Szynoprzewód składa się z uziemionej metalowej obudowy, w której znajdują się instalowane fabrycznie szyny lub izolowane przewodniki. Szynoprzewody są skutecznym sposobem dystrybucji energii elektrycznej. Wprowadzono je na początku ubiegłego wieku w przemyśle motoryzacyjnym, jako elastyczny system rozprowadzania energii. Od tego czasu nastąpił znaczny rozwój szynoprzewodów, które obecnie obsługują wiele rodzajów odbiorników prądu (fot. 1).
Różnorodny asortyment szynoprzewodów stosowany jest w wielu gałęziach przemysłu. Charakteryzuje je wysoka odporność na zwarcia, wielokrotne punkty uziemień oraz podwójne przewody neutralne (tzw. 200%). Błędną opinią dotyczącą szynoprzewodów jest to, że są one skuteczne jedynie w zastosowaniach wysokoprądowych. W rzeczywistości systemy szynoprzewodów zapewniają wysoki stopień sprawności i zdolności do zastosowań zarówno nisko-, jak i wysokoprądowych. Zastosowania szynoprzewodów
Szynoprzewód można zainstalować w większości zastosowań, w których używane są kable i przewody. Producenci szynoprzewodów oferują systemy w zakresie od 100 do 6500 A. Zastosowania niskoprądowe dotyczą firm o zaawansowanych technologiach, jak np. producenci komputerów czy laboratoria testowe. Przemysł motoryzacyjny oraz inne gałęzie przemysłu ciężkiego montażu wymagają zastosowania wysokoprądowych systemów szynoprzewodów.
Aby ułatwić zmianę kierunku szynoprzewodów, producenci opracowali łączniki kolankowe i kompensujące, które zapewniają elastyczność i możliwość ich różnorodnej konfiguracji. Przy instalowaniu nowych odbiorników prądu, system szynoprzewodów jest rozbudowywany przez dodawanie zaczepowych łączników i/lub nowych sekcji szynoprzewodów (rys. 2).
Rodzaje konstrukcji szynoprzewodów
Istnieją różne rodzaje konstrukcji szynoprzewodów. Wśród nich system, który jest dzisiaj najbardziej popularny, określany jako „kanapkowy”. Inne rozwiązania wymagają przestrzennego prowadzenia szyn (bus bars). Szyny mogą być izolowane różnymi materiałami, takimi jak Mylar (zorientowany dwuosiowo politeraftalan etylenu – BOPET), polichlorek winylu (PVC) czy epoksyd.
Najbardziej popularnym rodzajem szynoprzewodów jest system kanapkowy, z racji zwartej konstrukcji i wysokiej odporności na zwarcia (rys. 3). Większość producentów szynoprzewodów oferuje ten właśnie asortyment, w którym aluminiowe lub miedziane szyny osadzone są w aluminiowej lub stalowej obudowie. Obudowy z aluminium są nie tylko lekkie, ale mogą służyć również jako uziemienie. W zależności od rozwiązania, stalowe obudowy mogą być również użyte jako uziemienie, należy to jednak uzgodnić z producentem.
Zwarte i lekkie konstrukcje szynoprzewodów są szczególnie korzystne przy modernizacji, gdzie ilość dostępnego miejsca jest ograniczona. Większość producentów oferuje zarówno szynoprzewody wsuwane (plug in), jak i z zasilaczem (feeder). Szynoprzewody wsuwane są stosowane w połączeniu z zaczepowymi łącznikami, nazywanymi wtyczkami szynowymi (bus plugs). Taki rodzaj wtyczek (plug) można zainstalować wzdłuż całej długości systemu szyn zbiorczych. Służą one do podłączania kabla elektrycznego do systemu przesyłu energii poprzez szynoprzewód. Wtyczki szynowe mają zabezpieczenie w postaci bezpiecznika lub wyłącznika, co eliminuje potrzebę prowadzenia długich odcinków kabli z powrotem do panelu dystrybucyjnego.
Konfiguracje przewodów szynowych
Systemy szynoprzewodów są dostępne w różnych konfiguracjach, aby sprostać różnym potrzebom elektrycznym. Dwie ostatnio wprowadzone nowości, to „200% neutral” (przewód neutralny jest dwa razy większy niż normalnie) niezbędny w zastosowaniach będących pod wpływem drgań harmonicznych i izolowanego uziemienia dla wrażliwych na przepięcia urządzeń, takich jak sprzęt komputerowy.
Niektórzy producenci oferują szynoprzewody wyposażone w podwójny przewód neutralny – 200%, uziemienie w obudowie, uziemienie izolowane, a wszystko to stanowi jeden system szynoprzewodów. Jeden z producentów oferuje nawet konfigurację sparowanych faz w obrębie szyny. W tym rozwiązaniu szynoprzewody są pogrupowane w pary, a prąd przemienny w każdej parze jest prawie równy jego wartości i przeciwny do kierunku, co powoduje równoważenie się napięć pomiędzy fazami. W takim przypadku stosuje się dwie szyny na fazę – faza C jest połączona z fazą A; faza A z fazą B, a faza B z fazą C. W zakładach przemysłu motoryzacyjnego często stosowane są sparowane fazy szynoprzewodów do spawania, gdzie wartość napięcia jest krytyczna dla uzyskania jednolitych spawów.
Inne właściwości szynoprzewodów
Szynoprzewód jest starannie projektowany i testowany w procesie uruchamiania produkcji. Testy na szynoprzewodach przeprowadzane są dla określenia charakterystyk elektrycznych i cieplnych. Dane te są przydatne przy specyfikacji systemu szynoprzewodów, który ma spełniać oczekiwania klienta. Większość producentów wykonuje testy dielektryczne na szynoprzewodach, dla zapewnienia integralności izolacji szynoprzewodów przed ich wysłaniem.
Autor: Nathan Faulkner, Siemens Energy & Automation
