Fabricação de barramentos: Técnicas para uma montagem eficiente

Como transformar cobre e alumínio brutos em componentes essenciais para sistemas elétricos? Este artigo se aprofunda nos intrincados processos por trás da fabricação de barramentos, detalhando as técnicas e ferramentas necessárias para uma montagem eficiente. Você aprenderá sobre os métodos precisos de corte, dobra e união de barramentos, garantindo segurança e confiabilidade em aplicações de alta e baixa tensão. Explore as diretrizes essenciais e as práticas recomendadas para aprimorar sua compreensão e implementação da fabricação de barramentos.

Técnicas de fabricação de barramentos para uma montagem eficiente

Índice

1. Escopo

Este documento especifica os métodos e requisitos para a fabricação e montagem de barramentos.

Este documento é aplicável à fabricação e montagem de barramentos para painéis de distribuição de alta e baixa tensão, subestações pré-fabricadas de alta e baixa tensão, caixas de distribuição e outros equipamentos completos.

Técnicas de fabricação de barramentos para uma montagem eficiente

2. Padrões de referência

GB/T 17467-1998 Subestações pré-fabricadas de alta/baixa tensão

GB/T 11022-1999 Requisitos técnicos comuns para equipamentos de controle e de comutação de alta tensão

GB 7251.1~4 Equipamentos completos de controle e comutação de baixa tensão

GBJ149-90 Engenharia de instalação elétrica

Especificações para construção e aceitação de dispositivos de barramento

Barramento de cobre" Associação Internacional do Cobre (China)

Compilação das normas elétricas da Associação do Setor de Energia Elétrica na área de Beijing

GB 5585.1-2005 Barramentos para fins elétricos - Parte 1: Disposições gerais

GB 5585.2-2005 Barramentos para fins elétricos - Parte 2: Barramentos de cobre

GB2681-81 Cores dos fios em dispositivos elétricos completos

3. Materiais

Barramentos de cobre (retangular, em forma de I, em forma de D, em forma de T duplo, em forma de T triplo etc.), barramentos de alumínio, isoladores, tubos termorretráteis, parafusos galvanizados, porcas, arruelas planas, arruelas de pressãograxa condutora de contato elétrico, (amarelo, verde, vermelho), (L1, L2, L3) e várias etiquetas de fase.

4. Equipamentos e ferramentas

Máquina de endireitamento de barramento, máquina de corte de barramento, máquina de dobragem de barramento, máquina de polimento, máquina de perfuração, máquina de perfuração vertical, forno elétrico, panela de estanho, serrote, lima, chave de fenda, martelo manual, martelo de madeira, fita métrica, régua de aço, esquadro, agulha de riscador, roda de escova de arame, tesoura, pistola de pulverização, chave inglesa, chave de torque, etc.

5. Princípios de fabricação de barramentos

5.1 A especificação do barramento é selecionada de acordo com os requisitos técnicos do projeto.

O esquema de roteamento do barramento geralmente é determinado pelo fabricante, mas deve considerar a posição de instalação dos componentes e as condições reais de instalação.

Com a premissa de atender aos requisitos técnicos relevantes, ele deve aderir aos princípios de layout razoável, economia de material, limpeza e estética.

A instalação deve ser segura, confiável e fácil de manter e desmontar. A fiação do mesmo produto contratado deve ser o mais uniforme possível.

5.2 Este documento exige que o circuito primário geralmente use barras de cobre. Em casos especiais, com o consentimento do chefe do departamento técnico ou do engenheiro-chefe, também podem ser usados fios isolados. Para correntes contínuas acima de 100A, devem ser usadas barras de cobre.

5.3 A especificação da linha primária é determinada de acordo com os requisitos do projeto do usuário, mas não deve ser inferior a este regulamento. Quando o projeto não especifica a especificação, a especificação correspondente deve ser encontrada de acordo com a capacidade do fio. Consulte a "Tabela de capacidade de transporte de corrente do fio" nesta diretriz de processo.

a) Para a seleção da capacidade de transporte de corrente do barramento de cobre TMY, consulte o Apêndice A.

b) Para saber a capacidade de condução de corrente do fio BVR, BV com isolamento de PVC, consulte o Apêndice B.

