اخبار

صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / چگونه میله اتوبوس لوله ای آلیاژ آلومینیوم مناسب را انتخاب کنیم؟

چگونه میله اتوبوس لوله ای آلیاژ آلومینیوم مناسب را انتخاب کنیم؟

نحوه انتخاب باس بار لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم مناسب

مستقیم ترین پاسخ: خود را انتخاب کنید باس بار لوله ای آلیاژ آلومینیوم بر اساس چهار پارامتر اصلی - درجه آلیاژ، قطر بیرونی و ضخامت دیواره، رتبه‌بندی جریان شینه لوله‌ای آلومینیومی و شرایط محیطی محل نصب شما. درستی این چهار مورد، شایع ترین علل خرابی زودرس، اضافه بار حرارتی، و فروپاشی مکانیکی در پست های بیرونی و سازه های انتقال را از بین می برد. این راهنما با داده‌های خاص، مقایسه‌های صنعتی و راهنمایی‌های عملی در هر فاکتوری برای کمک به مهندسان، تیم‌های تدارکات و مدیران پروژه در تصمیم‌گیری‌های آگاهانه توضیح می‌دهد.

چرا میله‌های لوله‌ای آلومینیومی برای نصب‌های ولتاژ بالا انتخاب ارجح هستند؟

باس‌های لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم تا حد زیادی جایگزین فرمت‌های هادی جامد و مسطح در سوئیچ‌خانه‌ها، پست‌ها و سازه‌های انتقال فشار متوسط و بالا شده‌اند. دلایل به خوبی توسط داده های مهندسی پشتیبانی می شود.

یک پروفیل لوله ای توخالی از مواد موثرتر از یک میله جامد با سطح مقطع معادل استفاده می کند. برای یک ظرفیت انتقال جریان معین، یک رسانای لوله‌ای می‌تواند همان عملکرد اثر پوستی را به دست آورد 30-40٪ جرم مواد کمتر در مقایسه با یک میله جامد این به طور مستقیم به کاهش بار ساختاری بر روی عایق‌های نگهدارنده و فولادی دروازه‌ای تبدیل می‌شود - یک مزیت مهم در ترتیبات اتوبوس پست با دهانه طولانی که دهانه‌های 8 تا 15 متر بین پشتیبانی معمولی است.

آلیاژهای آلومینیوم همچنین نسبت استحکام به وزنی را ارائه می دهند که فولاد و مس در سطوح هزینه قابل مقایسه نمی توانند مطابقت داشته باشند. برای کاربردهای خارج از منزل که در معرض باد، بارگذاری یخ و رویدادهای لرزه ای قرار دارند، این عملکرد مکانیکی صرفاً یک راحتی نیست - یک الزام ایمنی سازه است. سطح مقطع لوله ای مدول مقطع و ممان اینرسی بالایی را به ازای واحد وزن فراهم می کند و دهانه های طولانی تری را بدون افتادگی بیش از حد یا خستگی ناشی از ارتعاش در نقاط اتصال گیره ممکن می کند.

مقاومت در برابر خوردگی مزیت عملی دیگر است. لایه اکسید طبیعی روی سطوح آلیاژ آلومینیوم حفاظت کافی را در اکثر محیط های جوی فراهم می کند. در محیط های ساحلی یا به شدت صنعتی، آندایزینگ یا عملیات سطحی ویژه را می توان برای افزایش طول عمر بیشتر از آن مشخص کرد. 30 سال با تعمیر و نگهداری معمول

آشنایی با درجه های آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در میله های اتوبوس لوله ای

همه آلیاژهای آلومینیوم در کاربردهای باس بار عملکرد یکسانی ندارند. انتخاب درجه آلیاژ بر هدایت الکتریکی، استحکام کششی، جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی تنشی تأثیر می گذارد. سه سری آلیاژی که معمولاً برای کاربردهای میله لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم مشخص شده‌اند، سری‌های 1xxx، 6xxx و سری‌های کمتر رایج 5xxx هستند.

آلیاژ 1350 (Al 99.5% — سری 1xxx)

آلیاژ 1350-H14 یا H19 درجه استاندارد هادی الکتریکی است. این شامل حداقل است 99.5٪ آلومینیوم و رسانایی الکتریکی تقریباً به دست می آورد 61٪ IACS (استاندارد بین المللی مس آنیل شده). استحکام کششی متوسط است - معمولا 95-130 مگاپاسکال بسته به خلق و خو - که استفاده از آن را به دهانه های کوتاه تر یا کاربردهایی که در آن بارهای ساختاری متوسط هستند محدود می کند. مزیت اصلی آن حداکثر رسانایی در واحد سطح مقطع است که آن را به آلیاژ ارجح در هنگام به حداقل رساندن تلفات مقاومتی هدف اصلی طراحی تبدیل می کند.

