Полное руководство по сборным шинам: Типы, конструкция, производство, применение и безопасность в современных электрических системах

I. Введение в шинные сборки

A. Что такое шина?

Шина - важнейший компонент систем распределения электроэнергии, служащий в первую очередь проводником для сбора и распределения электрической энергии. Здесь представлен подробный обзор ее характеристик, типов и областей применения.

B. Историческое развитие

1. Ранний этап (1950-1970-е годы)

Историческое развитие шин отражает значительную эволюцию технологии распределения электроэнергии за последние семь десятилетий. На раннем этапе, в период с 1950-х по 1970-е годы, сборные шины представляли собой простые, но эффективные решения для промышленного распределения электроэнергии. Первоначально они представляли собой базовые конструкции из тяжелых металлических стержней, которые в основном использовались в промышленных условиях для работы с большими токами. Однако они были сложны в плане эффективности и требовали частого обслуживания из-за болтовых крышек и зажимных соединений для ответвлений.

2. Средний период (1980-е - 2000-е годы)

По мере развития технологий в период с 1980-х по 2000-е годы шинопроводы подверглись существенной модернизации. В этот средний период появились закрытые шинопроводы с корпусами из листовой стали или алюминия, в которых размещались медные или алюминиевые проводники. Значительно улучшились характеристики безопасности благодаря разработке штепсельных ответвительных розеток, оснащенных затворами и защитой от пальцев. Применение шинопроводов вышло за рамки промышленных объектов и распространилось на коммерческие здания, а повышение эффективности привело к появлению пятиполюсных систем с отдельными шинами заземления и нейтрали.

3. Современная эпоха (2010-е - настоящее время)

C. Ключевая роль в современных электрических системах

Шины играют важную роль в современных электрических системах, особенно в средах, требующих эффективного и гибкого распределения электроэнергии, таких как центры обработки данных и промышленные объекты. Их значение подчеркивается несколькими ключевыми функциями и преимуществами:

Эффективное распределение энергии

Шины централизуют распределение электроэнергии, обеспечивая эффективную передачу больших токов от одного источника к нескольким цепям. Это снижает сложность, связанную с традиционными методами прокладки проводов, что приводит к упрощению монтажа и повышению надежности.

Гибкость и масштабируемость

Современные шинные сборки, особенно в центрах обработки данных, отличаются гибкостью. Они позволяют легко вносить изменения, например, добавлять или перемещать ответвительные устройства без отключения всей системы. Такая адаптивность крайне важна в условиях, когда потребности в электроэнергии часто меняются, что позволяет быстро и эффективно масштабировать работу.

Оптимизация пространства

Шины можно устанавливать над головой, освобождая ценную площадь пола, которая в противном случае была бы занята традиционными кабельными системами. Это особенно полезно в центрах обработки данных, где необходимо максимально использовать полезное пространство для серверных стоек. Шинопроводы с открытым каналом снижают потребность в дополнительном оборудовании на полу, улучшая общую планировку и функциональность помещения.

Повышенная эффективность охлаждения

Минимизируя прокладку кабелей под полом, шины улучшают воздушный поток в центрах обработки данных, что приводит к повышению эффективности охлаждения. Это очень важно, поскольку более высокая плотность мощности часто требует более надежных решений для охлаждения. Верхняя установка шин обеспечивает более эффективную циркуляцию воздуха вокруг оборудования.

Мониторинг и управление энергией

Многие современные шинные сборки оснащены встроенными средствами мониторинга, которые позволяют получать данные об энергопотреблении в режиме реального времени. Это позволяет руководителям объектов оптимизировать энергопотребление, выявлять тенденции и принимать обоснованные решения о будущих расширениях или модификациях. Непрерывный мониторинг помогает обнаружить дисбаланс нагрузки и неэффективность до того, как они приведут к поломке или простою оборудования.