5.4 Com a premissa de atender aos requisitos acima, o número de curvas do barramento deve ser minimizado para evitar o cruzamento do barramento.

6. Tecnologia de processamento de barramentos

6.1 O processamento do barramento geralmente inclui os seguintes processos tecnológicos:

a) Selecione a especificação do barramento de acordo com os requisitos técnicos da planta, determine o esquema de fiação e meça as dimensões de fabricação do barramento;

b) Endireite o barramento de cobre com uma máquina de endireitar barramentos;

c) Corte de acordo com as dimensões desdobradas, a seção transversal deve ser plana e sem rebarbas;

d) Faça furos ou perfure e rebarbe os furos marcados;

e) Faça curvas planas, verticais e de torção de acordo com o plano; (A superfície do barramento deve estar limpa e plana, sem rachaduras, rugas, impurezas, deformações e torções).

f) Faça um tratamento anti-oxidação na superfície de sobreposição do barramento (revestimento de estanho ou prata).

6.2 Após o corte do barramento, ele deve ser endireitado e a superfície cortada deve ser alisada com uma lima.

6.3 As rebarbas após a perfuração ou puncionamento do barramento devem ser usinadas de forma plana, e a superfície do barramento não deve ter marcas óbvias de martelo, arranhões, buracos, descascamento e outros defeitos.

6.4 Entre os barramentos duplos ou múltiplos barramentos retangulares, deve ser mantido um espaço não inferior à espessura do barramento; a distância entre as bordas dos espaçadores adjacentes deve ser superior a 5 mm.

6.5 O mesmo layout do barramento principal, do barramento de derivação, da linha de descida e da linha de conexão do equipamento deve ser simétrico, horizontal e vertical, limpo e bonito.

6.6 A disposição da sequência de fases do barramento, quando o projeto não especificar, deve estar em conformidade com as seguintes normas:

a) Para barramentos CA dispostos para cima e para baixo, a disposição de cima para baixo é A, B, C, fase N, o polo positivo do barramento CC é para cima e o polo negativo é para baixo.

b) Para barramentos CA dispostos horizontalmente, a disposição da parte de trás do painel até a superfície do painel é A, B, C, N fase, o polo positivo do barramento CC está na parte de trás e o polo negativo está na frente.

c) Para o barramento CA do fio de queda da esquerda para a direita, a disposição é A, B, C, fase N, o polo positivo do barramento CC está à esquerda e o polo negativo está à direita.

Observação: a disposição da sequência de fases é baseada na direção da vista frontal de cada cômodo da subestação. Em casos especiais, quando a disposição nessa sequência de fases certamente causará dificuldades no posicionamento do barramento, não é necessário seguir essa norma, mas cada fase deve ter uma indicação clara.

6.7 Flexão de barramentos

6.7.1 Os barramentos retangulares devem ser dobrados a frio, não sendo permitida a dobragem a quente.

6.7.2 A curvatura dos barramentos deve estar em conformidade com as seguintes normas (Figura abaixo):

flexão de barramentos

a) Os barramentos retangulares devem minimizar as curvas em ângulo reto, e a ângulo de flexão não deve ser inferior a 90 graus. Não deve haver rachaduras ou rugas significativas na dobra, e o mínimo de raio de curvatura do barramento deve estar de acordo com as normas, veja a figura abaixo.

b) A distância do ponto em que o barramento começa a se curvar até a borda do grampo de suporte do barramento do isolador mais próximo não deve exceder 0,25L, mas não deve ser inferior a 50 mm.

c) A distância do ponto em que o barramento começa a se dobrar até o local de conexão do barramento não deve ser inferior a 50 mm.

