Tabuľka kapacity hliníkovej zbernice: Veľkosti, zvýšenie teploty a tipy na výber

Opýtajte sa dvoch katalógov, čo unesie hliníková tyč s rozmermi 100 × 10 mm, a môžete dostať dve rôzne odpovede – 800 A z jedného, 965 A z druhého. Oboje môže byť správne, pretože graf objemovej kapacity hliníkových zberníc nie je vlastnosťou samotného kovu; je výsledkom pevných predpokladov: nárast teploty, teplota okolia, orientácia montáže a kryt. Prečítajte si tieto predpoklady skôr, ako sa čísla a graf stane najrýchlejším nástrojom na určenie veľkosti, ktorý máte. Ignorujte ich a tyč, ktorá na papieri vyzerá primerane, sa môže v spojoch rozpáliť, zoxidovať, uvoľniť sa a zlyhať roky predtým, než skončí jej konštrukčná životnosť. Táto príručka vysvetľuje, čo graf skutočne uvádza, poskytuje orientačné hodnoty pre veľkosti, na ktoré sa kupujúci najčastejšie pýtajú, a ukazuje, ako tieto čísla posúvajú skutočné inštalácie.

Čo v skutočnosti znamená číslo ampacity

Ampacita je trvalý prúd, ktorým tyč prechádza, zatiaľ čo jej teplota sa stabilizuje pri uvedenom zvýšení nad okolitú. Väčšina hliníkových tabuliek je nakreslená pri teplote 30 °C nad 40 °C okolia – stĺpec sa ustáli blízko 70 °C – zatiaľ čo iné používajú 50 °C alebo 65 °C. Nárast je celý príbeh: generované teplo je I²R a teplota prestane stúpať v momente, keď sa straty rovnajú teplu, ktoré uvoľní tyč. Zmeňte povolený vzostup a zmeníte odpoveď.

Kupujúcim by to malo byť jedno, pretože všetko okolo tyče má nižší limit ako samotná tyč. Montážne normy bežne obmedzujú stúpanie holých prípojníc a skrutkových spojov na približne 60 K, o niečo viac pre pokovované povrchy; triedy izolácie starnú rýchlejšie, keď sú horúce; a holá časť pri 70 °C je nepríjemná na dotyk. Tabuľka nakreslená pri 30 °C nárastu preto zahŕňa svetlú výšku, ktorú graf pri 65 °C nemá – rovnaký kov, rovnaká veľkosť, dve rôzne hodnotenia.

Tabuľka rozmerov hliníkovej zbernice: Bežné veľkosti

Nižšie uvedená tabuľka uvádza orientačné hodnoty pre jednotlivé pravouhlé tyče z hliníka elektrickej kvality (1350 alebo 6101-séria), 60 Hz AC, namontované na okraji na voľnom vzduchu pri teplote 30 °C v porovnaní s okolitou teplotou 40 °C. Hodnoty sú zaokrúhlené a zámerne konzervatívne; certifikované testovacie údaje vždy určujú konečný dizajn.

Jednoduchá hliníková lišta, 60 Hz AC, namontovaná na okraji na voľnom vzduchu, 30 °C nárast nad 40 °C okolia. Orientačné hodnoty – konečný výber sa riadi údajmi certifikovaného výrobcu.
Veľkosť tyče (mm)	Ekvivalent (v)	Prierez (mm²)	Orientačná kapacita (A)
25 × 3	1 × 1/8	75	≈135
25 × 6	1 × 1/4	150	≈190
40 × 5	1,6 × 3/16	200	≈270
50 × 6	2 × 1/4	300	≈375
63 × 6	2,5 × 1/4	378	≈470
80 × 10	3 × 3/8	800	≈770
100 × 10	4 × 3/8	1 000	≈965

Za povšimnutie stoja dva vzory. Malé tyče vykazujú vyšší prúd na štvorcový milimeter, pretože nesú väčší chladiaci povrch v porovnaní s ich prierezom a rozšírenie tyče pomáha viac ako jej zahusťovanie – hodnotenie rastie so šírkou a zhruba s druhou odmocninou hrúbky. Tabuľka nižšie umožňuje na prvý pohľad ľahko vidieť vzťah veľkosti a kapacity.

Približná kapacita podľa veľkosti tyče (šírka × hrúbka, mm) pri 30 °C stúpaní, 60 Hz AC, namontované na okraji.

