부스바 절연재 선택 방법: 35kV용 에폭시 수지, EPDM 또는 PTFE?

일상적인 공장 테스트를 통과한 부스바는 절연 화합물이 잘못된 역할에 맞춰지면 여전히 작동하지 않을 수 있습니다. 온도가 가장 명확한 예입니다. 연속 130°C 등급의 주조물은 제철소에서 경화되고 균열이 발생하지만 동일한 부스바는 변전소에서 수십 년 동안 편안하게 유지됩니다. 부스바 단열재를 선택하는 것은 쇼핑 활동이 아니라 일치하는 활동입니다.

짧은 대답이 먼저입니다. 35kV 이하의 경우 세 가지 재료가 거의 모든 것을 커버합니다. 완전 절연된 관형 부스바 프로젝트: 견고하고 기계적인 작업을 위한 에폭시 수지 주조; 유연한 실외 및 진동이 심한 경로를 위한 EPDM 실리콘 고무; 고온 또는 화학적으로 공격적인 영역을 위한 PTFE. 벽 두께, 연면 거리 및 지지 간격은 전압 등급, 환경 및 고장 전류에 따라 결정됩니다.

실제로 비교할 4가지 부스바 절연재

대부분의 프로젝트에서는 아래 옵션 중 두세 가지를 선택합니다. 이 표는 실제적인 차이점을 보여줍니다. 그 뒤의 메모는 각각이 어디에서 분해되는지 설명합니다.

일반적인 비교 값 공급업체의 형식 테스트 보고서와 비교하여 최종 수치를 확인합니다.
단열재	일반적인 전압 사용	지속적인 온도	주요강점	최적의 핏	주요 위험
진공 주조 에폭시 수지	최대 35kV	-40~130°C	견고하고 높은 기계적 강도	변전소, 길고 견고한 주행, 높은 고장 전류	공극 또는 주조 불량으로 인해 부분 방전이 발생합니다. 수리는 교체를 의미합니다
EPDM 실리콘 고무	최대 40.5kV	-50~150°C	유연성, UV 및 내오존성	풍력 타워, 해안 현장, 진동 구조물	더 낮은 강성; 더 가까운 지지 간격이 필요함
PTFE	최대 35kV and above	-60~260°C	화학적으로 불활성, 낮은 유전 상수	화학 공장, 용광로 구역, 좁은 공간	최고 비용; 클램프 아래의 차가운 흐름
열수축, PE 또는 PVC	주로 최대 1kV	-20~105°C	저렴한 비용, 빠른 설치	저전압 버스웨이 및 제어 패널	실외 추적 저항이 약함

에폭시 수지 주조: 강체 실행의 기본값

진공 주조 에폭시 수지는 관형 버스바 단열재의 주력 제품입니다. 도체는 금형 중앙에 위치하며 공극을 제거하기 위해 수지가 진공 상태에서 주조되고 그 결과 단락력을 킬로뉴턴 단위로 측정할 때 중요한 기계적 특성을 지닌 견고한 자체 지지 쉘이 생성됩니다. 그 한계도 마찬가지로 명확합니다. 약 130°C를 초과하는 열 순환, 부분 방전을 일으키는 열악한 주조 관행, 일반적으로 전체 섹션을 교체해야 하는 수리 등입니다. 프로세스 제어는 복합 데이터시트 그 이상을 결정합니다.

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전압 등급에 따라 최소 절연 두께 설정

전압은 구매자가 종종 혼동하는 두 가지 숫자, 즉 유전 강도와 연면 거리를 결정합니다. 유전 강도는 kV/mm 단위로 측정되는 재료 특성입니다. 크리피지는 위상과 접지 사이에서 밀리미터 단위로 측정된 기하학적 결정입니다. 실내 및 건조하고 연면거리가 제한 요인이 되는 경우는 거의 없습니다. 해안에서는 먼지가 많거나 습도가 높은 경우가 일반적입니다.

최대 1 kV: 버스웨이 및 버스바 트렁킹. 압출 또는 열수축 단열재는 일반적이며 습기가 많은 스위치실과 설치 손상으로 인해 대부분의 고장이 발생합니다.
3kV ~ 35kV: 주조 에폭시, EPDM 고무 및 PTFE가 모두 사용됩니다. 오염 수준과 고도로 인해 연면적 요구 사항이 높아집니다.
35kV 이상: 복합 쉘과 넉넉한 공기 공간이 차지하며 도체 반경과 표면 마감이 절연 재료만큼 중요합니다.