Tabela 6.7.2: Valor mínimo do raio de curvatura (r) para barramentos

Tipo de barramento Tipos de curvas Tamanho da seção transversal do barramento (mm)Raio mínimo de curvatura (mm)
CobreAlumínioAço
Barramento retangular  Curva plana 50×5 e abaixo2a2a2a
125×10 e inferior2a2.5a2a
Curva vertical50×5 e abaixo1b1.5b0.5b
125×10 e inferior1.5b2b1b
Barramento em forma de haste  Φ16 e abaixo50 mm70 mm50 mm
Φ30 e abaixo100 mm150 mm150 mm

Observação: "a" é a espessura do barramento e "b" é a largura do barramento.

d) Quando o barramento é girado em 90°, o comprimento da parte girada deve ser de 2,5 a 5 vezes a largura do barramento (Figura 6.7.2.2).

e) A curvatura de vários barramentos deve ser consistente.

6.8 As conexões dos barramentos retangulares devem ser feitas com solda, parafusos ou grampos. Os barramentos cilíndricos devem ser conectados por meio de solda ou grampos de arame. As conexões do barramento devem atender aos seguintes requisitos:

6.8.1 Quando barramentos retangulares são sobrepostos com fixação por parafusos, a distância da conexão até a borda da placa de suporte do isolador não deve ser inferior a 50 mm. A distância da extremidade superior do barramento até o local onde o barramento inferior começa a se dobrar não deve ser inferior a 50 mm (Figura 6.8.1). (Observação: se as condições permitirem, os dois barramentos podem ser sobrepostos diretamente sem dobrar, mas é preciso garantir que os barramentos não sejam submetidos a tensões externas).

6.8.2 Métodos de sobreposição para barramentos retangulares: Quando os barramentos são conectados aos terminais do equipamento, eles devem atender aos requisitos da norma nacional "Terminais de conexão para transformadores, aparelhos de alta tensão e buchas". Se necessário, devem ser usadas conexões de transição de barramento duplo ou múltiplo. Quando não houver requisitos especiais, elas devem estar em conformidade com as normas da tabela a seguir:

Sobreposição verticalNúmero de sérieConexão Dimensões (mm)Diâmetro do furo ΦEspecificação do parafuso
b2b1a
115<2 b2 7M6
220 11M10
325 11M10
430 13M12
515≥2b2 e ≤3b2 7M6
62011M10
72511M10
83013M16
915≥3b2407M6
10204011M10
11255011M10
12306013M16
1340≥40 11M10
1450≥5013M12
1560≥60 11M10
1680≥8017M16
17100≥10017M16
18120≥12017M16
11515307M6
220204011M10
325255011M10
430306013M12
540408011M10
650508013M12
760606011M10
880808017M16
910010010017M16
1012012012017M16

6.8.3 O diâmetro do orifício do parafuso da junta do barramento deve ser maior do que o diâmetro do parafuso em 1 mm; a perfuração deve ser vertical, não inclinada, e o erro na distância do centro entre os furos dos parafusos deve ser de ±0,5 mm.

6.8.4 A superfície de contato do barramento deve ser plana e livre de películas de óxido (polida com uma escova de arame). Após o processamento, a redução em sua seção transversal: o barramento de cobre não deve exceder 3% da seção transversal original; o barramento de alumínio não deve exceder 5% da seção transversal original.

6.8.5 Para as superfícies de sobreposição do barramento com uma camada de revestimento de prata, não é permitido o lixamento arbitrário. No caso de superfícies de contato prateadas sem escurecimento, basta limpar com álcool anidro, acetona ou gasolina até que o escurecimento ocorra. Se a camada de prata ficar preta, você pode polir levemente com uma lixa metalográfica e, em seguida, passar um pano com álcool anidro.

