Alumiininen väylätankotilavuustaulukko: koot, lämpötilan nousu ja valintavinkit

Kysy kahdelta luettelolta, mitä 100 × 10 mm alumiinitanko kantaa, ja saatat saada kaksi eri vastausta - 800 A toisesta, 965 A toisesta. Molemmat voivat olla oikeassa, koska alumiininen virtakisko ei ole pelkästään metallin ominaisuus; se on seurausta kiinteistä oletuksista: lämpötilan nousu, ympäristön lämpötila, asennussuunta ja kotelo. Lue nämä oletukset ennen numeroita, niin kaaviosta tulee nopein mitoitustyökalu. Jätä ne huomioimatta, ja paperilla sopivalta näyttävä tanko voi kuumentua liitoksistaan, hapettua, löystyä ja hajota vuosia ennen kuin sen suunniteltu käyttöikä päättyy. Tämä opas selittää, mitä kaavio todella sanoo, antaa suuntaa-antavia arvoja kokoille, joista ostajat kysyvät eniten, ja näyttää, kuinka todelliset asennukset siirtävät näitä lukuja.

Mitä kapasiteettinumero todella tarkoittaa

Ampaiteetti on jatkuva virta, jota tango kuljettaa, kun sen lämpötila stabiloituu ilmoitettuun nousuun ympäristön yläpuolelle. Useimmat alumiinikaaviot piirretään 30 °C:n noustessa yli 40 °C:n ympäristössä – pylväs laskeutuu lähelle 70 °C:ta – kun taas toiset käyttävät 50 °C tai 65 °C. Nousu on koko tarina: tuotettu lämpö on I²R, ja lämpötila lakkaa nousemasta sillä hetkellä, kun häviöt ovat yhtä suuret kuin tankojen vuodatama lämpö. Muuta sallittua nousua ja muutat vastausta.

Ostajien tulee välittää, koska kaikella baarin ympärillä on alaraja kuin itse baarilla. Asennusstandardit rajoittavat yleensä paljaiden virtakiskojen ja pulttiliitosten nousun noin 60 K:een, hieman enemmän pinnoitetuille pinnoille; eristysluokat vanhenevat nopeammin kuumana; ja paljas osa 70 °C:ssa on epämukavaa koskettaa. 30 °C:n nousulla piirretty kaavio sisältää siis nousuvaran, jota 65 °C:n nousukaavio ei - sama metalli, sama koko, kaksi eri arvoa.

Alumiininen väylätankotilavuustaulukko: yleiset koot

Alla olevassa taulukossa on ohjeelliset arvot yksittäisille suorakaiteen muotoisille tangoille, jotka on valmistettu sähkölaatuisesta alumiinista (1350- tai 6101-sarja), 60 Hz AC, reuna-asennettu vapaaseen ilmaan 30 °C:n nousussa yli 40 °C:n ympäristön lämpötilassa. Arvot ovat pyöristettyjä ja tarkoituksella konservatiivisia; sertifioidut testitiedot ohjaavat aina lopullista suunnittelua.

Yksi alumiinitanko, 60 Hz AC, reuna-asennettu vapaaseen ilmaan, 30 °C nousu yli 40 °C ympäristössä. Ohjearvot – sertifioidut valmistajan tiedot määräävät lopullisen valinnan.
Tangon koko (mm)	Vastaava (in)	Poikkileikkaus (mm²)	Ohjeellinen kapasiteetti (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

Kaksi mallia kannattaa huomioida. Pienet palkit osoittavat suurempaa virtaa neliömillimetriä kohden, koska niissä on enemmän jäähdytyspintaa suhteessa poikkileikkaukseensa, ja palkin leventäminen auttaa enemmän kuin paksuus – arvo kasvaa leveyden ja karkeasti paksuuden neliöjuuren myötä. Alla olevan kaavion avulla koon ja tilavuuden välinen suhde on helppo nähdä yhdellä silmäyksellä.

Likimääräinen kapasiteetti tangon koon mukaan (leveys × paksuus, mm) 30 °C nousussa, 60 Hz AC, reuna-asennettu.

Suorakaiteen muotoiset palkit ovat tietysti vain yksi geometria. Kytkimillä ja suurjännitesähköasemilla putkimaisia johtimia suositaan usein, koska niiden muoto tarjoaa enemmän jäähdytyspintaa ja paremman jäykkyyden pitkillä jänteillä. Wopengin alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakiskovalikoima noudattaa samaa lämpölogiikkaa kuin yllä oleva kaavio, ja jokainen koko on vahvistettu projektin kuormituksen ja jännevälin mukaan.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for Substation Projects

Alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakisko sähköasemaprojekteihin Saatavana 6063G-, LF-21Y-, 6R05- ja 2A14-seoksina, nämä putkimaiset virtakiskot toimivat ylivirtajohtimina sähköasemilla aina 1000 kV asti. Niiden saumaton valu ja hyvä konvektiojäähdytys sopivat edellä käsiteltyihin jänne- ja kuormitusolosuhteisiin. Näytä tuote →

Kuinka lämpötilan nousu muuttaa jokaista numeroa

Sama 100 × 10 mm tanko lukee hyvin eri tavalla sallitun nousun muuttuessa. Koska tanko irtoaa lämpöä suhteessa sen lämpötilaeroon ympäröivästä ilmasta, impaktiteetti seuraa nousun neliöjuurta työlikimääräisenä.