آلیاژ 6061 و 6063 (Al-Mg-Si — سری 6xxx)

آلیاژهای سری 6xxx پرکاربردترین گروه برای کاربردهای باس بار ساختاری هستند. آلیاژ 6061-T6 استحکام کششی را ارائه می دهد 260-310 مگاپاسکال و قدرت تسلیم تقریبا 240-276 مگاپاسکال ، در حالی که هدایت الکتریکی اطراف را حفظ می کند 43٪ IACS . آلیاژ 6063-T6 استحکام کمی کمتر (استحکام کششی ~ 205-240 مگاپاسکال) اما رسانایی بالاتر (~53٪ IACS) و قابلیت اکسترودپذیری عالی را ارائه می دهد که آن را به انتخاب مطلوب برای پروفیل های لوله ای پیچیده تبدیل می کند.

در اکثر پروژه های باس بار پست، 6063-T6 عملی ترین تعادل را بین عملکرد الکتریکی و ظرفیت باربری مکانیکی ایجاد می کند. همچنین با استفاده از فرآیندهای MIG یا TIG که برای اتصالات میدانی و حلقه‌های انبساط حیاتی است، جوش‌پذیری خوبی از خود نشان می‌دهد.

آلیاژ 6101 (Al-Mg-Si - ساختاری با رسانایی بالا)

آلیاژ 6101-T61 یا T64 به طور خاص برای کاربردهای هادی باس الکتریکی که در آن به استحکام مکانیکی و رسانایی بالای 55٪ IACS نیاز است، توسعه یافته است. به دست می آورد 55-57٪ IACS با مقاومت کششی تقریباً 220-260 مگاپاسکال . این آلیاژ اغلب برای سیستم‌های باس ژنراتور با جریان بالا و ساختارهای اتوبوس پست پست با ظرفیت بالا مشخص می‌شود که در آن نه رسانایی و نه عملکرد ساختاری نمی‌تواند به طور قابل‌توجهی به خطر بیفتد.

رتبه بندی جریان شینه لوله ای آلومینیومی: نحوه اندازه گیری صحیح

درجه جریان شینه لوله‌ای آلومینیومی با توانایی رسانا برای دفع گرمای تولید شده توسط تلفات مقاومتی (I²R) بدون تجاوز از حداکثر دمای مجاز هادی - معمولاً تعیین می‌شود. 90 درجه سانتیگراد برای میله های اتوبوس آلومینیومی دارای رتبه پیوسته مطابق با استانداردهای IEC 62271 و ANSI/IEEE.

رتبه بندی فعلی به متغیرهای زیر بستگی دارد:

  • قطر خارجی (OD) و ضخامت دیوار - با هم سطح مقطع و مساحت سطح را برای اتلاف گرما مشخص می کنند.
  • رسانایی آلیاژ در %IACS
  • دمای محیط (مرجع استاندارد: 40 درجه سانتی گراد برای IEC، 25 درجه سانتی گراد برای IEEE )
  • تشعشع خورشیدی (برای میله های اتوبوس افقی در فضای باز قابل توجه است)
  • سرعت باد (سرد شدن همرفتی را افزایش می‌دهد؛ معمولاً در فرض 0.6 m/s تا 1.0 m/s برای رتبه بندی محافظه کارانه در فضای باز)
  • جهت رسانا (افقی در مقابل عمودی بر همرفت طبیعی تاثیر می گذارد)

به عنوان یک مرجع عملی، جدول زیر رتبه‌بندی‌های جریانی را برای باس‌های لوله‌ای آلومینیومی 6063-T6 در دمای 40 درجه سانتی‌گراد، در هوای ساکن (محافظه‌کار)، با حداکثر دمای رسانا 90 درجه سانتی‌گراد ارائه می‌کند:

جدول 1: رتبه بندی جریان نشان دهنده برای باس های لوله ای آلومینیومی 6063-T6 (40 درجه سانتی گراد محیط، هوای ساکن، Tmax 90 درجه سانتی گراد)
OD × دیوار (میلی متر) مقطع (mm²) وزن (کیلوگرم بر متر) رتبه بندی شاخص (A) برنامه معمولی
50 × 5 706 0.69 900–1100 باس شعبه پست 11 کیلوولت
80 × 6 1,357 1.32 1600–1900 باس اصلی 33 کیلو ولت
100 × 8 2011 1.96 2300–2700 باس اصلی پست 66 کیلوولت
120 × 10 3,456 3.37 3200–3800 پست 110 کیلو ولت – 220 کیلو ولت
150 × 10 4,398 4.29 4200–5000 باس انتقال 500 کیلوولت، شین ژنراتور

این مقادیر نشان دهنده هستند. همیشه یک محاسبه درجه حرارتی خاص سایت را انجام دهید با استفاده از داده های دمای واقعی محیط، ضریب جذب خورشیدی، انتشار و سرعت باد برای محل پروژه. در ارتفاعات بالای 2000 متر، چگالی هوا کاهش می‌یابد و خنک‌کننده همرفتی کاهش می‌یابد، که معمولاً نیاز به کاهش بیشتر دارد. 5 تا 10 درصد در هر 1000 متر بالای 1000 متر ارتفاع .

