Como conceber e construir barras condutoras de cobre à medida?

Introdução

Como elemento condutor principal do sistema de circuitos, o barra condutora de cobre desempenha as funções essenciais de transmissão de corrente e ligação de equipamentos. Os seus cantos arredondados foram concebidos para evitar descargas pontuais, sendo adequado para sistemas de distribuição de energia de alta tensão (por exemplo, estações de abertura e fecho de 10 kV) e conjuntos completos de equipamentos de baixa tensão. A condutividade, a resistência mecânica e a resistência à corrosão do barramento de cobre afetam diretamente a segurança e a estabilidade do sistema elétrico.

Como é feito o projeto das barras condutoras de cobre?

a. Planeamento do projeto

• Desenvolvimento do programa: com base nos desenhos de projeto e nas ordens de produção, determinar a orientação, as dimensões e a forma de dobragem da barra condutora, dando prioridade à utilização dos restos de barras condutoras curtas de cobre, a fim de reduzir os custos.
• Seleção de materiais:
  • Barra coletora principal: selecione as especificações (por exemplo, cobre roxo T2 ou latão H62) de acordo com os desenhos; a barra coletora secundária utiliza, por predefinição, o mesmo material do circuito principal.
  • Barra de ligação à terra: A linha PE do equipamento de distribuição de baixa tensão deve cumprir os requisitos relativos à capacidade de condução de corrente; a secção transversal da barra de ligação à terra de alta tensão deve ser ≥ 30 mm² e, na linha da porta, ≥ 4 mm².
• Inspeção do material: Verifique o acabamento da superfície da barra condutora de cobre para garantir que não apresenta fissuras nem deformações; verifique o certificado de conformidade e o relatório do material.

b. Ferramentas e equipamento

• Ferramentas necessárias: máquina de processamento de barras condutoras, chave dinamométrica, furadeira, ferramenta de corte de mangas termorretráteis.
• Materiais auxiliares: massa lubrificante composta para transmissão, porca de bloqueio, vaselina antioxidante (para lubrificação nas curvas).

3. Como é o processo de produção?

A. Especificações básicas

• Distância de isolamento e distância de fuga: distância de isolamento dos quadros de baixa tensão ≥ 15 mm, distância de fuga ≥ 20 mm.
• Disposição da sequência de fases:
  • Sistema de ar condicionado: na disposição vertical, as posições são A (amarela), B (verde) e C (vermelha); na disposição horizontal, a sequência é A→C, desde a parte de trás do disco até à superfície do disco.
  • Sistema de corrente contínua: polo positivo na parte de trás/à esquerda, polo negativo na parte da frente/à direita.

B. Processo de produção

1. Alisamento e corte:
   • Endireitar com uma máquina de nivelamento de barras condutoras; deformação vertical ≤ 2 mm/m, deformação na horizontal ≤ 3 mm/m, e a superfície de corte deve ser plana e sem rebarbas.
   • O diâmetro do orifício perfurado deve ser 0,5-1 mm maior do que o do parafuso, com um erro de distância entre orifícios de ± 0,5 mm. 2.
2. Processo de dobragem:
   • Evite dobras em ângulo reto; no processo de dobragem a frio, o raio mínimo de dobragem depende da espessura da barra condutora de cobre (por exemplo, no caso de uma barra condutora de cobre de 50 × 5 mm, o raio de dobragem plana deve ser ≥ 2 vezes a espessura).
   • Com uma torção de 90°, o comprimento da parte torcida deve ser 2,5 a 5 vezes a largura da barra condutora.
3. Tratamento de superfícies:
   • A superfície de contacto deve ser polida para remover a camada de óxido; redução da secção transversal da barra condutora de cobre ≤ 3%, da barra condutora de alumínio ≤ 5%. A superfície de sobreposição deve ser revestida com massa lubrificante composta para potência.
   • A superfície de sobreposição revestida com massa lubrificante composta e a superfície prateada impedem o limar.

Como se realiza a instalação de barras condutoras de cobre?

1. Ligação das barras condutoras e dos equipamentos

• Fixação com parafusos:
  • Utilize chaves dinamométricas para apertar de acordo com a norma (por exemplo, os parafusos M12 requerem 31,4-39,2 N·m); o parafuso deve ficar visível na porca em 2 a 3 roscas.
  • Instalação horizontal do parafuso, de baixo para cima, para evitar a formação de um circuito magnético fechado.
• Ligação especial:
  • Os terminais de parafuso devem ser equipados com anilhas planas de cobre revestidas a estanho, sendo proibida a utilização de anilhas elásticas.
  • As ligações de cobre e alumínio devem utilizar placas de transição em ambientes húmidos, devendo as extremidades de cobre estar revestidas a estanho.

2. Tratamento com tubos termorretráteis e marcação

• Tubos termorretráteis:
  • Selecione a manga de acordo com a cor da fase (amarelo/verde/vermelho); o tubo dobrado deve ser pré-aquecido e, em seguida, endireitado, com um aquecimento
  • temperatura de 600-650 ℃.
  • Os orifícios de corte devem ser posicionados com mangas para evitar riscar o barramento de cobre. .
• Requisitos de marcação:
  • A linha de zero (N) e a linha de terra (PE) devem apresentar uma marcação em pasta de Φ20/30 mm; a barra coletora exterior necessita de proteção isolante com manga termorretrátil.

3. Aceitação da instalação

• Verificação da exatidão:
  • Erro de instalação na vertical ≤ 2 mm/comprimento total ≤ 5 mm; erro na horizontal ≤ 3 mm/comprimento total ≤ 10 mm.
  • A distância entre os pontos de apoio é ≤2,5 m, e os isoladores são fixados sem tensão adicional.
• Teste de segurança:
  • Resistência à terra ≤ 0,1 Ω; resistência de contacto do ponto de ligação ≤ 1,2 vezes a resistência da barra condutora do mesmo comprimento.
  • Ensaio de resistência à tensão: um sistema de 10 kV tem de passar num ensaio de resistência à tensão de 42 kV/1 min à frequência industrial.

Tratamento de cenários especiais

• Proteção contra incêndios e à prova de choques: deve ser instalada uma divisória à prova de fogo ao atravessar a barreira corta-fogo, devendo ser colocada no pavimento uma plataforma à prova de água e um suporte antivibração.
• Proteção no exterior: quando o barramento de cobre ligado à terra se encontra a uma distância inferior a 1,8 m do solo num poço não elétrico, é necessário instalar uma cobertura de proteção.
• Cenário de alta corrente: o espaçamento entre as barras condutoras de cobre em paralelo deve ser ≥ à espessura, para evitar o sobreaquecimento local.

Problemas comuns e otimização

• Controlo da deformação: é necessária uma verificação de consistência na dobragem de barras coletoras compostas por várias peças, para evitar tensões de instalação.
• Medidas anticorrosão: tratamento de estanhagem ou prateamento das superfícies de contacto; suporte submetido ao processo de galvanização por imersão a quente.
• Aproveitamento de resíduos: dá-se prioridade às barras de cobre curtas para os circuitos derivados, a fim de reduzir o desperdício de material.

Através dos passos acima referidos, poderá concluir de forma sistemática todo o processo, desde a conceção até à instalação de barras condutoras de cobre, tendo em conta o desempenho elétrico e a estética do processo. Na prática, temos de seguir rigorosamente as normas do setor (tais como a GB5585.1 e a GB7251) e adaptar-nos com flexibilidade ao ambiente no local.