母線系統(tǒng)主要應(yīng)用于低壓動(dòng)力配電柜,進(jìn)出線回路采用無(wú)孔電氣安裝技術(shù),開(kāi)關(guān)通過(guò)母線轉(zhuǎn)接器與母線連接,配電母線既是導(dǎo)電體又是電器元件的支撐體并被封閉于后面。
發(fā)展歷程
該系統(tǒng)最初由德國(guó)維納爾公司提出并在全球范圍內(nèi)推廣,目前已經(jīng)得到了歐美等地同行的普遍認(rèn)可。
大約在上個(gè)世紀(jì)80年代初,德國(guó)WOHNER(維納爾)
電氣系統(tǒng)公司推出了一種模數(shù)化母線安裝式電器設(shè)備,開(kāi)創(chuàng)了母線安裝電器設(shè)備之先河。該公司 推出模數(shù)(母線安裝中心距)為40mm 的母線安裝式電器設(shè)備,母線的額定電流360A。數(shù)年后,他們?cè)黾恿四?shù)為60mm 和100/185mm的產(chǎn)品,母線額定電流分別達(dá)到了1600A和2500A。隨著它們的不斷改進(jìn)和完善,實(shí)現(xiàn)了模數(shù)規(guī)范化、電流和電壓額定值系列化、產(chǎn)品零部件通用化。
1995年底,德國(guó)WOHNER(維納爾)電氣系統(tǒng)公司帶著它的產(chǎn)品來(lái)中國(guó)開(kāi)拓市場(chǎng),先后在天津、北京建立了維納爾(中國(guó))電氣系統(tǒng)公司。在過(guò)去的幾年中,維納爾(中國(guó))電氣系統(tǒng)公司在中國(guó)的電器市場(chǎng)取得了令人稱道的業(yè)績(jī),特別在箱式變電站和建筑電器市場(chǎng)中,以其方案的靈活性、功能多樣性和安裝維護(hù)的方便性尤其被人推崇。
有感于母線安裝式電器設(shè)備的獨(dú)到之處,值得借鑒?,F(xiàn)主要以德國(guó)WOHNER(維納爾)電氣系統(tǒng)公司的母線安裝式電器設(shè)備為例,部分介紹如下。
首先,這種小型電器成套設(shè)備構(gòu)思新穎,采取“無(wú)孔搭接技術(shù)”(筆者姑且如此稱呼之),把電器設(shè)備直接安裝在匯流母線上,構(gòu)成配電或控制回路。代表性的杰作莫過(guò)于母線安裝式熔斷器、熔斷器負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。
其次,WOHNER(維納爾)電氣系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)了多制式模數(shù)化母線系統(tǒng),其母線系統(tǒng)的模數(shù)和制式多樣化,額定值系列化。母線系統(tǒng)的模數(shù)有40mm、60ram、100/185mm多種;母線截面形式有矩形、雙“T”形(即“H”形)和三“T”形(即‘州”形);母線的制式可以是三線、四線或五線,甚至可以是七線制,當(dāng)然應(yīng)視需要而定。母線系統(tǒng)的額定電壓:690V;額定電流分別為:630A/800A(矩形)、1600A(雙“T”形)和2500A(三“T”形)。母線系統(tǒng)的短時(shí)耐受電流達(dá)到50kA(1s),峰值耐受電流則達(dá)到117kA(三線)/120kA(四線)。
WOHNER(維納爾)電氣系統(tǒng)公司還采用“無(wú)孔搭接技術(shù)”開(kāi)發(fā)了母線連接夾和多種母線式接線端子系列產(chǎn)品—— 通用型母線式連接夾、線鼻子螺栓連接夾和三相組合式接線板。
母線連接夾既適用于矩形母線,也適用于雙“T”型或三“T”型母線;有直接硬連接的,也有軟連接的;硬連接的有直夾板型的,還有90。角搭接型的;軟連結(jié)的有直線型的,還有900轉(zhuǎn)角型的:可連接導(dǎo)線截面可以是矩形銅鋁排,也可以是連接圓形的甚至扇形截面電纜。線鼻子螺栓連接夾適用于連接帶“O”或“u”型壓接端子的電纜。三相組合式接線板可帶防護(hù)罩,也可不帶防護(hù)黽可連接矩形銅鋁排,也可連接電纜或軟扁平銅箔母線。母線連接夾的額定電流從630 2500A不等;通用型母線式連接夾額定電流為1 80~800A;線鼻子螺栓連接夾的額定電流為63—250#4三相組合式接線板的額定電壓為690V,額定電流為63—1250A。
