Processamento e instalação de barramentos: O seu guia definitivo

I. Conteúdo do objeto e âmbito de aplicação

Estas diretrizes regem os procedimentos de processamento e instalação de barramentos para todos os comutadores de baixa tensão e caixas de distribuição de energia fabricados pelas nossas instalações. Os princípios aqui descritos englobam uma gama abrangente de técnicas de fabrico de barramentos, incluindo, mas não se limitando a, corte, dobragem, perfuração e tratamento de superfícies. Embora se concentrem principalmente em aplicações de baixa tensão, muitas destas diretrizes - com exceção de requisitos específicos de distância eléctrica e de distância de fuga - podem ser adaptadas aos processos de fabrico de armários de alta tensão.

O âmbito de aplicação inclui:

1. Aparelhagem de baixa tensão (até 1000V AC ou 1500V DC)
2. Caixas e quadros de distribuição de energia
3. Centros de controlo de motores (CCM)
4. Sistemas de barramentos para aplicações industriais e comerciais

Estas diretrizes visam assegurar uma qualidade consistente, um desempenho ótimo e a adesão a normas internacionais relevantes, como a IEC 61439, para conjuntos de aparelhagem de baixa tensão e de controlo. Ao seguir estes procedimentos, mantemos os mais elevados níveis de segurança, fiabilidade e eficiência nas nossas operações de processamento e instalação de barramentos.

II. Seleção dos barramentos

Os barramentos devem ser selecionados com base em vários factores críticos, incluindo a corrente do circuito, as condições de aumento de temperatura permitidas a longo prazo e os requisitos de estabilidade térmica dinâmica. Os principais materiais para barramentos são o alumínio e o cobre, sendo que os fios de plástico com núcleo de cobre também são uma opção viável para determinadas aplicações.

O processo de seleção deve respeitar as normas relevantes da indústria, especificamente GB5584-85 "Barramentos de alumínio" e GB55852-85 "Barramentos de cobre" para aplicações chinesas. As normas internacionais, como a IEC 60439-1 ou a ANSI C37.20.1, devem ser consideradas para projectos globais. Estas normas fornecem diretrizes para as propriedades dos materiais, tolerâncias dimensionais e requisitos de desempenho.

Ao determinar o barramento adequado, devem ser tidas em conta várias considerações fundamentais:

1. Capacidade de transporte de corrente: Esta capacidade é influenciada pela área da secção transversal do barramento e pela condutividade eléctrica do material. O cobre oferece geralmente uma condutividade mais elevada do que o alumínio, permitindo secções transversais mais pequenas para a mesma corrente nominal.
2. Aumento da temperatura: O barramento deve manter a sua integridade e desempenho sob a temperatura máxima de funcionamento prevista. Isto inclui condições de estado estacionário e de curto-circuito.
3. Orientação da instalação: A colocação dos barramentos afecta significativamente a sua capacidade de dissipação de calor. A colocação vertical normalmente permite uma melhor dissipação de calor devido à convecção natural, aumentando potencialmente a capacidade de carga em 10-15% em comparação com a colocação horizontal. Este fator deve ser incorporado na seleção final e nos cálculos de dimensionamento.
4. Resistência mecânica: Os barramentos devem suportar as forças electromagnéticas durante as condições de defeito sem deformação ou falha.
5. Resistência à corrosão: Os factores ambientais devem ser tidos em conta, especialmente em instalações difíceis ou no exterior. O alumínio forma uma camada protetora natural de óxido, enquanto o cobre pode necessitar de proteção adicional em ambientes corrosivos.
6. Custo-benefício: Embora o cobre ofereça uma melhor condutividade, o alumínio é frequentemente mais económico para grandes instalações, especialmente quando se considera o peso total do sistema.
7. Requisitos de junção e terminação: A facilidade de fazer ligações e a fiabilidade das juntas ao longo do tempo devem ser tidas em conta no processo de seleção.

Para obter especificações pormenorizadas e capacidades de transporte de corrente de tamanhos comuns de barramentos, consultar o apêndice A1. No apêndice A2, encontram-se informações sobre fios de plástico com núcleo de cobre, que podem ser adequados para aplicações de corrente mais pequena ou como conectores flexíveis.