6.8.6 A instalação das superfícies de sobreposição do barramento e do barramento ou do barramento e do parafuso do terminal elétrico deve atender aos seguintes requisitos:

a) A superfície de contato do barramento deve ser mantida limpa após o processamento.

b) Quando o barramento é colocado na horizontal, o parafuso passante deve ser rosqueado de baixo para cima; em outros casos, a porca deve estar no lado da manutenção, e o comprimento do parafuso deve sobressair da porca de 2 a 5 fios.

c) Deve haver arruelas planas em ambos os lados externos do barramento conectado pelo parafuso de passagem, deve haver mais de 3 mm de distância líquida entre as arruelas de parafuso adjacentes e deve haver um arruela de pressão ou contraporca no lado da porca.

d) Os parafusos devem ser tensionados de maneira uniforme e não devem submeter o terminal elétrico a estresse extra.

e) A superfície de contato do barramento deve estar firmemente conectada, os parafusos de conexão devem ser apertados com uma chave de torque e o valor do torque de aperto deve estar de acordo com as disposições da Tabela 6.8.6:

Tabela 6.8.6 Valor do torque de aperto dos parafusos de aço

Especificação do parafuso (mm)Valor do torque (N-m)
M88.8~10.8
M1017.7~22.6
M1231.4~39.2
M1451.0~60.8
M1678.5~98.1
M1898.0~127.4
M20156.9~196.2
M24274.6~343.2

f) Quando o barramento for conectado ao terminal em forma de parafuso, a abertura do barramento não deve exceder em 1 mm o diâmetro do terminal em forma de parafuso. A película de óxido da rosca deve ser limpa com uma escova. A superfície de contato da porca deve ser plana. Uma arruela plana de cobre estanhada deve ser adicionada entre a porca e o barramento, e uma contraporca deve ser fornecida, mas nenhuma arruela de pressão deve ser adicionada.

g) Depois que o barramento for instalado, não deve haver estresse internoe não deve haver nenhuma queda significativa. O desvio entre dois pontos de apoio não deve exceder 4 mm. Todas as partes de contato das juntas do barramento devem ser bem combinadas. Depois que os parafusos forem apertados, um calibrador de folga de 0,05 mm deve ser usado para inspeção. A profundidade do calibrador de folga não deve exceder 6 mm para barramentos com largura superior a 60 mm e não deve exceder 4 mm para barramentos com largura inferior a 60 mm.

6.8.7 O barramento deve atender aos seguintes requisitos quando fixado no isolador do pilar:

6.8.7.1 A fixação do encaixe do barramento e do isolador do pilar deve ser plana e firme, e não deve submeter o barramento suportado a tensão extra. Quando o comprimento do barramento exceder as disposições da Tabela 6.8.7.1, um suporte fixo deve ser adicionado no meio.

Tabela 6.8.7.1 Intervalos para adicionar suporte fixo aos barramentos (mm).

Largura do barramentoDistânciaLargura do barramentoDistânciaLargura do barramentoDistância
≤30300≤50600≥60900

6.8.7.2 Os acessórios de fixação ou outros acessórios de suporte do barramento CA não devem formar um circuito magnético fechado.

6.8.7.3 Quando o barramento é colocado na horizontal, a placa de pressão superior do grampo de suporte do barramento deve manter uma folga de 1 mm a 1,5 mm em relação ao barramento. Quando o barramento for erguido, a placa de pressão superior deverá manter uma folga de 1,5 mm a 2 mm em relação ao barramento.

6.8.7.4 Para cada seção do barramento fixada no isolador do pilar, deve ser definido um ponto morto, de preferência no ponto médio de todo o comprimento ou entre as duas juntas de expansão do barramento.

6.8.7.5 Todas as partes do dispositivo de fixação do barramento com bordas e cantos devem ser afiadas para evitar a descarga da ponta.

6.9 Seleção da seção transversal da linha neutra N

6.9.1 Em um sistema de fornecimento de energia trifásico de quatro fios, a seção transversal da linha neutra N deve ser a mesma da linha de fase.

6.9.2 A área da seção transversal do condutor PEN deve ser determinada da mesma forma que a do condutor neutro N. Entretanto, a área mínima da seção transversal não deve ser inferior a 10 mm2. A seção transversal do condutor de proteção é selecionada de acordo com a Tabela 6.9.2.

