Шинопровідні системи та відгалужувальні коробки (tap-off units) — IEC 61439-6

Посібник про шинопровідні системи знайомить із принципом закритої, заводського виготовлення шинної провідникової системи як альтернативи кабельній проводці на довгих трасах, а посібник про електродинамічні сили при короткому замиканні шин (IEC 60865-1) розглядає механічне навантаження на самі шини при короткому замиканні. Ця стаття докладніше розглядає специфічний стандарт виготовлення для цього типу системи — IEC 61439-6 — та елемент, який робить систему по-справжньому придатною до використання: відгалужувальну коробку (tap-off unit).

Область застосування IEC 61439-6

IEC 61439-6 є частиною родини стандартів виготовлення низьковольтних розподільних пристроїв IEC 61439 (див. також посібник про панельне виробництво за IEC 61439 у порівнянні зі стандартом на монтаж щодо відмінності між стандартами виготовлення та монтажу загалом) і застосовується спеціально до шинопровідних систем (busbar trunking systems, також званих busways) з номінальною напругою до 1 000 В змінного струму або 1 500 В постійного струму. Стандарт охоплює як системи, призначені для вироблення, передачі, розподілу та перетворення електричної енергії, так і системи для спеціальних застосувань (наприклад, на борту суден, у рейкових транспортних засобах чи для електрообладнання машин).

Прямі секції шинопроводу порівняно з відгалужувальною коробкою

Шинопровідна система складається з двох функціонально різних компонентів, обидва з яких підпадають під IEC 61439-6, але кожен зі своїми вимогами верифікації:

• Прямі секції шинопроводу (плюс кути, трійники, компенсатори розширення) формують сам провідний тракт — стандарт встановлює вимоги, серед іншого, до механічної міцності, стійкості до короткого замикання, підвищення температури при номінальному струмі та ступеня захисту (класу IP) по всій трасі.
• Відгалужувальна коробка (tap-off unit) — це точка, у якій функціональний блок (автоматичний вимикач, розетка, комутаційна група) електрично підключається до безперервних шин, як правило без потреби знеструмлення решти системи для цього. Стандарт розрізняє, серед іншого, стаціонарні відгалужувальні коробки та пересувні відгалужувальні коробки з візковим механізмом, які можуть встановлюватися чи переміщатися у заздалегідь передбачених відгалужувальних отворах уздовж траси.

Чому відгалужувальна коробка є практичним вузьким місцем

Прямі секції шинопроводу відносно легко оцінити: їхня струмонесуча здатність і стійкість до короткого замикання, як правило, ідентичні по всій трасі. На практиці відгалужувальна коробка частіше є вузьким місцем із двох причин:

• Підключення під напругою: у системі з передбаченими відгалужувальними отворами відгалужувальна коробка може встановлюватися чи зніматися при збереженні напруги на шинах — це вимагає внутрішньої конструкції відгалужувальної коробки, що запобігає ненавмисному дотику до струмовідних частин під час монтажу, і є одним із ключових предметів верифікації за IEC 61439-6.
• Перехідний опір у точці відгалуження: контактне з'єднання між відгалужувальною коробкою та безперервною шиною механічно є окремим вузлом (порівнянним із затискними з'єднаннями, розглянутими в посібнику про момент затягування та пружинну шайбу Бельвіля) і тому є потенційним місцем підвищеного перехідного опору та локального нагрівання, якщо контактний тиск відгалужувального механізму з часом знижується.

Практична значущість

Під час оцінювання наявної шинопровідної траси (наприклад, під час періодичної інспекції NEN 3140 чи термографічного обстеження, див. посібник про термографічне обстеження) кожна відгалужувальна коробка заслуговує на індивідуальну увагу: справно працююча шинопровідна траса з однією перегрітою відгалужувальною коробкою часто вказує на зниження контактного тиску саме в цій точці відгалуження, а не на загальну проблему шинопровідної системи. Під час розширення наявної траси новою відгалужувальною коробкою також важливо перевірити, що нова відгалужувальна коробка того самого виробника і типу, що й шинопровідна система, до якої вона підключається — механічна та електрична сумісність між відгалужувальною коробкою і шинопроводом, як правило, специфічна для конкретної системи і не є універсально взаємозамінною між брендами.

Поширені помилки

1. Спроба встановити відгалужувальну коробку іншого бренду чи типу на наявну шинопровідну трасу, припускаючи, що відгалужувальні отвори універсальні — механічна посадка та електричний контактний тиск, як правило, специфічні для конкретної системи.
2. Встановлення чи знімання відгалужувальних коробок під напругою без дотримання процедури виробника, навіть якщо система розрахована на це — неправильно виконана дія все одно може спричинити ненавмисний дотик до струмовідних частин.
3. Перевірка лише прямих секцій шинопроводу під час термографічного обстеження з пропуском відгалужувальних коробок — саме через окреме механічне контактне з'єднання відгалужувальні коробки частіше є джерелом локального перегріву, ніж сама безперервна шинопровідна траса.
4. Ігнорування класу IP шинопровідної траси під час встановлення в запиленому чи вологому середовищі — не кожна шинопровідна система придатна для кожного класу навколишнього середовища, навіть якщо вона з запасом достатня електрично.

Пов'язані матеріали

• Шинопровідні системи
• Електродинамічні сили при короткому замиканні шин (IEC 60865-1)
• Панельне виробництво за IEC 61439 у порівнянні зі стандартом на монтаж
• Термографічне обстеження