계획 수치에 따라 실내 kV당 약 20~30mm의 연면거리를 허용하고 오염된 환경이나 해안 환경에서는 훨씬 더 많은 연면거리를 허용한 다음 경험 법칙이 아닌 적용 가능한 표준에 따라 확인합니다.

환경과 설치는 데이터시트 그 이상을 결정합니다

전압 정격이 동일한 두 버스바는 위치와 지지 방식에 따라 서로 다른 재료가 필요할 수 있습니다.

야외, 해안 및 진동 경로

EPDM 실리콘 고무는 일반적으로 여기서 실용적인 대답입니다. 이는 약 -50°C ~ 150°C에서 유연성을 유지하고 UV 및 오존에 저항하며 풍력 타워 또는 레일 갠트리가 고정 주행에 가하는 편향을 견딜 수 있습니다. 길이가 길면 단열재가 운송 제약 조건에 따라 구부러지기 때문에 운송하기가 더 쉽습니다. 단점은 강성입니다. 실리콘 절연 부스바는 주조 에폭시보다 더 가까운 지지 간격이 필요하며 클램프가 고무를 끼지 않아야 합니다.

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실내 교환실

캐스트 에폭시는 일반적으로 기계적 측면에서 실내에서 유리하지만 응결 및 해충은 여전히 문제가 됩니다. 엔클로저가 밀봉되었는지 여부와 연면거리 수치가 건조한 방이나 습한 방에 대해 계산되었는지 확인하십시오. 한쪽에서는 괜찮은 설계가 다른 쪽에서는 미미한 경우가 많기 때문입니다.

고온 및 화학적 의무: PTFE가 그 가격을 얻는 곳

PTFE는 에폭시와 대부분의 고무가 빠르게 노화되고 산성 미스트나 용제 증기가 다른 폴리머를 공격하는 공장에서 연속 약 150°C 이상에서 실행 가능한 유일한 옵션이 됩니다. 약 2.1의 유전 상수는 또한 일부 측정 및 인버터 회로에서 중요한 정전 용량을 낮게 유지합니다.

비용은 현실적입니다. PTFE 절연 부스바는 에폭시에 비해 몇 배 더 비쌀 수 있으며, PTFE는 지속적인 클램핑 압력 하에서 냉간 유동하므로 지지대 설계는 부하를 집중시키는 대신 부하를 분산시켜야 합니다. 작업 온도가 150°C보다 약간 높은 경우에는 재료를 전환하는 것보다 더 나은 환기 또는 다른 경로가 더 저렴한지 확인하십시오. 실제로 그렇지 않은 경우에는 건설 세부 사항을 검토하십시오. PTFE 관형 버스바 지정하기 전에.

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테스트 데이터 읽기: 중요한 다섯 가지 숫자

kV/mm 단위의 유전 강도. 두께 계산에 유용하지만 샘플에 공극이 없는 경우에만 의미가 있습니다.
비교 추적 지수(Comparative Tracking Index), 오염 시 표면 추적에 대한 저항성. 600V를 초과하는 값은 실외 및 오염된 서비스에 일반적입니다.
상대 열 지수(Relative Thermal Index)는 재료가 견딜 수 있는 장기간의 온도입니다. 단기 열변형 수치가 아닌 RTI를 요청하세요.
화재 부하가 규제되는 터널, 역 및 상업용 건물과 관련된 가연성 등급 및 글로우 와이어 결과.
주조 품질을 나타내는 최고의 단일 지표인 PC의 부분 방전. 제어된 진공 주조는 정격 전압의 1.5배에서 값을 낮게 유지합니다.

또한 일상적인 테스트와 유형 테스트를 분리하세요. 유형 테스트 보고서는 설계를 입증합니다. 일상적인 테스트는 개별 단위를 증명합니다. 둘 다 배송 전에 사용할 수 있어야 하며 둘 다 동일한 표준을 참조해야 합니다.