Obdĺžnikové tyče sú samozrejme len jednou geometriou. Pre rozvodne a vysokonapäťové rozvodne sú často preferované rúrkové vodiče, pretože ich tvar poskytuje väčší chladiaci povrch a lepšiu tuhosť pri dlhých rozpätiach. Rad rúrkových prípojníc Wopeng z hliníkovej zliatiny sa riadi rovnakou tepelnou logikou ako vyššie uvedená tabuľka, pričom každá veľkosť je potvrdená vzhľadom na zaťaženie a rozpätie projektu.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for Substation Projects

Rúrková prípojnica z hliníkovej zliatiny pre projekty rozvodní Tieto rúrkové zbernice, dostupné v zliatinách 6063G, LF-21Y, 6R05 a 2A14, slúžia ako nadprúdové vodiče v rozvodniach do 1000 kV. Ich bezšvové odlievanie a dobré konvekčné chladenie vyhovujú rozpätiu a podmienkam zaťaženia diskutovaným vyššie. Zobraziť produkt →

Ako nárast teploty hýbe každým číslom

Tá istá lišta s rozmermi 100 × 10 mm sa pri zmene povoleného stúpania zobrazuje veľmi odlišne. Pretože tyč uvoľňuje teplo v pomere k jej teplotnému rozdielu od okolitého vzduchu, objemová kapacita sa riadi druhou odmocninou nárastu ako pracovným približným odhadom.

Približná kapacita jednej hliníkovej tyče 100 × 10 mm pri zvyšovaní povoleného nárastu teploty.

Tretí bod si zaslúži pozornosť. Nárast o 70 °C počas dňa o 40 °C posúva latku blízko 110 °C – nad rámec toho, čo bežné skrutkové spoje, štandardná izolácia a väčšina krytov tolerujú. Výškové grafy predpokladajú špecifické zliatiny, povlaky alebo dizajn kontaktov. V prípade každodenných rozvádzačov a autobusových liniek považujte stĺpec stúpania 30 °C za základ plánovania a nechajte zníženie výkonu okolia: teplejší deň skracuje povolené stúpanie a s ním aj prúd.

Štyri podmienky, ktoré potichu prepíšu graf

Dva rovnaké pruhy sa môžu v teréne líšiť o 30 percent. Väčšinu medzery tvoria štyri korekcie, ktoré sa znásobujú – nepridávajú sa.

Približné korekčné faktory pre hodnoty grafu. Vynásobte, potom zaokrúhlite nadol a overte pomocou testovacích údajov.
Stav inštalácie	Indikatívny multiplikátor
Namontované na hrane vo voľnom vzduchu (základ tabuľky)	1.00
Plochá (horizontálna) lišta	≈0,90
Bar uzavretý v kryte autobusovej dráhy	≈0,70–0,80
Dve rovnobežné tyče, vzdialené od seba na šírku jednej tyče	≈ 1,80 celkom
Okolitá 50 °C namiesto 40 °C pri rovnakej maximálnej teplote baru	≈0,85

Orientácia montáže

Grafy predpokladajú pruhy namontované na okraji, kde vzduch voľne kĺže pozdĺž širokých plôch. Položte tú istú tyč naplocho a horná strana zachytí teplý film, čím sa zníži výkon približne o 10 percent – viac, ak sú fázy naskladané tesne vedľa seba.

AC versus DC

Pri výkonovej frekvencii sa striedavý prúd tlačí smerom k povrchu tyče prostredníctvom efektu kože; hĺbka plášťa hliníka je asi 11–12 mm. Časti hrubšie ako približne 20 mm preto prenášajú striedavý prúd menej efektívne ako jednosmerný prúd a hodnoty jednosmerného prúdu sú o niečo vyššie. Účinok je malý na malých tyčiach a skutočný na ťažkých.

Rovnobežné tyče

Zdvojenie vodičov nikdy nezdvojnásobí hodnotenie. Dve rovnobežné tyče navzájom chránia povrchy, takže pár vzdialených od seba na šírku jednej tyče poskytuje približne 1,8-násobok jednej tyče; užšie rozstupy ho ešte zmenšujú, širšie rozstupy ho obnovujú.

Kryt a izolácia

Tyč vo vnútri autobusovej linky stráca voľnú konvekciu a vyžaruje do blízkych stien, a preto sú priložené hodnotenia vždy pod hodnotami grafu pod holým nebom. Úplná izolácia pridáva aj tepelnú vrstvu: v prípade rúrkovej zbernice odliatej z epoxidovej živice je živica súčasťou tepelného a dielektrického dizajnu a testované hodnotenie výrobcu – nie všeobecná tabuľka – je číslo, ktoré treba špecifikovať.

Rúrková zbernica na odlievanie epoxidovej živice Táto plne zapuzdrená zbernica využíva vákuovo vstrekovanú epoxidovú živicu s integrovaným tienením a medenými vodičmi bez obsahu kyslíka. Pretože živica pridáva tepelný odpor, jej testované hodnotenie výrobcu je správny údaj, ktorý treba špecifikovať na všeobecných tabuľkách pod holým nebom. Zobraziť produkt →

Hliník verzus meď: spoločné čítanie dvoch grafov

Pri rovnakom priereze je vodivosť hliníka približne 61 percent rovnako ako meď – benchmark IACS vizualizovaný nižšie. Toto jediné číslo vysvetľuje väčšinu rozdielov medzi akýmkoľvek hliníkovým a medeným grafom.

Hliník - 61% medi
Medzera vo vodivosti – 39 %

Elektrická vodivosť na rovnaký prierez; 100% IACS = medzinárodný štandard žíhanej medi.

