버스바에 대한 종합 가이드: 최신 전기 시스템의 유형, 설계, 제조, 응용 분야 및 안전성

I. 버스바 소개

A. 버스바란 무엇인가요?

버스바는 배전 시스템에서 중요한 구성 요소로, 주로 전력을 수집하고 분배하는 도체 역할을 합니다. 버스바의 특성, 유형 및 용도에 대한 자세한 개요는 다음과 같습니다.

B. 역사적 발전

1. 초기 단계(1950~1970년대)

버스바의 역사적 발전은 지난 70년 동안 전력 배전 기술의 중요한 진화를 반영합니다. 초창기인 1950년대부터 1970년대까지 버스바는 단순하면서도 효과적인 산업용 배전 솔루션으로 등장했습니다. 이러한 초기 설계는 중금속 게이지로 만들어진 기본 구조로, 주로 산업 환경에서 고전류 애플리케이션에 사용되었습니다. 하지만 볼트식 커버와 탭 오프용 클램프 연결로 인해 효율성에 문제가 있었고 잦은 유지보수가 필요했습니다.

2. 중기(1980년대-2000년대)

1980년대부터 2000년대까지 기술이 발전함에 따라 버스바는 상당한 현대화를 거쳤습니다. 이 중간 시기에는 구리 또는 알루미늄 도체를 수용하는 강판 또는 알루미늄 케이스를 사용하는 밀폐형 부스바 트렁킹 시스템이 도입되었습니다. 안전 기능은 셔터 및 손가락 보호 설계를 갖춘 플러그인 탭오프 콘센트의 개발로 크게 향상되었습니다. 버스바의 적용은 산업 환경을 넘어 상업용 건물로 확대되었고, 효율성이 개선되면서 접지 및 중성 바가 분리된 5극 시스템이 도입되었습니다.

3. 현재 시대(2010년대~현재)

C. 현대 전기 시스템에서의 핵심 역할

버스바는 현대 전기 시스템, 특히 데이터 센터 및 산업 시설과 같이 효율적이고 유연한 전력 분배가 필요한 환경에서 중요한 역할을 합니다. 버스바의 중요성은 몇 가지 주요 기능과 장점으로 강조됩니다:

효율적인 전력 분배

버스바는 전력 분배를 중앙 집중화하여 단일 소스에서 여러 회로로 고전류를 효율적으로 전송할 수 있도록 합니다. 따라서 기존 배선 방식과 관련된 복잡성이 줄어들어 설치가 간소화되고 안정성이 향상됩니다.

유연성 및 확장성

특히 데이터 센터의 최신 버스바 시스템은 유연성을 위해 설계되었습니다. 전체 시스템을 종료하지 않고도 탭오프 장치를 추가하거나 재배치하는 등 쉽게 수정할 수 있습니다. 이러한 적응성은 전력 수요가 자주 바뀌는 환경에서 매우 중요하며, 시설에서 빠르고 효율적으로 운영을 확장할 수 있도록 해줍니다.

공간 최적화

버스바를 오버헤드에 설치할 수 있으므로 기존 케이블 시스템이 차지하던 귀중한 상면 공간을 확보할 수 있습니다. 이는 서버 랙의 가용 공간을 최대화하는 것이 필수적인 데이터 센터에서 특히 유용합니다. 오픈 채널 버스바 시스템은 바닥에 추가 장비의 필요성을 줄여 공간의 전반적인 레이아웃과 기능을 향상시킵니다.

냉각 효율 향상

버스바는 바닥 아래 케이블을 최소화함으로써 데이터센터 내의 공기 흐름을 개선하여 냉각 효율을 향상시킵니다. 이는 전력 밀도가 높을수록 더 강력한 냉각 솔루션이 필요한 경우가 많기 때문에 매우 중요합니다. 버스바를 오버헤드에 설치하면 장비 주변의 공기 순환을 보다 효과적으로 할 수 있습니다.

에너지 모니터링 및 관리

많은 최신 버스바 시스템에는 전력 사용량에 대한 실시간 데이터를 제공하는 모니터링 기능이 내장되어 있습니다. 이를 통해 시설 관리자는 에너지 소비를 최적화하고 추세를 파악하며 향후 확장 또는 수정에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다. 지속적인 모니터링은 장비 고장이나 다운타임으로 이어지기 전에 부하 불균형과 비효율을 감지하는 데 도움이 됩니다.