Tabela 6.9.2 Tabela de referência para a seleção da área da seção transversal do condutor de proteção (mm)2).

Área da seção transversal S do condutor de fase do dispositivo.Área mínima da seção transversal do condutor de proteção Sp
S≤16S
16<S≤3516
35<S≤400S / 2
400<S≤800200
S>800S/4

6.10 Após a fabricação do barramento, ele deve ser isolado e protegido por um tubo termorretrátil. Os requisitos específicos são os seguintes:

6.10.1 Corte: Selecione um tubo termoencolhível que corresponda à seção transversal do barramento. Corte o tubo de modo que seu comprimento seja adequado ao comprimento do barramento, e não deve haver nenhuma boca oblíqua. Não deve haver juntas no meio. (O comprimento do tubo encolhe cerca de 3% a 5%)

6.10.2 Inserção: Insira o barramento. Se a inserção for difícil, você pode borrifar lubrificantes, como óleo de silicone, no barramento para evitar vincos e facilitar a inserção.

6.10.3 Iniciar o encolhimento: Use calor médio para encolher. Para barramentos em forma de Z, comece a encolher a partir do meio do barramento. Ao mesmo tempo, mantenha a chama em movimento para evitar que o tubo seja queimado.

6.10.4 Encolhimento da peça em ângulo reto: Quando a peça em ângulo reto encolher, aperte o tubo para evitar vincos causados por pequenos incêndios.

6.10.5 Encolhimento da segunda peça em ângulo reto: Da mesma forma, aperte o tubo e mantenha a chama em movimento.

6.10.6 Encolhimento da peça reta: Mantenha a chama em movimento e use calor médio para um aquecimento uniforme.

6.10.7 Problema de bolhas: Se aparecerem bolhas no tubo, aqueça-o completamente em fogo médio até que as bolhas desapareçam.

6.10.8 Correção: Se houver rugas ou estiramento excessivo na superfície do tubo, corrija-o antes de esfriar para encaixar o barramento.

6.10.9 Resfriamento: Resfrie o barramento para concluir o processo de encolhimento.

6.10.10 Após o encolhimento térmico, o barramento deve ser verificado quanto à planicidade, queimaduras, rupturas e arranhões, e deve ser cuidadosamente codificado.

6.11 A superfície de sobreposição do barramento e a posição do tubo termorretrátil são mostradas na figura:

6.12 Os barramentos retangulares devem evitar a área do arco. Quando o circuito CA principal passa por uma estrutura metálica formando um circuito magnético fechado, os barramentos trifásicos devem passar pelo mesmo orifício da estrutura. Ao conectar a linha secundária no barramento primário, é necessário fazer furos separadamente no barramento e fixá-lo com parafusos.

6.13 Os fios isolantes do dispositivo são geralmente pretos, a menos que o usuário tenha requisitos especiais. O fio de aterramento é amarelo e verde. As extremidades dos fios são diferenciadas por cores diferentes de extremidades isoladas ou por luvas plásticas de cores diferentes. Cobre e alumínio Os barramentos são rotulados com etiquetas coloridas para identificação da sequência de fases.

a. Circuito CA: Fase A - Amarelo, Fase B - Verde, Fase C - Vermelho, Neutro - Azul claro, Terra - Amarelo e Verde.

b. Circuito CC: Positivo - marrom, negativo - azul.

6.14 A sobreposição do barramento não deve ser pintada com spray; etiquetas adesivas coloridas podem ser usadas em posições visíveis na superfície de observação do barramento.

