Bus Bar คือ?
Bus Bar (ตัวนําไฟฟ้า)
Bus Bar คือโลหะตัวนําไฟฟ้ามักทำมาจากทองแดง ทองเหลือง หรืออลูมิเนียม ผลิตในรูปทรงต่างๆเช่นแถบแบนแท่งทึบหรือรูปทรงหลอดกลวง แต่โดยมากแล้ว Bus Bar มักนิยมทำเป็นรูปทางสี่เหลี่ยมผืนผ้า (FLAT) เพราะเป็นรูปทรงที่ช่วยให้ความร้อนกระจายตัวได้ดีอย่างมีประสิทธิภาพ และอีกรูปทรงที่นิยมกันเป็นอย่างมากนั่นคือ รูปทรงหลอดกลวง โดยส่วนที่กลวงยังมีความแข็งสูงกว่าแท่งทึบที่มีความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าที่เท่ากันซึ่งจะช่วยให้ช่วงที่มากขึ้นระหว่างการสนับสนุนบัสบาร์ในสวิทช์ไฟฟ้าภายนอกอาคาร
Bus Bar ต้องมีความแข็งแรงพอที่จะรองรับน้ำหนักของตัวเองและแรงที่กำหนดโดยการสั่นสะเทือนทางกลและแผ่นดินไหวรวมทั้งการสะสมของฝนในกลางแจ้ง นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงการขยายตัวทางความร้อนจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดจากความร้อนแบบโอห์มมิ่งและการแปรผันของอุณหภูมิแวดล้อมตลอดจนแรงแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ เพื่อตอบสนองความกังวลเหล่านี้ได้มีการพัฒนาบาร์บัสแบบยืดหยุ่นซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นแซนวิชของตัวนำบางชั้น โครงสร้างเหล่านี้จำเป็นต้องมีกรอบโครงสร้างหรือตู้สำหรับติดตั้ง
Bus Bar ต้องมีความแข็งแรงพอที่จะรองรับน้ำหนักของตัวเองและแรงที่กำหนดโดยการสั่นสะเทือนทางกลและแผ่นดินไหวรวมทั้งการสะสมของฝนในกลางแจ้ง นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงการขยายตัวทางความร้อนจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดจากความร้อนแบบโอห์มมิ่งและการแปรผันของอุณหภูมิแวดล้อมตลอดจนแรงแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ เพื่อตอบสนองความกังวลเหล่านี้ได้มีการพัฒนาบาร์บัสแบบยืดหยุ่นซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นแซนวิชของตัวนำบางชั้น โครงสร้างเหล่านี้จำเป็นต้องมีกรอบโครงสร้างหรือตู้สำหรับติดตั้ง
Bus Bar มักถูกใช้ใน สถานีไฟฟ้า ตู้ MDB หรือ แผงสวิตช์โดยส่วนมาก เพราะจะต้องรับ และทำการจ่าย กระแสไฟฟ้าปริมาณมาก ทำให้เกิด แรงแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Force) ในการเลือกใช้ BUSBAR ก็ต้องสามารถทนแรงเหล่านี้ได้ วัสดุที่นำมาใช้ผลิต ต้องมีคุณสมบัติ ทางไฟฟ้า และทางกลที่เหมาะสม โดยพิจารณาเบื้องต้นจาก คุณสมบัติดังนี้
2.1. มีความต้านทานต่ำ
2.1. มีความต้านทานต่ำ
2.2. ความแข็งแรงทางกลสูงในด้านแรงดึง แรงอัดและแรงฉีก
2.3. ความต้านทานต่อ Fatigue Failure สูง
2.4. ความต้านทานของ Surface Film ต่ำ
2.5. การตัดต่อหรือดัด ทำได้สะดวก
2.6. ความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูง
วิธีการใช้งานและติดตั้งของบัสบาร์
1) บาร์ (busbar) ส่วนใหญ่เป็นบัสทองแดง (cubus) แต่ละบัสจะทำเป็นโค๊ดสี “เพื่อให้ง่ายต่อการตรวจเช็ค หรือการซ่อมแซมระบบ” ตามรายละเอียด ดังนี้
สีน้ำตาล ( เดิม คือ สีแดง ) แทนเฟส R
สีดำ ( เดิม คือ สีเหลือง ) แทนเฟส S
สีเทา ( เดิม คือ สีน้ำเงิน ) แทนเฟส T
2) การต่อที่บัสบาร์ทองแดง สามารถทำได้โดยการใช้น็อต ( Bolting ) การจับยึด ( Clamping ) การใช้หมุด ( Riveting ) การบัดกรี ( Soldering ) หรือการเชื่อม ( Welding ) แล้วแต่ความเหมาะสมและความถนัดของ ช่าง
3) การต่อจุดต่อด้วยการเชื่อม บัสบาร์ทองแดง มีข้อดี คือ กระแสไฟฟ้าไหลสม่ำเสมอ ความสามารถในการนำกระแสไม่เปลี่ยน แปลง เนื่องจากจุดต่อเป็นตัวนำทองแดง