비용 효율성

버스바 시스템의 초기 설치 비용은 기존 방식과 비슷할 수 있지만, 장기적으로는 유지보수 비용 절감과 에너지 소비 감소 등의 이점이 있습니다. 버스바의 모듈식 특성 덕분에 상당한 가동 중단 시간이나 인건비 없이 신속하게 조정할 수 있어 궁극적으로 시간이 지남에 따라 더 큰 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

II. 기본 원칙

A. 전기 전도도

전기 전도도(σ)는 전류를 전도하는 재료의 능력을 정량화하는 기본 속성입니다. 이는 전류 밀도(J)와 전기장 강도(E)의 비율로 정의되며 수학적으로 다음과 같이 표현됩니다:

σ = J/E

전기 전도도의 SI 단위는 미터당 시멘스(S/m)입니다. 전도도에는 온도, 재료 구성, 불순물 등 다양한 요인이 영향을 미칩니다. 구리나 은과 같은 금속은 전류의 흐름을 촉진하는 자유 전자의 존재로 인해 높은 전도도를 보이는 반면, 비금속은 일반적으로 전도도가 낮습니다.

B. 전류 분배

전류 분배는 전류가 도체를 통과하거나 도체 네트워크를 가로질러 흐르는 방식을 말합니다. 단면과 재료 특성이 균일한 이상적인 도체에서는 전류 밀도가 도체 전체에 걸쳐 일정하게 유지됩니다. 그러나 실제 애플리케이션에서는 다양한 저항, 온도 구배, 기하학적 구성과 같은 요인으로 인해 전류 분포가 균일하지 않을 수 있습니다.

전류 밀도와 전기장 사이의 관계는 버스바 시스템의 기하학적 구조에 의해서도 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 모양이나 연결이 복잡한 버스바에서는 전류가 특정 지점에 집중되어 과열 또는 비효율을 초래할 수 있습니다. 성능을 최적화하려면 엔지니어는 설계 시 이러한 요소를 고려하여 균일한 전류 분배를 보장하고 손실을 최소화해야 합니다.

C. 열 방출

전기 시스템의 열 방출은 운영 효율성을 유지하고 손상을 방지하는 데 매우 중요합니다. 전류가 도체를 통해 흐르면 줄의 법칙으로 설명되는 저항 손실로 인해 열이 발생합니다:

P = I²R

여기서 P는 전력 손실(와트 단위), I는 전류(암페어 단위), R은 저항(옴 단위)입니다. 버스바 시스템에서는 열 축적을 관리하기 위해 효과적인 열 방출 메커니즘이 필수적입니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 재료 선택: 열전도율이 높은 소재를 사용하여 중요한 구성 요소에서 열이 쉽게 전달되도록 합니다.
• 디자인 특징: 버스바 설계에 환기 또는 냉각 시스템을 통합하여 공기 흐름과 열 제거를 개선합니다.
• 부하 관리: 여러 버스바 또는 회로에 부하를 고르게 분산하여 국부적인 과열을 방지합니다.

이러한 원리를 이해하면 과열 및 전기 고장과 관련된 위험을 최소화하면서 성능을 극대화하는 보다 효율적인 전기 시스템을 설계할 수 있습니다.

III. 버스바의 종류

버스바는 전기 시스템에서 중요한 구성 요소이며, 사용되는 재료와 특정 용도에 따라 여러 유형으로 분류할 수 있습니다. 다음은 버스바의 주요 유형에 대한 개요입니다:

A. 구리 버스바

구리 버스 바 은 은에 이어 두 번째로 전기 전도성이 뛰어난 것으로 유명합니다. 에너지 손실을 최소화하면서 전기를 전도하는 효율이 높기 때문에 다양한 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

높은 전도성: 구리는 다른 소재에 비해 작은 크기로 더 많은 전류를 전달할 수 있어 수요가 많은 애플리케이션에 이상적입니다.

내식성: 구리는 대부분의 유기 화학 물질에 의한 부식에 강해 열악한 환경에서도 잘 작동합니다.

기계적 강도: 견고한 인장 강도와 열팽창 특성으로 시간이 지나도 내구성을 보장합니다.

무게 및 비용: 알루미늄보다 무겁고 비싸지만 구리 버스바는 특히 중요한 애플리케이션에서 뛰어난 성능을 제공합니다.