Yhden 100 × 10 mm alumiinitangon likimääräinen kapasiteetti sallitun lämpötilan nousun kasvaessa.

Tämä kolmas kohta ansaitsee varovaisuuden. 70 °C:n nousu 40 °C:n päivän aikana nostaa tangon lähes 110 °C:seen – yli sen, mitä tavalliset ruuviliitokset, standardieristys ja useimmat kotelointiluokitukset sietävät. Korkeatasoisissa kaavioissa oletetaan tiettyjä metalliseoksia, pinnoitteita tai koskettimia. Käsittele jokapäiväisissä vaihteissa ja väylissä 30 °C:n nousupilari suunnittelun perustana ja anna ympäristön tehdä vähennys: kuumempi päivä kutistaa sallittua nousua ja virtaa sen mukana.

Neljä ehtoa, jotka kirjoittavat kaavion hiljaa uudelleen

Kaksi identtistä palkkia voivat erota kentällä 30 prosenttia. Neljä korjausta muodostavat suurimman osan erosta, ja ne moninkertaistuvat – ne eivät lisäänny.

Likimääräiset korjauskertoimet kaavion arvoille. Kerro, pyöristä alaspäin ja vahvista testitiedoilla.
Asennustila	Ohjeellinen kerroin
Reuna-asennus vapaassa ilmassa (kartan perusteella)	1.00
Tasainen (vaakasuuntainen) tanko	≈0,90
Baari suljettu väyläkoteloon	≈0,70–0,80
Kaksi yhdensuuntaista tankoa, yhden tangon leveyden välein	≈1,80 yhteensä
Ympäristön lämpötila 50 °C 40 °C:n sijaan samalla maksimipalkissa	≈0,85

Asennussuunta

Kaavioissa oletetaan reunaan asennetut tangot, joissa ilma liukuu vapaasti leveitä pintoja pitkin. Aseta sama tanko tasaiseksi ja yläpinta vangitsee lämpimän kalvon, mikä vähentää tehoa noin 10 prosenttia – enemmän silloin, kun faasit pinoutuvat lähekkäin.

AC vs. DC

Tehotaajuudella vaihtovirta tunkeutuu tangon pintaan ihovaikutuksen kautta; ihon syvyys alumiinissa on noin 11-12 mm. Näin ollen yli 20 mm paksut osat kuljettavat vaihtovirtaa heikommin kuin tasavirtaa, ja DC-arvot ovat hieman korkeammat. Vaikutus on vähäinen pienissä tankoissa ja todellinen raskaissa tangoissa.

Rinnakkaispalkit

Johtimien kaksinkertaistaminen ei koskaan tuplaa arvoa. Kaksi yhdensuuntaista tankoa suojaavat toistensa pintoja, joten yhden tangon leveyden etäisyydellä toisistaan oleva pari tuottaa noin 1,8 kertaa yhden tangon; tiukemmat etäisyydet pienentävät, että pidemmät, leveämmät välit palauttavat sen.

Kotelo ja eristys

Väyläkotelon sisällä oleva palkki menettää vapaan konvektion ja säteilee läheisiin seiniin, minkä vuoksi suljetut arvosanat ovat aina ulkoilmakartan arvojen alapuolella. Täysi eristys lisää myös lämpökerroksen: epoksihartsivaletussa putkimaisessa virtakiskossa hartsi on osa lämpö- ja dielektristä rakennetta, ja valmistajan testaama luokitus – ei yleinen taulukko – on määritettävä numero.

Epoksihartsivalu putkimainen väyläpalkki Tässä täysin kapseloidussa virtakiskossa käytetään alipaineruiskutettua epoksihartsia integroidulla suojauksella ja hapettomilla kuparijohtimilla. Koska hartsi lisää lämmönkestävyyttä, sen testattu valmistajan luokitus on oikea luku yleisten ulkoilmakarttojen perusteella. Näytä tuote →

Alumiini vs. kupari: kahden kaavion lukeminen yhdessä

Samaa poikkileikkausta kohden alumiini johtaa noin 61 prosenttia samoin kuin kupari – IACS-vertailu esitetään alla. Tämä yksittäinen numero selittää suurimman osan erosta minkä tahansa alumiinikaavion ja minkä tahansa kuparikaavion välillä.

Alumiini - 61% kuparia
Johtavuusero - 39 %

Sähkönjohtavuus yhtä poikkileikkausta kohti; 100 % IACS = kansainvälinen hehkutetun kuparin standardi.