Экономическая эффективность

Хотя первоначальная установка шинных сборок может быть сопоставима с традиционными методами, их долгосрочные преимущества включают в себя сокращение затрат на обслуживание и снижение потребления энергии. Модульный характер шинопроводов позволяет быстро вносить изменения без значительных простоев и трудозатрат, что в конечном итоге со временем приводит к большей экономии средств.

II. Основополагающие принципы

A. Электропроводность

Электропроводность (σ) - это фундаментальное свойство, которое количественно характеризует способность материала проводить электрический ток. Она определяется как отношение плотности тока (J) к напряженности электрического поля (E) и математически выражается как:

σ = J / E

Единица СИ для электропроводности - сименс на метр (S/m). На проводимость влияют различные факторы, включая температуру, состав материала и примеси. Металлы, такие как медь и серебро, обладают высокой электропроводностью благодаря наличию свободных электронов, которые способствуют протеканию электрического тока, в то время как неметаллы обычно имеют более низкую электропроводность.

B. Распределение тока

Распределение тока означает, как электрический ток течет по проводнику или по сети проводников. В идеальном проводнике с однородным поперечным сечением и свойствами материала плотность тока остается постоянной по всему проводнику. Однако в реальных приложениях такие факторы, как различное удельное сопротивление, температурные градиенты и геометрические конфигурации, могут привести к неравномерному распределению тока.

На соотношение между плотностью тока и электрическим полем также может влиять геометрия шинопровода. Например, в шинах сложной формы или с соединениями ток может концентрироваться в определенных точках, что приводит к потенциальному перегреву или неэффективности. Для оптимизации производительности инженеры должны учитывать эти факторы при проектировании, чтобы обеспечить равномерное распределение тока и минимизировать потери.

C. Рассеивание тепла

Отвод тепла в электрических системах имеет решающее значение для поддержания эффективности работы и предотвращения повреждений. Когда электрический ток течет по проводнику, он выделяет тепло из-за резистивных потерь, описываемых законом Джоуля:

P = I²R

где P - потеря мощности (в ваттах), I - ток (в амперах), а R - сопротивление (в омах). Эффективные механизмы отвода тепла необходимы в шинных сборках для управления тепловым нагревом. Это может включать в себя:

• Выбор материала: Использование материалов с высокой теплопроводностью для облегчения отвода тепла от критически важных компонентов.
• Особенности конструкции: Включение вентиляционных или охлаждающих систем в конструкцию шинопровода для усиления воздушного потока и отвода тепла.
• Управление нагрузкой: Равномерное распределение нагрузки по нескольким шинам или цепям для предотвращения локального перегрева.

Понимание этих принципов позволяет разрабатывать более эффективные электрические системы, которые обеспечивают максимальную производительность и минимизируют риски, связанные с перегревом и сбоями в работе электрооборудования.

III. Типы сборных шин

Шины являются важнейшими компонентами электрических систем, и их можно разделить на несколько типов в зависимости от используемых материалов и специфики применения. Вот обзор основных типов шин:

A. Медные шины

Медь шины известны своей превосходной электропроводностью, которая уступает только серебру. Они широко используются в различных областях благодаря высокой эффективности проведения электричества с минимальными потерями энергии. Основные характеристики включают:

Высокая проводимость: Медь способна пропускать больший ток при меньших размерах по сравнению с другими материалами, что делает ее идеальным решением для высоконагруженных приложений.

Устойчивость к коррозии: Медь устойчива к коррозии под воздействием большинства органических химических веществ, что позволяет ей хорошо работать в суровых условиях.

Механическая прочность: Обладает высокой прочностью на разрыв и свойствами теплового расширения, что обеспечивает долговечность в течение длительного времени.

Вес и стоимость: Несмотря на то, что медные шины тяжелее и дороже алюминиевых, они обеспечивают превосходную производительность, особенно в критически важных приложениях.

B. Алюминиевые шины

Алюминиевые шины являются более легкой альтернативой медным, что делает их подходящими для специфических применений, где вес имеет значение. Их свойства включают:

Легкий: Алюминий значительно легче меди (до 70% легче), что может привести к экономии средств при транспортировке и монтаже.