B. 알루미늄 버스바

알루미늄 부스바는 구리보다 가볍기 때문에 무게가 중요한 특정 애플리케이션에 적합합니다. 알루미늄 부스바의 특성은 다음과 같습니다:

경량: 알루미늄은 구리보다 훨씬 가볍기 때문에(최대 70% 더 가볍습니다) 운송 및 설치 비용을 절감할 수 있습니다.

낮은 전도성: 알루미늄의 전도도는 구리의 약 60%로, 동등한 전류 전달 용량을 위해 더 큰 단면적이 필요합니다.

비용 효율성: 일반적으로 알루미늄은 구리보다 저렴하기 때문에 많은 프로젝트에서 비용 효율적인 옵션입니다.

부식 고려 사항: 알루미늄은 구리보다 더 쉽게 부식될 수 있지만, 적절한 코팅을 통해 이 문제를 완화할 수 있습니다.

C. 적층 버스 바

적층형 버스바는 얇은 유전체 층으로 분리된 여러 층의 전도성 재료(일반적으로 구리)로 구성됩니다. 이 설계는 전기적 특성과 열 효율을 향상시킵니다:

성능 향상: 라미네이션 공정을 통해 층간 단열을 개선하여 열로 인한 손실을 줄이고 전류 전달 능력을 향상시킵니다.

유연성: 적층형 버스바는 특정 구성 및 애플리케이션에 맞게 설계할 수 있어 다양한 전기 시스템에 다용도로 사용할 수 있습니다.

피부 효과 감소: 레이어드 구조로 피부 효과를 최소화하여 고주파 적용 시 효율을 높일 수 있습니다.

D. 유연한 버스바

유연한 버스바 또는 플렉시 바는 구성의 적응성이 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다:

구부릴 수 있는 디자인: 이 부스바는 다양한 레이아웃에 맞게 쉽게 구부리거나 모양을 만들 수 있어 좁은 공간이나 복잡한 설치에 적합합니다.

머티리얼 구성: 얇은 알루미늄 또는 구리 스트립을 적층하여 만든 플렉시블 버스바는 전도성과 설치 용이성을 모두 제공합니다.

애플리케이션: 데이터 센터나 모듈형 시스템과 같이 장비를 자주 재배치하거나 조정해야 하는 환경에서 특히 유용합니다.

IV. 디자인 고려 사항

전기 시스템용 버스바를 설계할 때는 최적의 성능, 안전 및 효율성을 보장하기 위해 몇 가지 중요한 고려 사항을 고려해야 합니다. 다음은 주요 설계 고려 사항입니다:

재료 선택

소재의 선택은 버스바의 성능에 큰 영향을 미칩니다:

• 구리: 구리: 높은 전기 전도성과 기계적 강도로 선호됩니다. 고전류 애플리케이션에 이상적이지만 가격이 더 비쌉니다.
• 알루미늄: 구리에 비해 더 가볍고 비용 효율적인 대안이지만 전도성이 낮습니다. 구리와 동일한 전류를 전달하려면 더 큰 치수가 필요합니다.

크기 및 크기 조정

과열 없이 원하는 전류 전달 용량을 달성하려면 적절한 사이징이 중요합니다:

• 단면적: 예상 부하를 기준으로 계산해야 합니다. 면적이 넓을수록 열을 더 효과적으로 방출할 수 있습니다.
• 두께: 기계적 강도와 열 성능에 영향을 줍니다. 두께는 강도와 열 방출 요구 사항의 균형을 맞추기 위해 최적화되어야 합니다.
• 길이 및 너비: 이 치수는 버스바의 운영 효율성에 직접적인 영향을 미치며 설치 요구사항에 부합해야 합니다.

전류 등급

버스바가 지탱할 총 부하를 결정하는 것은 필수적입니다:

• 부하 사전 계산: 이는 버스바 크기에 영향을 미치며 IEC 61439와 같은 표준의 적용을 받으며, 특정 조건에서 최대 부하 전류의 정격 125%가 필요할 수 있습니다.
• 와트 손실 계산: 와트 손실을 이해하면 안전한 작동 조건을 유지하는 데 중요한 시스템 내 온도 상승을 평가하는 데 도움이 됩니다.

열 방출

과열을 방지하려면 효과적인 열 관리가 필수적입니다:

• 표면적 최적화: 버스바의 모양은 표면적에 영향을 미치며, 이는 다시 열 방출 능력에 영향을 미칩니다. 일반적으로 평평한 버스바는 둥근 버스바보다 열 방출이 더 우수합니다.
• 냉각 메커니즘: 열 부하가 높은 환경에서는 공기 흐름 설계 또는 추가 냉각 시스템을 고려할 수 있습니다.