مقاومت جریان اتصال کوتاه به همان اندازه مهم است. برای یک پست 110 کیلوولت با سطح خطای سیستم از 40 کیلو آمپر برای 1 ثانیه سطح مقطع هادی مورد نیاز بر اساس گرمایش آدیاباتیک باید محاسبه شود تا اطمینان حاصل شود که دما از حد تحمل کوتاه مدت آلیاژ تجاوز نمی کند (معمولا 200 درجه سانتیگراد برای 6063-T6 ). با استفاده از فرمول آدیاباتیک: A = I × √t / K ، جایی که K برای آلومینیوم تقریباً 87 A·s^0.5/mm² است، یک خطای 40 kA / 1s به حداقل مقطع تقریباً نیاز دارد. 460 میلی متر مربع - در محدوده پروفیل های لوله ای استاندارد اما پارامتری که باید صریحاً تأیید شود.

انتخاب ابعادی: قطر بیرونی، ضخامت دیوار و طراحی دهانه

انتخاب قطر بیرونی و ضخامت دیواره صحیح مستلزم ایجاد تعادل در سه الزام رقابتی است: ظرفیت حمل جریان، استحکام مکانیکی تحت بارگذاری دهانه، و مدیریت تخلیه تاج در ولتاژهای بالا.

ملاحظات فعلی و تاثیر پوست

در فرکانس های توان (50 یا 60 هرتز)، جریان متناوب تمایل دارد که ترجیحاً در نزدیکی سطح بیرونی یک هادی جریان یابد - اثر پوستی. عمق پوست برای آلومینیوم در 50 هرتز تقریباً است 11 میلی متر . این به این معنی است که برای لوله ای با ضخامت دیواره بیشتر از تقریباً 11 میلی متر، بخش داخلی دیواره کمتر از ناحیه بیرونی به هدایت جریان کمک می کند. برای اکثر قطرهای باس بار عملی (OD 50-200 میلی متر) با ضخامت دیواره 5-15 میلی متر، تاثیر پوسته متوسط ​​است اما باید در محاسبات مقاومت، به ویژه در فرکانس های بالاتر یا با محتوای هارمونیک قابل توجه، در نظر گرفته شود.

در عمل، این بدان معناست که افزایش قطر بیرونی (به جای ضخامت دیواره) راه کارآمدتر برای افزایش ظرفیت جریان زمانی است که ضخامت دیواره از حدود 8 تا 10 میلی متر بیشتر شود. قطر بزرگتر همچنین سطح موجود برای اتلاف گرمای همرفتی را افزایش می دهد.

بارگذاری دهانه مکانیکی

میله اتوبوس باید وزن خود، بارگذاری باد، و در برخی مناطق، بارگذاری انباشته یخ را در سرتاسر دهانه طراحی بدون تجاوز از تنش یا محدودیت های انحراف مجاز تحمل کند. بررسی حیاتی طراحی حداکثر تنش خمشی در وسط دهانه یا در نقاط اتصال گیره است.

برای یک دهانه افقی ساده، حداکثر گشتاور خمشی M = wL²/8، که w بار توزیع شده در واحد طول (N/m) و L طول دهانه است. تنش خمشی حاصل σ = M × (OD/2) / I، جایی که I دومین گشتاور سطح مقطع لوله است. برای 6063-T6 با قدرت تسلیم تقریبا 170 مگاپاسکال تنش مجاز طراحی معمولاً در تنظیم می شود 50-65٪ از عملکرد ، دادن مجاز حدود 85-110 مگاپاسکال .

به عنوان مثال، یک لوله 6063-T6 دیواری 100 میلی‌متر OD × 8 میلی‌متر روی دهانه 10 متری با بار باد توزیع شده 300 نیوتن بر متر و وزن خود تقریباً تقریباً 19.2 نیوتن بر متر بار توزیع شده ترکیبی تقریباً 320 نیوتن بر متر را تجربه خواهد کرد. تنش خمشی دهانه میانی حاصل تقریباً محاسبه می شود 62 مگاپاسکال - به راحتی در محدوده مجاز، تأیید دهانه از نظر ساختاری قابل قبول است.

