giá hệ thống kèm theo SUTON thực tế
The SUTON ETFZX hệ thống cáp trần kèm theo Sản phẩm được thiết kế để phân nhánh và phân phối cáp điện áp thấp. Để thảo luận về dòng điện cần thiết, cách bố trí nhánh và không gian tủ, vui lòng sử dụng thông tin nhận dạng và bản vẽ của sản phẩm. Trang sản phẩm có các thông tin về thông số kỹ thuật, nhưng hình minh họa bên ngoài không thể xác nhận độc lập về kích thước bên trong, tải trọng cho phép hoặc khả năng chịu lỗi của sản phẩm theo đơn đặt hàng.
Gửi cho SUTON lịch trình tải, điện áp và tần số, điều kiện môi trường xung quanh, chi tiết về thiết bị đóng gói, cách kết nối và yêu cầu về chức năng khi có sự cố. Yêu cầu các điều kiện đánh giá và các bằng chứng xác nhận về mẫu chính xác được cung cấp. Mô tả sản phẩm bao gồm các yêu cầu liên quan đến nhiệt độ khác nhau, vì vậy đừng chọn một con số nào đó làm giới hạn dự án chung mà không có sự giải thích cụ thể về mẫu. Hãy giữ nguyên phản hồi với bản vẽ đã được phê duyệt và thông số kỹ thuật mua hàng.
Các câu hỏi thường gặp
Tôi có thể chọn một thanh busbar chỉ bằng cách sử dụng mật độ dòng điện không?
Sử dụng mật độ dòng điện như một giá trị sàng lọc ban đầu chỉ khi các giả định của nó rõ ràng. Việc lựa chọn cuối cùng cần đánh giá về tính ổn định nhiệt và kết nối cho việc xây dựng, bao bọc và tải trọng thực tế, cùng với việc xác nhận riêng biệt về khả năng hoạt động của thiết bị và các yêu cầu lắp đặt khác áp dụng.
Diện tích của thanh tăng gấp đôi có phải sẽ làm tăng mức xếp hạng hiện tại của nó không?
Không nên giả định mối quan hệ tuyến tính. Hình học, bề mặt tiếp xúc, làm mát, các hiệu ứng của máy điều hòa không khí, việc chia sẻ dòng điện song song và các kết nối có thể thay đổi kết quả. Sử dụng phương pháp tính toán phù hợp hoặc sắp xếp được xác nhận và thu được các điều kiện hiệu suất được nhà sản xuất công bố.
Những gì phải đi kèm với chỉ số amp của nhà cung cấp?
Yêu cầu thông tin về mô hình lắp ráp và bản vẽ chính xác, thông số kỹ thuật của dây dẫn, điều kiện sử dụng, giả định tải điện áp, kiểm tra nhiệt độ, hướng dẫn kết nối và tuyên bố về sự ngắn mạch áp dụng. Chỉ khi các điều kiện này khớp với cài đặt dự kiến thì chỉ số định mức mới có ý nghĩa.
Video giáo dục
Giải thích về định luật Ohms – Các khái niệm cơ bản về lý thuyết mạch do The Engineering Mindset trình bày. Video giáo dục này giải thích về điện áp, dòng điện và điện trở nhằm làm cơ sở cho việc tính toán tổn thất dây dẫn. Nó không xác định công suất đầu nối hay phê duyệt công việc lắp đặt.
