Wat is busbar?

Bij elektriciteitsdistributie is een busbar (ook busbar) een metalen strip of staaf, meestal ondergebracht in schakelapparatuur, paneelborden en busway-behuizingen voor lokale stroomverdeling met hoge stroomsterkte. Ze worden ook gebruikt om hoogspanningsapparatuur aan te sluiten op elektrische schakelstations en laagspanningsapparatuur in batterijbanken. Ze zijn over het algemeen niet geïsoleerd en hebben voldoende stijfheid om door geïsoleerde pilaren in de lucht te worden ondersteund. Deze kenmerken zorgen voor voldoende koeling van de geleiders en de mogelijkheid om op verschillende punten af ​​te tappen zonder een nieuwe verbinding te creëren.

· Ontwerp en plaatsing

De materiaalsamenstelling en de doorsnede van de rail bepalen de maximale stroom die deze veilig kan transporteren. Busbars kunnen een dwarsdoorsnede hebben van slechts 10 vierkante millimeter (0,016 vierkante inch), maar elektrische onderstations kunnen metalen buizen gebruiken met een diameter van 50 millimeter (2,0 inch) (2000 vierkante millimeter (3,1 vierkante inch)) of meer als rails . Aluminiumsmelters gebruiken zeer grote stroomrails om tienduizenden ampères naar de elektrochemische cellen te transporteren die aluminium produceren uit gesmolten zouten.

Busbars worden in verschillende vormen geproduceerd, waaronder platte strips, massieve staven en staven, en zijn meestal samengesteld uit koper, messing of aluminium als massieve of holle buizen. Sommige van deze vormen zorgen ervoor dat warmte efficiënter kan worden afgevoerd vanwege hun hoge verhouding tussen oppervlak en dwarsdoorsnede. Het skin-effect maakt 50-60 Hz AC-stroomrails met een dikte van meer dan ongeveer 8 millimeter (0,31 inch) inefficiënt, dus holle of platte vormen komen veel voor in toepassingen met een hogere stroomsterkte. Een holle sectie heeft ook een hogere stijfheid dan een massieve staaf met een equivalent stroomvoerend vermogen, waardoor een grotere overspanning tussen railsteunen in elektrische schakelinstallaties buiten mogelijk is.

Een stroomrail moet voldoende stijf zijn om zijn eigen gewicht te dragen, en krachten die worden opgelegd door mechanische trillingen en mogelijk aardbevingen, evenals geaccumuleerde neerslag bij blootstelling buitenshuis. Bovendien moet rekening worden gehouden met thermische uitzetting door temperatuurveranderingen veroorzaakt door ohmse verwarming en variaties in de omgevingstemperatuur, en magnetische krachten veroorzaakt door grote stromen. Om deze zorgen weg te nemen, werden flexibele busbars ontwikkeld, meestal een sandwich van dunne geleiderlagen. Ze hebben een structureel frame of kast nodig voor hun installatie.

Verdeelborden splitsen de elektrische voeding op in afzonderlijke circuits op één locatie. Busways, of busducts, zijn lange rails met beschermkappen. In plaats van af te takken van de hoofdtoevoer op één locatie, kunnen nieuwe circuits overal langs de busbaan aftakken.

Een stroomrail kan op isolatoren worden ondersteund of in isolatie worden gewikkeld. Ze worden beschermd tegen onbedoeld contact door een metalen geaarde behuizing of door een verhoging buiten normaal bereik.[2] Vermogensneutrale stroomrails kunnen ook worden geïsoleerd, omdat niet kan worden gegarandeerd dat het potentiaal tussen vermogensneutraal en veiligheidsaarding altijd nul is. Aardingsrails (veiligheidsaarding) zijn meestal kaal en worden rechtstreeks met bouten op een metalen chassis van hun behuizing geschroefd. Ze kunnen zijn ingesloten in een metalen behuizing, in de vorm van een buskanaal of busway, bus met gescheiden fase of bus met geïsoleerde fase.

Busbars kunnen met elkaar en met elektrische apparaten worden verbonden door middel van bouten, klemmen of lassen. Verbindingen tussen high-current bussecties hebben vaak nauwkeurig bewerkte bijpassende oppervlakken die verzilverd zijn om de contactweerstand te verminderen. Bij extra hoge spanningen (meer dan 300 kV) in buitenbussen wordt corona-ontlading rond de aansluitingen een bron van radiofrequente interferentie en vermogensverlies, daarom worden speciale aansluitfittingen gebruikt die zijn ontworpen voor deze spanningen.