연결 및 종료

디자인은 다양한 연결 유형을 수용해야 합니다:

• 케이블과의 호환성: 설치 중 문제가 발생하지 않도록 도체에 대한 연결이 적절한 크기와 구성으로 되어 있는지 확인하세요.
• 테스트 요건: 특정 정격 전류 이상의 연결은 열 상승 영향에 대한 테스트를 거쳐 안전 표준을 충족하는지 확인해야 합니다.

결함 등급

버스바는 고장 없이 높은 고장 전류를 견뎌야 합니다:

• 단락 보호: 시스템은 보호 장치가 트립될 때까지 고장 조건을 처리할 수 있을 만큼 충분히 견고해야 합니다. 이를 위해서는 변압기 크기와 케이블 임피던스에 따른 고장 등급을 이해해야 합니다.

도금 및 코팅

보호 코팅은 성능을 향상시킬 수 있습니다:

• 부식 저항: 버스바는 부식을 방지하고 낮은 저항의 접촉면을 유지하기 위해 도금(예: 은, 니켈, 주석)이 필요할 수 있습니다.
• 에폭시 코팅: 특히 열악한 환경에서 전기 충격, 부식, 고전압 아크 등으로부터 보호할 수 있습니다.

설치 고려 사항

적절한 설치 기술은 안전과 성능을 위해 필수적입니다:

• 지지 구조: 버스바는 무게와 진동 또는 열팽창으로 인한 기계적 응력을 처리할 수 있는 적절한 지지대가 필요합니다.
• 간격 요구 사항: 지지대 사이의 거리는 오류 조건에서 구조적 무결성을 보장하기 위해 테스트 표준에 따라 결정해야 합니다.

V. 제조 프로세스

디자인 및 사양

제조 프로세스는 엔지니어가 의도한 애플리케이션에 따라 사양을 결정하는 설계 단계부터 시작됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 소재 선택: 전도도, 무게, 비용 및 환경 조건에 따라 구리와 알루미늄 중에서 선택합니다.
• 크기 및 모양: 전류 전달 용량 및 열 성능과 같은 전기적 요구 사항을 충족하는 데 필요한 치수를 정의합니다.

재료 준비

디자인이 완성되면 원재료가 준비됩니다:

• 구리 준비: 구리 시트 또는 바를 필요한 치수로 자릅니다. 전도도에 영향을 줄 수 있는 불순물을 제거하기 위해 소재를 세척합니다.
• 알루미늄 준비: 알루미늄도 비슷한 단계를 거치며 부식을 방지하기 위한 조치가 추가됩니다.

성형 및 가공

이 단계에서는 준비된 재료를 원하는 형태로 성형합니다:

• 벤딩 및 펀칭: 벤딩, 펀칭, 드릴링과 같은 기술로 필요한 구멍과 윤곽을 만듭니다. 각 버스바가 설계 사양을 충족하려면 정밀도가 매우 중요합니다.
• 연속 주조 및 압출: 구리 부스바의 경우, 연속 업캐스팅과 같은 방법을 사용하여 고순도 구리 막대를 생산한 다음 산화를 최소화하기 위해 제어된 조건에서 부스바 모양으로 압출합니다.

단열 및 코팅

버스바는 안전성과 내구성을 높이기 위해 절연 또는 보호 코팅이 필요한 경우가 많습니다:

• 절연 적용: 전기적 결함 및 환경적 요인으로부터 보호하기 위해 PVC 또는 에폭시와 같은 소재를 적용할 수 있습니다.
• 내식성을 위한 코팅: 알루미늄 버스바는 부식에 대한 내성을 향상시키기 위해 코팅을 받을 수 있습니다. 주석 도금은 전도성을 유지하면서 산화를 방지하기 위해 구리 버스바에 사용되는 일반적인 기술입니다.

어셈블리

성형 및 코팅 후 버스바는 최종 구성으로 조립됩니다:

• 여러 버스바 연결하기: 여기에는 볼트 또는 기타 고정 방법을 사용하여 여러 개의 버스바를 연결하여 완전한 회로를 만드는 것이 포함될 수 있습니다.
• 종단: 버스바의 끝에는 전기 시스템에 쉽게 통합할 수 있도록 설계된 커넥터 또는 단자가 장착되어 있는 경우가 많습니다.

