Barres de distribució i connectores en instal·lacions d'AV i EAV
Què és una barra de distribució elèctrica?
Una barra de distribució elèctrica és un conductor o conjunt de conductors dissenyats per recollir l'energia elèctrica dels alimentadors entrants i distribuï-la als alimentadors sortints. Funcionalment, serveix com a junta on convergen les corrents d'entrada i sortida, actuant com a hub central per a la agregació i distribució de la potència.
Instal·lacions de barras de distribució en exterior
En sistemes de alta tensió (AT), extra-alta tensió (EAT) i mitja tensió (MT) en exterior, es fan servir típicament barras de distribució i connectores descoberts, amb conductors disponibles en configuracions tubulars o de fil trenzat:
(Exemples de les configuracions anteriors es mostren en les Figures 1 i 2.)
Barras de distribució per a instal·lacions de quadres de distribució
Les barras de distribució per a quadres de distribució són típicament fabricades de cobre, aluminis o allaus d'alumini (per exemple, sèrie Al-Mg-Si), amb característiques clau de les barras de distribució descobertes que inclouen:
Tecnologia de connexió de barras de distribució
Els connectores dedicats són essencials per a terminar les barras de distribució a l'equipament, tal com es mostra en la Figura 3. Les configuracions típiques inclouen:
El disseny de la connexió ha de complir amb:
Consideracions d'enginyeria
Els sistemes de barras de distribució de quadres de distribució de mitja/alta tensió requereixen un disseny integrat per a:
Aquestes mesures asseguren colectivament una transmissió de potència fiable i una vida útil més llarga de l'equipament.
Ampliament utilitzats en centres de dades i plantes industrials per a la distribució de potència de corrent elevada, aquests sistemes permeten una disposició flexible i una ampliació senzilla a través d'un disseny modular.
Per a les connexions cobre-cobre, s'utilitzen connectors de bronze; per a les connexions alumini-alumini, s'han d'aplicar connectors d'allau d'alumini; i per a les connexions cobre-alumini, són obligatoris els connectors bimetalls per prevenir la corrosió causada per efectes electroquímics.
Barras de distribució aïllades & sistemes de canalització
En instal·lacions interiors de mitja tensió (MT) i baixa tensió (BT), particularment on hi ha corrents elevades i espai limitat, les barras de distribució sovint es tanquen en cassa metàl·lica per a protecció mecànica i aïllament.Aquest disseny redueix la dissipació de calor de les barras de distribució degut a la restricció del flux d'aire i les pèrdues radiatives, resultant en calificacions de corrent significativament inferiors a les de les instal·lacions en aire lliure. Es poden utilitzar envolvent ventilades per minimitzar la reducció de la corrent.
Anàlisi de detalls tècnics
Protecció electroquímica per a connexions de materials diferents
Joints cobre-cobre: Connectors de bronze (bronze de estañ o bronze d'alumini) milloren la fiabilitat del contacte mitjançant el reforç de solució sòlida, prevenint la relaxació de creup del cobre pur.
Joints alumini-alumini: Connectors d'allau 6061-T6 subministrats amb tractament d'envellicament per assegurar l'estabilitat de la pel·lícula d'òxid.
Transicions cobre-alumini: Connectors bimetalls utilitzen soldadura explosiva o brasat (per exemple, barres compostes cobre-alumini) per bloquejar les vies de corrosió electroquímica.
Desafiaments de gestió tèrmica en barras de distribució tancades
Anàlisi de resistència tèrmica: Les separacions d'aire formades pels envolvents redueixen la conductivitat tèrmica en un 30%-50%.
Solucions de compensació:Refrigeració d'aire forçada: Ventiladors interns augmenten la capacitat de conducció de corrent en un 20%-30%.
Alets de refrigeració d'envolvent: Superfície augmentada per convecció natural.
Aïllament de conductivitat tèrmica elevada: Revestiments de caucho de sílice per reduir la resistència tèrmica.
Especificacions d'aplicació d'enginyeria
Classe de protecció: Normalment IP54 per a entorns interiors, actualitzat a IP65 en condicions húmides.
Resistència a curt circuits: Compliant amb els requisits de l'IEC 61439 de estabilitat dinàmica i tèrmica.
Compensació d'expansió: Joints d'expansió cada 30-50 metres per acomodar la deformació tèrmica.
Ampliament utilitzats en centres de dades i plantes industrials per a la distribució de potència de corrent elevada, aquests sistemes permeten una disposició flexible i una ampliació senzilla a través d'un disseny modular.
Barras de distribució aïllades
Les barras de distribució aïllades solen consistir en barres planes de cobre o alumini (una o més per fase, dimensionades segons les necessitats de corrent), amb cada fase enclosa en una capsa aterrada separatament. Les bosses de les capses es connecten amb barres de curt circuit amb capacitat per portar corrents de defecte completes.La bossa principal evita els curts circuits inter-fase. A més, neutralitza els camps magnètics generats pels conductors de corrent: una corrent igual i contrària induïda a la bossa neutralitza gairebé completament el camp electromagnètic.Els mitjans d'aïllament comuns inclouen l'aire i el SF₆.
Sistemes de canalització de barras de distribució de BT
En instal·lacions de baixa tensió, els sistemes de canalització de barras de distribució oferin una solució econòmica per a la distribució de potència, subministrant múltiples dispositius i interconnectant quadres de distribució o transformadors, com es mostra en la Figura 5.
Sistemes de canalització de barras de distribució
Un sistema de canalització de barras de distribució és una configuració preassemblada que conté conductors de barres planes (fase i neutre) dins d'un únic envolvent metàl·lic.En els sistemes de canalització de alimentació, l'extracció de potència s'aconsegueix mitjançant unitats d'extracció estandaritzades, que es connecten en posicions predeterminades al llarg de la canalització. Aquestes unitats permeten l'extracció de potència a través de dispositius protectors compatibles.
Avantatges sobre els sistemes de cablès:
