Giải thích về xếp hạng thanh đồng: Bảng cường độ, kiểm tra giảm giá và mua

Một thanh đồng 100 x 10 mm thường được coi là dây dẫn 1.500 A. Đặt thanh tương tự đó vào một vỏ bọc bằng thép tấm, trong phòng máy có nhiệt độ 45°C, chạy với bốn thanh mỗi pha, và dòng điện mà nó có thể mang mà không vượt quá giới hạn nhiệt độ có thể giảm xuống dưới 1.100 A. Đồng không thay đổi. Đánh giá đã làm.

Đó là điều hữu ích nhất để hiểu về đánh giá của thanh đồng: nó không phải là một đặc tính cố định của kim loại. Đó là kết quả của mặt cắt ngang, mức tăng nhiệt độ cho phép, điều kiện môi trường xung quanh, cách bố trí lắp đặt và tiêu chuẩn xác định cách sản xuất số lượng. Hai nhà cung cấp có thể báo giá cùng một thanh ở mức 900 A và 1.300 A và cả hai đều có thể đúng vì họ đang trả lời những câu hỏi hơi khác nhau.

Sau đây là một cách thực tế để đọc xếp hạng thanh đồng, so sánh chúng một cách trung thực với nhôm và phát hiện các lỗ hổng thông số kỹ thuật có thể dẫn đến các mối nối nóng trong mùa hè nóng nực đầu tiên hoạt động.

Đánh giá thanh đồng thực sự đo lường điều gì

Xếp hạng thanh đồng hoặc cường độ dòng điện là dòng điện ở trạng thái ổn định mà tại đó thanh đạt đến nhiệt độ cho phép trong môi trường xung quanh đã nêu. Ba điều luôn được ngụ ý và cả ba điều này phải khớp nhau trước khi có thể so sánh hai số liệu: mặt cắt ngang, nhiệt độ cho phép hoặc độ tăng nhiệt độ và các điều kiện xung quanh.

Tài liệu tham khảo cổ điển cho các thanh đồng hình chữ nhật là DIN 43671, lập bảng tính khả năng mang dòng điện theo sự tăng nhiệt độ của các thanh đồng trần trong không khí tĩnh. Các tiêu chuẩn lắp ráp đi theo một con đường khác. IEC 61439-1 đặt ra giới hạn độ tăng nhiệt cho cụm lắp ráp hoàn chỉnh, UL 67 và UL 891 đặt ra giới hạn tương tự cho bảng điều khiển và bảng chuyển mạch, còn IEC 61439-6 đề cập đến hệ thống thanh dẫn. Theo những tiêu chuẩn đó, đánh giá của một thanh thực sự là đánh giá của tổ hợp mà nó tồn tại, được xác nhận bằng thử nghiệm chứ không phải bằng bảng.

Các giả định vật chất cũng quan trọng. Một thanh được bán dưới dạng đồng thường là đồng hắc ín bền điện phân có độ dẫn điện ít nhất là 58 MS/m, là tham chiếu 100% IACS. Cổ phiếu có 95% IACS chạy nóng hơn khoảng 5% ở cùng dòng điện, đó là một lý do khiến các chứng chỉ nhà máy đáng được yêu cầu.

Độ khuếch đại biểu thị của các thanh đồng trần đơn trong không khí tĩnh, lắp ngang, môi trường xung quanh 35 ° C; xác minh theo tiêu chuẩn áp dụng và vỏ bọc thực tế trước khi sử dụng.
Kích thước thanh (mm)	Xấp xỉ. ampe ở mức tăng 35 K	Xấp xỉ. ampe ở mức tăng 65 K	sử dụng điển hình
20x5	230	330	Bảng phân phối nhỏ, bảng điều khiển
30x5	320	445	Bộ nạp bảng, chạy ngắn
40x5	400	555	Phân phối điện áp thấp chung
50 x 10	640	890	Bộ cấp điện áp thấp chính
63 x 10	750	1.040	Thanh chính của tổng đài
80x10	900	1.250	Liên kết máy biến áp tới bo mạch
100 x 10	1.100	1.520	Chạy chính hiện tại cao

Chỉ số liệu phát sóng miễn phí. Các thanh bao vây, xung quanh và song song di chuyển các giá trị này.

Điều gì làm giảm xếp hạng thanh đồng khi lắp đặt thực tế

Khi một thanh rời khỏi bàn tự do, năm yếu tố thường quyết định con số thực.