تخلیه کرونا و حداقل قطر هادی

در ولتاژهای بالاتر از حدود 66 کیلو ولت، گرادیان میدان الکتریکی در سطح رسانا به یک محدودیت طراحی تبدیل می شود. تخلیه تاج زمانی اتفاق می افتد که میدان الکتریکی سطح تقریباً از آن بیشتر شود 1500 کیلوولت بر متر (پیک) در هوا در سطح دریا افزایش قطر بیرونی هادی باعث کاهش گرادیان میدان سطحی و افزایش ولتاژ شروع تاج می شود.

برای یک سیستم 220 کیلوولت با ولتاژ فاز به زمین تقریباً 127 کیلو ولت (RMS)، حداقل OD هادی حدود 80-100 میلی متر معمولاً برای حفظ عملکرد کرونا در محدوده قابل قبول مورد نیاز است. در 500 کیلو ولت، مقادیر OD از 120-180 میلی متر معمولی هستند. به همین دلیل است که قطر بیرونی میلگردهای باس ولتاژ بالا اغلب بر اساس نیازهای کرونا به جای رتبه بندی جریان به تنهایی هدایت می شود.

گزینه های درمان سطح و حفاظت در برابر خوردگی

وضعیت سطح یک شینه لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم هم بر مقاومت درازمدت خوردگی آن و هم بر عملکرد الکتریکی اتصالات پیچ‌دار یا گیره‌دار تأثیر می‌گذارد. درک گزینه های درمانی موجود به تطبیق مشخصات با محیط نصب کمک می کند.

پایان آسیاب (به صورت اکسترود شده)

اکثر باس‌های لوله‌ای آلومینیومی با روکش آسیاب عرضه می‌شوند - سطح اکسترود شده طبیعی با یک لایه نازک اکسید بومی. این برای محیط های داخلی و غیر صنعتی با رطوبت متوسط ​​کافی است. برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی و کاهش مقاومت تماس، سطح باید تمیز شود و یک ترکیب اتصال تماسی در تمام اتصالات پیچ و مهره اعمال شود.

آندایز کردن

آندایزینگ سخت یک لایه اکسیدی از 25-100 میکرومتر ضخامت، به طور قابل توجهی مقاومت در برابر سایش، خوردگی حفره ای و حمله اتمسفر را بهبود می بخشد. این درمان سطحی ترجیحی برای محیط‌های ساحلی (دسته‌های خوردگی C4-C5 دریایی بر اساس ISO 9223) و برای تأسیسات در جو کارخانه‌های شیمیایی است. توجه داشته باشید که سطوح آنودایز شده در نواحی تماس باید قبل از آندایز کردن ساییده یا پوشانده شوند تا مقاومت تماس کم در اتصالات حفظ شود.

آبکاری قلع یا نقره در مناطق تماس

در نواحی تماس با اتصال پیچ، قلع کاری (معمولا 10-25 میکرومتر ) یا آبکاری نقره ( 5-15 میکرومتر ) اغلب برای جلوگیری از تجمع اکسید آلومینیوم و اطمینان از تماس الکتریکی پایدار با مقاومت کم در طول عمر مشخص شده است. آبکاری نقره مقاومت تماس کمتر و پایدارتری را اما با هزینه بالاتر ارائه می دهد. آبکاری قلع به طور گسترده ای به عنوان یک جایگزین عملی و متعادل استفاده می شود.

پوشش های رنگ

در برخی از پروژه های صنعتی، بدنه باس لوله ای (به استثنای مناطق تماس) با یک پرایمر اپوکسی به همراه سیستم پوشش بالایی پلی اورتان پوشش داده می شود. این در کاربردهای پتروشیمی یا فراساحلی که در آن محیط رده خوردگی C5-M مورد انتظار است، رایج است. ضخامت پوشش به طور معمول است 80-120 میکرومتر DFT (ضخامت فیلم خشک) در هر لایه برای سیستم دو لایه.

انبساط حرارتی و طراحی اتصال انعطاف پذیر

آلومینیوم دارای ضریب انبساط حرارتی تقریباً است 23 × 10-6 / درجه سانتیگراد - حدود 40 درصد بالاتر از فولاد. در یک دهانه اتوبوس 15 متری، تغییر دمای 60 درجه سانتیگراد (از زمستان کم به بار کامل تابستان) انبساط خطی تقریباً ایجاد می کند. 20.7 میلی متر . اگر این انبساط توسط اتصالات انبساط انعطاف پذیر یا پایه های گیره کشویی سازگار نباشد، تنش فشاری حاصل می تواند باعث کمانش، آسیب گیره یا خرابی عایق شود.