第三,WOHNER(維納爾)電氣公司的另一個(gè)“無(wú)孔連接技術(shù)”的杰作就是母線轉(zhuǎn)接器。母線轉(zhuǎn)接器是電器設(shè)備直接安裝在母線系統(tǒng)上的過(guò)渡部件。用它可將德國(guó)Siemens、AEG、Kl ckner-Moeller、美國(guó)GE、法Schneider、瑞士ABB、日本Mitsubishi等 各大公司的空氣斷路器、接觸器和控制電器等元器件安裝在匯流母線上。母線轉(zhuǎn)接器有多種形式:有整體絕緣板式的Eques Easycontroller和Eques Easyconnectorer二種型號(hào)。額定電壓都為690V;按額定電流計(jì),每個(gè)型號(hào)都有四個(gè)規(guī)格:25、32、63和80A。它們既可以不帶標(biāo)準(zhǔn)安裝軌,也可以帶1~2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)安裝軌。還有通用型母線轉(zhuǎn)接器,額定電壓690V;按額定電流有160、200和630A_~個(gè)規(guī)格。通用型母線轉(zhuǎn)接器適合于直接安裝較大規(guī)格的電器元件。
,w6HNER (維納爾)電氣系統(tǒng)公司還開(kāi)發(fā)了其它系列產(chǎn)品,如電氣柜用系列通用熔斷器、熔斷器隔離開(kāi)關(guān)、通用化和系列化絕緣零部件和防護(hù)零件。它們不屬于母線安裝式和“無(wú)孔搭接技術(shù)”范疇,故不是我們關(guān)注的焦點(diǎn),此處不予贅述。
綜上所述,由于母線式安裝電器的新穎性、靈活性及其獨(dú)創(chuàng)性。預(yù)示著該項(xiàng)技術(shù)的生命力及其廣闊的市場(chǎng)前景。這才是引起我們關(guān)注的真正原因。
原理
在同一個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)單元,有時(shí)電動(dòng)機(jī)會(huì)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài),并將再生能量反饋到變頻器中來(lái),這種現(xiàn)象叫“再生能量”。這種情況一般發(fā)生在電動(dòng)機(jī)被機(jī)械設(shè)備慣性拖動(dòng)時(shí),或是當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生制動(dòng)以提供足夠張力時(shí)。
通用
變頻器在設(shè)計(jì)上不具有再生能量反饋到三相電源的功能,因此所有變頻器從電動(dòng)機(jī)吸收的能量都會(huì)保存在電容器中,最終導(dǎo)致變頻器中的直流母線電壓升高。如果變頻器配備制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,變頻器就可以短時(shí)間接通電阻,使電能以熱方式消耗掉。當(dāng)然只要充分考慮到制動(dòng)時(shí) 的電流容量、負(fù)載周期和消耗到制動(dòng)電阻上的額定功率就可以設(shè)計(jì)或選擇合適的制動(dòng)單元,并以連續(xù)的方式消耗電能,最終能夠保持直流母線電壓的平衡。這種制動(dòng)單元的工作方式不是消耗能量的一種能耗制動(dòng)。
如果有多臺(tái)變頻器通過(guò)直流母線互連,一臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量就可以被其他電動(dòng)機(jī)以電動(dòng)的方式消耗吸收。這是一種非常有效的工作方式,即使有多個(gè)部位的電動(dòng)機(jī)一直處于連續(xù)發(fā)電狀態(tài),也不用考慮采取處理再生能量的工作方式。在這種方式下,如果生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備仍需要一個(gè)更快剎車或緊急停止的狀態(tài),那就需要再加上一個(gè)一定容量的制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻以便在需要時(shí)工作,若與能量回饋裝置組合就可以充分將直流母線上的多余能量直流反饋到電網(wǎng)中來(lái),以提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。
