Funkcije i vrste sabirnica

 

Sabirnica je strujni{0}}provodnik koji se koristi u elektranama, trafostanicama i različitim sistemima za distribuciju električne energije za povezivanje generatora, transformatora i različite električne opreme. To je ključna osnovna provodljiva jedinica u elektroenergetskom sistemu, obično u obliku električne sabirnice ili sabirnice.

 

Osnovna funkcija sabirnice je prikupljanje, distribucija i prijenos električne energije. Kroz sistem sabirnica može se postići centralizovani pristup, fleksibilna distribucija i stabilan izlaz više izvora energije, što ga čini važnom komponentom za obezbeđivanje sigurnog rada i efikasnog dispečerstva elektroenergetskog sistema.

 

Iz funkcionalne strukturalne perspektive, sistem sabirnica obično uključuje glavne sabirnice primarne opreme, sabirnice za povezivanje opreme, sabirnice naizmjenične struje za servis stanica, sabirnice DC sistema i male sabirnice u sekundarnim sistemima. U aplikacijama velike struje, sabirnice također služe kao važni nosioci visokostrujnih konektora i visokostrujnih kontakata.

 

 

Iz ukupne strukturalne perspektive, sabirnice se mogu podijeliti u tri glavne kategorije: izložene sabirnice, zatvorene sabirnice i izolirane sabirnice. Različiti strukturni oblici pokazuju značajne razlike u sigurnosti, trenutnoj-nosivosti, korištenju prostora i metodama održavanja.

 

 

Izložene sabirnice se odnose na sabirnice koje su direktno izložene zraku, osigurane zračnom izolacijom i potpornim izolatorima. Široko se koriste u tradicionalnim sistemima distribucije električne energije.

 

1. Klasifikacija prema materijalu

Bakarne sabirnice imaju odličnu provodljivost, visoku mehaničku čvrstoću i dobru otpornost na koroziju. Tipični oblici uključuju bakrene sabirnice i bakrene čvrste sabirnice. Zbog visoke cijene resursa bakra, bakrene sabirnice se obično koriste u korozivnim okruženjima ili na lokacijama koje zahtijevaju visok kapacitet struje-, kao što su priobalna područja ili hemijske industrijske zone.

 

Aluminijske sabirnice su lagane, niske-cijene i bogate resursima. Njihova vodljivost je na drugom mjestu nakon bakra, što ih čini širokom primjenom u unutrašnjim i vanjskim sistemima distribucije električne energije. One su jedna od najčešće korištenih vrsta bakra sabirnica.

 

Sabirnice od aluminijske legure uglavnom uključuju dvije vrste: aluminijum-legure mangana i aluminijum{1}}legure magnezijuma. Prvi ima visoku strujnu-nosivost, ali relativno nisku mehaničku čvrstoću, dok drugi ima visoku mehaničku čvrstoću, ali lošu zavarljivost, što ograničava opseg njegove primjene. Čelične sabirnice imaju visoku mehaničku čvrstoću, ali slabu provodljivost, i obično se koriste samo u nisko-strujnim, visoko-naponskim ili uzemljenim krugovima, kao što su sabirnice za uzemljenje.

 

2. Klasifikacija prema-obliku presjeka

Sabirnice pravougaonog{0}}presjeka se uglavnom koriste u distributivnim sistemima od 35kV i ispod. Nude dobro rasipanje topline, mali efekat kože i jednostavnu instalaciju i povezivanje, što ih čini uobičajenom strukturom sabirnica u nisko- i srednje-naponskim sistemima.

 

Sabirnice kružnog{0}}presjeka se uglavnom koriste u vanjskim sistemima visokog napona od 110kV i više{2}}. Njihova glavna svrha je suzbijanje koronskog pražnjenja i poboljšanje stabilnosti sistema; oni su tipična visokonaponska-struktura sabirnice.

 

Sabirnice u obliku utora-poprečnog presjeka su pogodne za primjene jakih-struja, nudeći ujednačenu distribuciju struje i visoku iskorištenost metala, što ih čini pogodnim za sisteme sa visokom kontinuiranom radnom strujom.

 

Sabirnice u obliku cijevi-poprečnog-presjeka se uglavnom koriste u sistemima ultra-visokih-napona, poseduju dobru sposobnost odvođenja toplote i visoku mehaničku čvrstoću, što ih čini važnim oblikom u sistemima sabirnica sa velikom -strujom-napona.