Низкая проводимость: Проводимость алюминия примерно на 60% меньше проводимости меди, что требует большей площади поперечного сечения для эквивалентной токопроводящей способности.

Экономическая эффективность: Как правило, алюминий дешевле меди, что делает его экономически выгодным вариантом для многих проектов.

Коррозионные соображения: Хотя алюминий подвержен коррозии легче, чем медь, правильные покрытия могут смягчить эту проблему.

C. Ламинированные шины

Ламинированные шины состоят из нескольких слоев проводящих материалов (обычно меди), разделенных тонкими диэлектрическими слоями. Такая конструкция улучшает их электрические свойства и тепловую эффективность:

Улучшенная производительность: Процесс ламинирования позволяет улучшить изоляцию между слоями, снижая потери тепла и улучшая пропускную способность по току.

Гибкость: Ламинированные шины могут быть разработаны в соответствии с конкретными конфигурациями и приложениями, что делает их универсальными для различных электрических систем.

Уменьшение воздействия на кожу: Слоистая структура помогает минимизировать эффект кожи, что может привести к повышению эффективности в высокочастотных приложениях.

D. Гибкие шины

Гибкие шины, или гибкие шины, предназначены для приложений, требующих адаптации конфигурации:

Сгибаемая конструкция: Эти шины можно легко согнуть или придать им форму, соответствующую различным схемам, что делает их подходящими для ограниченного пространства или сложных установок.

Состав материала: Гибкие шины, часто изготовленные из тонких полосок алюминия или меди, ламинированных друг на друга, обеспечивают одновременно проводимость и простоту монтажа.

Приложения: Они особенно полезны в условиях, когда оборудование необходимо часто переставлять или регулировать, например, в центрах обработки данных или модульных системах.

IV. Соображения по дизайну

При проектировании шин для электрических систем необходимо учитывать несколько важнейших соображений, чтобы обеспечить оптимальную производительность, безопасность и эффективность. Вот основные соображения по проектированию:

Выбор материала

Выбор материала существенно влияет на эксплуатационные характеристики шины:

• Медь: Предпочтительна благодаря высокой электропроводности и механической прочности. Она идеально подходит для сильноточных приложений, но стоит дороже.
• Алюминий: Более легкая и экономичная альтернатива меди, хотя и обладает меньшей проводимостью. Для передачи того же тока, что и медь, ему требуются большие размеры.

Размеры и габариты

Правильный выбор размера имеет решающее значение для достижения необходимой мощности тока без перегрева:

• Площадь поперечного сечения: Должна быть рассчитана исходя из ожидаемой нагрузки. Большие площади могут более эффективно рассеивать тепло.
• Толщина: Влияет на механическую прочность и тепловые характеристики. Толщина должна быть оптимизирована для обеспечения баланса между прочностью и теплоотдачей.
• Длина и ширина: Эти размеры напрямую влияют на эффективность работы шинопровода и должны соответствовать требованиям монтажа.

Текущий рейтинг

Очень важно определить общую нагрузку, которую будет нести шина:

• Предварительный расчет нагрузок: Это влияет на размер шин и регулируется такими стандартами, как IEC 61439, который может требовать номинала 125% от тока полной нагрузки при определенных условиях.
• Расчет ваттных потерь: Понимание ваттных потерь помогает оценить повышение температуры в системе, что очень важно для поддержания безопасных условий эксплуатации.

Рассеивание тепла

Эффективное управление теплом жизненно важно для предотвращения перегрева:

• Оптимизация площади поверхности: Форма шины влияет на площадь ее поверхности, которая, в свою очередь, влияет на способность рассеивать тепло. Плоские шины обычно обеспечивают лучший теплоотвод, чем круглые.
• Механизмы охлаждения: В средах с высокими тепловыми нагрузками могут использоваться воздушные потоки или дополнительные системы охлаждения.