روش استاندارد این است که یک اتصال انبساط انعطاف پذیر - معمولاً یک اتصال دهنده انعطاف پذیر آلومینیومی چند لایه یا اتصالات انبساط از نوع دمی - در فواصل زمانی که بیشتر از آن نباشد نصب کنید. 30-40 متر در مسیرهای طولانی و مستقیم اتوبوس و در هر نقطه ای که اتوبوس جهت را تغییر می دهد یا به پایانه های تجهیزات متصل می شود. حلقه های انبساط تشکیل شده از بخش های لوله خم شده نیز در جایی که فضا اجازه می دهد استفاده می شود و ظرفیت حرکت محوری مورد نیاز را فراهم می کند و در عین حال پیوستگی هادی را حفظ می کند.

در اتصالات ترمینال تجهیزات - مانند بوشینگ های ترانسفورماتور، پایانه های قطع کننده مدار، یا پدهای سوئیچ جدا - همیشه باید از یک رابط انعطاف پذیر برای جدا کردن حرکات حرارتی میله اتوبوس از نیروهای ترمینال تجهیزات استفاده شود. اکثر سازندگان ترانسفورماتور و تابلو برق حداکثر نیروی مجاز ترمینال را مشخص می کنند، معمولاً در محدوده نیروی شعاعی 300-800 نیوتن ، که یک اتصال باس بار سفت و سخت در طول چرخه حرارتی به راحتی از آن فراتر می رود.

گیره و پشتیبانی از انتخاب سخت افزار

عملکرد سیستم باس بار لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم به همان اندازه به کیفیت و انتخاب صحیح سخت‌افزار پشتیبان بستگی دارد که به خود رسانا. طراحی ضعیف گیره یکی از دلایل اصلی خرابی خستگی ناشی از ارتعاش در نقاط پشتیبانی است.

گیره های ثابت در مقابل کشویی

گیره های ثابت میله اتوبوس را به طور صلب در یک یا چند نقطه روی دهانه - معمولاً در نقطه میانی یک مسیر طولانی - محکم می کنند، در حالی که گیره های کشویی یا انبساط در تمام نقاط پشتیبانی دیگر به هادی اجازه حرکت محوری را می دهند. یک آرایش معمولی برای یک اتوبوس 30 متری از یک گیره ثابت در مرکز و گیره های کشویی در هر انتها و در هر تکیه گاه میانی استفاده می کند. این آرایش حرکت انبساط حرارتی را به طور متقارن کنترل می کند و از کمانش جلوگیری می کند.

سازگاری مواد گیره

بدنه های گیره در تماس مستقیم با میله های آلومینیومی باید از آلیاژ آلومینیوم (ترجیحاً همان سری آلیاژی) یا چدن با روکش مناسب ساخته شوند تا از خوردگی گالوانیکی دو فلزی جلوگیری شود. اتصالات فولادی ضد زنگ با واشرهای عایق یا ترکیب ضد گالوانیکی در مواردی که سخت افزار آهنی با آلومینیوم تماس می گیرد توصیه می شود.

لرزشگیر

ارتعاش بادی - ارتعاش رزونانسی ناشی از باد ثابت در سرعت های کم 1-7 متر بر ثانیه - بعد از آن می تواند باعث ترک خوردگی خستگی در نقاط اتصال گیره شود 107 تا 10 چرخه بارگذاری . برای بارهای اتوبوس بیش از حد 8 متر در مکان‌های بیرون باز، میراگرهای ارتعاشی از نوع استوک پل یا آستین‌های دمپر الاستومری باید مشخص شوند. اینها معمولاً در داخل نصب می شوند 0.5 تا 1.0 متر از هر گیره پشتیبانی

استانداردها و الزامات آزمایش برای میلگردهای لوله لوله آلومینیومی

انطباق با استانداردهای شناخته شده تضمین می کند که باس بار لوله ای آلیاژ آلومینیومی که مشخص می کنید تولید و تا آستانه کیفیت تعریف شده آزمایش شده است. استانداردهای زیر بیشترین ارتباط را دارند:

