شینه های مسی یا همان باس بار ها در داخل تابلو برق هایی که جریان بالایی دارند مورد استفاده قرار می گیرند. در این نوشته به بررسی محاسبات جریان عبوری از باس بار های مسی خواهیم پرداخت.
شینه های مسی که معمولا با شکل شمش مسی هستند و در داخل تابلو برق مورد استفاه قرار می گیرند، در سایز های مختلفی ساخته شده و امکان عبور جریان های متفاوتی از خود را دارند. محاسبه میزان مجاز جریان عبوری به صورت استاندارد در INSO 12103-1 توضیح داده شده است ولی بیشتر تولیدکنندگان تابلو برق این محاسبات را در نظر نمی گیرند و فقط با استفاده از جداول موجود اقدام به انتخاب شمش مسی می کنند. در این نوشته به بررسی نحوه محاسبه شمش مسی برای تابلو های برق میپردازیم.
محاسبه جریان شمش مسی در تابلو های برق
عبور جریان از هادی های مسی می تواند باعث افزایش دمای آن ها شود. این نکته مهم را در نظر داشته باشید که این افزایش دما منجر به افزایش دما در اطراف هادی و محفظه تابلو برق خواهد شد. جدول زیر مقدار جریان مجاز عبوری از هر شمش مسی را نمایش می دهد. دمای در نظر گرفته شده در این جدول برای هادی مسی 70 درجه سانتیگراد و برای محیط داخل تابلو 55 درجه سانتی گراد می باشد.
برای مثال شمش مسی 20*5 می تواند در هر خط از خود 175 آمپر عبور دهد و در صورتی که به صورت دوتایی و موازی استفاده شود (اصطلاحا شمش دوبل شود) می تواند در مجموع 325 آمپر از خود عبور دهد. این مقادیر برای شینه های مسی با طول کمتر از 2 متر می باشد و در صورتی که طول آن بیش از 2 متر باشد باید 20% تلفات بیشتری در نظر گرفت. مورد بعدی در مورد طراحی هادی های مسی در داخل تابلو برق این است که دمای هادی نباید بیشتر از 90 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شود. باید در نظر داشت که متناسب با طراحی تابلو، در جریان های بالا ممکن است دمای هادی ها و دمای محیط تابلو برق یکسان نباشد. در این جریان های بالا تلفات جریان های گردابی می تواند قابل توجه باشد که این مقادیر تلفات در جدول بالا گنجانده شده است.
حال اگر داخل محفظه تابلو برق دارای دمای متفاوتی باشد و یا خود هادی دمای بیشینه مجاز کمتر از 90 در جه سانتی گراد داشته باشد، باید ضرایب خاص دمایی برای شینه ها را در نظر بگیریم. جدول زیر این ضرایب را نشان می دهند.
برای فهم بهتر جدول بالا یک مثال میزنیم. فرض کنید جریان مورد نیاز شینه مسی 200 آمپر باشد، دمای داخل محفظه 60 درجه سانتی گراد و دمای مجاز هادی 90 درجه سانتی گراد است. برای پاسخ به این مثال در جدول 1 می توانیم شمش مسی 25*5 با حداقل جریان 213 آمپر را انتخاب کنیم اما در نظر داشته باشید که دمای متفاوتی در مثال ذکر شده است. پس برای تغییر دما به 60 درجه داخلی و دمای هادی 90 درجه مقدار عددی 200 آمپر را بر عدد 1.48 از جدول دوم تقسیم می کنیم. با تقسیم 200/1.48 مقدار جریان 135.1 به دست می آید. حال با استفاده از جدول یک برای مقدار جریان 135 آمپر شمش انتخاب می کنیم که بهترین شمش 20*5 می باشد چون می تواند در هر خط 178 آمپر از خود عبور دهد. البته می توان از دو عدد شمش مسی موازی 20*2 هم استفاده کرد چون مقدار 172 آمپر را از خود عبور می دهند.
مورد بعدی در هادی های مسی داخل تابلو محاسبه تلفات توان در هر متر از این شمش های مسی می باشد. تلفات توان در شمش های مسی می تواند منجر به کاهش سطح ولتاژ شود. همچنینی این تلفات به صورت گرما در داخل محفظه تابلو خود را نشان خواهد داد. در محاسبات دقیق باید میزان تلفات حرارتی مدار های داخل تابلو برق مشخص باشد در غیر این صورت ممکن است در مورد ابعاد محفظه تابلو برق انتخاب های اشتباهی صورت بگیرد. ضریب K3 در جدول شماره یک برای محاسبه میزان تلفات شمش مسی است. برای محاسبه باید از فرمول زیر استفاده کنید.
برای مثال مقدار تلفات توان یک متر از شمش مسی 20*5 در جریان نامی خود یعنی 178 آمپر و دمای 70 درجه سانتی گراد را می توانیم به صورت زیر محاسبه کنیم:
ماشین حساب آنلاین محاسبه شمش مسی
یکی از امکاناتی که در وبسایت گروه فنی مهندسی اوج نیرو وجود دارد، ماشین حساب آنلاین برای محاسبه شمش مسی مورد نیاز در تابلو برق است. در صورتی که داخل تابلو برق شرایط استانداردی برقرار باشد و یا نیاز به محاسبات سریع برای حدس میزان شمش مسی مورد نیاز دارید، می توانید از این ماشین حساب استفاده کنید. معمولا برای اطمینان بیشتر میزان شمش مسی مورد نیاز را یک عدد بالاتر انتخاب می کنند تا در صورت وقوع خطای ماندگار در سیستم شمش های مسی دچار اشکال در عملکرد نشوند.
در نهایت اگر نیاز به محاسبه دقیق شمش مسی دارید و یا نیاز به مشاوره در خصوص تولید تابلو برق دارید می توانید از مشاوره کارشناسان گروه فنی مهندسی اوج نیرو استفاده کنید. امید است با رعایت هر چه بیشتر این استاندارد ها در تابلو های برق به ایمنی بیشتر آنها کمک کنید.
