شینه آلومینیومی چیست؟
باسبار یک هادی صلب است که جریان الکتریکی را در تابلو، تابلوهای توزیع، پست‌ها و سیستم‌های برق صنعتی توزیع می‌کند. شینه ها از صفحه، ورق یا نوار مسطح ساخته می شوند که به شکل های مورد نیاز بریده، پانچ، خم شده و آبکاری می شوند. شینه های آلومینیومی به انتخاب استاندارد در اکثر سیستم های ولتاژ پایین- و-متوسط تبدیل شده اند، زیرا آنها جریان قابل اطمینانی را با کسری از وزن و هزینه مس حمل می کنند.
از آنجایی که ظرفیت حمل فعلی یک هادی به سطح مقطع آن بستگی دارد، یک شینه آلومینیومی بزرگتر از معادل مسی است، اما نصب کلی سبک تر و ارزان تر است. سطح آلومینیوم همچنین گرما را به طور موثری دفع می کند که از عملکرد مداوم در جریان های نامی پشتیبانی می کند.
رسانایی و انتخاب آلیاژ
هدایت الکتریکی به صورت درصدی از استاندارد بین المللی مس آنیل شده یا IACS بیان می شود. آلیاژ 1060-O بالاترین رسانایی در گریدهای تجاری را در حدود 64% IACS ارائه می‌کند که آن را به اولین انتخاب برای شین‌های اصلی در نیروگاه‌ها، پست‌ها و تاسیسات صنعتی بزرگ تبدیل می‌کند. درجه 1100-O حدود 62% IACS را با استحکام کمی بالاتر فراهم می کند که برای شینه های جریان متوسط در ساختمان های تجاری مناسب است.
در جایی که استحکام مکانیکی اهمیت بیشتری دارد، 3003-H14 حدود 40% IACS با مقاومت در برابر خوردگی خوب برای کانال‌های اتوبوس و تابلو برق ارائه می‌کند، 6063-T6 حدود 43% IACS را با استحکام کششی تا حدود 210 مگاپاسکال برای کاربردهای با ارتعاش بالا ارائه می‌کند، و 540% IACS با مقاومت در برابر خوردگی برای کاربردهای با ارتعاش بالا و 5063-T6 حدود 43% IACS با مقاومت کششی تا حدود 210 مگاپاسکال برای کاربردهای با ارتعاش بالا ارائه می‌کند. IACS.
مشخصات کلیدی
ورق شینه معمولاً در ضخامت های 0.5 میلی متر تا 10 میلی متر، با عرض تا حدود 2000 میلی متر و طول تا 6000 میلی متر عرضه می شود که در صورت درخواست برش داده می شود. مسطح بودن و کیفیت لبه مهم است زیرا شینه ها روی هم چیده شده و در مجموعه ها پیچ می شوند. گزینه های پرداخت سطح عبارتند از پایان آسیاب برای کاربردهای استاندارد، پوشش الکتروفورتیک و آنودایز برای مقاومت در برابر خوردگی، و آبکاری قلع یا نقره که در آن مقاومت تماس باید به حداقل برسد، مانند اتصالات با فرکانس بالا یا جریان بالا.
گزارش های آزمایش مواد باید آلیاژ، مزاج، رسانایی و خواص مکانیکی را برای هر دسته تأیید کند، و تولید باید از استانداردهایی مانند ASTM B209، EN 485-2 و GB/T 3880 پیروی کند و مجموعه ها در صورت لزوم مطابق با استاندارد IEC 61439 آزمایش شده باشند.
برنامه های کاربردی در سراسر سیستم های قدرت
در نیروگاه‌ها و پست‌ها، شین‌های رسانایی بالا 1060-O جریان اصلی را حمل می‌کنند در حالی که 3003-H14 مدارهای کمکی را در محیط‌های صنعتی ارائه می‌کند. در کارخانه ها، شینه های 6063-T6 استحکام مکانیکی مورد نیاز را در نزدیکی ماشین های ارتعاشی فراهم می کنند و 5052-H34 از شینه ها در کارخانه های ساحلی یا شیمیایی محافظت می کند. تاسیسات انرژی های تجدیدپذیر از شینه های آلومینیومی در کابینت های اینورتر و قفسه های باتری استفاده می کنند، جایی که وزن سبک نصب را در ارتفاع ساده می کند.
ساختمان‌های تجاری و مراکز داده از ترانک شین آلومینیومی برای توزیع برق از ترانسفورماتورها به تابلوهای برق استفاده می‌کنند و بخش‌های سبک وزن بارگذاری ساختاری را در مقایسه با سیستم‌های مسی کاهش می‌دهند.
یادداشت های ساخت و اتصال
شینه های آلومینیومی با اره یا قیچی برش داده می شوند، با ابزار تیز سوراخ می شوند و با استفاده از دستگاه های خم شینه خم می شوند. قبل از اتصال، سطوح تماس باید تمیز شوند و با یک ترکیب بازدارنده اکسید پوشانده شوند، زیرا لایه طبیعی اکسید آلومینیوم یک عایق است. اتصالات پیچ و مهره ای باید از فولاد یا سخت افزار ضد زنگ با واشرهای Belleville استفاده کنند تا فشار تماس را تحت سیکل حرارتی حفظ کنند. جوشکاری برای اتصالات دائمی امکان پذیر است اما باید توسط جوشکاران واجد شرایط با مواد پرکننده مناسب انجام شود.
سوالات متداول
چرا برای شینه ها به جای مس، آلومینیوم را انتخاب کنید؟
قیمت آلومینیوم به طور قابل توجهی کمتر از مس است، وزن آن تقریباً یک سوم است، و رسانایی کافی را برای اکثر سیستم‌ها در صورت اندازه‌گیری صحیح مقطع- فراهم می‌کند که هم هزینه مواد و هم هزینه نصب را کاهش می‌دهد.
کدام آلیاژ آلومینیوم بالاترین رسانایی را دارد؟
1060-O حدود 64% IACS را ارائه می‌کند، که بالاترین درجه در میان درجات شینه‌های رایج است و انتخاب استاندارد برای شینه‌های اصلی جریان بالا است.
سطح مقطع یک شینه آلومینیومی چگونه است؟
مقطع -از جریان نامی، افزایش دمای مجاز و شرایط محیطی، با پیروی از قوانین طراحی IEC 61439 یا استاندارد ملی قابل اجرا، محاسبه می‌شود، سپس از نظر مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر اتصال کوتاه{2}}بررسی می‌شود.
آیا اتصالات شینه آلومینیومی نیاز به درمان خاصی دارند؟
بله. سطوح تماس باید با ترکیب بازدارنده اکسید تمیز و درمان شوند و اتصالات پیچ و مهره ای به گشتاور کنترل شده با واشر فنری نیاز دارند تا در طول چرخه های حرارتی محکم بمانند.
آیا می توان از شینه های آلومینیومی در فضای باز استفاده کرد؟
بله، با محافظت از سطح مناسب مانند آنودایز یا پوشش، و با طرح هایی که امکان تخلیه آب را فراهم می کند. لایه اکسید به آلومینیوم مقاومت طبیعی در برابر خوردگی جوی می دهد.
آیا رسانایی آلومینیوم در طول زمان پایدار است؟
بله، به شرطی که مفاصل به درستی نگهداری شوند. خطر اصلی درازمدت شل شدن یا اکسید شدن مفصل است که با طراحی مناسب مفصل و بازرسی دوره ای ترموگرافی از آن جلوگیری می شود.