Isıyla Daralan Borunun-Şalterdeki Elektrik Alanı Dağılımı Üzerindeki Etkisinin Analizi

Güç sistemi ölçeğinin sürekli genişlemesi ve endüstriyel ekipmanların artan güç talebiyle birlikte, güç şebekesi sistemlerindeki yüksek-voltaj şalt cihazlarının güvenilirlik gereksinimleri de sürekli artıyor. Bu gereksinimler arasında yalıtım performansı, ekipmanların kararlı çalışmasını etkileyen önemli faktörlerden biridir. Orta- ve yüksek-gerilim şalterlerinde, kabinler arasındaki elektrik bağlantılarını sağlamak için baraların genellikle duvar burçlarından geçmesi gerekir. Busbar konum sapması, hava boşlukları ve izolasyon malzemesi konfigürasyonu elektrik alan dağılımını doğrudan etkiler. Son yıllarda, bara sisteminin yalıtım güvenilirliğini ve çevreye uyarlanabilirliğini geliştirmek için bara yalıtım yapılarında Isıyla Daralan Tüp Poliolefin Bara veya Bara Kılıfları Yalıtımı gibi ısıyla-büzüşebilen yalıtım malzemeleri yaygın olarak kullanılmaktadır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şalt yapılarında, ana baralar, branşman baraları ve bağlantı baraları genellikle, Isıyla Daralan Boru Barası veya Katı Yalıtım Boru Barası dahil olmak üzere yaygın formlara sahip yalıtım burçları ile korunur. Bu yalıtım yapıları sadece iletken yüzeyinin yalıtım gücünü arttırmakla kalmaz, aynı zamanda metal iletkenin ortamdaki nemden, kirletici maddelerden veya elektrik arklarından etkilenmesini de önler. Ancak baraların duvar geçişlerine montajı sırasında kurulum hataları veya uzun-süreli mekanik stres, baranın geçiş izolatörü içinde ortalanmasına neden olarak elektrik alanı dağılımında değişikliklere yol açabilir. Bu nedenle bara konumu ve yalıtım kalınlığının elektrik alan dağılımı üzerindeki etkisinin analiz edilmesi, şalt tasarımının güvenliğinin arttırılması açısından çok önemlidir.

 

Tipik bir 12 kV şalt yapısında, ana baranın, kabinler arasındaki elektrik bağlantılarını sağlamak için yalıtımlı duvar burçlarından geçmesi gerekir. Baralar tipik olarak, Bakır Bara PVC Yalıtımlı veya Isıyla Daralan BusBar yapıları gibi yüzeylerinde yalıtım katmanları bulunan bakır bara yapıları kullanır. Bara duvar burcunun içinde ortalandığında sistemin elektrik alanı dağılımı nispeten düzgündür. Ancak bara yatay veya dikey olarak kaydırıldığında iletken ile yalıtım yapısı arasındaki hava boşluğu değişir, dolayısıyla elektrik alan şiddet dağılımı etkilenir. Simülasyon çalışmaları, bara ile duvar burcu arasındaki mesafe büyük olduğunda, bara pozisyonundaki değişikliğin izolasyon bileşenlerinin maksimum elektrik alan yoğunluğu üzerinde çok az etkisi olduğunu; ancak aralık giderek azaldıkça yerel elektrik alan yoğunluğu önemli ölçüde artar.

 

Baraya yalıtım manşonları takılmadığında, maksimum elektrik alanı tipik olarak bakır baranın kenarına veya yuvarlatılmış köşelerine yakın hava bölgesinde meydana gelir. Bara duvar geçişine-yaklaştıkça, daralan hava boşluğu yerel elektrik alan gücünde hızlı bir artışa yol açar. Minimum aralık yaklaşık 2 mm'den az olduğunda, hava bölgesindeki elektrik alan kuvveti, hava arıza alanı kuvvetini aşabilir ve bu durum kısmi deşarj veya yalıtımın bozulması riskini artırabilir. Bu nedenle pratik tasarımlarda, Bara Yalıtım Borusu veya Bara Yalıtım Levhaları gibi yalıtım yapıları genellikle sistemin genel yalıtım seviyesini iyileştirmek ve elektrik alanı konsantrasyonunu azaltmak için kullanılır.

 

