বাসবার বর্তমান রেটিং কীভাবে গণনা করবেন: ব্যবহারিক সূত্র এবং ডিরেটিং গাইড

সাম্প্রতিক একটি 400 V সুইচবোর্ড আপগ্রেডে, একজন ঠিকাদার জিজ্ঞাসা করেছিলেন কেন একটি 50 × 10 মিমি তামার বাসবার যা একটি 1000 A অঙ্কনে সূক্ষ্ম দেখায় একটি বন্ধ কিউবিকেলের ভিতরে 78°C তাপমাত্রায় চলছে৷ বাসবারটি মৌলিক সূত্র দ্বারা ছোট করা হয়নি, কিন্তু গণনা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, ঘেরের ধরন এবং সমান্তরাল বারগুলির নৈকট্যকে উপেক্ষা করেছিল। সংক্ষিপ্ত উত্তর: বাসবার বর্তমান রেটিং একটি একক সংখ্যা নয় যা আপনি একটি টেবিল থেকে পড়েন। এটি একটি তাপীয় গণনার ফলাফল যা উপাদান, ক্রস-সেকশন এবং অনুমোদিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে শুরু হয়, তারপরে প্রকৃত ইনস্টলেশন অবস্থার জন্য সামঞ্জস্য করা হয়। আপনি যদি সংগ্রহ বা টাইপ পরীক্ষার জন্য একটি প্রতিরক্ষাযোগ্য রেটিং প্রয়োজন হয়, নকশার অংশ হিসাবে প্রতিটি derating ফ্যাক্টর বিবেচনা করুন, একটি পরবর্তী চিন্তা না.

মূল সূত্র: ক্রস-সেকশন দিয়ে শুরু করুন, তারপর ডেরেট করুন

বেশিরভাগ IEC এবং DIN-ভিত্তিক গণনা একটি পাওয়ার-আইন সম্পর্ক দিয়ে শুরু হয়। একটি আয়তক্ষেত্রাকার বারের জন্য, স্থির-স্থিতির বর্তমান রেটিংটি I = K × A^0.62 × ΔT^0.5 হিসাবে অনুমান করা যেতে পারে, যেখানে A হল mm² এ ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, ΔT হল কেলভিনের পরিবেষ্টনের উপরে অনুমোদিত তাপমাত্রা বৃদ্ধি, এবং K হল একটি উপাদান এবং পৃষ্ঠের ধ্রুবক। এটি DIN 43671 ফর্ম। এটি প্রতিটি জ্যামিতির জন্য সঠিক নয়, তবে এটি প্রাথমিক আকার নির্ধারণ এবং বিক্রেতার ডেটা পরীক্ষা করার জন্য যথেষ্ট কাছাকাছি।

উদাহরণস্বরূপ, A = 500 mm² (50 × 10 mm) এবং ΔT = 55 K সহ একটি তামার বার স্থির বাতাসে প্রায় 1250 A গণনা করতে পারে। অ্যালুমিনিয়ামের একই ক্রস-সেকশন মোটামুটি 20-25% কম হবে কারণ অ্যালুমিনিয়ামের উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং নিম্ন তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ যখন একটি প্রকল্প তামা থেকে অ্যালুমিনিয়ামে ডিজাইনের দেরিতে পরিবর্তিত হয়। আপনি সহজভাবে উপকরণ অদলবদল করতে পারবেন না এবং একই রেটিং রাখতে পারবেন না।

সূত্রটিও অনুমান করে যে বারটি বিচ্ছিন্ন। একটি বাস্তব বাসবার সিস্টেমে, বারগুলি ঘেরে মাউন্ট করা হয়, ইনসুলেটর দ্বারা সমর্থিত এবং প্রায়শই সমান্তরালভাবে চলে। এই অবস্থাগুলি তাপ উত্পাদন এবং তাপ অপচয় উভয়ই পরিবর্তন করে। একটি গণনা যা A এবং ΔT এ থামে সেটি একটি শুরু বিন্দু, চূড়ান্ত উত্তর নয়।

আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ ম্যাগনেসিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় টিউবুলার বাস বার UHV টিউবুলার বাসবার বিকল্পগুলি পর্যালোচনা করুন যেখানে খাদ, প্রোফাইল এবং বাস্তব ইনস্টলেশন শর্তগুলি কেবল ক্রস-বিভাগীয় এলাকার বাইরে বর্তমান রেটিংকে প্রভাবিত করে। পণ্য দেখুন →

উপাদান এবং জ্যামিতি সংখ্যার চেয়ে বেশি বিষয়

একই ক্রস-সেকশন সহ দুটি বাসবার আকৃতি, আকৃতির অনুপাত এবং পৃষ্ঠের ফিনিশের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন বর্তমান রেটিং থাকতে পারে। একটি সমতল দণ্ডে বৃত্তাকার টিউবের চেয়ে প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের বেশি পৃষ্ঠতল থাকে, তাই এটি তাপকে ভিন্নভাবে ছড়িয়ে দেয়। বৃহত্তর ব্যাসের একটি টিউবুলার বাসবার একই ক্রস-বিভাগীয় এলাকায় বেশি কারেন্ট বহন করতে পারে কারণ ঘেরটি বেশি। এই কারণে শুধুমাত্র mm² তুলনা করা বিভ্রান্তিকর।

কপার বনাম অ্যালুমিনিয়াম: গণনায় কী পরিবর্তন হয়

কপারের 20°C তাপমাত্রায় প্রায় 1.72 × 10⁻⁸ Ω·m প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যেখানে অ্যালুমিনিয়াম প্রায় 2.82 × 10⁻⁸ Ω·m। এটি একটি 64% পার্থক্য। একই স্রোতের জন্য, অ্যালুমিনিয়াম আরও তাপ উৎপন্ন করে। একই তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেতে, আপনার মোটামুটি 25-30% বেশি অ্যালুমিনিয়াম ক্রস-সেকশন, বা কম পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, বা ভাল বায়ুচলাচল প্রয়োজন। IEC 61439 সমাবেশগুলিতে, নকশা যাচাইকরণের জন্য অবশ্যই প্রকৃত কন্ডাকটর উপাদান এবং নিরোধকের তাপমাত্রা সীমার জন্য অ্যাকাউন্ট করা আবশ্যক।

উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে স্কিন ইফেক্ট এবং প্রক্সিমিটি ইফেক্ট

50 Hz এ, 50 মিমি বারে ত্বকের প্রভাব শালীন, তবে এটি শূন্য নয়। বৃহত্তর বার বা উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য, পৃষ্ঠের দিকে বর্তমান ভিড়, কার্যকর প্রতিরোধের বৃদ্ধি। সমান্তরাল বারগুলির মধ্যে প্রক্সিমিটি প্রভাব এটিকে আরও খারাপ করে তোলে। সমান্তরাল বারের জন্য একটি সাধারণ নিয়ম হল যে দুটি বার দ্বিগুণ রেটিং দেয় না; ব্যবধানের উপর নির্ভর করে 1.6 থেকে 1.8 গুণ একক-বারের রেটিং আশা করুন। তিনটি বার 2.2 থেকে 2.5 বার দিতে পারে। এই গুণকগুলি গণনার বিকল্প নয়, তবে তারা ব্যাখ্যা করে কেন নেমপ্লেট রেটিংগুলি প্রায়শই রক্ষণশীল দেখায়।

Epoxy রজন ঢালাই নলাকার বাস বার পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, ঘেরের ধরন এবং উচ্চতা থেকে বিচ্ছিন্নতা লক্ষ্য করে উত্তাপযুক্ত মাঝারি/উচ্চ-ভোল্টেজ রানের জন্য এই ইপোক্সি-কাস্ট টিউবুলার বাসবারটি বিবেচনা করুন। পণ্য দেখুন →