Соединения и заделки

В конструкции должны быть предусмотрены различные типы соединений:

• Совместимость с кабелями: Убедитесь, что соединения с проводниками имеют соответствующие размеры и конфигурацию, чтобы избежать проблем при установке.
• Требования к испытаниям: Соединения, превышающие определенные значения тока, должны быть протестированы на воздействие теплового излучения, что гарантирует их соответствие стандартам безопасности.

Рейтинги неисправностей

Шины должны выдерживать высокие токи короткого замыкания без повреждений:

• Защита от короткого замыкания: Система должна быть достаточно надежной, чтобы выдерживать условия короткого замыкания до срабатывания защитных устройств. Это требует понимания номинала короткого замыкания в зависимости от размера трансформатора и сопротивления кабеля.

Напыление и покрытие

Защитные покрытия могут улучшить эксплуатационные характеристики:

• Устойчивость к коррозии: Для предотвращения коррозии и поддержания низкого сопротивления контактных поверхностей шин может потребоваться нанесение покрытия (например, серебра, никеля, олова).
• Эпоксидное покрытие: Оно защищает от поражения электрическим током, коррозии и высоковольтной дуги, особенно в суровых условиях эксплуатации.

Соображения по установке

Правильная техника установки - залог безопасности и эффективности:

• Опорные конструкции: Шины нуждаются в соответствующей опоре, чтобы выдержать их вес и любые механические нагрузки от вибраций или теплового расширения.
• Требования к расстоянию между опорами: Расстояние между опорами должно быть определено на основе стандартов испытаний для обеспечения целостности конструкции в условиях повреждения.

V. Производственные процессы

Дизайн и технические характеристики

Процесс производства начинается с этапа проектирования, на котором инженеры определяют технические характеристики в зависимости от предполагаемого применения. Это включает в себя:

• Выбор материала: Выбор между медью и алюминием с учетом проводимости, веса, стоимости и условий окружающей среды.
• Размер и форма: Определение размеров, необходимых для удовлетворения электрических требований, таких как пропускная способность по току и тепловые характеристики.

Подготовка материалов

После завершения разработки дизайна начинается подготовка сырья:

• Подготовка меди: Медные листы или прутки разрезаются на части требуемых размеров. Материал очищается для удаления примесей, которые могут повлиять на проводимость.
• Подготовка алюминия: Для алюминия выполняются аналогичные действия, но с дополнительными мерами по защите от коррозии.

Формовка и обработка

На этом этапе подготовленным материалам придается нужная форма:

• Гибка и штамповка: такие методы, как гибка, штамповка и сверление, позволяют создавать необходимые отверстия и контуры. Точность очень важна для обеспечения соответствия каждой шины ее проектным характеристикам.
• Непрерывное литье и экструзия: Для производства медных шин используются такие методы, как непрерывное литье вверх для получения медных стержней высокой чистоты, которые затем экструдируются в формы шин в контролируемых условиях для минимизации окисления.

Изоляция и покрытие

Для повышения безопасности и долговечности сборных шин часто требуется изоляция или защитное покрытие:

• Применение изоляции: Такие материалы, как ПВХ или эпоксидная смола, могут применяться для защиты от электрических замыканий и факторов окружающей среды.
• Покрытие для повышения коррозионной стойкости: На алюминиевые шины могут наноситься покрытия для повышения коррозионной стойкости. Оловянное покрытие - распространенная технология, используемая на медных шинах для предотвращения окисления при сохранении проводимости.

Сборка

После формовки и нанесения покрытия шины собираются в окончательную конфигурацию:

• Соединение нескольких шин: Для создания полной цепи необходимо соединить несколько шин с помощью болтов или других способов крепления.
• Заделки: На концах шин часто устанавливаются разъемы или клеммы, предназначенные для легкой интеграции в электрические системы.

Тестирование

Обеспечение качества имеет огромное значение при производстве шин:

• Электрические испытания: Каждая шина проходит строгие испытания на соответствие стандартам электрических характеристик, включая пропускную способность по току и целостность изоляции.
• Тепловые испытания: Оцениваются возможности теплоотвода, чтобы убедиться, что шина может безопасно работать в условиях ожидаемой нагрузки.