Nhiệt độ môi trường xung quanh. Các bảng giả định nhiệt độ là 35°C. Một căn phòng ở 45°C tiêu tốn khoảng 10% dòng điện sử dụng được và 55°C tiêu tốn khoảng 20%.
Gắn và bao vây. Vỏ bọc IP54 kín có thể tiêu tốn thêm 10 đến 20 phần trăm so với không khí tự do. Các thanh có cạnh làm mát tốt hơn các thanh xếp chồng phẳng cùng mặt cắt và các thanh chạy thẳng đứng với lỗ thông hơi mở hoạt động tốt hơn các thanh nằm ngang trong không khí chết.
Các thanh song song trên mỗi pha. Hai thanh không phải là hai thanh một thanh. Hiệu ứng lân cận và chia sẻ không đồng đều thường mang lại khoảng 1,7 lần so với con số một thanh, khoảng 2,4 lần đối với ba thanh và khoảng 2,8 lần đối với bốn thanh.
Tần số và hiệu ứng da. Ở tần số 50 Hz, dòng điện trong đồng tập trung trong phạm vi khoảng 9 mm tính từ bề mặt. Độ dày trên khoảng 10 mm, chiều rộng tăng thêm sẽ mua được nhiều độ khuếch đại hơn độ dày tăng thêm.
Tình trạng bề mặt và lớp phủ. Nhiệt rời khỏi thanh bằng đối lưu và bức xạ. Các bề mặt tối màu, bị oxy hóa tỏa ra nhiều hơn các bề mặt sáng hoặc được tráng thiếc nhiều, vì vậy lớp mạ có thể gây ra một lượng nhỏ nhiệt ảnh hưởng ngay cả khi đó là lựa chọn phù hợp để chống ăn mòn và tuổi thọ của khớp.

Độ cao cũng nằm trong danh sách. Ở độ cao trên khoảng 2.000 m, không khí loãng hơn sẽ làm giảm khả năng làm mát đối lưu và các tổ hợp được thử nghiệm ở mực nước biển sẽ bị giảm hiệu suất tương ứng.

Hình dạng minh họa giảm công suất cho thanh đặt trong phòng kín trong nhà, tham chiếu đến nhiệt độ 35°C.

Thanh đồng và thanh nhôm: So sánh xếp hạng công bằng

Nhôm là sự thay thế tự nhiên khi trọng lượng và chi phí quyết định, nhưng việc so sánh chỉ đúng nếu nó được thực hiện trên cùng một cơ sở.

Đồng nằm ở mức 100% IACS trong khi các loại dây dẫn nhôm tiêu chuẩn nằm ở mức gần 61%. Do đó, việc ghép một thanh đồng cần có tiết diện gấp khoảng 1,6 lần, nhưng thanh nhôm nặng khoảng một nửa. Trong thực tế, nhôm thắng về tải kết cấu, số lượng giá đỡ và chi phí vật liệu, trong khi đồng thắng về không gian: đường chạy bằng đồng vừa khít với rãnh hoặc ngăn thiết bị đóng cắt chặt chẽ hơn.

Hai chi tiết quyết định liệu chất thay thế nhôm có hiệu quả tại chỗ hay không. Đầu tiên, khớp. Nhôm tạo thành một lớp oxit cách điện trong vòng vài phút và bị ăn mòn dưới áp lực liên tục của bu-lông, do đó, các đầu nối cần được chuẩn bị bề mặt thích hợp, mô-men xoắn chính xác và các tấm chuyển tiếp lưỡng kim nơi nhôm gặp đồng. Thứ hai, mở rộng. Nhôm nở ra nhiều hơn đồng khoảng 30% khi cùng thay đổi nhiệt độ, điều này quan trọng trong thời gian dài với các đầu cuối cứng.

Đối với điện áp trung bình và cao áp, cấu hình dạng ống thay đổi số học. Thanh hợp kim hình ống có nhiều bề mặt làm mát trên một đơn vị mặt cắt ngang hơn so với thanh phẳng, do đó khoảng cách điện dung so với đồng thu hẹp đáng kể.

Ultra-high Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

Thanh cái hình ống hợp kim nhôm-magiê điện áp cực cao Thanh cái dạng ống hợp kim nhôm-magiê điện áp siêu cao là thành phần dẫn điện quan trọng được thiết kế đặc biệt để truyền tải và truyền tải điện áp siêu cao... Xem sản phẩm →

Thanh cách nhiệt và thanh đúc: Cùng loại đồng, đánh giá khác nhau

Vật liệu cách nhiệt làm thay đổi cả hai vế của phương trình đánh giá. Nó loại bỏ các bề mặt làm mát đối lưu nhưng cũng làm cho dây dẫn chạy nóng hơn vì bộ phận mang dòng điện không còn có thể chạm vào được nữa và hệ thống cách điện xác định cấp nhiệt độ.