  • IEC 60105 — آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم: محصولات فرفورژه برای مصارف الکتریکی. ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، و الزامات رسانایی را برای آلیاژهای سری 1350 و 6xxx مورد استفاده در هادی های باس بار را پوشش می دهد.
  • ASTM B241 / B241M - مشخصات استاندارد برای لوله های بدون درز آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم و لوله اکسترود شده بدون درز. به طور گسترده ای برای تحمل ابعادی، خواص کششی و ترکیب آلیاژی محصولات لوله ای 6061 و 6063 ارجاع شده است.
  • EN 755-2 / EN 754-2 - استانداردهای اروپایی برای لوله های گرد آلیاژ آلومینیوم اکسترود شده و لوله های کشیده شده، مشخص کننده خواص مکانیکی برای آلیاژهای 6063 و 6061 در حالت های مختلف.
  • GB/T 5585.2 - استاندارد ملی چین برای میله های اتوبوس آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم برای مقاصد الکتریکی. مربوط به پروژه‌ها در چین و برای محصولاتی که از تامین‌کنندگان اتوبوس لوله‌ای آلومینیومی چینی تهیه می‌شوند.
  • IEC 62271-1 - مشخصات متداول برای تابلو برق فشار قوی و تجهیزات کنترل. بر افزایش دما، مقاومت در برابر اتصال کوتاه و الزامات عملکرد دی الکتریک برای سیستم های باس بار در مجموعه های تابلو برق نظارت می کند.
  • IEEE Std 605 - راهنمای IEEE برای طراحی اتوبوس در پست های عایق هوا. روش‌شناسی جامعی را برای رتبه‌بندی جریان، طراحی مکانیکی، و محاسبات نیروی اتصال کوتاه برای نصب میله اتوبوس در فضای باز ارائه می‌دهد.

هنگام درخواست قیمت از یک تامین کننده باس لوله لوله ای آلومینیومی، مشخص کنید که کدام استاندارد بر خواص مواد، تحمل ابعادی و گواهینامه تست حاکم است. درخواست گواهی‌های آزمایش آسیاب (MTC) که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی را برای دسته تولید خاص تأیید می‌کند، نه داده‌های کاتالوگ عمومی.

هنگام انتخاب یک تامین کننده باس لوله لوله آلومینیومی چه چیزی را باید ارزیابی کرد

تصمیمات تدارکاتی برای سیستم‌های باس لوله‌ای آلیاژی آلومینیومی بیش از مقایسه مشخصات کاتالوگ است. یک تامین کننده از نظر فنی شایسته و تضمین شده با کیفیت، ریسک پروژه را در طول مراحل طراحی، ساخت، تحویل و نصب کاهش می دهد.

قابلیت اکستروژن و ساخت

یک تامین کننده لوله لوله آلومینیومی توانمند باید کار کند یا دسترسی مستقیم به پرس های اکستروژن داشته باشد که قادر به تولید محدوده OD مورد نیاز هستند - معمولا 40 میلی متر تا 300 میلی متر OD برای کاربردهای پست بررسی کنید که تامین‌کننده می‌تواند تلورانس‌های ابعادی مشخص‌شده توسط طراحی شما را نگه دارد: معمولاً ± 0.5٪ در OD و ± 5٪ در ضخامت دیوار برای تحمل‌های استاندارد EN یا ASTM، یا تحمل‌های سخت‌تر برای کاربردهای تابلوی دقیق.

پردازش ارزش افزوده

بسیاری از پروژه‌های پست به میله‌های اتوبوسی نیاز دارند که از قبل بریده شده باشند، با سوراخ‌های پیچ حفر شده یا پانچ شده، وجه‌های انتهایی ماشینکاری شده و مناطق تماس آبکاری شده. تأیید کنید که آیا تأمین‌کننده این خدمات ارزش افزوده را در داخل ارائه می‌کند یا آنها را قرارداد فرعی می‌بندد، زیرا پیمانکاری فرعی زمان تحویل و شکاف‌های بالقوه کنترل کیفیت را اضافه می‌کند. ماشینکاری، حفاری و آبکاری داخلی CNC یک تمایز معنادار است.

قابلیت ردیابی مواد

قابلیت ردیابی کامل مواد - از تعداد مذاب بیلت تا اجرای اکستروژن، عملیات حرارتی و بازرسی نهایی - یک الزام برای پروژه‌های برق و برق است. تامین کننده باید بتواند شماره حرارت، گواهی آلیاژ، تعیین دما و نتایج آزمایش مکانیکی قابل ردیابی به محصول خاص ارسال شده را ارائه دهد. این امر به ویژه برای پروژه هایی که تحت بازرسی شخص ثالث یا بررسی مهندس مالک قرار دارند، مهم است.

مدیریت کیفیت و صدور گواهینامه شخص ثالث

گواهینامه ISO 9001 یک انتظار پایه برای یک تامین کننده لوله اتوبوس آلومینیومی معتبر است. برای پروژه‌های هسته‌ای، فراساحلی یا دفاعی، الزامات سیستم کیفیت اضافی (مانند ISO 3834 برای کیفیت جوش، NADCAP برای تصفیه سطح) ممکن است قابل اعمال باشد. شواهد مربوط به ممیزی های شخص ثالث را درخواست کنید و ارجاع مشتری را از پروژه های پست یا انتقال مشابه بخواهید.

