Traitement et installation des jeux de barres : Votre guide ultime

Vous êtes-vous déjà demandé comment les jeux de barres, héros méconnus de la distribution électrique, sont traités et installés ? Cet article aborde les étapes complexes de la sélection, de la préparation et de l'installation des barres omnibus, afin de garantir une distribution électrique efficace et sûre. Vous découvrirez les outils et les techniques indispensables à la manipulation de ces composants critiques, ce qui vous permettra de mieux comprendre leur rôle dans les systèmes à basse et à haute tension. À la fin du cours, vous maîtriserez parfaitement les subtilités du traitement des barres omnibus, de l'inspection des matériaux à l'installation finale, afin de garantir des performances et une sécurité optimales dans les applications électriques. Plongez dans ce cours pour enrichir vos connaissances !

Traitement et installation des jeux de barres : Votre guide ultime

Table des matières

I. Contenu du sujet et champ d'application

Ces directives régissent les procédures de traitement et d'installation des jeux de barres pour tous les appareillages de commutation basse tension et les armoires de distribution d'énergie fabriqués par notre usine. Les principes énoncés ici englobent une gamme complète de techniques de fabrication des barres omnibus, y compris, mais sans s'y limiter, le découpage, le cintrage, le perçage et le traitement de surface. Bien qu'elles soient principalement axées sur les applications basse tension, nombre de ces directives - à l'exception des exigences spécifiques en matière de dégagement électrique et de distance de fuite - peuvent être adaptées aux processus de fabrication d'armoires haute tension.

Le champ d'application comprend :

  1. Appareillage à basse tension (jusqu'à 1000V AC ou 1500V DC)
  2. Boîtes et panneaux de distribution d'énergie
  3. Centres de contrôle des moteurs (MCC)
  4. Systèmes de jeux de barres pour applications industrielles et commerciales

Ces lignes directrices visent à garantir une qualité constante, des performances optimales et le respect des normes internationales pertinentes, telles que la norme IEC 61439 pour les ensembles d'appareillage de commutation et de commande à basse tension. En suivant ces procédures, nous maintenons les plus hauts niveaux de sécurité, de fiabilité et d'efficacité dans nos opérations de traitement et d'installation des jeux de barres.

II. Sélection des barres omnibus

Les barres omnibus doivent être sélectionnées en fonction de plusieurs facteurs critiques, notamment le courant du circuit, les conditions d'élévation de température admissibles à long terme et les exigences de stabilité thermique dynamique. Les principaux matériaux utilisés pour les barres omnibus sont l'aluminium et le cuivre, les fils en plastique à âme en cuivre constituant également une option viable pour certaines applications.

Le processus de sélection doit respecter les normes industrielles pertinentes, en particulier GB5584-85 "Aluminum Busbars" et GB55852-85 "Copper Busbars" pour les applications chinoises. Les normes internationales telles que IEC 60439-1 ou ANSI C37.20.1 doivent être prises en compte pour les projets internationaux. Ces normes fournissent des lignes directrices concernant les propriétés des matériaux, les tolérances dimensionnelles et les exigences de performance.

Pour déterminer le jeu de barres approprié, il convient de tenir compte de plusieurs éléments clés :

  1. Capacité de transport de courant : Elle dépend de la section du jeu de barres et de la conductivité électrique du matériau. Le cuivre offre généralement une conductivité supérieure à celle de l'aluminium, ce qui permet d'utiliser des sections plus petites pour une même intensité de courant.
  2. Augmentation de la température : Le jeu de barres doit conserver son intégrité et ses performances à la température de fonctionnement maximale prévue. Cela comprend à la fois les conditions d'équilibre et de court-circuit.
  3. Orientation de l'installation : L'emplacement des barres omnibus a une incidence importante sur leur capacité de dissipation de la chaleur. Le placement vertical permet généralement une meilleure dissipation de la chaleur grâce à la convection naturelle, ce qui peut augmenter la capacité de charge de 10-15% par rapport au placement horizontal. Ce facteur doit être pris en compte dans la sélection finale et les calculs de dimensionnement.
  4. Résistance mécanique : Les jeux de barres doivent résister aux forces électromagnétiques dans des conditions de défaut sans déformation ni défaillance.
  5. Résistance à la corrosion : Les facteurs environnementaux doivent être pris en compte, en particulier dans les installations difficiles ou extérieures. L'aluminium forme une couche d'oxyde protectrice naturelle, tandis que le cuivre peut nécessiter une protection supplémentaire dans les environnements corrosifs.
  6. Rentabilité : Bien que le cuivre offre une meilleure conductivité, l'aluminium est souvent plus rentable pour les grandes installations, surtout si l'on tient compte du poids total du système.
  7. Exigences en matière d'assemblage et de terminaison : La facilité de réalisation des connexions et la fiabilité des joints dans le temps doivent être prises en compte dans le processus de sélection.