Đó là lý do tại sao một thanh hình ống được cách điện hoàn toàn có thể mang nhiều dòng điện hơn một thanh trần có cùng tiết diện bên trong cùng một vỏ bọc: nhiệt độ dây dẫn cho phép cao hơn và vỏ bọc thường có thể được làm nhỏ hơn. Sự đánh đổi là vật liệu cách nhiệt trở thành thành phần hạn chế, do đó, loại nhiệt độ của nó chứ không phải đồng sẽ đặt ra mức đánh giá được công bố.

Các hệ thống cách nhiệt thanh cái dạng ống thông thường và các điểm thiết kế thường quy định mức đánh giá của chúng; các giá trị được khai báo khác nhau tùy theo nhà sản xuất và phải được xác nhận trên biểu dữ liệu.
Hệ thống cách nhiệt	Nhiệt độ dây dẫn liên tục điển hình	Phù hợp nhất	Cảnh giác
Cao su EPDM/silicon	Khoảng 90 đến 105°C	Trạm biến áp ngoài trời và ô nhiễm vừa phải	Lão hóa do tia cực tím và ôzôn; xác nhận lớp đã khai báo
Đúc nhựa epoxy	Khoảng 105 đến 130°C	Thiết bị đóng cắt trong nhà nhỏ gọn, khu vực ẩm ướt hoặc ăn mòn	Đúc lỗ rỗng, luân nhiệt; kiểm tra phần đã hoàn thành
PTFE	Thường trên 150°C	Khu vực có nhiệt độ cao và có tính xâm thực hóa học	Chi phí; mài mòn bề mặt trong quá trình lắp đặt

Thanh xe buýt hình ống đúc nhựa Epoxy Thanh cái hình ống đúc nhựa Epoxy WOPENG là một sản phẩm truyền tải điện được hình thành tích hợp bằng máy ép phun chân không hai thành phần hoàn toàn tự động, ... Xem sản phẩm →

Khi thanh nằm bên trong đường xe buýt, hệ thống sẽ đặt xếp hạng

Trong phân phối điện áp thấp, định mức thanh đồng hiếm khi được sử dụng riêng lẻ. Thanh cái được đánh giá là một hệ thống: dây dẫn, mối nối, lớp cách điện, vỏ bọc và môi trường xung quanh được công bố đều được thử nghiệm cùng nhau theo IEC 61439-6 hoặc UL 857 và hình trên bảng tên áp dụng cho toàn bộ tổ hợp đó.

Điều này có một hệ quả thực tế. Đường dẫn nhỏ gọn 800 A thường sử dụng tiết diện dây dẫn mà bàn không khí tự do có thể cho là trên 800 A. Sự khác biệt không phải là sai sót; nó là phần tiêu hao bởi điện trở chung, tổn thất vỏ bọc và giả định môi trường xung quanh của tiêu chuẩn.

Điện trở dây dẫn (I2R) 62% Các mối nối và điểm nối 18% Dòng điện xoáy bao vây 12% Thiết bị đầu cuối và địa chỉ liên lạc 8%

Minh họa cân bằng nhiệt bên trong đường dẫn điện áp thấp chạy ở dòng định mức.

Các đường dẫn nhỏ gọn kiểu bánh sandwich và mật độ cao làm giảm sự chia sẻ đó bằng cách giữ các pha gần nhau, giúp giảm điện kháng và sụt áp, đồng thời cải thiện sự chia sẻ dòng điện giữa các dây dẫn song song. Điều đó quan trọng hơn chứ không kém hơn, trong các hệ thống lắp đặt có tải giàu sóng hài, trong đó trở kháng của đường chạy sẽ định hình cách phân chia dòng điện.

Nếu bạn đang cân thanh dẫn dựa vào cáp hoặc thanh trần cho bảng phân phối điện áp trung bình hoặc hạ thế, hướng dẫn này về Cách chọn thanh cái phù hợp cho trung thế và hạ thế thực hiện cùng một quyết định với chi tiết cấp dự án.

Busway nhỏ gọn mật độ cao Thanh cái nhỏ gọn mật độ cao thuộc danh mục sản phẩm thanh cái bằng nhựa đúc điện áp thấp. Nó thông qua một thiết kế cấu trúc được sắp xếp dày đặc, đặc trưng bởi sự nhỏ gọn... Xem sản phẩm →

Danh sách kiểm tra mua hàng và các điểm thất bại thường gặp

Trước khi chấp nhận báo giá yêu cầu xếp hạng thanh đồng, hãy yêu cầu những điều sau.

