Seleção e fabricação de barramentos de cobre: Guia especializado para engenheiros mecânicos

Você já se perguntou como escolher o barramento de cobre certo para seus sistemas elétricos? Este artigo detalha os fundamentos da seleção e fabricação de barramentos de cobre, garantindo que suas configurações elétricas sejam eficientes e seguras. Conheça os principais critérios e etapas para tomar decisões informadas.

Guia do especialista em seleção e fabricação de barramentos de cobre para engenheiros mecânicos

Índice

I. Seleção do barramento de cobre

1. Barramentos retangulares de cobre devem ser usados o máximo possível para a fiação primária.

Quando for difícil processar com barramentos retangulares ou a corrente for menor ou igual a 100A, podem ser usados fios isolados.

Os barramentos de cobre são geralmente usados em gabinetes de distribuição do tipo sala de máquinas.

2. Seleção do barramento primário:

2.1 Se houver requisitos nos desenhos, o barramento deve ser selecionado de acordo com os requisitos dos desenhos (os barramentos do gabinete da linha de entrada principal e do gabinete de contato são selecionados de acordo com a confluência).

Quando não houver requisitos específicos nos desenhos, o barramento deve ser selecionado de acordo com as disposições deste código de processo.

2.2 A seleção dos barramentos de derivação geralmente deve se basear na corrente nominal de trabalho do relé térmico da chave de ar automática. Outras seleções devem ser feitas de acordo com a Tabela 1.

Tabela 1 Requisitos para a seleção do barramento

Formulário Condições para a escolha de um barramento
Interruptor de ar automático sem liberação térmica.De acordo com o valor da corrente nominal da chave de ar.
Há vários circuitos de derivação abaixo da chave de ar automática, cada um equipado com suas próprias chaves de ar automáticas.De acordo com o valor da corrente do circuito de derivação.
O circuito consiste em uma chave de faca, um fusível e um transformador de corrente.Com base no valor da corrente nominal do lado primário do transformador de corrente.
Somente contatorCom base no valor da corrente nominal do contator.
Somente fusívelDe acordo com o valor da corrente nominal do fusível.

Explicação: Ao ajustar o relé térmico de um disjuntor em caixa moldada, selecione de acordo com o valor máximo.

3. Capacidade de condução de corrente do barramento

3.1 O barramento do gabinete 8PT é selecionado de acordo com a seção transversal especificada na tabela de materiais do barramento técnico. Para peças não especificadas pelo material, use a Tabela 2 para a seleção:

Tabela 2 Seleção da capacidade de transporte de corrente para barramentos não padronizados no gabinete 8PT.

Corrente nominal (A)Barramento de cobre
Barramento rígidoBarramento macio
160 2*20*1
175~22520*5 
225~25025*54*20*1
250-27530*5 
275~35040*520*10 
350-40030*105*32*1
400~50030*10 
500~63040*108*40*1

3.2 Para produtos padrão, consulte a tabela de seleção de barramento da empresa:

3.3 A seção transversal do condutor de proteção deve ser escolhida de acordo com a Tabela 4. Se o fio selecionado de acordo com a Tabela 2 não for de tamanho padrão, ele deverá ser ajustado às especificações padrão do barramento.

Tabela 3

Área da seção transversal S (mm)2) da linha de fase do dispositivoA seção transversal mínima do condutor de proteção PE correspondente Sp (PE, PEN) mm2.
≤16S
16<S≤3516
35<S≤400S/2

Observação 1: Quando o condutor de proteção é usado como PEN, isso é permitido desde que a corrente do condutor neutro não exceda 30% da corrente de fase. Quando exceder 30% da corrente de fase, a seção transversal do condutor de proteção correspondente precisará ser aumentada. A barra do condutor de proteção PEN não precisa de isolamento.

Observação 2: Quando as dimensões da seção transversal fora do padrão forem obtidas dessa tabela, o próximo tamanho maior deverá ser selecionado.

3.4 A cor do barramento e dos fios no dispositivo deve estar de acordo com as disposições da GB2681-81 "Cores dos fios em conjuntos de equipamentos elétricos", e sua sequência de fases é mostrada na Tabela 4 (vista da frente do gabinete).