É crucial notar que, embora estas diretrizes forneçam uma base sólida para a seleção de barramentos, os requisitos específicos do projeto, tais como condições ambientais únicas, restrições de espaço ou preferências do cliente, podem necessitar de soluções personalizadas. Nesses casos, devem ser utilizados cálculos detalhados e, possivelmente, uma análise de elementos finitos (FEA) para garantir que o barramento selecionado cumpre todos os critérios de desempenho e segurança.

III. Materiais, equipamentos e ferramentas

1. Fixadores e componentes eléctricos:

• Parafusos: Vários tamanhos e graus (por exemplo, grau 5, 8 ou aço inoxidável)
• Porcas: Correspondentes às especificações dos parafusos, incluindo porcas de bloqueio e porcas de flange
• Anilhas: Arruelas planas, bipartidas e de pressão de tamanhos adequados
• Juntas de cobre e alumínio: Tomadas, uniões e conectores classificados para amperagens específicas

2. Máquinas e ferramentas manuais:

• Equipamento de conformação de metais:
  - Máquina de corte em linha de dobragem: Para corte e dobragem precisos de chapas metálicas
  - Prensa de punção: Para criar furos e formas em chapas metálicas
  - Máquina de dobragem manual: Para operações de dobragem em pequena escala
• Equipamento de perfuração:
  - Prensa de perfuração: Para uma perfuração precisa e estável
  - Brocas: Brocas de aço de alta velocidade (HSS) ou de cobalto de vários tamanhos
• Ferramentas de fixação e montagem:
  - Torno de bancada: Para uma fixação segura da peça de trabalho
  - Jogo de chaves de bocas: Para um aperto eficaz dos parafusos
  - Chave de cinta: Para agarrar formas redondas ou irregulares sem as danificar
  - Chave de boca: Para configurações específicas de porcas e parafusos
• Ferramentas de acabamento e de medição:
  - Limas: Planas, redondas e triangulares para rebarbar e alisar arestas
  - Marcador: Para marcação precisa em superfícies metálicas
  - Fita métrica de aço (mínimo 5m/16 pés): Para medições mais longas
  - Régua quadrada: Para verificar e marcar ângulos rectos
  - Régua de aço: Para medições exactas de distâncias curtas
• Ferramentas de trabalho eléctricas:
  - Faca de eletricista: Para descascar cabos e efetuar cortes gerais
  - Chaves de fendas isoladas: Cabeça chata e Phillips, vários tamanhos
  - Alicate para fios eléctricos: Para cortar, descascar e engastar fios eléctricos
• Ferramentas suplementares:
  - Berbequim manual: Para necessidades de perfuração no local ou móveis
  - Equipamento de segurança: Óculos de segurança, luvas e proteção auditiva

IV. Etapas da transformação e requisitos técnicos

1. Antes de processar o material do barramento, este deve ser submetido a uma inspeção externa. Se forem encontradas fissuras na superfície, manchas, buracos ou depósitos diversos, ou se existirem poros grandes na superfície (diâmetro do barramento de alumínio superior a 5 mm, profundidade superior a 0,55 mm, barramento de cobre diâmetro superior a 5 mm, profundidade superior a 0,15 mm), essa secção deve ser cortada.

2. Todo o barramento deve estar basicamente reto antes do corte. Se houver desníveis óbvios ou retidão, deve ser corrigido.

3. Cortar de acordo com o desenho ou o tamanho do modelo (por exemplo, cortar na máquina de corte ou na prensa de punção) e remover rebarbas durante o processamento.

Após o corte, se se verificar que o barramento é irregular, não está direito ou está torcido, deve ser corrigido com um martelo de madeira ou uma ferramenta semelhante. Após a correção, não deve haver marcas óbvias de martelo no barramento.

4. Dobrar o barramento de acordo com os seus próprios requisitos ou com os requisitos específicos do armário de distribuição. Quando o barramento é dobrado, deve ter-se o cuidado de não utilizar demasiada força ou velocidade para evitar fissuras. O grau de curvatura dos dois barramentos paralelos da mesma fase deve ser consistente.

    (1) O raio mínimo admissível para a flexão do barramento é indicado no apêndice A3.

    (2) Não são permitidas fissuras depois de o barramento ter sido dobrado.

    (3) Os pontos de flexão do mesmo grupo de barramentos devem ser basicamente consistentes após a instalação.

5. Orifício do barramento Perfuração

(1) O emparelhamento das especificações do furo do barramento e dos parafusos é selecionado de acordo com o apêndice A4.

(2) Depois de determinar o tamanho do furo de acordo com as especificações do barramento utilizado, a forma de sobreposição e a forma da cabeça da estaca eléctrica, faça furos ou perfure numa máquina de perfuração ou prensa de punção.