زمان تحویل و بسته بندی

پروفیل های استوک استاندارد (OD 50-150 میلی متر در 6063-T6) معمولاً با زمان تحویل در دسترس هستند 2-6 هفته از تامین کنندگان سهام قطرهای سفارشی، گریدهای آلیاژی یا اجزای به شدت پردازش شده ممکن است نیاز داشته باشند 8-16 هفته از ثبت سفارش الزامات بسته‌بندی صادراتی را تأیید کنید - میله‌های اتوبوس با طول بیش از 6 متر برای جلوگیری از آسیب‌های حمل‌ونقل به جعبه‌های چوبی سفارشی یا فولادی نیاز دارند و تجربه تأمین‌کننده در اسناد حمل‌ونقل بین‌المللی برای پروژه‌های فرامرزی ارزش تأیید را دارد.

بهترین روش‌های نصب برای قابلیت اطمینان طولانی‌مدت

حتی یک باس بار لوله‌ای آلیاژی آلومینیومی که به درستی مشخص شده است، در صورت ناکافی بودن روش‌های نصب، می‌تواند عملکرد ضعیفی داشته باشد یا پیش از موعد از کار بیفتد. نکات زیر حیاتی ترین الزامات نصب را خلاصه می کند.

  • آماده سازی مشترک: در تمام سطوح تماس پیچ شده، بلافاصله قبل از مونتاژ، آلومینیوم را به فلز روشن با یک برس سیمی فولادی ضد زنگ تمیز کنید. قبل از پیچ و مهره، یک ترکیب رسانا (حاوی ذرات روی یا مشابه) را روی هر دو سطح جفت شونده اعمال کنید. سطوح تمیز شده را بیش از 30 دقیقه قبل از تکمیل اتصال در معرض دید قرار ندهید.
  • گشتاور پیچ: از واشرهای فنری Belleville (واشرهای فنری دیسکی) در زیر سر پیچ و مهره در تمام اتصالات پیچ و مهره آلومینیوم به آلومینیوم استفاده کنید. آلومینیوم تحت بار فشاری پایدار خزش می کند و باعث می شود که نیروی گیره اتصال پیچ در طول زمان کاهش یابد. واشرهای Belleville این آرامش را جبران کرده و فشار تماس کافی را حفظ می کنند. برنامه گشتاور مشخص شده توسط سازنده گیره یا اتصال دهنده را دنبال کنید - معمولا 30-60 نیوتن متر برای پیچ های M12 در اتصالات آلومینیوم به آلومینیوم
  • تراز: قبل از سفت کردن گیره های نگهدارنده، مطمئن شوید که بخش های میله اتوبوس به درستی تراز شده اند. ناهماهنگی جانبی بیش از 2-3 میلی متر در موقعیت‌های مشترک، غلظت‌های تنش خمشی را معرفی می‌کند که عمر خستگی تحت باد و بارهای الکترومغناطیسی اتصال کوتاه را کاهش می‌دهد.
  • اتصالات جوشی: در جاهایی که جوشکاری میدانی انجام می شود (مثلاً برای حلقه های انبساط یا اتصالات T)، از فرآیند MIG یا TIG با سیم پرکننده ER4043 یا ER5356 متناسب با آلیاژ پایه استفاده کنید. عملیات حرارتی پس از جوش معمولاً برای اتصالات باس بار 6063 یا 6061 مورد نیاز نیست، اما ناحیه متاثر از حرارت کاهش موضعی در استحکام کششی تقریباً تجربه خواهد کرد. 30-40٪ نسبت به حالت T6 - این باید در طراحی مکانیکی در نظر گرفته شود.
  • بازرسی پس از نصب: یک بررسی ترموگرافی از تمام اتصالات پیچ شده تحت بار در داخل انجام دهید 3 ماه راه اندازی برای شناسایی اتصالات با مقاومت بالا قبل از اینکه به یک مشکل خدمات تبدیل شوند. در فواصل زمانی نه بیشتر از 3 سال برای سیستم های باس بار توزیع بحرانی تکرار کنید.

سوالات متداول

Q1: چه درجه آلیاژی بیشتر برای باس‌های لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم در پست‌ها استفاده می‌شود؟

A1: آلیاژ 6063-T6 پرکاربردترین گرید برای کاربردهای باس بار لوله ای پست است. این یک تعادل عملی از رسانایی الکتریکی (تقریباً 53٪ IACS)، استحکام کششی (205-240 مگاپاسکال)، اکسترودپذیری عالی برای تولید پروفیل‌های لوله‌ای دقیق، و جوش‌پذیری میدانی خوب را ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که به رسانایی بالاتر با استحکام متوسط ​​نیاز دارند، 6101-T61 یک جایگزین مناسب برای دستیابی به 55-57٪ IACS است.

