| Abstract: | Zbiralke so električna hrbtenica stikalne naprave. Povezujejo stikalne aparate, posamezne stikalne celice v notranjemontažnih postrojenjih ter stikalna polja v zunanjih stikališčih.
Zbiralke so izdelane iz bakrenih ali aluminijastih vodnikov, ki so goli ali izolirani. Iz primerjave nekaterih električnih in mehanskih lastnosti je razvidno, da je baker (HCC) z glede električne prevodnosti in mehanske trdnosti veliko boljši od aluminija. Edina pomanjkljivost bakra je, da ima večjo gostoto, to pa povzroči večjo težo. Večja trdota bakra v primerjavi z aluminijem daje boljšo odpornost na mehanske poškodbe. Večji modul elastičnosti bakra mu daje večjo togost v primerjavi z aluminijastim vodnikom enakih dimenzij. Temperaturne spremembe v delovnih pogojih zahtevajo določeno mero prilagodljivosti v oblikovanju. Nižji koeficient linearnega raztezanja bakra zmanjšuje zahtevano stopnjo prožnosti.
Zaradi nižje prevodnosti kot baker ima aluminij zato 1,6-krat večji prerez kot baker. Ob upoštevanju razlike v gostoti bi moral aluminijasti vodnik znašati polovico teže bakra. Baker bo torej omogočal bolj kompaktno gradnjo, v mnogih drugih sistemih pa je prostor pomembnejši od teže. Večja teža lahko oteži gradnjo.
Čeprav bi morali biti sistemi zbiralka običajno zasnovani po najnižjih možnih stroških - kar pomeni nižjo delovno temperaturo, da bi zmanjšali izgubo energije - sposobnost bakra, da ohranja svoje mehanske lastnosti pri višjih temperaturah, zagotavlja dodatno kapaciteto in varnost med kratkimi stiki. Baker omogoča tudi uporabo najvišjih delovnih temperatur v posebnih okoliščinah.
Pri stikalnih napravah notranje izvedbe do nazivne napetosti 35 kV se uporabljajo okrogli, ploščati ali U-profili, medtem ko se za takšne sisteme z višjo napetostjo, bodisi notranje ali zunanje, uporabljajo vrvi ali cevi.
Izbira prerezov zbiralk se opravi:
o glede na največji tok pri normalnem delovanju.
Nato se opravi kontrola na:
o na termične obremenitve in
o mehanske obremenitve.
Z največjim tokom je mišljen tok, ki pri normalnem obratovanju teče skozi najbolj obremenjen del vodnika. Glede na najbolj obremenjen del so celotne zbiralke dimenzionirane.
Ogrevanje nad temperaturo okolice je merilo za določitev dovoljene obremenitve zbiralka, ob predpostavki, da največji tok traja neomejeno.
V drugem poglavju magistrskega dela je obdelan vpliv tokov kratkega stika, vrste tokov kratkega stika in njihovi izračuni.
Ustrezni tok za segrevanje med kratkim stikom je efektivna vrednost tokov kratkega stika, ker je efektivna vrednost izmeničnega toka tako velika, da proizvaja enako toploto kot enosmerni tok enake velikosti. Tok kratkega stika pa ni izmenični tok konstantne amplitude, ker se njegova velikost sčasoma spreminja, zato efektivna vrednost takega toka ni neodvisna od trajanja opazovanja. Zato je za določitev efektivnega toka kratkega stika treba upoštevati njegove spremembe od trenutka nastanka do prekinitve toka kratkega stika.
Za izdelavo aplikacije za termično in dinamično obremenitev zbiralk je uporabljen mednarodni standard IEC 60865-1:2012 in IEC 60909_0:2016 [5] oz. slovenski standard SIST EN 60909-0:2016 in tehnično poročilo, katerega naloga je predstaviti postopke za izračun mehanskih in toplotnih učinkov med kratkimi stiki, kot je prikazano v standardu [6].
Tako aplikacija vsebuje izračune za toge vodnike kot je prikazano v poglavju štiri, upogljive (fleksibilne) vodnike v poglavju 5 in toplotni učinki so obdelani v šestem poglavju. Ti izračuni so prikazani v poglavjih sedem in osem, in na koncu pomagajo projektantu hitro in enostavno oblikovanje zbiralk. Smernice za projektanta so podane v zadnjem poglavju. |
|---|