테스트

버스바 제조에서 품질 보증은 매우 중요합니다:

• 전기 테스트: 각 버스바는 전류 전달 용량 및 절연 무결성 등 전기 성능 표준을 충족하는지 확인하기 위해 엄격한 테스트를 거칩니다.
• 열 테스트: 예상 부하 조건에서 버스바가 안전하게 작동할 수 있는지 확인하기 위해 방열 기능을 평가합니다.

마무리 작업

제품이 배송되기 전에 최종 조정 및 품질 검사가 수행됩니다:

• 표면 마감: 외관과 성능을 향상시키기 위해 추가 연마 또는 청소를 수행할 수 있습니다.
• 포장: 버스바는 운송 중 손상을 방지하기 위해 운송을 위해 세심하게 포장됩니다.

VI. 버스 바 시스템

버스바 시스템은 배전 네트워크의 필수 구성 요소로, 여러 전기 연결을 위한 중앙 집중식 허브를 제공합니다. 버스바 시스템의 설계와 구성은 배전의 효율성, 신뢰성, 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 다음은 검색 결과를 바탕으로 다양한 버스바 시스템에 대한 개요입니다.

버스바 시스템의 유형

1. 단일 버스바 배열: 가장 간단한 구성으로, 단일 버스바가 변압기 및 회로 차단기와 같은 모든 장비를 연결합니다. 단순하고 유지보수 필요성이 낮지만 시스템의 결함이 전체 공급 장치에 영향을 미칠 수 있으므로 지속적인 전력이 필수적인 중요 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.
2. 메인 및 전송 버스 배열: 이 배열은 버스 커플러와 함께 두 개의 버스 바를 사용하여 절연 스위치와 회로 차단기를 연결합니다. 과부하 발생 시 모선 간에 부하를 전송할 수 있어 장애 발생 시 공급 연속성을 유지하고 서비스 중단 없이 유지보수가 가능합니다. 그러나 복잡성이 증가하면 시스템 비용이 증가합니다.
3. 이중 버스 이중 차단기 배열: 두 개의 버스바와 두 개의 회로 차단기가 있는 이 구성은 안정성과 유연성이 뛰어납니다. 장애 및 유지보수 시 중단 없는 공급을 보장하지만 추가 장비가 필요하기 때문에 비용이 더 많이 발생합니다.
4. 1.5 차단기 배열: 이 설정에서는 3개의 회로 차단기가 중앙 차단기를 공유하여 2개의 독립적인 회로를 관리합니다. 이 배열은 공급 손실을 방지하고 추가 회로를 쉽게 추가할 수 있지만 복잡성으로 인해 유지보수 비용이 높아질 수 있습니다.
5. 링 메인 배열: 여기서 버스바는 폐쇄 루프 또는 링을 형성하여 두 개의 공급 경로를 제공합니다. 한 회로에 문제가 발생하면 링의 다른 섹션을 통해 시스템이 계속 작동할 수 있습니다. 이 설계는 결함을 특정 세그먼트에 국한시키고 전체 공급을 중단하지 않고도 유지보수가 가능합니다. 그러나 이러한 폐쇄 회로 설계는 향후 확장 가능성을 제한합니다.

버스바 시스템의 장점

• 간소화된 배전: 버스바는 여러 전기 연결을 중앙 허브로 통합하여 복잡한 배전 시스템을 간소화합니다.
• 비용 효율성: 버스바는 여러 개의 개별 도체를 대체함으로써 자재 및 설치 비용을 절감합니다.
• 강화된 보호: 보호 장치의 통합을 용이하게 하여 결함 및 과부하에 대한 효율적인 보호를 보장합니다.
• 유연성: 다양한 전력 요구 사항에 맞게 구성을 조정할 수 있습니다.
• 유지보수 용이성: 버스바는 연결 및 구성 요소에 편리하게 액세스할 수 있어 유지보수 절차를 간소화합니다.
• 공급 연속성: 유지보수 또는 장애 발생 시 전원 공급을 유지하기 위한 특정 조치를 취합니다.
• 국소화된 결함: 일부 설계는 특정 세그먼트에 결함을 격리하여 시스템 다운타임을 줄이는 데 도움이 됩니다.

단점

• 초기 투자: 버스바 시스템을 설계하고 구현하는 데 드는 초기 비용은 기존 배선에 비해 더 높을 수 있습니다.
• 복잡성: 일부 구성은 복잡해져 숙련된 설계와 설치가 필요할 수 있습니다.
• 공간 요구 사항: 특정 배열은 기존 배선 시스템보다 더 많은 물리적 공간을 차지할 수 있습니다.
• 과부하 위험: 링 주전원과 같은 시스템은 회로 차단기가 열리면 과부하에 취약할 수 있습니다.