ডিরেটিং ফ্যাক্টর: যেখানে রিয়েল রেটিং কমে যায়

একটি গণনাকৃত রেটিং এবং একটি বাস্তব ইনস্টলেশনের মধ্যে সবচেয়ে বড় ব্যবধান হল ডিরেটিং। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা প্রথম ফ্যাক্টর। 40°C পরিবেষ্টিত একটি বার 55°C তাপমাত্রায় 80-85% কারেন্ট বহন করতে পারে। ঘেরের ধরনও গুরুত্বপূর্ণ: একটি বায়ুচলাচল ঘের 90% উন্মুক্ত-এয়ার রেটিং অনুমোদন করতে পারে, যখন একটি সিল করা ঘের এটিকে 70% বা তার কম করতে পারে। 2000 মিটারের উপরে উচ্চতা বাতাসের ঘনত্ব এবং শীতলতা হ্রাস করে, তাই অতিরিক্ত ডিরেটিংয়ের প্রয়োজন হতে পারে।

নীচের সারণীটি সাধারণ সমন্বয়গুলিকে সংক্ষিপ্ত করে৷ প্রস্তুতকারকের টাইপ টেস্ট বা প্রজেক্ট-নির্দিষ্ট থার্মাল স্টাডির প্রতিস্থাপন হিসাবে নয়, বিবেক পরীক্ষা করার জন্য এটি ব্যবহার করুন।

লক্ষ্য করুন যে টেবিলটি রেঞ্জ দেয়, সঠিক মান নয়। কারণ হল যে বাসবারের রেটিং নির্দিষ্ট ঘের, বার স্পেসিং, বায়ুচলাচল খোলার উপর নির্ভর করে এবং বারগুলি আঁকা বা খালি কিনা। একটি কালো রঙের বার একটি বেয়ার বারের চেয়ে শীতল হতে পারে কারণ এটি তাপকে ভালভাবে বিকিরণ করে, তবে পেইন্ট ডাইলেক্ট্রিক কর্মক্ষমতাকেও প্রভাবিত করতে পারে। এটি নিরোধক সিস্টেমের জন্য একটি ট্রেড-অফ, শুধু কন্ডাক্টর নয়।

একটি ধাপে ধাপে গণনার উদাহরণ

ধরুন আপনাকে একটি 400 V সুইচবোর্ডে একটি 1000 A লো-ভোল্টেজ বাসবার যাচাই করতে হবে। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা 35°C, ঘেরটি বায়ুচলাচল করা হয় এবং নকশাটি সর্বাধিক কন্ডাক্টর তাপমাত্রা 105°C এর অনুমতি দেয়। এটি ΔT = 70 K দেয়। আপনি একটি একক তামার বার ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছেন, 50 × 10 মিমি।

1. ক্রস-বিভাগীয় এলাকা গণনা করুন: A = 50 × 10 = 500 mm²।
2. I = K × A^0.62 × ΔT^0.5 থেকে বেস রেটিং অনুমান করুন। স্থির বাতাসে তামার জন্য, K মোটামুটি 7.5 যখন A mm² এবং ΔT হয় K তে। I = 7.5 × 500^0.62 × 70^0.5। 500^0.62 ≈ 45.5, 70^0.5 ≈ 8.37। I ≈ 7.5 × 45.5 × 8.37 ≈ 2850 A. এটি 1000 A প্রয়োজনীয়তার চেয়ে বেশি, যা স্বাভাবিক কারণ সূত্রটি উন্মুক্ত বায়ু এবং 70 K বৃদ্ধি অনুমান করে।
3. ঘের এবং বায়ুচলাচল derating প্রয়োগ করুন. একটি বায়ুচলাচল ঘের জন্য, 0.85 ব্যবহার করুন. I ≈ 2850 × 0.85 ≈ 2420 A.
4. পরিবেষ্টিত সংশোধন প্রয়োগ করুন। যদি বেস অ্যাম্বিয়েন্ট 40°C হয় এবং প্রকৃত 35°C হয়, তাহলে সংশোধনটি ছোট: (105-35)/(105-40) = 70/65 = 1.08। কিন্তু যদি প্রকৃত পরিবেষ্টন 45°C হয়, তাহলে অনুমোদনযোগ্য বৃদ্ধি হবে 60 K, এবং রেটিং প্রায় (60/70)^0.5 ≈ 0.93 কমে যাবে। I ≈ 2250 A.
5. শর্ট-সার্কিট সহ্য করার চেক করুন। বর্তমান রেটিং মাত্র অর্ধেক গল্প. বারটিকে অবশ্যই সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট 1 সেকেন্ডের জন্য অনুমোদিত তাপমাত্রা অতিক্রম না করে বেঁচে থাকতে হবে। তামার জন্য, adiabatic চেক প্রায়ই S ≥ I_sc × √t/k হয়, যেখানে k তামার জন্য প্রায় 143। একটি 1000 A বার একটি 50 kA ফল্টের জন্য স্বাভাবিক কারেন্টের চেয়ে বড় ক্রস-সেকশনের প্রয়োজন হতে পারে।