V praxi nesie hliníková tyč rovnakej veľkosti približne 60 až 65 percent prúdu medenej tyče pri rovnakom vzostupe. Ak chcete zodpovedať hodnote medi, špecifikujte približne 1,6-násobok prierezu – zvyčajne pridaním šírky alebo výšky pri zachovaní štandardných hrúbok. Dokonca aj vtedy váži hliník asi o polovicu menej ako medená tyč, ktorú nahrádza, vďaka čomu sú podpery ľahšie a inštalácia je rýchlejšia – jeden z dôvodov, prečo rúrkový hliník dominuje vonkajším rozvádzačom.

Zliatina tiež posúva graf. Zliatiny horčíka a hliníka vymieňajú trochu vodivosti za tuhosť a pevnosť, čo je presne to, čo si vyžadujú dlhé rozpätia v rozvádzačoch s extra vysokým napätím – nami vyrábaná rúrková prípojnica z horčíka a hliníka pre ultravysoké napätie existuje presne pre tento kompromis.

Ultra-high Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

Rúrková prípojnica z horčíkovo-hliníkovej zliatiny s ultravysokým napätím Táto horčíkovo-hliníková prípojnica, vyrobená liatím za horúca a prepichovaním valcovaním do bezšvíkových rúr, vymieňa určitú vodivosť za tuhosť a pevnosť. Tento kompromis vyhovuje dlhým rozpätiam v rozvádzačoch ultravysokého napätia 220 kV až 1 000 kV. Zobraziť produkt →

Praktický spôsob použitia grafu

Najprv opravte podmienky: trvalý zaťažovací prúd, okolitú teplotu, povolený vzostup, orientáciu montáže a typ krytu.
Prečítajte si základné hodnotenie pre veľkosť vášho kandidáta z tabuľky.
Použite korekčné faktory pre orientáciu, kryt a okolie, potom zaokrúhlite nadol – nikdy nie nahor.
Samostatne skontrolujte mechanické limity: sily nakrátko, vychýlenie rozpätia a rozstup podpier sú mimo rozsahu, ktorý pokrýva.
Spoje navrhnite zámerne: kontaktná plocha, oplechovanie, krútiaci moment skrutiek a typ podložky rozhodujú o tom, či hodnota v tabuľke prežije na spojoch.
Pred objednávkou potvrďte konečnú veľkosť podľa certifikovaných testovacích údajov výrobcu.

Pre ucelenejší obrázok výberu – zliatiny, rúrkové geometrie a možnosti izolácie – náš sprievodca výber správnej rúrkovej prípojnice z hliníkovej zliatiny prechádza rozhodnutím krok za krokom.

Často kladené otázky

Koľko ampérov môže preniesť hliníková zbernica na mm²?

Bežné obdĺžnikové veľkosti pristávajú medzi zhruba 1 a 1,8 A/mm² pri 30 °C náraste, s vyššou hustotou v menších tyčiach. Pre nepretržité zaťaženie vo vnútri krytov mnohí inžinieri používajú konzervatívnu plánovaciu hodnotu 0,8 – 1,0 A/mm² – v súlade s dlhodobým pravidlom približne 700 A na štvorcový palec (≈1,1 A/mm²) ako súvislý strop.

Môžem nahradiť medenú lištu hliníkovou rovnakej veľkosti?

Nie jeden za jedného. Pri rovnakej veľkosti prenáša hliník asi 60 percent prúdu medi, takže potrebujete približne 1,6-násobok prierezu. Rozpočet na vrstvu oxidu hliníka a tečenie: pokovované kontaktné plochy a pružné podložky sú súčasťou správnej výmeny.

Prečo sa grafy ampacity z rôznych zdrojov nezhodujú?

Rôzne predpoklady – zliatina, nárast teploty, okolie, orientácia, kryt, povrchová emisivita, dokonca aj striedavý prúd verzus jednosmerný prúd. Dva grafy sú porovnateľné len vtedy, keď sa ich podmienky zhodujú, preto si pred číslami skontrolujte poznámky pod čiarou.

Prenáša hrubšia tyč vždy väčší prúd?

Áno, ale menej, ako by ste čakali. Hodnotenie rastie s druhou odmocninou hrúbky, takže zdvojnásobenie hrúbky pridáva približne 40 percent, zatiaľ čo zdvojnásobenie šírky takmer zdvojnásobuje hodnotenie. Široké, tenké tyče porazia vysoké, hrubé tepelne.

Spodná čiara pre kupujúcich

Tabuľka priepustnosti hliníkových zberníc je východiskovým bodom, nie verdiktom. Najprv si prečítajte jeho podmienky, použite opravy, ktoré vyžaduje vaša inštalácia, a nechajte si overené údaje potvrdiť poslednú míľu. Takto zvolené tyče zostávajú chladné tam, kde prípojnice skutočne zlyhávajú: v spojoch.

Ak priraďujete hodnotu grafu k živému projektu, kontaktujte náš inžiniersky tím s vaším zaťažovacím prúdom, okolitými podmienkami, orientáciou a podrobnosťami o kryte a veľkosť potvrdíme podľa testovaných produktov a nie podľa všeobecných tabuliek.