Tabela 4: Sequência de arranjo de barramentos

CategoriaSinaisArranjo verticalArranjo horizontalOrganizado da frente para trás
Corrente alternadaFase A L1AmareloTopoEsquerda
Centro
Certo
Extrema direita
Extrema direita
Longe
Fase B L2VerdeMédioEsquerdaMédio
Fase C L3VermelhoParte inferior
Centro
Próximo
Linha neutra NAzul claroMais baixo
Certo
Mais próximo
Terra de proteção Linha neutra PENAlternância entre amarelo e verdeMais baixo
Extrema direita
Mais próximo
Linha de proteção PEAlternância entre amarelo e verde
Corrente contínuaTerminal positivo L+MarromTopoEsquerdaLonge
Terminal negativo L-
Azul
Parte inferior
Certo
Próximo
Terra Neutro MAzul claro

Explicação: A ordem de disposição do barramento do produto 8PT refere-se à ordem padrão gerada pelo software 8PT.

3.5 Identificação da sequência de fases do barramento:

A identificação da sequência de fases do barramento principal pode ser marcada com etiquetas coloridas e etiquetas impressas. As etiquetas coloridas são o método preferido. Ao usar etiquetas impressas, a impressão deve ser clara, bem colada e firmemente fixada.

Ao usar etiquetas coloridas, a cor das etiquetas deve estar de acordo com as especificações da Tabela 5.

O barramento PE é marcado com uma cor dupla amarelo-verde e um símbolo PE. As dimensões das etiquetas coloridas estão especificadas na Tabela 5.

Tabela 5 Diâmetro das etiquetas coloridas

Largura do barramentoCor Marca Diâmetro
15 mmφ15
20, 25, 30, 40, 50 mmφ20
60, 80, 100, 120φ30

Explicação: Os barramentos do 8PT são enrolados e rotulados com L1, L2, L3, N e tiras de identificação de duas cores amarelo-verde.

3.6 A distância mínima entre a disposição horizontal e vertical do barramento e a parte inferior da estrutura não deve ser inferior a 200 mm, incluindo as linhas N e PE.

3.7 Quando as fileiras N e PE usam parafusos M8 ou maiores para os fios de entrada e saída, os orifícios perfurados são configurados com parafusos sextavados externos; quando usam parafusos M6, os orifícios perfurados são configurados com parafusos sextavados internos.

3.8 A disposição dos barramentos deve garantir o espaço de operação do equipamento elétrico de operação direta (ou seja, os barramentos não devem colocar em risco a segurança do operador durante a operação normal).

II. Etapas de processamento do barramento

1. Selecione as linhas de acordo com o desenho (aquelas não especificadas no desenho são selecionadas de acordo com esse processo) e determine o tamanho do esquema de fiação.

A forma e o tamanho do barramento são geralmente determinados pelo processador, e os produtos padrão e os desenhos com requisitos especiais são feitos de acordo com os desenhos.

2. Corte o material, ajuste o barramento para que fique reto e nivelado.

3. Marque linhas, faça furos ou perfure furos, rebarbe e chanfre as faces das extremidades.

4. Flexão (flexão plana, flexão vertical, flexão torcida).

5. Tratamento de estanhagem da superfície.

Observação: Para alguns tamanhos especiais de barramento que são difíceis de medir e processar, um comprimento adicional de 150 mm pode ser reservado, a dobra pode ser realizada e, em seguida, os furos podem ser feitos.

6. Requisitos de fabricação do barramento

6.1 A produção de barras de ônibus deve considerar a segurança e a confiabilidade após a instalação, a conveniência da inspeção e a desmontagem.

6.2 O barramento em si deve estar bem reto, e qualquer material dobrado ou irregular do barramento deve ser corrigido. Geralmente, uma máquina de endireitamento é usada para correção ou corrigida manualmente com um martelo de madeira.

No entanto, os barramentos corrigidos dessa forma não devem apresentar marcas óbvias de martelo. Após a correção, o grau de curvatura da superfície larga do barramento não deve exceder 2 mm por metro, e o lado não deve exceder 3 mm por metro.

6.3 As partes processadas do barramento não devem ter rebarbas, e a face da extremidade deve ser perpendicular à borda do barramento (exceto para requisitos especiais). O barramento deve ser rebarbado em ambos os lados após a perfuração.

6.4 Quando for necessário conectar os fios de alimentação secundários nos barramentos de cobre primários, faça um furo de Ф6 no barramento e conecte-o com um parafuso M5. O furo de Ф6 é feito a 30 mm de distância da junção do barramento e a 8 mm da borda. Retire uma superfície nua de 15×15 mm do barramento equipado com uma luva termorretrátil para a fiação.

6.5 Consulte a tabela de perfuração do barramento "Main Circuit Primary Process Guidelines" para saber o tamanho da perfuração da junta do barramento, que inclui principalmente conexões retas e verticais. Quando a distância entre os barramentos exceder o comprimento da Tabela 6, deverá ser adicionado um suporte fixo adicional.