Pour les spécifications détaillées et les capacités de transport de courant des tailles courantes de barres omnibus, voir l'annexe A1. L'annexe A2 contient des informations sur les fils en plastique à âme en cuivre, qui peuvent convenir pour des applications de courant plus faible ou comme connecteurs flexibles.

Il est essentiel de noter que si ces lignes directrices constituent une base solide pour la sélection des jeux de barres, les exigences spécifiques d'un projet, telles que des conditions environnementales uniques, des contraintes d'espace ou les préférences du client, peuvent nécessiter des solutions personnalisées. Dans ce cas, des calculs détaillés et éventuellement une analyse par éléments finis (FEA) doivent être effectués pour s'assurer que le jeu de barres sélectionné répond à tous les critères de performance et de sécurité.

III. Matériaux, équipements et outils

1. Fixations et composants électriques :

  • Boulons : Différentes tailles et qualités (par exemple, grade 5, 8 ou acier inoxydable)
  • Écrous : Correspondant aux spécifications des boulons, y compris les contre-écrous et les écrous à collerette.
  • Rondelles : Rondelles plates, fendues et de blocage de taille appropriée.
  • Joints en cuivre et en aluminium : Cosses, épissures et connecteurs prévus pour des intensités spécifiques.

2. Machines et outils à main :

  • Équipement de formage des métaux :
    - Machine à couper les lignes de pliage : Pour une découpe et un pliage précis de la tôle
    - Presse à poinçonner : Pour créer des trous et des formes dans les tôles
    - Cintreuse manuelle : Pour les opérations de pliage à petite échelle
  • Équipement de forage :
    - Presse à percer : Pour un perçage précis et stable
    - Trépans : Mèches en acier rapide (HSS) ou en cobalt de différentes tailles
  • Outils de serrage et d'assemblage :
    - Étau d'établi : Pour un maintien sûr de la pièce
    - Jeu de clés à douille : Pour un serrage efficace des fixations
    - Clé à sangle : Pour saisir des formes rondes ou irrégulières sans les abîmer
    - Clé à molette : Pour des configurations spécifiques d'écrous et de boulons
  • Outils de finition et de mesure :
    - Limes : plates, rondes et triangulaires pour l'ébavurage et le lissage des bords
    - Poinçon : Pour un marquage précis sur les surfaces métalliques
    - Ruban à mesurer en acier (minimum 5m/16ft) : Pour les mesures plus longues
    - Règle carrée : Pour vérifier et marquer les angles droits
    - Règle en acier : Pour des mesures précises sur de courtes distances
  • Outils de travail électrique :
    - Couteau d'électricien : Pour le dénudage des câbles et la coupe générale
    - Tournevis isolés : Tête plate et cruciforme, différentes tailles
    - Pince à fil : Pour couper, dénuder et sertir les fils électriques
  • Outils supplémentaires :
    - Perceuse à main : Pour les besoins de forage sur site ou mobile
    - Équipement de sécurité : Lunettes de sécurité, gants et protection auditive

IV. Étapes de la transformation et exigences techniques

1. Avant d'être transformé, le matériau du jeu de barres doit être soumis à un contrôle externe. Si des fissures superficielles, des imperfections, des piqûres ou des dépôts divers sont constatés, ou si la surface présente des pores importants (diamètre des barres en aluminium supérieur à 5 mm, profondeur supérieure à 0,55 mm), il convient de procéder à une inspection externe, barre de cuivre diamètre supérieur à 5 mm, profondeur supérieure à 0,15 mm), cette section doit être coupée.

2. L'ensemble du jeu de barres doit être fondamentalement droit avant la coupe. En cas d'irrégularité évidente ou de rectitudeIl convient de le corriger.

3. Découper selon le dessin ou la taille du gabarit (par exemple, couper sur la machine à découper ou la poinçonneuse) et éliminer les bavures au cours de la transformation.

Après la coupe, s'il s'avère qu'il est irrégulier, non droit ou tordu, il doit être corrigé à l'aide d'un marteau en bois ou d'un outil similaire. Après la correction, il ne doit pas y avoir de marques de marteau évidentes sur le jeu de barres.

