バスバーの機能と種類

 

バスバーは、発電所、変電所、さまざまな配電システムで発電機、変圧器、さまざまな電気機器を接続するために使用される電流を運ぶ導体です。{0}これは電力システムにおける重要な基本的な導電ユニットであり、通常は電気バスバーまたは電力バスバーの形をとります。

 

バスバーの中核となる機能は、電気エネルギーを収集、分配、伝送することです。バスバー システムにより、複数の電源の集中アクセス、柔軟な分配、安定した出力が実現され、電力システムの安全な動作と効率的な配電を確保するための重要なコンポーネントとなっています。

 

機能構造の観点から見ると、バスバー システムには通常、一次機器の主バスバー、機器接続バスバー、駅サービス AC バスバー、DC システム バスバー、および二次システムの小型バスバーが含まれます。大電流アプリケーションでは、バスバーは大電流コネクタおよび大電流コンタクトの重要なキャリアとしても機能します。-

 

 

全体的な構造の観点から、バスバーは、露出バスバー、密閉バスバー、絶縁バスバーの 3 つの主なカテゴリに分類できます。構造形態が異なると、安全性、電流容量、スペース利用率、メンテナンス方法に大きな違いが生じます。-

 

 

露出母線とは、空気絶縁体と支持絶縁体によって固定され、空気に直接露出している母線を指します。これらは従来の配電システムで広く使用されています。

 

1. 材質による分類

銅バスバーは、優れた導電性、高い機械的強度、優れた耐食性を備えています。代表的な形式には、銅バスバーと銅無垢バスバーがあります。銅資源のコストが高いため、銅バスバーは通常、腐食性の環境や、沿岸地域や化学工業地帯など、高い電流容量が必要な場所で使用されます。-

 

アルミニウム バスバーは軽量、低コスト、資源が豊富です。{0}導電性は銅に次いで高く、屋内および屋外の配電シ​​ステムに広く使用されています。これらは、最も頻繁に使用されるバスバー銅線タイプの 1 つです。

 

アルミニウム合金バスバーには、主にアルミニウム-マンガン合金とアルミニウム-マグネシウム合金の 2 種類があります。前者は電流容量は大きいが機械的強度が比較的低く、後者は機械的強度は高いが溶接性が悪く、適用範囲が限られている。鋼製バスバーは機械的強度は高いものの、導電性が低く、通常は低電流、高電圧、または接地バスバーなどの接地回路でのみ使用されます。-

 

2. 断面形状による分類-

長方形断面のバスバーは、主に 35kV 以下の配電システムで使用されます。-優れた放熱性、低い表皮効果、簡単な取り付けと接続を備えているため、低圧-および中圧-システムで一般的なバスバー構造となっています。

 

円形断面-バスバーは、主に 110kV 以上の高電圧屋外システムで使用されます。-その主な目的は、コロナ放電を抑制し、システムの安定性を向上させることです。これらは典型的な高電圧バスバー構造です。-

 

スロット{0}}断面-のバスバーは高電流アプリケーションに適しており、均一な電流分布と高い金属使用率を実現し、連続動作電流が高いシステムに適しています。{2}}

 

チューブ-形状の断面-バスバーは、主に超-高-システムで使用され、良好な放熱機能と高い機械的強度を備えているため、高-電流-を運ぶバスバー電圧システムにおいて重要な形式となっています。

 

撚り線のフレキシブル バスバーは、通常、複数の-アルミニウム撚り線または鋼芯入りのアルミニウム-撚り線で構成されます。屋外の高電圧用途に適しており、熱膨張と収縮によって生じる機械的応力を吸収でき、発電機と変電所機器の間の接続に一般的に使用されます。
 

 

密閉バスバーは、導体をケーシング内に完全に密閉するバスバー システムです。これらは大容量の発電機セットや重要な送電および配電ノードで広く使用されており、現代の母線電気システムの重要な開発方向を表しています。-

 

1. 密閉ブスバーの分類

ケーシングの材質に基づいて、プラスチック-ケースのバスバーと金属-ケースのバスバーに分類できます。

 

相-対-の相構造に基づいて、非-相分離-、相-分離、および相分離密閉型バスバー-に分類できます。このうち-相分離密閉ブスバーは、各相導体ごとに独立した金属ケースを備えており、最高の安全性と信頼性を提供します。

 

2. 相分離密閉ブスバーの構造構成-

相分離密閉バスバーは通常、通電導体、支持絶縁体、保護ケース、密閉絶縁装置、拡張継手、接続金具で構成されています。{1}{0}中空アルミニウム構造は、表皮効果を低減するために通電導体に一般的に使用されます。-水冷を使用すると、超高電流条件下で電流容量を高めることができます。-

 

3. 相分離密閉型ブスバーの技術的特徴-

相分離された密閉構造により、相間短絡のリスクが大幅に軽減され、動作の安全性が向上します。{1}{2}同時に、金属ケースのシールド効果により、外部磁場と鋼製コンポーネントからの発熱が大幅に低減され、システム損失が低減されます。この構造は、高出力、高信頼性のパワーバー バスバー アプリケーションに最適です。-

 

欠点としては、材料消費量と製造コストが高くなるほか、放熱設計が不適切な場合に電流容量が制限される可能性があることなどが挙げられます。{0}}

 

 

絶縁バスバーは、導体、一体化された絶縁層、およびシールド構造で構成されます。導体は絶縁材料で完全に覆われており、高度に統合されたバスバー システムを表します。

 

絶縁バスバーは完全な絶縁特性を備えており、相間距離は電圧レベルによって制限されなくなり、設置スペースが大幅に削減されます。{0}{1}そのため、コンパクトな変電所、地下変電所、鉄道輸送システムに最適です。

 

モジュラー接続方式により設置がより柔軟になり、現場の状況に基づいた調整が可能になり、複数の並列ケーブルによって引き起こされる電流の不均一の問題を回避できます。これは、最新の三相バスバー システムにおける重要な開発の方向性を表しています。
 

 

新しいエネルギー源、電気自動車、エネルギー貯蔵、大規模データセンターの開発に伴い、バスバー システムの電流容量、安全性、信頼性に対する要求が高まっています。{0}伝統的かどうか電気銅バスバー高度に統合された密閉型および絶縁バスバーは、大電流システムに不可欠な主要コンポーネントとなっています。{0}}

 

システム統合の観点から見ると、バスバーは導電ユニットであるだけでなく、機器の接続、レイアウトの最適化、システム効率の向上のための重要な構造キャリアでもあります。これらは、大電流接続と配電の分野において、かけがえのないエンジニアリング価値を持っています。-