(3) Após o processamento do barramento, os cortes e os bordos dos furos devem ser rebarbados e chanfrados.

6. Tanto os pontos de ligação entre barramentos como entre barramentos e cabeças de estacas eléctricas devem ser estanhados e cravados, com aplicação de vaselina neutra nas partes estanhadas da ligação. Dependendo das condições técnicas da instalação, pode ser utilizada pasta condutora em vez de estanhagem.

(1) Para procedimentos pormenorizados de estanhagem de barramentos, consultar as "Directrizes do processo de estanhagem". Para a aplicação de pasta condutora, consulte as "Directrizes de aplicação de pasta condutora".

(2) A cravação do barramento deve ser efectuada utilizando um molde de cravação específico numa prensa de punção.

(3) Antes de cravar, o limite de cravação deve ser marcado (geralmente a 20 mm da extremidade da ligação).

7. Todos os barramentos devem ser pintados de preto. As arestas pintadas devem estar basicamente numa linha, sem falta de tinta, marcas de gotejamento, objectos estranhos ou outros vestígios. A superfície sobreposta não deve ser pintada, e a distância entre a borda pintada e a borda sobreposta deve ser entre 5-10mm.

V. Barramento com fios de plástico com núcleo de cobre

Os barramentos classificados para correntes inferiores a 200A podem ser eficazmente substituídos por fios de cobre com isolamento de plástico, oferecendo uma alternativa flexível e económica. Esta substituição requer uma terminação de precisão utilizando conectores de cobre ou alumínio cravados em ambas as extremidades do fio.

Os parâmetros críticos para uma instalação adequada, incluindo o comprimento específico de decapagem e as selecções adequadas de conectores, estão detalhados no Apêndice A5. É imperativo respeitar estas especificações para garantir a condutividade eléctrica e a resistência mecânica ideais da ligação.

Após a cravação, a área condutora exposta no ponto de terminação deve ser cuidadosamente envolvida com fita isoladora eléctrica de alta qualidade. Este passo é crucial para manter a integridade do sistema de isolamento, evitar curto-circuitos e garantir a conformidade com as normas de segurança eléctrica. A fita isolante deve ser aplicada com uma sobreposição de 50% e ultrapassar a área engastada em pelo menos 10 mm de cada lado para garantir uma cobertura completa e proteção contra factores ambientais.

Ao implementar esta alternativa de barramento, é essencial considerar a ampacidade do fio selecionado, assegurando que cumpre ou excede a capacidade de transporte de corrente do barramento original, tendo em conta factores como a temperatura ambiente, o método de instalação e os requisitos de queda de tensão.

VI. Instalação do barramento

1. Antes de instalar o barramento, inspecionar a qualidade do barramento e dos seus acessórios. Não é permitida a instalação de itens não qualificados.

2. Quando o barramento é longo (geralmente armário de baixa tensão >0,8M, GCK >0,4M), deve ser utilizado um grampo de barramento e um isolador adequados para fixação no meio.

3. Quando o barramento principal se sobrepõe, as três fases devem ser escalonadas camada a camada e não cruzadas. Quando dois ou mais barramentos são utilizados em paralelo para a mesma fase, deve haver um espaço de uma linha de espessura entre os dois (para aumentar a área de dissipação de calor).

4. Durante a instalação, as superfícies de sobreposição do barramento com o barramento e do barramento com a cabeça da estaca eléctrica devem ser naturalmente planas. Não deve ser utilizada qualquer força externa para o pressionar, o que causaria tensão no barramento, afectando os componentes do interrutor e a estabilidade térmica dinâmica do barramento.

5. Depois de apertar os parafusos, deve haver pressão de contacto suficiente entre as superfícies sobrepostas. O aperto de contacto pode ser verificado com um calibre de lâminas de 0,05x10mm.

Para barramentos com largura superior a 63 mm, a profundidade de inserção em qualquer direção não deve exceder 6 mm. Para aqueles com menos de 56 mm, a profundidade de inserção não deve exceder 4 mm. A cabeça do parafuso deve sobressair 2-5 fios da porca (após o aperto). Não deve ser demasiado curta ou demasiado comprida.

6. Quando o barramento é colocado na horizontal, o parafuso deve ser inserido de cima para baixo. Quando vertical, deve ser inserido da frente para trás, ou seja, a porca deve ser colocada na parte de trás.