4. Plier le jeu de barres en fonction de ses propres exigences ou des exigences spécifiques de l'armoire de distribution. Lorsque le jeu de barres est plié, il faut veiller à ne pas utiliser trop de force ou de vitesse pour éviter les fissures. Le degré de courbure des deux barres parallèles de la même phase doit être cohérent.

    (1) Le rayon minimal admissible pour la flexion des barres est indiqué à l'appendice A3.

    (2) Aucune fissure n'est autorisée après le pliage du jeu de barres.

    (3) Les points de flexion d'un même groupe de jeux de barres doivent être fondamentalement cohérents après l'installation.

5. Trou de barre collectrice Forage

(1) L'appariement des spécifications des trous de barres et des boulons est sélectionné conformément à l'annexe A4.

(2) Après avoir déterminé la taille du trou en fonction des spécifications du jeu de barres utilisé, de la forme de chevauchement et de la forme de la tête de la pile électrique, percer ou poinçonner les trous sur une machine de forage ou sur une machine de forage. poinçonneuse.

(3) Après le traitement du jeu de barres, les découpes et les bords des trous doivent être ébarbés et chanfreinés.

6. Les points de connexion entre les barres et entre les barres et les têtes de pieux électriques doivent être étamés et sertis, et de la vaseline neutre doit être appliquée sur les parties étamées de la connexion. Selon les conditions techniques de l'installation, une pâte conductrice peut être utilisée à la place de l'étamage.

(1) Pour les procédures détaillées d'étamage des barres omnibus, se reporter aux "Directives relatives au processus d'étamage". Pour l'application de la pâte conductrice, se référer au "Guide d'application de la pâte conductrice".

(2) Le sertissage des jeux de barres doit être effectué à l'aide d'un moule de sertissage spécial sur une poinçonneuse.

(3) Avant le sertissage, la limite de sertissage doit être marquée (généralement à 20 mm du bord de la connexion).

7. Tous les jeux de barres doivent être peints en noir. Les bords peints doivent être alignés et ne présenter aucun manque de peinture, aucune trace de goutte, aucun corps étranger ni aucune autre trace. La surface de chevauchement ne doit pas être peinte et la distance entre le bord peint et le bord de chevauchement doit être comprise entre 5 et 10 mm.

V. Barre omnibus avec fils en plastique à âme en cuivre

Les barres omnibus prévues pour des courants inférieurs à 200 A peuvent être efficacement remplacées par des fils à âme en cuivre et à isolation plastique, offrant ainsi une alternative flexible et rentable. Cette substitution nécessite une terminaison de précision à l'aide de connecteurs en cuivre ou en aluminium sertis aux deux extrémités du fil.

Les paramètres critiques pour une installation correcte, y compris la longueur de dénudage spécifique et les choix de connecteurs appropriés, sont détaillés dans l'annexe A5. Il est impératif de respecter ces spécifications pour garantir une conductivité électrique et une résistance mécanique optimales de la connexion.

Après le sertissage, la zone conductrice exposée au point de terminaison doit être soigneusement enveloppée d'un ruban isolant électrique de haute qualité. Cette étape est cruciale pour maintenir l'intégrité du système d'isolation, prévenir les courts-circuits et assurer la conformité avec les normes de sécurité électrique. Le ruban isolant doit être appliqué avec un chevauchement de 50% et dépasser la zone sertie d'au moins 10 mm de chaque côté pour garantir une couverture complète et une protection contre les facteurs environnementaux.

Lors de la mise en œuvre de cette alternative, il est essentiel de prendre en compte l'ampacité du fil sélectionné, en s'assurant qu'il atteint ou dépasse la capacité de transport de courant du jeu de barres d'origine, tout en tenant compte de facteurs tels que la température ambiante, la méthode d'installation et les exigences en matière de chute de tension.

VI. Installation des jeux de barres

1. Avant d'installer le jeu de barres, vérifiez la qualité du jeu de barres et de ses accessoires. L'installation d'éléments non qualifiés n'est pas autorisée.

2. Lorsque le jeu de barres est long (généralement armoire basse tension >0,8M, GCK >0,4M), il convient d'utiliser un collier de serrage et un isolateur pour le fixer au milieu.

3. Lorsque le jeu de barres principal se chevauche, les trois phases doivent être décalées couche par couche et ne pas se croiser. Lorsque deux barres omnibus ou plus sont utilisées en parallèle pour la même phase, il doit y avoir un espace d'une épaisseur d'une rangée entre les deux (pour augmenter la zone de dissipation de la chaleur).

