Como selecionar as especificações da barra de ônibus de média-baixa tensão？

A especificação correta para um barramento de média e baixa tensão é fixada por quatro números nesta ordem: classe de tensão do sistema, corrente nominal sob carga de pico, corrente suportável de curto-circuito e classificação de proteção ambiental. Se a classe de tensão estiver errada, o isolamento falhará; erre a corrente e o condutor superaquece; errar a classificação de curto-circuito e uma falha destruirá a instalação. Todo o resto no processo de seleção – material do condutor, tipo de isolamento, espaçamento de suporte, classificação do invólucro – é derivado desses quatro valores.

Etapa 1: Identifique a classe de tensão da rede

Cada barramento isolado é projetado em torno de uma faixa de tensão específica, e a mistura de bandas é o erro de especificação mais comum. Os sistemas de barramentos elétricos de baixa tensão são classificados até 1kV CA e dependem de entreferros, mangas termorretráteis ou invólucros moldados para isolamento. Os sistemas de barramentos tubulares de média tensão cobrem de 1kV a aproximadamente 36kV e precisam de isolamento projetado – fundição de resina epóxi, fita enrolada ou invólucros cheios de gás – capaz de conter tensões de impulso que podem atingir 170kV durante transientes de comutação. Um barramento com isolamento revestido de 35kV e um barramento fundido em epóxi de 0,4kV não são intercambiáveis, mesmo que o tamanho do condutor físico pareça semelhante.

Etapa 2: dimensionar a corrente nominal, não apenas a carga da placa de identificação

Um barramento de alta corrente deve ser selecionado para o pico de carga sustentado mais uma margem para expansão futura, e não para o consumo médio diário. As correntes nominais na série completa de 0,4–35kV normalmente variam de 1.000A a 8.000A, construídas em torno de condutores tubulares de cobre T2 de alta pureza que mantêm o aumento de temperatura abaixo de 30K na série de baixa tensão e abaixo de 45K na série de 35kV. Como um condutor tubular espalha a corrente através de uma seção transversal oca em vez de uma barra sólida, as perdas por efeito pelicular caem significativamente em alta frequência e alta amperagem em comparação com barramentos planos da mesma classificação, razão pela qual a geometria tubular domina em instalações acima de 2.000 A.

• Abaixo de 1000A: barramento de alumínio laminado ou plano geralmente é suficiente e econômico
• 1000–4000A: tubos tubulares de cobre ou alumínio com fundição em epóxi tornam-se a escolha padrão
• 4000–8000A: design tubular completo com classificação de tensão de tela capacitiva é necessário para distribuição de campo estável

Etapa 3: Escolha entre condutores de cobre e alumínio

O cobre fornece aproximadamente 98% de condutividade IACS e continua sendo a escolha padrão onde o espaço do painel é limitado, pois precisa de uma seção transversal menor para transportar a mesma corrente. O barramento de alumínio é mais leve e tem menor custo de material, mas um projetista que muda do cobre deve planejar 50-60% mais área de seção transversal para atingir ampacidade equivalente - um fator que afeta a largura do gabinete, o espaçamento do suporte e o peso total instalado em longos trechos de barramentos. Para aplicações aéreas ou de reforço de energia eólica, onde o peso é mais importante do que a pegada, a construção de reforço de aço e alumínio é frequentemente especificada em vez de barra de alumínio sólido para adicionar resistência à tração mecânica sem uma grande penalidade de condutividade.

Depois que a classe de tensão e o dimensionamento do condutor forem definidos, é útil ver como a linha de produtos do fornecedor se adapta a essas escolhas – o barramento e o hardware de suporte abaixo servem diretamente na faixa de especificação de 0,4 a 35 kV discutida acima.

Gama de Produtos para Distribuição de Média e Baixa Tensão

Uma seleção representativa de barramentos tubulares e sistemas de isolamento projetados para o caminho de corrente de 0,4 a 35 kV, desde trechos internos compactos até instalações externas totalmente isoladas.

Sistema de barramento de alta e baixa tensão Sistema de ônibus Barramento de energia Distribuição de energia Via de ônibus compacta de alta densidade Via de ônibus compacta Barra tubular de fundição de resina epóxi Totalmente isolado Barra tubular de borracha de silicone EPDM Totalmente isolado

Passo 4: Confirme o Sistema de Isolamento

Um barramento tubular totalmente isolado normalmente usa um dos três materiais, e a escolha altera o custo e a tolerância ambiental. A fundição em resina epóxi une um invólucro de isolamento rígido diretamente ao condutor, proporcionando forte desempenho dielétrico e um diâmetro externo compacto, adequado para subestações internas e salas de manobra. O isolamento de borracha de silicone EPDM permanece flexível em uma faixa de temperatura mais ampla e resiste melhor à degradação por UV e ozônio, tornando-o a escolha comum para instalações externas e costeiras. O isolamento de barramento tubular de PTFE oferece a classe térmica mais alta das três e é reservado para aplicações onde a temperatura ambiente ou a corrente contínua empurram as temperaturas do condutor para o limite superior da classificação.

Etapa 5: Verifique a resistência a curto-circuito e o suporte mecânico

O barramento e sua estrutura de suporte devem sobreviver a uma falta sem deformação permanente. Sistemas confiáveis ​​são classificados para suportar 50kA a 100kA de corrente de falta durante o tempo de eliminação padrão sem deslocamento do condutor de seus suportes. Os suportes do barramento e os isoladores dos postes são especificados ao lado do condutor, e não como uma reflexão tardia - o comprimento do vão, a carga do vento (para passagens externas) e a zona sísmica afetam quantos pontos de suporte uma determinada classificação de corrente precisa. Como regra, vãos mais longos sem suporte requerem isoladores classificados para maior carga em balanço, e qualquer proposta de solução de sistema de barramento deve listar explicitamente o espaçamento de apoio, em vez de deixá-lo para instalação em campo.

Etapa 6: Combine a classificação de proteção com o ambiente de instalação

Os painéis internos normalmente podem usar gabinetes IP20 a IP40. As vias de ônibus encaminhadas através de salas mecânicas ou elétricas com exposição à poeira ou umidade devem passar para IP54 ou superior, e qualquer passagem externa ou costeira deve especificar IP66 como piso, não como teto. Um barramento compacto de alta densidade instalado ao ar livre sem vedação adequada verá um envelhecimento acelerado do isolamento, independentemente de quão bem o condutor tenha sido dimensionado.

Etapa 7: Confirme a conformidade e o histórico do fabricante

Antes de fazer o pedido, solicite relatórios de teste de tipo para aumento de temperatura e resistência a curto-circuito, juntamente com certificação ISO e evidências de conformidade com DL/T 1658-2016 e DL/T 5789-2019 ou padrão IEC equivalente para o mercado de destino. Um fabricante que oferece soluções de barramento personalizadas também deve ser capaz de mostrar projetos concluídos em uma classe de tensão e faixa de corrente semelhantes – referências de subestação, estação de reforço eólico-solar ou data center têm mais peso do que as reivindicações genéricas do catálogo.

Perguntas frequentes