7. Se houver dificuldades na área de contacto ou na disposição, pode ser acrescentada uma ligação de barra de transição, se necessário.

8. O barramento principal deve ser firmemente fixado com um grampo de barramento.

9. Exceto em circunstâncias especiais, os barramentos devem ser instalados de acordo com os requisitos do desenho. A sua disposição e instalação devem garantir a folga eléctrica (≥12mm) e a distância de fuga (≥14mm) entre o barramento e outros componentes e elementos, peças auxiliares.

Os requisitos mínimos para a folga eléctrica e a distância de fuga também cumprem os valores especificados na Tabela A8. Também cumpre os requisitos para a distância de pulverização de arco (ver "Componente elétrico, instalação auxiliar, regras do processo de afinação").

10. Para todos os barramentos horizontais, barramentos verticais, barramentos de derivação e partes sob tensão entre os conectores do circuito principal em armários de gaveta, e a sua distância eléctrica e distância de fuga das partes metálicas ligadas à terra, a tensão nominal deve situar-se entre 380V-660V e não deve ser inferior a 20mm.

É permitida a utilização de invólucros de isolamento, mangas de isolamento, pulverização de pó epóxi ou outros materiais de isolamento como camada isolante do barramento para reduzir os requisitos de folga do barramento, mas deve continuar a cumprir as disposições do quadro A8.

11. Para outras formas de aparelhagem de baixa tensão, a distância eléctrica e a distância de fuga entre os barramentos do circuito principal devem também referir-se às disposições do artigo 10.o quando a corrente de estabilidade térmica dinâmica passa e pode causar uma redução da distância eléctrica.

12. Ver no apêndice A6 as formas de ligação típicas e os requisitos aplicáveis às sobreposições de barramentos.

VII. Aplicar marcadores de sequência

Após a instalação do barramento, os sinais de sequência de fases devem ser afixados numa posição proeminente no barramento, ou devem ser pintados blocos de tinta de três cores para indicar a sequência de fases (Fase A: amarelo; Fase B: verde; Fase C: vermelho).

(1) Ver apêndice A7 para a disposição da sequência de fases do barramento no armário.

VIII. Inspeção da qualidade

(1) Verificar se existem fissuras na curvatura do barramento e se a superfície é lisa.

(2) Verificar se o local de estanhagem do barramento é liso, brilhante e uniforme, e utilizar um calibrador de folga para verificar se a folga entre as superfícies sobrepostas do barramento cumpre os requisitos.

(3) Verifique se o barramento está firmemente instalado e sobreposto, se a disposição é bonita e se cumpre os requisitos de folga eléctrica, distância de fuga e distância de pulverização de arco.

(4) Se a marca da sequência de fases está correcta.

Apêndice A1 Especificações de barramentos rectangulares simples e capacidade de transporte de corrente.

Apêndice A3: Raio mínimo (R) para a flexão do barramento (flexão plana) (espessura do barramento b)

Apêndice A4: Barramento, orifício do parafuso e encaixe do diâmetro

Apêndice A5

Nota: Os fios de núcleo único com menos de 10 mm podem ser instalados diretamente utilizando o método do círculo de flexão.

Apêndice A7 Disposição da sequência de fases dos fios

Nota: As indicações acima são observadas a partir da parte da frente do armário. (Os casos especiais podem não seguir esta tabela, mas devem ser assinalados)

Apêndice A6 Dimensões de Ligação de parafusos Furos para barramentos rectangulares

Legenda	Dimensões (mm)								Componentes
	A	B	D	F	E	C	￠	Diâmetro		Parafuso	Porca	Máquina de lavar roupa	Arruela de pressão
	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		2	2	42
	50 60	75 90	14.5 17	14 17	22 17	23 28	13	M12		3	3	63
	80 100	80 100					17	M16		4	4	8	6
	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		1	1	2	1

Apêndice A6 (2) Dimensão do orifício para ligação roscada de um barramento retangular

Legenda	Dimensões (mm)							Componentes
	A	B	D	F	E	C	￠	Diâmetro	Parafuso	Porca	Máquina de lavar roupa	Arruela de pressão
	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	2	2	4	2
	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	2	2	4	2
	80 80 100	80 80 100					17	M 16	4	4	8	4

Apêndice A8 Distância eléctrica, distância de fuga e distância de espaçamento (mm)

Distância mínima entre o equipamento elétrico do circuito primário e a terra.