Завершающие штрихи

Перед отправкой продукции выполняются окончательные настройки и проверка качества:

• Обработка поверхности: Для улучшения внешнего вида и эксплуатационных характеристик может быть проведена дополнительная полировка или очистка.
• Упаковка: Шины тщательно упаковываются для транспортировки, чтобы избежать повреждений во время перевозки.

VI. Системы сборных шин

Сборные шины являются важнейшими компонентами электрических распределительных сетей, обеспечивая централизованный узел для многочисленных электрических соединений. Их конструкция и конфигурация могут существенно влиять на эффективность, надежность и стоимость распределения электроэнергии. Ниже представлен обзор различных систем шинопроводов на основе результатов поиска.

Типы систем сборных шин

1. Схема с одной шиной: это самая простая конфигурация, в которой одна шина соединяет все оборудование, такое как трансформаторы и автоматические выключатели. Несмотря на простоту и низкую потребность в обслуживании, неисправность в системе может повлиять на весь источник питания, что делает ее менее подходящей для критически важных приложений, где необходимо непрерывное питание.
2. Схема главной и передаточной шин: В этой схеме используются две сборные шины вместе с шиносоединителем для подключения разъединителей и автоматических выключателей. Она позволяет передавать нагрузку между сборными шинами в случае перегрузки, поддерживать бесперебойность питания при неисправностях и проводить техническое обслуживание без прерывания работы. Однако повышенная сложность приводит к увеличению стоимости системы.
3. Схема "двойная шина - двойной выключатель": Эта конфигурация с двумя шинами и двумя автоматическими выключателями отличается надежностью и гибкостью. Она обеспечивает бесперебойное питание во время сбоев и технического обслуживания, но влечет за собой более высокие затраты из-за дополнительного оборудования.
4. Схема с полуторным выключателем: в этой схеме три выключателя управляют двумя независимыми цепями с общим центральным выключателем. Такая схема обеспечивает защиту от потери питания и облегчает добавление дополнительных цепей, хотя и может привести к увеличению затрат на обслуживание из-за своей сложности.
5. Кольцевая схема: В этом случае шины образуют замкнутый контур или кольцо, обеспечивая два пути питания. Если в одном контуре возникают проблемы, система может продолжать работать через другой участок кольца. Такая конструкция локализует неисправности в определенных сегментах и позволяет проводить техническое обслуживание без прерывания всего питания. Однако такая замкнутая конструкция ограничивает возможности будущего расширения.

Преимущества систем сборных шин

• Упрощенное распределение: Сборные шины объединяют множество электрических соединений в центральный узел, упрощая сложные системы распределения электроэнергии.
• Экономическая эффективность: Заменяя несколько отдельных проводников, шины снижают затраты на материалы и монтаж.
• Усиленная защита: Они облегчают интеграцию защитных устройств, обеспечивая эффективную защиту от замыканий и перегрузок.
• Гибкость: Конфигурации могут быть изменены в соответствии с различными требованиями к мощности.
• Простота обслуживания: сборные шины упрощают процедуры обслуживания, обеспечивая удобный доступ к соединениям и компонентам.
• Непрерывность питания: Определенные схемы поддерживают подачу питания во время технического обслуживания или неисправностей.
• Локализация неисправностей: Некоторые конструкции позволяют изолировать неисправности в определенных сегментах, что сокращает время простоя системы.

Недостатки

• Первоначальные инвестиции: Первоначальные затраты на проектирование и внедрение шинных систем могут быть выше по сравнению с традиционной проводкой.
• Сложность: Некоторые конфигурации могут быть сложными, требующими квалифицированного проектирования и установки.
• Требование к пространству: Определенные схемы могут занимать больше места, чем традиционные проводные системы.
• Риски перегрузки: Такие системы, как кольцевые сети, могут быть подвержены перегрузкам при размыкании автоматических выключателей.