এই উদাহরণে, বারটি 1000 A-এর জন্য তাপগতভাবে পর্যাপ্ত, কিন্তু চূড়ান্ত নির্বাচন এখনও ভোল্টেজ ড্রপ, সাপোর্ট স্পেসিং এবং শর্ট-সার্কিট ফোর্সের উপর নির্ভর করে। একটি সাধারণ ভুল হল সাধারণ কারেন্টের জন্য বারটিকে মাপ করা এবং তারপরে আবিষ্কার করা যে সাপোর্ট ইনসুলেটরগুলি পিক ফল্ট ফোর্স পরিচালনা করতে পারে না। এটি একটি সংগ্রহের ঝুঁকি: পরে বারের আকার পরিবর্তন করা পুরো বাসওয়ে লেআউটকে প্রভাবিত করতে পারে।

কম-ভোল্টেজ বিতরণের জন্য উচ্চ-ঘনত্ব কমপ্যাক্ট বাসওয়ে 0.4 kV ডিস্ট্রিবিউশনের জন্য, এই কমপ্যাক্ট কাস্ট-রজন বাসওয়ে কমপ্যাক্ট ফুটপ্রিন্ট এবং ইনসুলেশন সহ উচ্চ কারেন্ট সমর্থন করে, যখন ফল্ট-ফোর্স এবং ভোল্টেজ-ড্রপ চেক এখনও নির্বাচন পরিচালনা করে। পণ্য দেখুন →

রেটিং চূড়ান্ত করার আগে ফিল্ড চেক করুন

গণনা প্রয়োজন, কিন্তু তারা যথেষ্ট নয়। আপনি একটি বাসবার রেটিং অনুমোদন করার আগে, নিম্নলিখিত পরীক্ষা করুন:

• জয়েন্টগুলোতে টর্ক এবং যোগাযোগের চাপ। একটি আলগা জয়েন্ট স্থানীয় তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে 10-20 K যোগ করতে পারে এমনকি বারটি নিজেই সঠিকভাবে আকারে থাকলেও।
• সমর্থন ব্যবধান. দীর্ঘ অসমর্থিত স্প্যান 50 Hz এ কম্পন করতে পারে এবং কন্ডাকটর বা ইনসুলেটরকে ক্লান্ত করে দিতে পারে।
• লোড পরীক্ষার পরে তাপীয় ইমেজিং। একটি গরম জয়েন্ট বা একটি অন্তরক কাছাকাছি একটি গরম স্থান একটি সমস্যা নির্দেশ করে যে হিসাব ক্যাপচার করা হয়নি।
• ক্লিয়ারেন্স এবং ক্রিপেজ দূরত্ব। ইনসুলেশন সিস্টেম ভোল্টেজ সহ্য করতে না পারলে রেটিংটি বৈধ নয়।
• ডকুমেন্টেশন। গণনা অনুমান, ডিরেটিং ফ্যাক্টর এবং পরীক্ষার রিপোর্ট রাখুন। যদি একজন পরামর্শদাতা বা পরিদর্শক রেটিং এর ভিত্তিতে জানতে চান, তাহলে আপনাকে তা দেখাতে হবে।

মাঝারি- এবং নিম্ন-ভোল্টেজ বাসওয়েগুলির জন্য, সমাবেশের মান IEC 61439-1 এবং IEC 61439-6 (বাসওয়ে) পরীক্ষা বা গণনার মাধ্যমে ডিজাইন যাচাইকরণ প্রয়োজন। একটি কাস্টম ডিজাইনের জন্য একা একটি গণনা গ্রহণ করা যেতে পারে, তবে ফলাফলের দায়িত্ব প্রস্তুতকারকের উপর থাকে। আপনি যদি সরবরাহকারীদের তুলনা করছেন, তাহলে টাইপ টেস্ট রিপোর্ট এবং ডিরেটিং অনুমানের জন্য জিজ্ঞাসা করুন, শুধুমাত্র ক্যাটালগ পরিচ্ছন্নতা নয়। এছাড়াও আপনি আমাদের গাইড পড়তে পারেন মাঝারি এবং কম ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক বাস বার নির্বাচন করা আরও নির্বাচনের মানদণ্ডের জন্য।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

আমি কি তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের জন্য একই সূত্র ব্যবহার করতে পারি?