 

Višestruke fleksibilne sabirnice se obično sastoje od više-aluminijske žice s više žila ili čelične-aluminijske žice. Pogodni za vanjske primjene visokog napona, mogu apsorbirati mehaničko naprezanje uzrokovano termičkim širenjem i kontrakcijom i obično se koriste za veze između generatora i opreme u trafostanici.
 

 

Zatvorene sabirnice su sistemi sabirnica koji u potpunosti zatvaraju provodnike unutar kućišta. Široko se koriste u generatorskim setovima-velikih kapaciteta i važnim čvorovima za prijenos i distribuciju energije, te predstavljaju važan smjer razvoja za moderne sabirničko električne sisteme.

 

1. Klasifikacija zatvorenih sabirnica

Na osnovu materijala kućišta, mogu se podijeliti na sabirnice sa plastičnim-sabirnicama i metalnim-sabirnicama.

 

Na osnovu strukture-do-fazne strukture, mogu se podijeliti na ne-fazno-razdvojene, fazno-odvojene i fazno-razdvojene zatvorene sabirnice. Među njima, fazno{7}}razdvojene zatvorene sabirnice imaju nezavisno metalno kućište za svaki fazni provodnik, nudeći najveću sigurnost i pouzdanost.

 

2. Strukturni sastav fazno-razdvojenih zatvorenih sabirnica

Fazno{0}}odvojene zatvorene sabirnice se obično sastoje od strujnih{1}}provodnika, potpornih izolatora, zaštitnog kućišta, izolacionih uređaja za brtvljenje, dilatacionih spojeva i priključnog hardvera. Šuplje aluminijumske konstrukcije se obično koriste za strujne{3}}provodnike kako bi se smanjio efekat kože; vodeno hlađenje se može koristiti za povećanje kapaciteta struje-pod ultra-uslovima visoke struje.

 

3. Tehničke karakteristike fazno-razdvojenih zatvorenih sabirnica

Fazno{0}}odvojene zatvorene konstrukcije značajno smanjuju rizik od kratkih spojeva{1}}na{2}}faze i poboljšavaju radnu sigurnost. Istovremeno, efekat zaštite metalnog kućišta u velikoj meri smanjuje spoljna magnetna polja i stvaranje toplote od čeličnih komponenti, smanjujući gubitke u sistemu. Ova struktura je idealno prilagođena za velike-snage, visoke-pouzdanosti Power Bar BusBar aplikacije.

 

Njegovi nedostaci uključuju veću potrošnju materijala i troškove proizvodnje, te potencijalno ograničenje trenutnog-nosivog kapaciteta ako je dizajn odvođenja topline neadekvatan.

 

 

Izolirane sabirnice se sastoje od provodnika, integralnog izolacijskog sloja i zaštitne konstrukcije. Provodnici su u potpunosti obloženi izolacionim materijalom, što predstavlja visoko integrisan sistem sabirnica.

 

Izolirane sabirnice posjeduju pune karakteristike izolacije, a razmak između faza-od-faze više nije ograničen nivoima napona, što značajno smanjuje prostor za instalaciju. To ih čini idealnim za kompaktne trafostanice, podzemne trafostanice i željezničke tranzitne sisteme.

 

Njegov modularni način povezivanja čini instalaciju fleksibilnijom, omogućavajući prilagođavanja na osnovu uslova na lokaciji i izbjegavajući trenutne probleme s neravninama uzrokovanim više paralelnih kablova. Ovo predstavlja značajan pravac razvoja modernih 3-faznih sabirničkih sistema.
 

 

Sa razvojem novih izvora energije, električnih vozila, skladištenja energije i velikih data centara, postavljaju se veći zahtjevi za trenutni-nosivi kapacitet, sigurnost i pouzdanost sistema sabirnica. Bilo tradicionalnoElektrične bakrene sabirniceili visoko integrisane zatvorene i izolovane sabirnice, postale su nezamjenjive ključne komponente u sistemima jake struje-.

 

Iz perspektive sistemske integracije, sabirnice nisu samo provodne jedinice već i ključni strukturalni nosači za povezivanje opreme, optimizaciju rasporeda i poboljšanje efikasnosti sistema. Posjeduju nezamjenjivu inženjersku vrijednost u oblastima jakih{1}}priključaka i distribucije električne energije.