VII. Применение в различных отраслях промышленности

Сборные шины - важнейшие компоненты систем распределения электроэнергии, используемые в различных отраслях промышленности благодаря своей эффективности, надежности и гибкости. Здесь представлен обзор их применения в различных отраслях:

Применение в различных отраслях промышленности

Центры обработки данных :Шины играют важную роль в центрах обработки данных, где они используются для распределения питания серверов и другого критически важного оборудования. Основные преимущества включают:

• Оптимизация пространства: Открытые канальные шинопроводы исключают необходимость прокладки кабелей под полом, максимально увеличивая полезное пространство для серверных стоек.
• Масштабируемость: Они позволяют легко добавлять источники питания без остановки системы, эффективно реагируя на колебания спроса.
• Улучшенное охлаждение: Накладные установки снижают потребность в дополнительных мерах по охлаждению, улучшая воздушный поток и повышая энергоэффективность.
• Мониторинг в режиме реального времени: Многие шинные сборки поставляются со встроенными возможностями мониторинга, предоставляя менеджерам центров обработки данных информацию об энергопотреблении и тенденциях.

Больницы : В медицинских учреждениях сборные шины обеспечивают надежное распределение электроэнергии в критически важных зонах, таких как операционные и отделения интенсивной терапии. Их применение включает в себя:

• Бесперебойное электропитание: Шинопроводы обеспечивают стабильный источник питания, необходимый для работы оборудования, спасающего жизни, сводя к минимуму риск перебоев, которые могут поставить под угрозу уход за пациентами.
• Гибкая инфраструктура: Они позволяют быстро изменять распределение электроэнергии по мере изменения потребностей больницы, обеспечивая непрерывную работу.

Промышленные объекты :Шины широко используются на производственных предприятиях и фабриках для эффективного распределения электроэнергии:

• Питание оборудования: Они подают электроэнергию к различным машинам и оборудованию, обеспечивая различные эксплуатационные потребности.
• Оптимизированное техническое обслуживание: Сборные шины упрощают процедуры технического обслуживания, объединяя несколько соединений в единую систему, что сокращает время простоя во время ремонта или модернизации.

Образовательные учреждения

В школах и университетах шинные сборки управляют распределением электроэнергии в больших кампусах:

• Эффективное управление электропитанием: Они помогают эффективно распределять электроэнергию между учебными классами, лабораториями и административными помещениями.
• Адаптивность: Системы шинопроводов можно легко расширять или модифицировать по мере появления новых зданий и сооружений на территории кампуса.

Транспортные системы :Шины играют важную роль в транспортной инфраструктуре, такой как метрополитен и железные дороги:

• Распределение электроэнергии: Они распределяют электроэнергию от подстанций к поездам и путям, обеспечивая бесперебойную работу систем общественного транспорта.
• Надежность: Прочность шинных систем повышает надежность электроснабжения, что очень важно для безопасности перевозок.

Коммерческие здания: в офисных зданиях и торговых помещениях шинопроводы способствуют эффективному распределению электроэнергии:

• Централизованное распределение питания: Они упрощают электрическую схему за счет уменьшения количества кабелей, необходимых для распределения питания.
• Экономическая эффективность: Минимизируя сложности монтажа и затраты на материалы, шинопроводы способствуют снижению общих расходов на проект.

Системы возобновляемой энергетики :Шины все чаще используются в системах возобновляемой энергетики:

• Системы солнечной энергетики: Они управляют распределением электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, между инверторами и системами хранения.
• Ветряные турбины: Сборные шины способствуют эффективному управлению энергией, поступающей от ветряных турбин к сетям, повышая общую производительность системы.