4. Lors de l'installation, les surfaces de chevauchement du jeu de barres au jeu de barres et du jeu de barres à la tête de pile électrique doivent être naturellement plates. Aucune force extérieure ne doit être utilisée pour les aplanir, ce qui provoquerait des tensions sur le jeu de barres, affecterait les composants de l'interrupteur et la stabilité thermique dynamique du jeu de barres.

5. Après le serrage des boulons, la pression de contact entre les surfaces de chevauchement doit être suffisante. L'étanchéité du contact peut être vérifiée à l'aide d'une jauge d'épaisseur de 0,05 x 10 mm.

Pour les jeux de barres d'une largeur supérieure à 63 mm, la profondeur d'insertion dans n'importe quelle direction ne doit pas dépasser 6 mm. Pour les barres de moins de 56 mm, la profondeur d'insertion ne doit pas dépasser 4 mm. La tête du boulon doit dépasser de 2 à 5 filets de l'écrou (après serrage). Elle ne doit être ni trop courte ni trop longue.

6. Lorsque le jeu de barres est placé à plat, le boulon doit être inséré de haut en bas. Lorsqu'il est vertical, il doit être inséré de l'avant vers l'arrière, c'est-à-dire que l'écrou doit être placé à l'arrière.

7. En cas de difficultés liées à la zone de contact ou à la disposition, une barre de transition peut être ajoutée si nécessaire.

8. Le jeu de barres principal doit être fermement fixé à l'aide d'un collier de serrage.

9. Sauf circonstances particulières, les jeux de barres doivent être installés conformément aux prescriptions du dessin. Leur disposition et leur installation doivent garantir le dégagement électrique (≥12mm) et la ligne de fuite (≥14mm) entre le jeu de barres et les autres composants et éléments, les pièces auxiliaires.

Les exigences minimales en matière de dégagement électrique et de ligne de fuite sont également conformes aux valeurs spécifiées dans le tableau A8. Il satisfait également aux exigences relatives à la distance de projection d'arc (voir "Composant électrique, installation auxiliaire, règles du processus de réglage").

10. Pour tous les jeux de barres horizontaux, les jeux de barres verticaux, les jeux de barres de dérivation et les pièces sous tension entre les connecteurs du circuit principal dans les armoires à tiroirs, ainsi que leur distance électrique et leur ligne de fuite par rapport aux pièces métalliques mises à la terre, la tension nominale doit être comprise entre 380 V et 660 V et ne doit pas être inférieure à 20 mm.

Il est permis d'utiliser des enveloppes isolantes, des manchons isolants, des poudres époxydiques ou d'autres matériaux isolants comme couche isolante du jeu de barres pour réduire les exigences relatives au jeu de barres, mais ils doivent toujours être conformes aux dispositions du tableau A8.

11. Pour d'autres formes d'appareillage de connexion à basse tension, le dégagement électrique et la ligne de fuite entre les barres omnibus du circuit principal doivent également se référer aux dispositions de l'article 10 lorsque le courant dynamique de stabilité thermique passe et peut entraîner une réduction du dégagement électrique.

12. Voir l'annexe A6 pour les formes de connexion typiques et les exigences relatives aux chevauchements de barres omnibus.

VII. Appliquer les marqueurs de séquence

Après l'installation du jeu de barres, des panneaux indiquant la séquence des phases doivent être apposés bien en vue sur le jeu de barres, ou des blocs de peinture à trois couleurs doivent être peints pour indiquer la séquence des phases (phase A : jaune ; phase B : vert ; phase C : rouge).

(1) Voir l'annexe A7 pour l'ordre des phases du jeu de barres dans l'armoire.

VIII. Contrôle de la qualité

(1) Vérifier qu'il n'y a pas de fissures au niveau du coude du jeu de barres et que la surface est lisse.

(2) Vérifier si l'endroit de l'étamage du jeu de barres est lisse, brillant et uniforme, et utiliser une jauge d'épaisseur pour vérifier si l'espace entre les surfaces de chevauchement du jeu de barres est conforme aux exigences.

(3) Vérifier si le jeu de barres est solidement installé et se chevauche, si la disposition est belle, et s'il répond aux exigences en matière d'espacement électrique, de ligne de fuite et de distance de projection d'arc.

(4) Si la marque de séquence de phase est correcte.

Annexe A1 Spécifications des jeux de barres rectangulaires simples et capacité de transport de courant.