Bằng chứng về độ dẫn điện: giấy chứng nhận của nhà máy thể hiện ít nhất 58 MS/m, hoặc 100% IACS.
Kích thước và dung sai: chiều rộng và độ dày nằm trong dung sai tiêu chuẩn hiện hành, đã loại bỏ các cạnh sắc.
Thông số kỹ thuật mạ: độ dày thiếc thường từ 5 đến 10 micromet trong đó khả năng chống ăn mòn hoặc tuổi thọ của mối nối là vấn đề quan trọng.
Dữ liệu về độ tăng nhiệt độ: một báo cáo thử nghiệm cho cụm lắp ráp, không chỉ là giá trị bảng cho một thanh đơn lẻ.
Phần cứng chung: các giá trị mô-men xoắn được ghi lại, vòng đệm belleville hoặc lò xo và kế hoạch kiểm tra chu trình nhiệt.

Những thất bại đắt giá nhất là những thất bại thầm lặng. Một thanh có kích thước nhỏ hơn quy định, 80 x 10 mm thay vì 100 x 10 mm, loại bỏ khoảng 20% mặt cắt đồng và kéo xếp hạng xuống khoảng 18%, trong khi đơn đặt hàng vẫn trông chính xác trên giấy. Nhôm được lặng lẽ thay thế cho đồng trong cùng một vỏ bọc hoặc đồng có độ dẫn điện thấp hơn sẽ xuất hiện dưới dạng khớp nối nóng hai hoặc ba năm sau đó. Các mối nối lỏng lẻo và các kết nối hỗn hợp kim loại hiếm khi bị hỏng khi vận hành thử; chúng không hoạt động trong chu kỳ tải, chính xác là khi nhà máy không đủ khả năng để ngừng hoạt động.

Nếu bạn có bản vẽ, hồ sơ tải trọng và điều kiện môi trường xung quanh, bạn có thể gửi thông tin chi tiết cho nhóm kỹ thuật của chúng tôi và nhận đề xuất về thanh hoặc thanh dẫn phù hợp với quá trình lắp đặt thay vì trang danh mục.

Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi về xếp hạng thanh đồng mà người mua hỏi

Đánh giá thanh đồng có giống như độ khuếch đại không?

Trong sử dụng hàng ngày, có. Về mặt kỹ thuật, cường độ dòng điện là dòng điện tạo ra mức tăng nhiệt độ xác định trong một môi trường xung quanh xác định, do đó con số này sẽ vô nghĩa nếu không kèm theo hai điều kiện đó.

Một thanh đồng có kích thước 40 x 10 mm có thể mang dòng điện bao nhiêu?

Khoảng 800 đến 900 A khi nhiệt độ tăng lên 65 K trong không khí tự do và gần hơn với 600 A trong vỏ kín ở nhiệt độ xung quanh 45 °C. Xác minh bằng tiêu chuẩn lắp ráp hoặc thử nghiệm độ tăng nhiệt độ trước khi thiết kế nó.

Việc tăng gấp đôi độ dày thanh có tăng gấp đôi đánh giá không?

Không. Đi từ 5 mm đến 10 mm ở cùng một chiều rộng thường tăng thêm 45 đến 55 phần trăm, vì độ dày làm tăng thêm tiết diện nhưng rất ít diện tích bề mặt và hiệu ứng bề mặt hạn chế lượng đồng bổ sung thực sự mang dòng điện.

Chi phí môi trường xung quanh 45 ° C là bao nhiêu so với 35 ° C?

Khoảng 10 phần trăm dòng điện có thể sử dụng trong cách bố trí trong nhà thông thường và nhiều hơn nữa khi hệ thống thông gió kém hoặc nhiều đường dây chạy chung trong cùng một không gian.

Thanh nhôm có thể thay thế thanh đồng cùng kích thước được không?

Không cùng kích thước. Mặt cắt ngang tương tự mất khoảng 40% công suất, do đó, việc thay thế nhôm cần có hình dạng lớn hơn, chuẩn bị mối nối chính xác và phần cứng chuyển tiếp lưỡng kim.

Mạ thiếc có thay đổi đánh giá không?

Chỉ một chút thôi. Thiếc làm giảm khả năng làm mát bằng bức xạ một chút, nhưng hiệu quả này nhỏ so với nhiệt độ môi trường và điều kiện vỏ bọc. Lợi ích thực sự của việc mạ là khả năng chống ăn mòn và bề mặt tiếp xúc ổn định hơn.

Xếp hạng thanh đồng chỉ có ý nghĩa gì đó khi mặt cắt ngang, giới hạn nhiệt độ, môi trường xung quanh và giá đỡ đi kèm với nó. Yêu cầu các điều kiện kiểm tra trước khi so sánh hai con số, kích thước của môi trường xung quanh tồi tệ nhất mà căn phòng sẽ thấy vào tháng 7 thay vì mức trung bình được in trên bản vẽ và coi các khớp chứ không phải các thanh là bộ phận của hệ thống có nhiều khả năng bị hỏng đầu tiên.