Tutto quello che devi sapere sulle sbarre collettrici

Le sbarre collettrici svolgono un ruolo fondamentale ma spesso trascurato nei sistemi di alimentazione elettrica, fornendo la struttura per un flusso di corrente sicuro ed efficiente. Poiché le strutture cercano di spingere i loro sistemi verso capacità più elevate con progetti ottimizzati, la corretta specifica delle sbarre collettrici si rivela sempre più importante. La loro conduttività, flessibilità e funzioni protettive rendono le sbarre collettrici i veri cavalli da tiro che trasmettono linfa vitale alle sale elettriche.

• Le sbarre distribuiscono in modo efficiente correnti elevate con resistenza e perdite minime
• I design configurabili si adattano a layout variabili e aggiunte di componenti
• Gli elementi protettivi salvaguardano le apparecchiature dai guasti migliorando al contempo i tempi di attività
• La dissipazione dei carichi termici protegge le connessioni dal surriscaldamento

Scopriamo tutto quello che c'è da sapere sulle sbarre collettrici:

Cos'è una sbarra collettrice?

A cosa serve una barra di distribuzione? Costruita con materiali altamente conduttivi come rame e alluminio, sbarre collettrici formano i percorsi metallici diretti che trasportano carichi pesanti in tutte le strutture. Offrendo una bassa impedenza rispetto ai percorsi dei cavi, consentono all'energia di fluire senza problemi da alimentazioni esterne e ingressi delle blindosbarre a singoli interruttori e carichi di apparecchiature di commutazione. Le barre collettrici in rame riducono al minimo la caduta di tensione e massimizzano la capacità di servire il carico.

Conduzione e distribuzione

Collegate in rete in parallelo nei loro punti di connessione, le barre collettrici alimentano simultaneamente più dispositivi downstream bilanciando i carichi. La distribuzione uniforme della corrente impedisce il sovraccarico di un singolo cavo o componente. Le loro topologie a griglia consentono inoltre una riorganizzazione flessibile e la protezione futura delle modifiche di layout con una rielaborazione minima.

Flessibilità di connessione

I sistemi di sbarre di distribuzione risparmiano agli integratori la seccatura di dover gestire innumerevoli percorsi di conduttori individuali, fornendo architetture modulari "plug and play" prefabbricate. Giunti imbullonati o serrati posizionati strategicamente consentono una rapida installazione e riconfigurazione delle configurazioni dei circuiti in uscita con facilità.

Configurazioni di progettazione

Le varietà più comuni di sistemi di sbarre collettrici includono:

Barre di distribuzione isolate per circuiti derivati

Questo design conveniente separa i conduttori del bus con un isolamento durevole come il PVC. Trasporta in modo efficiente i carichi del circuito in modo compatto, impedendo al contempo il contatto accidentale.

Barre collettrici isolate in aria

Gli involucri prefabbricati contengono conduttori di bus all'aperto, che si basano su intercapedini d'aria anziché su un isolamento solido per separare le fasi. La facile visualizzazione semplifica la manutenzione rispetto ai design chiusi.

Condotti bus chiusi

Barre di alluminio o rame di grosso calibro passano attraverso condotti metallici rigidi per la massima protezione contro i rischi ambientali. Funzionano bene in settori con condizioni di aree umide o soggette a detriti.

Selezione dei materiali

Le barre collettrici comuni sono solitamente realizzate in rame, alluminio e varianti di lega. I fattori chiave che guidano la scelta del materiale includono:

• Conduttività – Il rame eccelle ma l'alluminio offre prestazioni quasi identiche a costi inferiori. Le leghe bilanciano le proprietà.
• Resistenza meccanica – Il rame più pesante resiste meglio alle vibrazioni, mentre l’alluminio resiste alla corrosione in molti ambienti.
• Temperature di esercizio – I materiali ad alta conduttività come il rame trasferiscono il calore in modo più efficiente, riducendo al minimo le perdite di potenza.

Considerazioni sulle dimensioni

Il dimensionamento corretto inizia calcolando le correnti di carico massime e le richieste di sovratensione. Le barre collettrici sono classificate in base alle amperaggi e devono ospitare 125-150% di carichi per evitare il surriscaldamento. Il National Electrical Code detta inoltre il dimensionamento per limitare le cadute di tensione.

Gli strumenti di dimensionamento delle barre collettrici semplificano questo processo inserendo dettagli di progetto come tipo di corrente, temperature operative, condizioni ambientali e fattori di sicurezza desiderati per generare parametri dimensionali ottimizzati. Ciò riduce le complessità e gli errori di progettazione.