Barre collectrice en cuivre TMY
Section transversale du jeu de barres(㎜2Courant maximal admissible (A)
Placement horizontalPlacement vertical
Spécifications     Zone25℃40℃25℃40℃
15×345200167210171
20×360261212275224
25×375323263340277
30×4120451368475387
40×4160593483625509
40×5200665541700570
50×5250816665860700
50×6300905738955778
60×636010698931125916
60×84801251101913201075
60×106001395113614751202
80×64801360110814801206
80×8640553126516901377
80×1080017847142319001548
100×66001665135618101475
100×88001911155720801695
100×1010002121172823101882
120×89602210181024001956
120×1012002435198426502159

Appendice A3 : Rayon minimal (R) pour le cintrage des jeux de barres (cintrage à plat) (épaisseur des jeux de barres b)

MATÉRIEL/SpécificationsTMLLMY
≤5×50R=2bR=2b
>5×50R=2bR=2,5b

Annexe A4 : Barre collectrice, trou de boulon et raccord de diamètre

Diamètre du boulonTrou de barre collectriceDiamètre du boulonDiamètre du trou de barre collectrice
M6¢6.5M12¢13
M8¢9M16¢18
M10¢11  

Annexe A5

Borne (mm)Longueur de dénudage (mm)
1010
1612
2514
3516
 16

Note : Les fils unipolaires de moins de 10 mm peuvent être installés directement en utilisant la méthode du cercle de courbure.

Annexe A7 Disposition des fils en fonction de l'ordre des phases

Méthode d'arrangement/séquence des phasesVerticalHorizontalRecto et versoCouleur du panneau
AHaut de pageGaucheLoinJaune
BMoyenMoyenMoyenVert
CLe fondDroitPrès deRouge
Ligne neutreTrès basEnfinLe plus proche 

Note : Les données ci-dessus sont observées depuis l'avant de l'armoire. (Les cas particuliers peuvent ne pas suivre ce tableau, mais doivent être signalés).

Annexe A6 Dimensions des Raccordement des boulons Trous pour barres omnibus rectangulaires

LégendeDimensions (mm)Composants
ABDFECDiamètreBoulonÉcrouLaveuseRondelle élastique
 15
20
25
30
40
40
50
50
60
80
10
12
12
15
20
  20
26
26
30
40
7
11
11
13
13
M6
M10
M10
M12
M12
2242 
 50
60
75
90
14.5
17
14
17
22
17
23
28
13M123363 
 80
100
80
100
    17M164486
 15
20
25
20
25
25
35
40
30
40
15
15
15
20
20
25
25
25
30
30
    7
7
7
11
11
11
11
11
13
13
M6
M6
M6
M10
M10
M10
M10
M10
M12
M12
1121

Appendice A6 (2) Taille des trous pour les boulons de fixation des barres omnibus rectangulaires

LégendeDimensions (mm)Composants
ABDFECDiamètreBoulonÉcrouLaveuseRondelle élastique
 40
50
60
60
40
50
50
60
11
14
14
17
11
14
17
17
18
22
26
26
18
22
22
26
11
13
13
13
M10
M12
M12
M12
2242
 30
40
30
30
40
40
50
50
50
50
60
60
60
60
80
80
80
80
100
100
100
12
12
15
20
15
20
20
25
30
40
30
25
30
40
30
40
50
60
40
50
60
 7
10
7
7
10
10
12
12
12
12
15
15
15
15
20
20
20
20
20
25
25
25
16
20
16
16
20
20
26
26
26
26
30
30
30
30
40
40
40
40
50
50
50
 5.5
5.5
7
7
7
7
11
11
11
11
11
11
13
13
13
13
13
13
13
13
13
M5
M5
M6
M6
M6
M6
M10
M10
M10
M10
M10
M10
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
2242
 80
80
100
80
80
100
    17M 164484

Annexe A8 Distance de dégagement électrique, distance de fuite et distance d'espacement (mm)

Tension d'isolation nominale(V)Habilitation électriqueDistance de fuite
63A et moinsPlus de 63A63A et moinsPlus de 63A
V≤603535
60<V≤3005668
300<V≤6608101012

Distance minimale entre l'équipement électrique du circuit primaire et la terre.

 3KV6KV10KV35KV
La distance entre les conducteurs nus de différentes phases et entre les parties nues sous tension et le cadre mis à la terre.75100125300
La distance entre la partie sous tension du conducteur dénudé etPlaque de recouvrement métallique avant105130155330
Tige de transmission Courroie nue100120130320
La partie du conducteur nu sous tension jusqu'à la plaque d'étanchéité de la maille ou la porte de la maille175200225400
Hauteur du conducteur nu non blindé par rapport à la dalle de sol (plancher)2500250025002500
N'oubliez pas que le partage, c'est l'entraide ! : )
Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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