Käytännössä samankokoinen alumiinitanko kuljettaa noin 60–65 prosenttia kuparitangon virrasta samalla nousulla. Vastaamaan kupariluokitusta määritä noin 1,6-kertainen poikkileikkaus – yleensä lisäämällä leveys tai korkeus säilyttäen samalla vakiopaksuudet. Silloinkin alumiini painaa noin puolet sen korvaamasta kuparitankosta, mikä pitää tuet kevyempänä ja asennus nopeampana – yksi syy, miksi putkimainen alumiini hallitsee ulkovaihteita.

Lejeeraus muuttaa myös kaaviota. Magnesium-alumiiniseokset vaihtavat pienen johtavuuden jäykkyyteen ja lujuuteen, mikä on juuri sitä, mitä pitkät jännevälit vaativat erittäin korkeajännitteisissä kytkinlaitoksissa – valmistamamme ultrakorkeajännite magnesium-alumiiniputkikisko on juuri tätä kompromissia varten.

Ultra-high Voltage Magnesium-Aluminum Alloy Tubular Bus Bar

Ultrakorkea jännite magnesium-alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakisko Tämä magnesium-alumiinivirtakisko on valmistettu kuumavalamalla ja lävistämällä-valssaamalla saumattomiksi putkiksi, ja se vaihtaa johtavuutta jäykkyyteen ja lujuuteen. Tämä kompromissi sopii pitkille jännevälille 220 kV - 1000 kV ultrakorkeajännitteisille kytkinlaitoksille. Näytä tuote →

Käytännöllinen tapa käyttää kaaviota

Korjaa ensin ehdot: jatkuva kuormitusvirta, ympäristön lämpötila, sallittu nousu, asennussuunta ja kotelon tyyppi.
Lue kaaviosta ehdokaskoon perusluokitus.
Käytä suuntaa, kotelointia ja ympäristöä koskevia korjauskertoimia ja pyöristä sitten alaspäin – älä koskaan ylöspäin.
Tarkista mekaaniset rajat erikseen: oikosulkuvoimat, jännepoikkeama ja tukivälit eivät ole ampeerisuuden kattamia.
Suunnittele liitokset harkiten: kosketuspinta, pinnoitus, pultin vääntömomentti ja aluslevyn tyyppi ratkaisevat, säilyykö kaavion arvo liitoksissa.
Vahvista lopullinen koko valmistajan sertifioimien testitietojen perusteella ennen tilaamista.

Saat kattavamman valikoiman kuvan – metalliseokset, putkimaiset geometriat ja eristysvaihtoehdot – oppaamme oikean alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakisko käy läpi päätöksen askel askeleelta.

Usein kysytyt kysymykset

Kuinka monta ampeeria alumiinivirtakisko voi kantaa per mm²?

Tavalliset suorakaiteen muotoiset koot laskeutuvat noin 1–1,8 A/mm²:n välille 30 °C:n nousussa, ja pienempi tiheys on suurempi. Koteloiden sisäisten jatkuvien kuormitusten osalta monet insinöörit käyttävät konservatiivista 0,8–1,0 A/mm²:n suunnittelulukua, mikä on yhdenmukainen jatkuvan katon noin 700 A/mm²:n pitkäaikaisen säännön kanssa.

Voinko korvata kuparitangon samankokoisella alumiinilla?

Ei yksittäin. Samankokoisena alumiini kuljettaa noin 60 prosenttia kuparin virrasta, joten tarvitset noin 1,6-kertaisen poikkileikkauksen. Budjetti alumiinin oksidikerrokseen ja virumiseen myös: pinnoitetut kosketuspinnat ja jousialuslevyt ovat osa oikeaa vaihtoa.

Miksi eri lähteistä saadut ampacitykaaviot ovat eri mieltä?

Erilaiset oletukset - seos, lämpötilan nousu, ympäristö, suunta, kotelointi, pinnan emissiokyky, jopa AC vs. DC. Kaksi kaaviota ovat vertailukelpoisia vain, kun niiden ehdot vastaavat, joten tarkista numeroita edeltävät alaviitteet.

Kuljettaako paksumpi tanko aina enemmän virtaa?

Kyllä, mutta vähemmän kuin saatat odottaa. Luokitus kasvaa paksuuden neliöjuuren mukana, joten paksuuden kaksinkertaistaminen lisää noin 40 prosenttia, kun taas leveyden kaksinkertaistaminen lähes kaksinkertaistaa arvosanan. Leveät, ohuet tangot lyövät korkeat, paksut termisesti.

Bottom Line ostajille

Alumiininen kokoojakiskokaavio on lähtökohta, ei tuomio. Lue ensin sen ehdot, tee asennuksesi edellyttämät korjaukset ja anna sertifioitujen tietojen vahvistaa viimeinen kilometri. Tällä tavalla valitut tangot pysyvät viileinä siellä, missä virtakisko todella epäonnistuu: liitoksissa.

Jos vertaat kaavion arvoa live-projektiin, ota yhteyttä suunnittelutiimiimme kuormitusvirran, ympäristön olosuhteiden, suunnan ja kotelon yksityiskohtien kanssa, ja vahvistamme koon verrattuna testattuihin tuotteisiin yleisten taulukoiden sijaan.