VII. 산업 전반의 애플리케이션

버스바는 배전 시스템의 중요한 구성 요소로, 효율성, 신뢰성 및 유연성으로 인해 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 다음은 다양한 분야에서 사용되는 버스바의 개요입니다:

산업 전반의 애플리케이션

데이터 센터: 버스바는 서버 및 기타 중요 장비에 전력을 분배하는 데 사용되는 데이터 센터에서 중요한 역할을 합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다:

• 공간 최적화: 개방형 채널 버스바 시스템은 광범위한 바닥 아래 케이블을 설치할 필요가 없으므로 서버 랙의 가용 공간을 극대화합니다.
• 확장성: 시스템 종료 없이 전원 공급 장치를 쉽게 추가할 수 있어 변동하는 수요에 효율적으로 대응할 수 있습니다.
• 향상된 냉각: 오버헤드 설치는 추가적인 냉각 조치의 필요성을 줄여 공기 흐름과 에너지 효율을 향상시킵니다.
• 실시간 모니터링: 많은 버스바 시스템에는 모니터링 기능이 내장되어 있어 데이터센터 관리자에게 전력 사용량 및 추세에 대한 인사이트를 제공합니다.

병원 : 의료 시설에서 버스바는 수술실 및 중환자실과 같은 중요 구역에 안정적인 전력 분배를 보장합니다. 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 무중단 전원 공급: 버스바는 생명을 구하는 장비에 필수적인 안정적인 전원을 공급하여 환자 치료를 위태롭게 할 수 있는 정전 위험을 최소화합니다.
• 유연한 인프라: 병원의 필요에 따라 전력 분배를 신속하게 수정할 수 있어 지속적인 운영을 보장합니다.

산업 시설 :버스바는 효율적인 전력 분배를 위해 제조 공장 및 공장에서 광범위하게 사용됩니다:

• 기계에 전력을 공급합니다: 다양한 기계와 장비에 전기를 공급하여 다양한 운영 요구 사항을 지원합니다.
• 간소화된 유지보수: 버스바는 여러 연결을 단일 시스템으로 통합하여 유지보수 절차를 간소화하고 수리 또는 업그레이드 중 다운타임을 줄입니다.

교육 기관

학교와 대학에서 버스바는 대규모 캠퍼스 전체의 전력 분배를 관리합니다:

• 효율적인 전력 관리: 강의실, 실험실, 행정실에 효율적으로 전력을 분배하는 데 도움이 됩니다.
• 적응성: 버스바 시스템은 캠퍼스에 새로운 건물이나 시설이 추가될 때 쉽게 확장하거나 수정할 수 있습니다.

교통 시스템 :버스 바는 지하철과 철도와 같은 교통 인프라에서 매우 중요합니다:

• 전력 배전: 변전소에서 열차와 선로에 전기를 분배하여 대중교통 시스템의 원활한 운영을 보장합니다.
• 신뢰성: 버스바 시스템의 견고함은 운송 안전에 중요한 전원 공급의 신뢰성을 향상시킵니다.

상업용 건물: 사무실 건물과 소매 공간에서 버스바는 효율적인 전기 분배를 용이하게 합니다:

• 중앙 집중식 전력 분배: 전력 분배에 필요한 케이블 수를 줄여 전기 레이아웃을 간소화합니다.
• 비용 효율성: 버스바는 설치 복잡성과 자재 비용을 최소화하여 전체 프로젝트 비용을 절감하는 데 기여합니다.

재생 에너지 시스템: 버스바는 재생 에너지 애플리케이션에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다:

• 태양광 발전 시스템: 태양광 패널에서 생산된 전기를 인버터와 저장 시스템으로 분배하는 것을 관리합니다.
• 풍력 터빈: 버스바는 풍력 터빈에서 그리드 연결에 이르기까지 효율적인 에너지 관리를 용이하게 하여 전반적인 시스템 성능을 향상시킵니다.