VIII. Безопасность и защита в шинной системе

Системы защиты сборных шин

Системы защиты шин предназначены для защиты шин и связанного с ними оборудования от таких неисправностей, как короткие замыкания и замыкания на землю. Эти системы необходимы для поддержания стабильности электрической сети и обеспечения безопасности персонала. Основные характеристики включают:

• Дифференциальная защита: Этот метод сравнивает ток, входящий в шину и выходящий из нее. При обнаружении расхождения, указывающего на неисправность, система может быстро изолировать пораженный участок, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение или опасность.
• Быстрое устранение неисправностей: Быстрое обнаружение и изоляция неисправностей имеют решающее значение для минимизации воздействия на всю энергосистему, предотвращения серьезных сбоев и отключений.

Изоляция и ограждение

Для предотвращения случайного контакта с токоведущими шинами крайне важны правильная изоляция и ограждение:

• Изолированные сборные шины: Они покрыты материалами, которые обеспечивают электрическую изоляцию, снижая риск поражения электрическим током. Изоляционные материалы должны выдерживать высокие температуры и условия окружающей среды.
• Защитные экраны: Защитные кожухи, башмаки и рукава, изготовленные из поливинилхлорида (ПВХ) или других изоляционных материалов, защищают от случайных прикосновений и коротких замыканий. Эти устройства повышают безопасность, создавая барьеры вокруг соединений под напряжением.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

При работе с шинами, особенно при техническом обслуживании или монтаже:

• Использование СИЗ: Рабочие должны использовать соответствующие средства индивидуальной защиты, такие как перчатки, защитные очки и огнестойкую одежду, чтобы защититься от электрических опасностей.
• Обучение персонала: Только обученный персонал должен работать с шинами под напряжением. Правильное обучение гарантирует, что работники понимают риски и протоколы безопасности, необходимые при работе вблизи высоковольтного оборудования.

Процедуры технического обслуживания

Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения безопасной эксплуатации шинных систем:

• Осмотр: Периодически проводите осмотр на предмет наличия признаков износа, коррозии или повреждений. При необходимости следует подтягивать соединения, чтобы предотвратить неисправности из-за ослабления соединений.
• Очистка: Очистка шин от пыли и мусора помогает предотвратить короткие замыкания и перегрев, которые могут привести к поломке оборудования или пожару.

Смягчение последствий дуговой вспышки

Шинопроводы могут стать источником вспышек дуги, если ими не управлять должным образом:

• Защита от вспышек дуги: Внедрение стратегий защиты от вспышек дуги очень важно. Это включает в себя разработку систем, которые минимизируют возможность возникновения дуговых вспышек благодаря надлежащей изоляции, удалению от компонентов, находящихся под напряжением, и использованию защитного снаряжения при обслуживании.
• Аварийные процедуры: Установление четких аварийных процедур на случай вспышки дуги может помочь снизить риски, связанные с возможными электрическими взрывами.

IX. Установка и обслуживание

Установка сборных шин

1. Подготовка

Соберите инструменты и оборудование: К основным инструментам относятся дрели, пилы, измерительные ленты, маркеры, центровочные пробойники, молотки, а также средства защиты (перчатки, защитные очки).

Проверка материалов: Перед установкой проверьте все материалы шинопровода на предмет повреждений при транспортировке. Убедитесь, что они хранятся в чистом и сухом помещении, чтобы избежать коррозии.

2. Дизайн и планирование

Конструктивные соображения: Создайте подробный проект с учетом требований к электрической нагрузке и мощности тока. Это включает в себя определение расположения и необходимых опор.

Разметка маршрутов установки: Четко обозначьте маршруты прокладки шин и места установки опор на стенах или полу, чтобы обеспечить правильное выравнивание при монтаже.

3.Резка и сверление

Измерьте и отрежьте: Точно отмерьте необходимую длину шин и отрежьте их с помощью соответствующих инструментов (например, ножовки). Сгладьте неровные края напильником, чтобы не повредить их при монтаже.

Просверлите монтажные отверстия: Просверлите отверстия для крепления в соответствии с проектными спецификациями. Для обеспечения точности сверления используйте центральный пробойник для разметки положения.

4.Шаги установки

Монтаж: Надежно закрепите шины с помощью болтов или винтов в указанных точках опоры. Убедитесь, что крепление прочное, но не слишком тугое, чтобы не повредить шину.