আপনি একই ফর্ম ব্যবহার করতে পারেন, কিন্তু K এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা ভিন্ন। একই বর্তমান এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য অ্যালুমিনিয়ামের প্রায় 25-30% বেশি ক্রস-সেকশন প্রয়োজন। নির্দিষ্ট খাদ এবং মেজাজের জন্য সর্বদা প্রস্তুতকারকের ডেটা পরীক্ষা করুন।

10°C বৃদ্ধি বাসবারের প্রশস্ততা কতটা কমিয়ে দেয়?

এটি ভিত্তি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। যদি আপনি ইতিমধ্যেই নিরোধক সীমার কাছাকাছি থাকেন, তাহলে 10 K বৃদ্ধি রেটিং 5-10% কমাতে পারে। বার হালকাভাবে লোড করা হলে, প্রভাব ছোট হয়। সবচেয়ে নিরাপদ পদ্ধতি হল সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সাথে গণনা করা, গড় নয়।

কেন সমান্তরাল বার রেটিং দ্বিগুণ না?

প্রক্সিমিটি ইফেক্ট, অসম কারেন্ট শেয়ারিং, এবং বারের মধ্যে ঠাণ্ডা করার জন্য পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল কমে যাওয়ার কারণে। দুটি বার সাধারণত একক-দণ্ডের 1.6-1.8 গুণ দেয় এবং তিনটি বার প্রায় 2.2-2.5 গুণ দেয়। শুধুমাত্র অনুমান হিসাবে এই ব্যবহার করুন.

আমি কি মান উল্লেখ করা উচিত?

বাসবার অ্যাম্প্যাসিটি গণনার জন্য, DIN 43671 ব্যাপকভাবে ইউরোপে ব্যবহৃত হয়। সমাবেশগুলির জন্য, IEC 61439-1 এবং IEC 61439-6 প্রযোজ্য। উত্তর আমেরিকায়, IEEE 605 এবং NEC আর্টিকেল 368 সাধারণ রেফারেন্স। যদি প্রকল্পটি একটি নির্দিষ্ট দেশে হয়, স্থানীয় কোড পরীক্ষা করুন কারণ গ্রহণযোগ্য তাপমাত্রা সীমা এবং ডিরেটিংয়ের নিয়মগুলি আলাদা হতে পারে।

সুতরাং, আপনি কিভাবে বাসবার বর্তমান রেটিং গণনা করবেন? উপাদান এবং ক্রস-সেকশন দিয়ে শুরু করুন, পাওয়ার-আইন সূত্র প্রয়োগ করুন, তারপর প্রতিটি বাস্তব-বিশ্বের ফ্যাক্টর বিয়োগ করুন: পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, ঘের, উচ্চতা, হারমোনিক্স, এবং সমান্তরাল-দণ্ড প্রভাব৷ একটি শর্ট-সার্কিট চেক এবং যেখানে সম্ভব, একটি টাইপ পরীক্ষা বা তাপীয় ইমেজিং দিয়ে ফলাফল যাচাই করুন। আপনি যদি এখনও আপনার প্রকল্পের জন্য সঠিক বার সম্পর্কে অনিশ্চিত হন, আমাদের প্রকৌশলীদের সাথে যোগাযোগ করুন আপনার পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, ফল্ট লেভেল এবং ঘেরের বিবরণ সহ। তারা আপনাকে একটি মোটামুটি গণনাকে একটি রেটিংয়ে পরিণত করতে সাহায্য করতে পারে যা পর্যালোচনা পাস করবে এবং ক্ষেত্রে পারফর্ম করবে৷