隨著光伏、風電等綠色清潔能源規模的擴大,併網電流也在不斷增加,有12kV 5000A以上,40對 5kV 4000A 的需求並不少見,因此從斷路器到開關裝置都需要大電流。
電流的大小由溫公升決定,有時會出現有關母線搭接尺寸和母線接頭中所需螺栓數量的問題。 決定匯流排是否正常工作的因素是溫公升。 如果溫公升小於相關產品標準給出的限值,則母線排及其聯結器合格。 如果溫度過高,則圈數或螺栓數異常。
當兩個母線排用螺栓連線在一起時,電流從乙個母線排傳遞到另乙個母線排,發生在多個位置,其中兩個母線排表面的微小突起因螺栓連線的壓力而變形。 這些變形點中的絕大多數發生在緊韌體下方。 如果一條線從平墊圈的邊緣向外伸出 45° 穿過母線排,則定義了發生有效行間導通的表面積。 只要兩根母線的重疊足以覆蓋面積,螺栓連線就會有效,額外的重疊面積並不重要。
法騰電力設計和製造XCNplus-12空氣絕緣開關裝置。
為了產生使母線上的微突起變形所需的壓力,螺栓扭矩必須相當高。 為了獲得高扭矩和大接觸面積,最好使用幾個大螺栓而不是許多小螺栓。 對於開關裝置和電機控制中的大多數主要匯流排,我們更喜歡使用 M12 螺栓。 根據我們的經驗,根據廣泛的溫公升測試,M12螺栓對於額定電流高達4000 A的母線來說是乙個非常令人滿意的連線由於大多數接頭是通過將母線螺栓連線到熔接板或管母線,然後將母線的下一部分連線到同一熔接板或母線管而製成的,因此完整的母線到母線連線通常有四個螺栓。
銅母線排通常在所有接頭處鍍銀、鍍錫或鍍鎳,以防止在接頭處形成氧化銅。 氧化銅是一種半導體,它的存在會導致關節電阻增加和高溫。
標準系列通用斷路器的最大連續額定電流為 3150 A。 對於需要連續額定電流高於 3150 A 的系統,我們可以提供兩種可能的解決方案。
首先,我們可以提供帶有冷卻風扇的標準 3150A 斷路器。 我們的設計已在 3750 A 下成功測試,這表明風扇冷卻斷路器可以在 4000 A 下施加而不會過熱。 這種設計要求開關裝置比標準寬 914 公釐,以包括必要的風管。 標準風扇控制裝置包括乙個電流驅動控制裝置,該控制裝置以大約 2500 A 的電流啟動風扇,以及乙個報警電路,該電路使用氣流開關在電流高於此水平時檢測和警告冷卻空氣的損失。 如果需要,可以提供完全冗餘的第二組風扇。 風扇冷卻是我們實現更高連續額定電流的首選方法。
提供高連續電流的第二種方法是併聯兩個斷路器。 使用這種方法,我們可以通過併聯兩個 3500 A 斷路器來提供約 2000 A 的連續電流,通過併聯兩個 5000 A 斷路器來提供約 3150 A 的連續電流。 當斷路器併聯時,分斷額定值既不增加也不減少。 合閘或斷開兩個併聯斷路器的精確時間並不重要,因為先合閘的斷路器可以承載連續電流幾毫秒,直到第二個斷路器閉合,而最後乙個斷路器有能力分斷總故障電流。 斷路器的併聯確實需要特殊的電路來平衡兩個斷路器之間的電流,每個斷路器需要單獨的過流保護,整個電路需要組合過流保護。 主匯流排結構也必須非常仔細地平衡,以確保電路兩條線路的阻抗相等。 併聯斷路器只能由拒絕使用風扇冷卻電路的使用者使用。
無論使用哪種斷路器提公升方法,都必須特別注意額定電流超過 3150 A 的開關裝置母線的任何部分的設計。 如果主母線超過3150A,則需要特殊的母線設計來滿足溫公升要求。