Подключение: Соедините соседние шины, правильно выровняв их концы. Используйте динамометрические ключи для затяжки соединений в соответствии с указанными значениями крутящего момента (например, болты M10 при 17,7-22,6 Н-м). Убедитесь, что все соединения изолированы надлежащим образом для предотвращения короткого замыкания.

Заземление: После подключения шин проверьте сопротивление заземления мультиметром, чтобы убедиться, что оно соответствует стандартам безопасности (обычно менее 0,1 Ом).

5.Заключительные проверки

Проверка изоляции: Перед подачей напряжения на систему измерьте сопротивление изоляции с помощью мегомметра; значения должны превышать 20 МОм на секцию.

Визуальный осмотр: Проведите окончательный визуальный осмотр, чтобы убедиться, что все компоненты установлены правильно и не имеют повреждений.

Обслуживание сборных шин

1.Регулярные проверки

Регулярные проверки: Запланируйте регулярные проверки для оценки состояния шин, ищите признаки износа, коррозии или ослабления соединений.

Очистка: Держите шины чистыми от пыли и мусора, которые могут привести к перегреву или короткому замыканию. Используйте соответствующие методы очистки, не повреждающие изоляцию и токопроводящие поверхности.

2.Управление подключением

Затяжка соединений: Периодически проверяйте затяжку всех болтовых соединений. Ослабленные соединения могут привести к увеличению сопротивления и нагреву, что может стать причиной поломки.

3.Мониторинг производительности

Мониторинг температуры: Внедрите системы мониторинга температуры для раннего обнаружения перегрева. Это поможет предотвратить катастрофические отказы из-за чрезмерного выделения тепла.

4.Документация

Записи о техническом обслуживании: Ведите подробный учет проверок, технического обслуживания и любых ремонтных работ, выполняемых на шинопроводе. Эта документация необходима для соблюдения правил техники безопасности и планирования будущего технического обслуживания.

5.Протоколы безопасности

Обесточивание систем: Перед выполнением любых работ по техническому обслуживанию всегда убедитесь, что система шин обесточена. Соблюдайте процедуры блокировки/тагаута, чтобы предотвратить случайное повторное включение во время технического обслуживания.

Использование СИЗ: убедитесь, что весь персонал, участвующий в обслуживании, использует соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как перчатки и защитные очки.

XIII. Стандарты и правила

Стандарт/Регламент	Описание	Ключевые аспекты
IEC 61439	Комплексная система для низковольтных распределительных устройств и устройств управления в сборе	Требования к тестированию Методы верификации Обработка тока неисправности Документация и соблюдение требований
EN 13601	Технические условия на медные и алюминиевые проводники в шинных сборках	Качество материала Габаритные характеристики
Стандарты UL (например, UL 508A)	Стандарты безопасности для промышленных панелей управления и шинных сборок в Северной Америке	Пожарная безопасность Электробезопасность
Национальный электрический кодекс (NEC)	Руководство по электроустановкам в Соединенных Штатах	Безопасность при монтаже Рейтинги оборудования

XIV.Рекомендации по изготовлению

Мерсен :Специализируется на изготовлении ламинированных шин на заказ и предлагает широкий спектр электротехнических решений.

Вельден Инжиниринг :Компания предоставляет услуги автоматизированной штамповки и гибки медных и алюминиевых шин с ЧПУ, обслуживая различные отрасли промышленности.

Electris: Производит медные и алюминиевые шины, уделяя особое внимание эффективному распределению энергии и индивидуальным решениям.

H V Wooding: Специализируется на производстве медных и алюминиевых шин для компонентов распределительных устройств, панелей управления и трансформаторов.

ILF Ltd :Компания специализируется на производстве высококачественных медных шин для различных областей применения, включая энергетику, железнодорожную и аэрокосмическую промышленность.

VIOX Электричество: Производства Распределительные коробки шины.

XV.Источник статьи

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

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