VIII. 버스바 시스템의 안전 및 보호

버스바 보호 시스템

버스바 보호 시스템은 버스바 및 관련 장비를 단락 및 접지 오류와 같은 결함으로부터 보호하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 전기 네트워크의 안정성을 유지하고 직원의 안전을 보장하는 데 필수적입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다:

• 차동 보호: 이 방법은 버스바에 들어오고 나가는 전류를 비교합니다. 불일치가 감지되어 고장을 나타내는 경우, 시스템은 영향을 받는 세그먼트를 신속하게 분리하여 추가 손상이나 위험을 방지할 수 있습니다.
• 빠른 결함 제거: 전체 전력 시스템에 미치는 영향을 최소화하여 심각한 충격이나 정전을 방지하려면 결함을 신속하게 감지하고 격리하는 것이 중요합니다.

단열 및 보호

라이브 버스바에 우발적으로 접촉하는 것을 방지하려면 적절한 절연과 보호가 필수적입니다:

• 절연 버스바: 전기 절연을 제공하는 재료로 코팅되어 감전 위험을 줄여줍니다. 절연 재료는 고온과 환경 조건을 견뎌야 합니다.
• 보호 쉴드: 폴리염화비닐(PVC) 또는 기타 절연 재료로 제작된 버스바 연결 슈라우드, 부츠 및 슬리브는 우발적인 접촉 및 단락으로부터 보호하는 데 도움이 됩니다. 이러한 장치는 라이브 연결 주변에 장벽을 제공하여 안전을 강화합니다.

개인 보호 장비(PPE)

특히 유지보수 또는 설치 시 버스바를 사용하는 경우:

• 개인 보호 장비 사용: 작업자는 전기적 위험으로부터 보호하기 위해 장갑, 보안경, 방염복 등 적절한 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
• 직원 교육: 교육을 받은 직원만 활선 부스바를 취급해야 합니다. 적절한 교육을 통해 작업자는 고전압 장비 근처에서 작업할 때 필요한 위험 및 안전 프로토콜을 이해할 수 있습니다.

유지 관리 절차

버스바 시스템의 안전한 작동을 보장하기 위해서는 정기적인 유지보수가 중요합니다:

• 검사: 주기적으로 검사를 실시하여 마모, 부식 또는 손상 징후가 있는지 확인해야 합니다. 느슨한 연결로 인한 오류를 방지하기 위해 필요에 따라 연결부를 조여야 합니다.
• 청소: 버스바를 먼지와 이물질로부터 깨끗하게 유지하면 장비 고장이나 화재로 이어질 수 있는 단락과 과열을 방지하는 데 도움이 됩니다.

아크 플래시 완화

버스바를 제대로 관리하지 않으면 아크 플래시 사고의 원인이 될 수 있습니다:

• 아크 플래시 보호: 아크 플래시 보호 전략을 구현하는 것은 필수적입니다. 여기에는 적절한 절연, 전원이 공급되는 구성 요소와의 거리, 유지보수 시 보호 장비 사용 등을 통해 아크 플래시 발생 가능성을 최소화하는 시스템 설계가 포함됩니다.
• 비상 절차: 아크 플래시 사고에 대처하기 위한 명확한 비상 절차를 수립하면 잠재적인 전기 폭발과 관련된 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

IX. 설치 및 유지 관리

버스 바 설치

1. 준비

도구와 장비 모으기: 필수 도구에는 드릴, 톱, 측정 테이프, 마커, 센터 펀치, 망치, 안전 장비(장갑, 보안경) 등이 포함됩니다.

자재 검사: 설치하기 전에 모든 버스바 자재의 운송 중 손상 여부를 검사하세요. 부식을 방지하기 위해 깨끗하고 건조한 환경에 보관해야 합니다.

2. 디자인 및 기획

설계 고려 사항: 전기 부하 요구 사항과 전류 전달 용량을 기반으로 세부 설계를 작성합니다. 여기에는 레이아웃과 필요한 지지대 결정이 포함됩니다.

설치 경로 표시하기: 벽이나 바닥에 버스바 경로와 지지대 위치를 명확하게 표시하여 설치 중 적절한 정렬을 보장합니다.

3. 절단 및 드릴링

측정 및 절단: 버스바의 필요한 길이를 정확하게 측정하고 적절한 도구(예: 쇠톱)를 사용하여 절단합니다. 설치 중 손상을 방지하기 위해 거친 모서리는 파일로 매끄럽게 다듬습니다.

장착 구멍을 뚫습니다: 설계 사양에 따라 장착용 구멍을 뚫습니다. 드릴링하기 전에 중앙 펀치를 사용하여 위치를 표시하여 정확성을 보장합니다.