6.15 A cor e a sequência de fases dos barramentos são mostradas no Apêndice C.

6.16 Os requisitos para a folga de isolamento do barramento devem atender aos seguintes requisitos:

6.16.1 A folga elétrica no lado de baixa tensão não deve ser inferior a 20 mm.

6.16.2 O espaço entre os corpos energizados nus de diferentes fases no lado de alta tensão e entre as partes energizadas nuas e o esqueleto aterrado não deve ser inferior a 125 mm; o espaço entre as partes energizadas nuas e a placa de cobertura metálica frontal, a porta metálica ou a haste de transmissão não deve ser inferior a 155 mm; o espaço entre as partes energizadas nuas e a placa de cobertura da rede frontal ou a porta da rede não deve ser inferior a 225 mm.

6.16.3 Após a instalação do barramento, ele deve estar em conformidade com as normas de projeto, as conexões devem estar corretas, os parafusos devem estar apertados, o contato deve ser confiável, a marcação da cor da fase deve ser visível, não deve ser fácil de cair e a extremidade deve ser limpa e atraente.

Observação: as dimensões acima não podem ser usadas como base para a resistência do isolamento elétrico. O espaço elétrico dos componentes elétricos em si não está sujeito às restrições de tamanho acima.

7. Precauções

7.1 Preste atenção à segurança pessoal durante a produção de barramentos para evitar choques, arranhões e queimaduras;

7.2 O barramento fabricado não deve ser escalado, pisado ou puxado;

7.3 O material do barramento usado deve ser empilhado de forma organizada para evitar sujeira e deformação;

7.4 Preste atenção à higiene do local de trabalho.

8. Documentos relacionados para referência

2904-1 Regras técnicas gerais para a fiação de circuitos auxiliares

2905-1 Regras técnicas para o processamento e fixação de placas de marcação e símbolos.

Apêndice A

(Apêndice sugestivo)

Tabela de capacidade de condução de corrente do barramento TMY

Corrente nominal (A)Especificações do barramento de cobre (peça única em mm)
Abaixo de 18516×1.6、15×3、10×4
24220×3
30025×3、16×5
35530×3、20×4
42030×4、20×6
55040×4、30×5、20×10
61550×3、40×5、30×6、25×8
75560×3、50×5、40×6、30×10
84060×4、50×6、40×8、25×16
90080×3、60×5
99060×6、50×8、40×10、30×16
116080×4、60×8、50×10、40×16
1300100×4、80×6、60×10、50×12
1490100×5、80×8、60×12、50×16
1590100×6
167080×10、60×16
1830120×6、100×8、80×12
2030100×10
2110120×8、100×12、80×16
2330160×6、120×10、100×16
Corrente nominal (A)Especificações do barramento de cobre (peça dupla em mm)
153060×6
230080×8
273080×10
2690100×8
3180100×10
3610120×10

Observação: a temperatura ambiente é de 35°C e a temperatura máxima de trabalho é de 70°C.

Apêndice B

(Apêndice informativo)

Capacidade de transporte de corrente de fios de cobre com núcleo de PVC com isolamento BVR e BV

Seção transversal do fio (mm)2)Colocação de fios (A)
16
1.58
2.512
416
425
632
1040
1063
1680
25100
35125
50160
70200
95250
120300
150315
185400

Observação: a capacidade de transporte de corrente é o valor empírico da corrente quando a temperatura ambiente é de 35°C e o fio está exposto. Selecione de acordo com os requisitos técnicos em casos especiais.

Apêndice C

(Apêndice sugestivo)

Cor do barramento e sequência de fases (o local de instalação está de acordo com a vista frontal da tela/gabinete)

GrupoPosições de instalação dos barramentos em relação uns aos outros
CorArranjo horizontalArranjo frontal e traseiroArranjo vertical.
Corrente alternada   Fase AAmareloEsquerdaLongeTopo
Fase BVerdeMédioMédioMédio
Fase CVermelhoCertoPróximoParte inferior
Linha neutraAzul claroMais à direitaMais pertoFundo adicional
Linha PEAlternância entre amarelo e verdeMais à direitaMais próximoMais baixo
Corrente contínuaPositivoMarromEsquerdaLongeTopo
NegativoAzulCertoPróximoParte inferior
Linha neutraAzul claro
Não se esqueça de que compartilhar é cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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