Bara yüzeyine ısıyla-büzüşebilen yalıtım manşonları takıldığında elektrik alanı dağılımı değişir. Örneğin, Isıyla Daralan Kovanlar BusBar veya Özelleştirilmiş Bara Yalıtım Tüpü kullanıldığında, yalıtım katmanı iletken ile hava arasına bir dielektrik katman ekleyerek yerel elektrik alanı yolunu değiştirir. Simülasyon sonuçları, bara ile geçiş-duvar burcu arasındaki boşluğun büyük olması durumunda, farklı kalınlıktaki ısıyla-büzülebilen manşonların maksimum elektrik alan gücü üzerindeki etkisinin önemli olmadığını göstermektedir. Ancak bara bushinge yaklaştıkça hava bölgesi elektrik alanının en yoğun olduğu yer olarak kalır ve mesafe azaldıkça elektrik alan şiddeti önemli ölçüde artar. Farklı yalıtım kalınlıklarının etkisine ilişkin daha fazla araştırma, bara ile geçit izolatörü arasındaki mesafe büyük olduğunda, sistem elektrik alanının öncelikle hava boşluğu tarafından belirlendiğini ve geçit izolatörü kalınlığındaki değişikliklerin maksimum elektrik alan gücü üzerinde sınırlı bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Ancak bara ile bushing arasındaki boşluk yaklaşık 5 mm'den az olduğunda yalıtım kalınlığı elektrik alan dağılımını önemli ölçüde etkilemeye başlar. Bu durumda, daha kalın bir Isıyla Daralan Boru BusBar yapısının kullanılması, iletken ile burç arasındaki hava boşluğunu daha da azaltır, potansiyel olarak hava bölgesindeki elektrik alan gücünü artırır ve dolayısıyla kısmi boşalma riskini artırır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daha küçük hava boşluklarında, bara ile geçit izolatörü arasındaki mesafe azaldıkça hava bölgesindeki maksimum elektrik alan kuvveti tipik olarak hızlı bir şekilde artar. Eş zamanlı olarak, daha kalın bir yalıtım katmanı hava alanını daha da sıkıştırarak daha yoğun bir yerel elektrik alanına yol açar. Bu nedenle bara yalıtım yapılarının tasarımı, yalıtım kalınlığı ile hava boşluğu arasındaki dengenin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Busbar Kovanları İzolasyonu veya PVC İzolasyon Baraları gibi uygun izolasyon yapıları, hava boşluğunun aşırı sıkışmasını önlerken izolasyon güvenliğini de sağlayabilir.

 

Simülasyon sonuçlarını doğrulamak için, kısmi boşalma deneyleri kullanılarak farklı yapılar üzerinde karşılaştırmalı testler yapıldı. Deneysel sonuçlar, bara kademeli olarak geçiş-duvar geçişine yaklaştıkça sistemin başlangıçtaki kısmi deşarj voltajının önemli ölçüde azaldığını, bu da yerel elektrik alan kuvvetinin kısmi deşarjın meydana gelebileceği bir seviyeye ulaştığını gösterir. Bazı durumlarda, Isıyla Daralan Boru yapısına sahip Yalıtımlı Bakır Bara gibi ilave yalıtım katmanları olsa bile, hava boşluğu çok küçükse elektrik alanı konsantrasyonu yine de meydana gelebilir. Bu nedenle bara montaj konumunun doğru şekilde kontrol edilmesi, izolasyon güvenliğini sağlamak için çok önemli bir önlem olmaya devam etmektedir.

 

Simülasyon analizi ve deneysel sonuçlar birleştirildiğinde birkaç önemli sonuç çıkarılabilir. İlk olarak, bara ile duvar geçişi arasındaki mesafe yaklaşık 5 mm'den büyük olduğunda, bara konumundaki değişikliklerin elektrik alanı dağılımı üzerinde nispeten küçük bir etkisi olur ve yalıtım burcunun kalınlığı da maksimum elektrik alanı gücü üzerinde sınırlı bir etkiye sahiptir. İkincisi, bara ile burç arasındaki boşluk 5 mm'den az olduğunda, hava bölgesindeki maksimum elektrik alan kuvveti önemli ölçüde artar ve yalıtım katmanı ne kadar kalın olursa, hava bölgesindeki elektrik alan konsantrasyonunun derecesi de o kadar yüksek olur. Son olarak, pratik mühendislik uygulamalarında, bara kurulum konumunun ve yalıtım yapısı tasarımının uygun şekilde kontrol edilmesi, havanın bozulmasını önlemek ve ekipmanın yalıtım güvenilirliğini artırmak için çok önemlidir. Bu tasarım ilkeleri yalnızca geleneksel anahtarlama donanımı için değil, aynı zamanda yeni enerji taşıt elektrik sistemlerindeki EV Akü Konektörleri, EV Akü Terminali Baraları ve Akü Terminali Baraları gibi yüksek-akım bağlantı yapıları için de geçerlidir.

 

 

Yüksek-voltaj şalt cihazları, güç dağıtım sistemleri ve yeni enerji elektrik bağlantıları alanlarında, bara yalıtım yapılarının sistem güvenilirliği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Şirketimiz yüksek-performanslı bara yalıtım çözümlerinin araştırma, geliştirme ve üretimine odaklanarak çeşitli PE Isıyla Daralan Boru Yalıtımlı Bara, Bara Yalıtım Borusu,Isıyla Daralan Kollu BusBarve Özelleştirilmiş Busbar Yalıtım Borusu ürünleri. Bu yalıtım bileşenleri, güç dağıtım anahtarlama donanımlarında, enerji depolama sistemlerinde, yeni enerji araç aküsü bağlantı sistemlerinde ve endüstriyel güç ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmakta, bara sistemlerinin yalıtım performansını ve işletme güvenliğini etkili bir şekilde geliştirmekte ve son derece güvenilir güç bağlantıları için istikrarlı garantiler sağlamaktadır.