Montaggio e unione

Per fissare saldamente ma in modo regolabile un sistema di sbarre elettriche sono necessarie selle imbullonate, morsetti o distanziali filettati. Giunti a bassa resistenza creano o rompono sistemi: la spazzolatura delle superfici di contatto prima di comprimere connessioni pre-stagnate o trattate con antiossidanti riduce al minimo le perdite distribuite.

Caratteristiche protettive

Dato il ruolo delle sbarre di distribuzione nella trasmissione di correnti massicce, esse incorporano caratteristiche che proteggono il personale e le apparecchiature dai guasti:

• Isolamento – I rivestimenti in PVC, polvere epossidica o nastro hanno una tensione minima di 600 V, impedendo il contatto diretto.
• Fusione – Generalmente installati vicino a fonti di tensione e carichi pesanti, i fusibili proteggono il cablaggio in caso di sovraccarico della sbarra collettrice.
• Segmentazione – L'installazione strategica di interruttori automatici in scatola stampata o in miniatura suddivide il bus per isolare le sezioni interessate in caso di scatto.
• Messa a terra – Un bus di messa a terra dedicato in rame o alluminio incanala in modo sicuro le correnti di dispersione vaganti verso la sorgente.
• Monitoraggio – I sensori termici e di corrente rilevano le condizioni di sovraccarico, attivando gli allarmi prima che si verifichino danni.

Attrezzatura per il trasferimento in autobus

Le apparecchiature di trasferimento bus automatiche o manuali indirizzano in modo sicuro l'alimentazione tra sezioni bus ridondanti. Ciò consente di isolarne una mentre l'altra gestisce senza problemi il carico completo, facilitando la manutenzione senza tempi di fermo.

Opzioni del condotto del bus

I raccordi per condotti bus prefabbricati consentono di assemblare percorsi busway modulari completi. Le opzioni più diffuse per i condotti metallici chiusi includono:

• Gomiti flangiati: gomiti a 90° con raggio compatto per curve strette.
• Tee: i rami a “Y” indirizzano l’alimentazione alle linee delle apparecchiature aggiuntive.
• Sezioni terminali: i pannelli di chiusura chiudono e bloccano i percorsi delle corsie blindosbarre nei punti di entrata/uscita.
• Ganci/Supporti: varie staffe angolari e supporti per canali di montanti sostengono saldamente le travi.

La scelta di un produttore di busbar full-service affidabile garantisce un supporto completo al progetto dalla concezione alla messa in servizio e oltre, man mano che le esigenze si evolvono nel tempo. La loro competenza nel settore semplifica la progettazione e l'installazione del sistema.

Best practice per l'installazione

Le tecniche di installazione appropriate riducono al minimo i tempi di installazione, massimizzando al contempo la durata utile della barra collettrice. I passaggi chiave includono:

• Montare le sbarre collettrici e i supporti con hardware resistente alla corrosione dimensionato per carichi strutturali e forze di cortocircuito.
• Mantenere le distanze NEC tra le sbarre collettrici e le altre apparecchiature elettriche sotto tensione per garantire l'isolamento e facilitare la manutenzione/gli aggiornamenti.
• Serrare saldamente tutti i collegamenti bullonati secondo le specifiche del produttore utilizzando chiavi dinamometriche calibrate per garantire giunzioni a bassa resistenza.
• Prima dell'attivazione, verificare che non vi siano detriti estranei intrappolati tra le fasi e rimuoverli con aria compressa.
• Contrassegnare chiaramente tutte le fasi dei collegamenti per evitare conflitti durante la manutenzione futura.
• Per grandi tratte di blindosbarre, iniziare l'installazione dall'estremità del carico e procedere a ritroso verso la sorgente per evitare cablaggi errati.
• Prevedere uno spazio di lavoro accessibile attorno alle sbarre collettrici, in conformità con il codice e le linee guida del produttore.
• Per le sezioni sotterranee, proteggere ulteriormente i condotti sbarre utilizzando un rivestimento in calcestruzzo o una condotta metallica.

Il rispetto delle best practice semplifica la messa in servizio delle sbarre collettrici e aiuta le strutture a evitare grattacapi legati alla manutenzione nel lungo periodo.

Conclusione

Poiché la solida dorsale di distribuzione dell'alimentazione elettrica attraversa strutture critiche, le specifiche appropriate delle sbarre collettrici risultano essenziali per ottimizzare le prestazioni elettriche e la resilienza a lungo termine. TOSUNLux vanta decenni di esperienza nel settore nella progettazione e produzione di sistemi di sbarre di distribuzione di alta qualità, su misura per quasi tutte le applicazioni. Contatta oggi stesso i loro esperti di ingegneria per esaminare i requisiti di progettazione e ricevere consigli di layout personalizzati, riducendo al minimo i tempi di inattività e massimizzando i tempi di attività.