3상 버스바는 산업 및 상업용 배전의 중추입니다. 변압기와 개폐 장치에서 배전반, 모터 제어 센터, 대형 부하까지 3상 AC 전력을 전달합니다. 전기 엔지니어와 시설 관리자는 3-phase 버스바 설계를 이해해야 합니다.
3-Phase 버스바란 무엇인가요?
3-phase 버스바 시스템은 3상 AC 시스템의 3개 상(L1, L2, L3)을 전달하는 병렬 도체 3개(또는 4개)와, 4-wire 시스템의 중성선(N)으로 구성됩니다. 도체는 일반적으로 서로 및 접지와 절연된 평평한 구리 또는 알루미늄 바입니다.
3-phase 모선 시스템의 구성 요소:
- 상 도체: L1, L2, L3용 막대 3개
- 중성 도체: 4-wire 시스템에서 네 번째 버스바
- 접지 도체: 별도의 접지 바 또는 인클로저 사용
- 절연: 공극, 절연 지지대 또는 캡슐화
- 인클로저: 금속 하우징(버스바 트렁킹 시스템용)
3-Phase 버스바 시스템 유형
개방형 버스바(개폐장치 버스바)
배전반, 모터 제어 센터(MCC), 분전반 내부의 절연 지지대에 장착하는 나동 또는 알루미늄 바
특징:
- 수백~수천 암페어의 대용량 전류 처리
- 안전을 위해 밀폐형 스위치기어가 필요합니다
- 설치 환경에 맞춰 주문 제작
- 사용 분야: 주 배전반, MCC, 변압기 2차 측
버스바 트렁킹(버스웨이)
건물이나 공장 바닥을 따라 전력을 배전하는 사전 제작 밀폐형 버스바 시스템입니다. 볼트로 결합하는 여러 구간으로 구성됩니다.
특징:
- 일정 간격으로 설치하는 플러그인 탭오프 박스
- 정격: 100A~6,300A
- IP 등급: IP54~IP68
- 사용 분야: 공장 현장, 데이터센터, 상업용 건물
유형:
- 샌드위치형 버스바: 도체를 절연층 사이에 적층한 소형·저임피던스 구조
- 공기 절연 버스바: 공기 간격으로 도체를 분리하는 방식으로 비용은 낮지만 크기가 큽니다.
- 주조 수지 버스바: 수지에 도체를 봉입하여 최고 IP 등급을 제공하며 실외용
적층 버스바
여러 겹의 얇은 구리층 사이에 절연층을 넣고 적층한 구조입니다. 전력 전자 장치와 배터리 시스템에 사용됩니다.
특징:
- 매우 낮은 인덕턴스
- 소형
- 사용 분야: 인버터, UPS 시스템, 배터리 팩, EV 파워트레인
3-Phase 모선 크기 산정
정격 전류
버스바 전류 정격은 다음에 따라 달라집니다.
- 단면적(mm²)
- 材質（銅またはアルミニウム）
- 주변 온도
- 외함 유형(개방형 또는 밀폐형)
- 도체 배열
구리 버스바의 대략적인 전류 정격(자유 공기 중, 주변 온도 40°C):
| 너비 × 두께 | 단면 | 정격 전류 |
|---|---|---|
| 25 × 3 mm | 75 mm² | 280A |
| 40 × 5 mm | 200 mm² | 580A |
| 50 × 5 mm | 250 mm² | 700A |
| 60 × 10 mm | 600 mm² | 1,200A |
| 80 × 10 mm | 800 mm² | 1,500A |
| 100 × 10 mm | 1,000 mm² | 1,800A |
감액 계수:
- 덕트 내 밀집 배선: ×0.8
- 주변 온도 >40°C: IEC 60439 기준으로 디레이팅
- 서로 가까이 배치한 버스바 여러 개: 상호 발열을 고려해 허용 전류를 낮추세요
전압 강하
3-phase 시스템에서 버스바의 전압 강하:
ΔV = √3 × I × (R·cosφ + X·sinφ) × L
각 기호의 의미는 다음과 같습니다.