4.설치 단계

장착: 지정된 지지 지점에 볼트 또는 나사를 사용하여 버스바를 단단히 장착합니다. 버스바가 손상되지 않도록 장착을 단단히 하되 지나치게 조이지 않도록 합니다.

연결: 인접한 버스바의 끝을 올바르게 정렬하여 연결합니다. 토크 렌치를 사용하여 지정된 토크 값(예: 17.7-22.6N-m의 M10 볼트)에 따라 연결부를 조입니다. 단락을 방지하기 위해 모든 연결부가 올바르게 절연되어 있는지 확인하세요.

접지: 버스바를 연결한 후 멀티미터로 접지 저항을 확인하여 안전 기준(일반적으로 0.1Ω 미만)을 충족하는지 확인합니다.

5.최종 점검

절연 테스트: 시스템에 전원을 공급하기 전에 메고미터를 사용하여 절연 저항을 측정하고, 그 값이 섹션당 20MΩ을 초과해야 합니다.

육안 검사: 최종 육안 검사를 실시하여 모든 구성 요소가 올바르게 설치되고 손상이 없는지 확인합니다.

버스 바 유지 관리

1. 정기 검사

정기 점검: 정기 점검을 예약하여 버스바의 상태를 평가하고 마모, 부식 또는 연결이 느슨한 징후가 있는지 살펴보세요.

청소: 과열 또는 단락을 일으킬 수 있는 먼지와 이물질로부터 버스바를 깨끗하게 유지하세요. 절연체나 전도성 표면을 손상시키지 않는 적절한 청소 방법을 사용하세요.

2.연결 관리

연결부 조이기: 모든 볼트 연결부가 단단히 조여졌는지 주기적으로 확인하세요. 연결이 느슨하면 저항이 증가하고 열이 축적되어 고장을 일으킬 수 있습니다.

3. 성능 모니터링

온도 모니터링: 온도 모니터링 시스템을 구현하여 과열 상태를 조기에 감지하세요. 이를 통해 과도한 열 발생으로 인한 치명적인 장애를 예방할 수 있습니다.

4.문서

유지보수 기록: 버스바 시스템에서 수행한 검사, 유지보수 활동 및 모든 수리에 대한 자세한 기록을 보관하세요. 이 문서는 안전 규정을 준수하고 향후 유지보수 계획을 세우는 데 필수적입니다.

5.안전 프로토콜

시스템 전원 차단: 유지보수 작업을 수행하기 전에 항상 버스바 시스템의 전원이 차단되었는지 확인하세요. 유지보수 작업 중 우발적인 재전원을 방지하기 위해 잠금/태그아웃 절차를 따르세요.

개인 보호 장비 사용: 유지보수에 참여하는 모든 직원은 장갑과 보안경 등 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용해야 합니다.

XIII. 표준 및 규정

표준/규정	설명	주요 측면
IEC 61439	저전압 스위치 기어 및 제어 기어 어셈블리를 위한 포괄적인 프레임워크	테스트 요구 사항 인증 방법 오류 전류 처리 문서화 및 규정 준수
EN 13601	버스바 시스템의 구리 및 알루미늄 도체 사양	소재 품질 치수 사양
UL 표준(예: UL 508A)	북미 지역의 산업용 제어 패널 및 버스바 시스템에 대한 안전 표준	화재 안전 전기 안전
국가 전기 규정(NEC)	미국 내 전기 설비 관련 가이드라인	설치 안전 장비 등급

XIV.제조업체 가이드라인

Mersen :맞춤형 라미네이트 버스 바를 전문으로 하며 다양한 전기 솔루션을 제공합니다.

벨덴 엔지니어링 :구리 및 알루미늄 버스바를 위한 자동화된 CNC 펀칭 및 절곡을 제공하여 다양한 산업에 적합합니다.

일렉트리스: 구리 및 알루미늄 버스바를 제조하며 효율적인 배전 및 맞춤형 솔루션에 중점을 둡니다.

H V 우딩: 스위치 기어 구성품, 제어 패널 및 변압기용 구리 및 알루미늄 버스바 제조를 전문으로 합니다.

ILF Ltd :전력, 철도, 항공우주 산업을 비롯한 다양한 애플리케이션을 위한 고품질 구리 버스바 생산에 전념하고 있습니다.

VIOX 전기: 제조업체 배포 상자 버스바.

XV.기사 출처

https://www.epa.gov/environmental-geophysics/electrical-conductivity-and-resistivity

https://www.nde-ed.org/Physics/Materials/Physical_Chemical/Electrical.xhtml