Q2: درجه جریان باسبار لوله‌ای آلومینیومی چگونه تحت تأثیر دمای محیط قرار می‌گیرد؟

A2: درجه جریان مستقیماً تحت تأثیر دمای محیط است زیرا افزایش دمای مجاز بالاتر از محیط ثابت است (معمولاً به حداکثر دمای رسانا 90 درجه سانتیگراد محدود می شود). برای مکانی با دمای محیط 50 درجه سانتیگراد به جای مرجع استاندارد 40 درجه سانتیگراد، افزایش دمای مجاز از 50 K به 40 K کاهش می یابد، که بسته به هندسه هادی خاص، به کاهش تقریباً 10-15٪ نیاز دارد. همیشه به جای اتکا به رتبه بندی های استاندارد کاتالوگ، همیشه شرایط محیطی خاص سایت را برای محاسبه رتبه حرارتی خود اعمال کنید.

Q3: چرا قطر خارجی گاهی اوقات به جای نیازهای فعلی ناشی از نیازهای کرونا است؟

A3: در ولتاژهای بالاتر از تقریباً 66 کیلو ولت، گرادیان میدان الکتریکی در سطح رسانا می‌تواند از آستانه آغاز تاج حدوداً 1500 کیلوولت بر متر اوج در هوا در سطح دریا فراتر رود. قطر هادی بزرگتر گرادیان میدان سطحی را کاهش می دهد و ولتاژ شروع تاج را افزایش می دهد. برای یک سیستم 220 کیلوولت، این معمولاً به حداقل OD حدود 80 تا 100 میلی‌متر نیاز دارد - که ممکن است از نقطه‌نظر حرارتی صرفاً جریان بیشتری را نسبت به مقدار مورد نیاز حمل کند. در این موارد، انتخاب ابعاد به‌جای رتبه‌بندی جریان، توسط عملکرد ولتاژ بالا کنترل می‌شود.

Q4: چه اسنادی را باید از یک تامین کننده باس لوله آلومینیومی درخواست کنم؟

A4: حداقل، گواهی‌های آزمایش آسیاب (MTC) را که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی قابل ردیابی به دسته تولید خاص را تأیید می‌کند، گزارش‌های بازرسی ابعادی که اندازه‌گیری‌های OD، ضخامت دیواره و صافی را نشان می‌دهد، نتایج آزمایش هدایت برحسب %IACS بر اساس IEC 60468 یا معادل آن، و گواهی مدیریت کیفیت ISO 9001 عرضه‌کننده را درخواست کنید. برای پروژه‌های ولتاژ بالا یا برق، همچنین مدرکی دال بر انطباق با استاندارد مواد حاکم (مانند ASTM B241، EN 755-2، یا GB/T 5585.2) و هر گونه گواهی تصفیه سطح برای فرآیندهای آندایز کردن یا آبکاری درخواست کنید.

Q5: چگونه می توانم از تخریب اتصالات پیچ و مهره ای در طول عمر میله اتوبوس لوله ای آلومینیومی جلوگیری کنم؟

ج5: سه اقدام موثرترین هستند. ابتدا از واشرهای فنری Belleville در زیر تمام سرهای بست و مهره ها استفاده کنید تا آرامش خزش آلومینیوم را جبران کنید و نیروی گیره تماسی کافی را در طول زمان حفظ کنید. دوم، ترکیب رسانا را روی سطوح تماس تازه تمیز شده بلافاصله قبل از مونتاژ اعمال کنید تا از تجمع لایه اکسیدی جلوگیری شود. سوم، بازرسی ترموگرافی تمام اتصالات تحت بار عملیاتی را در زمان راه اندازی و در فواصل سرویس منظم - معمولاً هر 1 تا 3 سال یکبار برای اتصالات باس بار بحرانی - برنامه ریزی کنید تا اتصالات با مقاومت بالا را قبل از ایجاد آسیب حرارتی یا خرابی شناسایی کنید.

Q6: عمر معمولی یک باس بار لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم در یک پست در فضای باز چقدر است؟

A6: هنگامی که به درستی مشخص، نصب و نگهداری شود، باس‌های لوله‌ای آلیاژ آلومینیوم در پست‌های فضای باز به طور معمول به عمر مفید 30 تا 40 سال می‌رسند. عوامل اولیه محدود کننده عمر عبارتند از خستگی ارتعاشی در نقاط اتصال گیره نگهدارنده (که از طریق دمپرهای ارتعاش و انتخاب صحیح گیره برطرف می شود)، خوردگی در اتصالات پیچی در محیط های تهاجمی (که از طریق آماده سازی سطح، ترکیبات مفصل و درمان سطح مناسب برطرف می شود)، و آسیب مکانیکی ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی اتصال کوتاه (با طراحی صحیح و طراحی صحیح). بازرسی معمول ترموگرافی و گشتاور مجدد دوره ای مفصل موثرترین اقدامات تعمیر و نگهداری برای افزایش طول عمر هستند.

اخبار