오류 전류 및 지원 간격

단락 힘은 피크 전류의 제곱에 비례하므로 50kA 오류는 5kA 오류 힘의 약 100배를 생성합니다. 전기적으로 적절한 절연체라도 지지 간격이 너무 넓은 경우, 특히 유연한 고무 절연체의 경우 기계적으로 파손될 수 있습니다.

설계 결함 수준에서 허용되는 지지 간격을 요청하고 지지 자체를 확인하십시오(인서트 스레드 크기, 인서트 재료 및 지지 표면 위의 연면 거리). 황동 인서트는 연강보다 나사 박리에 대한 저항력이 더 뛰어나며, 다중 극 지지 블록은 장기적으로 개별 스탠드오프 절연체보다 위상 간격을 더 정확하게 유지합니다.

비용, 리드 타임 및 조달 위험

절연은 일반적으로 완전 절연 버스바 섹션 비용의 큰 부분을 차지하므로 재료 선택에 따라 대부분의 구매자가 예상하는 것보다 예산이 더 많이 이동됩니다. 세 가지 위험은 가격을 책정할 가치가 있습니다.

두 개의 인용문은 둘 다 "에폭시 수지"라고 말할 수 있고 하나는 훨씬 낮은 RTI의 제제를 사용하기 때문에 화합물 등급을 대체합니다.
즉각적인 고장이 아닌 부분 방전으로 나타나는 작은 벽 두께.
특수 불소중합체 소재를 사용하면 고정된 시운전 날짜에 비해 몇 주가 추가될 수 있으므로 PTFE 리드 타임이 길어집니다.

주문 후 견적을 요청하지 말고, 견적에 대한 복합 등급, 유형 테스트 참조 및 정기 테스트 보고서를 요청하십시오.

실용적인 선택 순서

시스템 전압, 최고 연속 주변 온도 및 설계 오류 전류를 수정합니다.
실내 또는 실외, 오염 수준, 염분 또는 화학 물질 노출, 고도, 응결 등 환경을 정의합니다.
경로 길이, 진동 및 사용 가능한 지지점을 기준으로 강성 또는 유연성을 결정합니다.
두 가지 재료를 선정한 다음 실제 작업에서 연면 거리, RTI 및 CTI를 비교하십시오.
지지 시스템, 삽입 재료 및 결함 수준에 대한 허용 간격을 확인하십시오.
주문하기 전에 형식 테스트, 일반 테스트 및 복합 등급을 서면으로 확인하십시오.

FAQ

옥외에서 에폭시 수지 단열재를 사용할 수 있습니까?

예. 진공 주조 에폭시는 연면 거리가 오염 수준에 적합하고 표면이 물을 흘리는 경우 최대 35kV의 실외에서 널리 사용됩니다. UV가 제한 요인인 경우는 거의 없습니다. 오염 및 열 순환이 있습니다.

실리콘 고무 절연은 에폭시보다 약합니까?

전기적으로 약하지 않고 더 부드럽습니다. 실리콘 절연 버스바는 결함이 있는 경우 더 많이 휘어지고 더 가까운 지지 간격이 필요하기 때문에 차이는 기계적으로 나타납니다.

단열재 비용은 얼마나 추가되나요?

폭넓은 확산을 기대합니다. 열수축이 가장 저렴하고 주조 에폭시가 중간에 위치하며 PTFE는 동일한 길이에 대해 에폭시 수치의 몇 배에 달할 수 있습니다. 연속 150°C 이상에서는 PTFE와 경로 재설계 간의 실제 비교가 이루어집니다.

요청할 때 가장 유용한 문서는 무엇입니까?

정격 전압의 1.5배에서 부분 방전 값을 갖는 동일한 설계 및 절연 등급에 대한 형식 테스트 보고서입니다. 이는 어떤 데이터시트보다 장기적인 신뢰성에 대해 더 많은 것을 알려줍니다.

부스바 절연재 선택은 전압, 온도, 환경 및 고장 전류의 4가지 입력으로 결정됩니다. 이를 일치시키고 형식 테스트 데이터로 검증한 후 화합물 등급을 서면으로 지정합니다. 견적에서 가장 저렴해 보이는 재료는 20년의 열 순환을 견디는 재료가 아닙니다.

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