- I = 전류(A)
- R = 단위 길이당 저항(Ω/m)
- X = 단위 길이당 리액턴스(Ω/m)
- cosφ = 역률
- L = 길이(m)
주 배전 버스바의 전압 강하를 1% 미만으로 유지하세요.
위상 배열
3-phase 버스바의 표준 상 배열:
수평 배열(왼쪽에서 오른쪽): L1, L2, L3, N 수직 배열(위에서 아래): L1, L2, L3, N 색상 코드(IEC 60446): L1=갈색, L2=검정, L3=회색, N=파랑, PE=녹색/노랑
시설 전체에서 일관된 상 배열을 유지하면 장비 연결 시 역상 오류를 방지할 수 있습니다.
단락 정격
버스바는 설치 지점에서 예상되는 단락 전류를 견뎌야 합니다. 단락 정격은 다음과 같이 표시합니다.
- Icw: 정격 단시간 내전류(1초 기준 kA)
- Ipk: 피크 내전류(kA)
버스바는 설치 지점에서 발생 가능한 고장 전류를 견디는 정격이어야 합니다. 이는 상류 변압기의 임피던스와 시스템 구성에 따라 결정됩니다.
절연 및 이격 거리
연면거리: 절연 표면을 따라 측정한 도체 간 최소 거리입니다. 전압과 오염도에 따라 달라집니다.
전기적 간격: 도체 사이의 최소 공기 간격입니다. 400V 시스템의 경우 최소 25 mm(IEC 61439).
절연 재료:
- 에폭시 수지: 높은 기계적 강도와 우수한 전기적 특성
- PVC: 비용이 낮고 저온 용도에 적합
- 폴리아미드(나일론): 우수한 내열성
- 열수축 튜브: 현장에서 개별 바를 절연할 때 사용
용도
| 용도 | 버스바 유형 | 일반 정격 |
|---|---|---|
| 주 배전반 | 개방형 구리 버스바 | 1,000–6,300A |
| 모터 제어 센터 | 개방형 구리 버스바 | 400–2,000A |
| 공장 전력 분배 | 버스바 덕트 | 400–4,000A |
| 데이터센터 전력 | 버스바 덕트 | 400–2,500A |
| 상업용 건물 | 버스바 덕트 | 100–1,600A |
| 인버터/UPS | 적층 버스바 | 100–2,000A |
설치 시 고려 사항
-
지지 간격: 버스바는 처짐과 진동을 방지하도록 일정 간격으로 지지해야 합니다. 일반적인 지지 간격: 600–1,200 mm
-
팽창 조인트: 긴 모선 구간은 열팽창을 흡수할 수 있도록 팽창 조인트가 필요합니다(구리는 약 17 µm/m/°C 팽창).
-
접속: 볼트 연결은 지정 토크로 조이고 스프링 와셔나 벨빌 와셔를 사용해 접촉 압력을 유지해야 합니다.
-
유지보수 접근 공간: 검사, 청소, 토크 확인을 위한 여유를 두십시오.
-
라벨링: 일정 간격과 모든 연결 지점에 위상 라벨을 부착합니다.
요약
3-phase 버스바 시스템은 산업 및 상업 시설에서 대량의 전력을 분배하는 가장 효율적인 방법입니다.
- 개방형 모선: 스위치기어 및 MCC용 — 고전류, 맞춤 제작
- 모선 트렁킹: 건물 배전용 — 유연하며 플러그인 탭오프 지원
- 적층 버스바: 전력 전자용으로 낮은 인덕턴스와 소형화를 지원
연속 전류와 디레이팅 계수를 반영해 버스바 크기를 정하고 단락 내량을 확인하세요.
CZT은 버스바 커넥터, 적층 버스바, 에너지 저장 연결 부품을 공급합니다. 버스바 및 에너지 저장 커넥터 제품군을 살펴보세요.