4) การใช้น็อต เป็นวิธีที่กระชับและเชื่อถือได้ แต่มีข้อเสียคือต้องเจาะรูลงไปในบาร์เพื่อใส่น็อต จะทำให้เกิดความผิดเพี้ยนในเส้นทางการนำกระแส จุดต่อแบบนี้จะทำให้เกิดแรงที่จุดสัมผัสไม่สม่ำเสมอ มากกว่าการใช้แผ่นจับยึด
5) การใช้ตัวจับยึด สามารถทำได้ง่ายโดยพื้นที่หน้าตัดไม่เสียหาย มวลที่เพิ่มขึ้นจะช่วยในการระบายความร้อนที่จุดต่อ และการออกแบบตัวจับยึดที่ดีจะทำให้เกิดแรงแบบสม่ำเสมอที่จุดสัมผัส ข้อดีอื่นๆ คือง่ายต่อการติดตั้งส่วนข้อเสียคือราคาแพง
6) การใช้หมุดยึด มีประสิทธิภาพสูง แต่มีข้อเสียคือถอดหรือทำให้แน่นได้ยาก และการติดตั้งทำไม่สะดวก
7) การบัดกรีมีใช้น้อยมากสำหรับบัสบาร์ นอกจากต้องเสริมด้วยน็อตหรือตัวจับยึด เนื่องจากความร้อนจากการ ลัดวงจรจะทำให้เกิดสภาพทางไฟฟ้าและทางกลไม่ดี
3) การต่อจุดต่อด้วยการเชื่อม บัสบาร์ทองแดง มีข้อดี คือ กระแสไฟฟ้าไหลสม่ำเสมอ ความสามารถในการนำกระแสไม่เปลี่ยน แปลง เนื่องจากจุดต่อเป็นตัวนำทองแดง
4) การใช้น็อต เป็นวิธีที่กระชับและเชื่อถือได้ แต่มีข้อเสียคือต้องเจาะรูลงไปในบาร์เพื่อใส่น็อต จะทำให้เกิดความผิดเพี้ยนในเส้นทางการนำกระแส จุดต่อแบบนี้จะทำให้เกิดแรงที่จุดสัมผัสไม่สม่ำเสมอ มากกว่าการใช้แผ่นจับยึด
5) การใช้ตัวจับยึด สามารถทำได้ง่ายโดยพื้นที่หน้าตัดไม่เสียหาย มวลที่เพิ่มขึ้นจะช่วยในการระบายความร้อนที่จุดต่อ และการออกแบบตัวจับยึดที่ดีจะทำให้เกิดแรงแบบสม่ำเสมอที่จุดสัมผัส ข้อดีอื่นๆ คือง่ายต่อการติดตั้งส่วนข้อเสียคือราคาแพง
6) การใช้หมุดยึด มีประสิทธิภาพสูง แต่มีข้อเสียคือถอดหรือทำให้แน่นได้ยาก และการติดตั้งทำไม่สะดวก
7) การบัดกรีมีใช้น้อยมากสำหรับบัสบาร์ นอกจากต้องเสริมด้วยน็อตหรือตัวจับยึด เนื่องจากความร้อนจากการ ลัดวงจรจะทำให้เกิดสภาพทางไฟฟ้าและทางกลไม่ดี
การต่อบัสบาร์อลูมิเนียม
1)ทำความสะอาดพื้นผิวด้วยแปรงหรือกระดาษทราย
2)ทาคอมปาวด์ที่พื้นผิวทันที่หลังจากที่ทำความสะอาด เพื่อป้องกันการอ๊อกไซด์
3)ประกอบจุกต่อซึ่งต้องใช้ Flat Washer (แหวนแบน) และ (Bleleville Washer) แหวนฉิ่ง
4)ทำการต่อและขันโบลด์และนัดให้แน่น ด้วยทอร์กที่เหมาะสมเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิต
การต่อบัสบาร์ทองแดง เข้ากับบัสบาร์อลูมิเนียม
1)ไปทำควมสะอาดพื้นผิวบัสบาร์ทองแดงโดยไม่ต้องใช้กระดาษทรายหรือแปลง โดยไม่ต้องใช้คอมปาวด์
2)บัสบาร์ทองแดงจะต้องเคลือบด้วยดีบุกเพื่อป้องกันการกัดกร่อน [Glavanic corrosion]
3)ทาคอมปาวด์ที่พื้นผิวทันที่หลังจากที่ทำความสะอาด เพื่อป้องกันการอ๊อกไซด์
4)ประกอบจุกต่อซึ่งต้องใช้ Flat Washer (แหวนแบน) และ (Bleleville Washer) แหวนฉิ่ง
5)ทำการต่อและขันโบลด์และนัดให้แน่น ด้วยทอร์กที่เหมาะสมเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิต
หลักคำนวนขนาด BUSBAR
ตารางพิกัดการนำกระแสของบัสบาร์ตามมาตราฐาน DIN (Table Bus bars for rated currents)
บาร์ทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมติดตั้งภายในอาคาร ค่าอุณหภูมิโดยรอบ (Ambient temperature) เป็นไปตามตารางและ Temperature rise เป็น 30 องศาเซลเซียส ติดตั้งในแนวดิ่ง (Width vertical) โดยระยะห่างระหว่างบาร์ทองแดงมีค่าเท่ากับความหนาของบาร์ทองแดง : ใช้กับกระแสไฟฟ้าสลับ 50 Hz., ระยะห่างระหว่างเฟส > 0.8 เท่าของกึ่งกลางระหว่างเฟสต่อเฟส
Reference : IEC:60439, มอก.1436-2540ตารางพิกัดการนำกระแสของบัสบาร์ IEC (Table Busbars for rated currents)
Reference : IEC:60439 , มอก.1436-2540