Tabela 6

Largura do barramento (mm)Distância de suporte (mm)
≤30300
≤50600
≥60900

6.6 A distância do ponto inicial da curva do barramento até a borda mais próxima do grampo de suporte do barramento não deve ser inferior a 50 mm e não deve exceder 0,25 L (L é a distância entre dois pontos de suporte do barramento, geralmente 1 m), veja a Figura 1.

6.7 A distância do ponto inicial da curva do barramento até a posição de sobreposição do barramento não deve ser inferior a 20 mm, veja a Figura 2.

Figura 1 Flexão vertical

a refere-se à largura do barramento

Figura 2 Curva plana

b refere-se à espessura do barramento

6.8 O barramento pode ser dobrado na horizontal, na vertical ou torcido, conforme necessário. Os raios das curvas planas e verticais devem ser feitos de acordo com os valores listados nas Figuras 1 e 2 e na Tabela 7.

Tabela 7: Mínimo Raio de curvatura (R) Valores para barramentos

Tipo de barramento Métodos de dobra Dimensões da seção transversal do barramento Raio mínimo de curvatura (mm)
Cobre
Barramento retangularDobra plana50×5 e abaixo
120×10 e inferior
2b
2b
Dobra vertical50×5 e abaixo
120×10 e inferior
1 a
1.5a

6.9 Processamento de barramento retangular a 90 graus

Ao torcer um barramento em 90 graus, as operações podem ser realizadas em um torno de bancada. Coloque um bloco de cobre nas garras do torno, prenda a extremidade inicial do barramento a ser dobrado verticalmente entre as garras, use uma chave ajustável ou outras ferramentas especializadas para girar o barramento 90 graus em um local apropriado.

A distância mínima de torção do barramento é de 1,5 a 2 vezes a largura (b) do barramento. As especificações para esse processo são uma espessura de ≤6 mm e uma largura de barramento de ≤60 mm. A forma específica pode ser vista na Figura 3.

Figura 3. Curva de 90° do barramento torcido

6.10 Os pontos inicial e final da curva plana, da curva vertical e da curva torcida do barramento trifásico no mesmo circuito devem ser consistentes.

6.11 Quando vários barramentos retangulares são usados em paralelo para um circuito, deve haver um espaço não inferior à espessura do barramento entre as peças.

6.12 Detalhes do processamento:

Etapas de processamento:

Medir → Cortar → Endireitar, nivelar → Marcar → Puncionar → Dobrar → Terceirizar a estanhagem da superfície → Instalar → Colar a etiqueta

Observação:

① Processe a barra de cobre 8PT de acordo com os desenhos padrão formados no software 8PT, e as correções precisam ser feitas para aqueles que precisam ser sobrepostos positivamente pelo acordo técnico.

② Meça a barra de cobre encontrando um ponto fixo no gabinete e não se esqueça da dimensão da espessura da barra de cobre.

-Diagrama de barras de cobre: Em geral, são usadas três visualizações no método de projeção - visualização principal, visualização superior e visualização esquerda.

-Requisitos técnicos a serem marcados no diagrama de processamento do barramento de cobre:

①. Unidade: ** mm

②. Especificação: ** × ** largura * espessura

③. Tolerância: +/-0,3 mm

④. Quantidade: ** peças

⑤. Local de instalação:

-Cálculo do material de desdobramento:

1). Dobra em ângulo reto:

①. A regra básica para dobrar uma curva em ângulo reto é: Comprimento do material não dobrado = comprimento total da medida externa - espessura da barra*1,77 (mm).

②. Para um barramento de curva em ângulo reto com espessura inferior a 6 mm, use um molde R5 para dobrar e, para aqueles com espessura superior a 6 mm, use um molde R10 para dobrar.

③. Coeficiente de redução específico (cada dimensão externa da dobra em ângulo reto é medida uma vez e o coeficiente é reduzido uma vez), consulte a Tabela 8:

Tabela 8

Espessura do material do barramento (mm)Redução de dimensão necessária (mm)Espessura do material do barramento (mm)Redução de dimensão necessária (mm)
35.3610.6
47.1814.2
58.91017.7

2) Curvatura oblíqua:

Calculado de acordo com o teorema de Pitágoras, com pequenos desvios.

Figura 4 Diagrama de barramento

Principais pontos a serem observados:

-Não deve haver rebarbas na seção transversal do barramento de cobre.

-Não deve haver rebarbas nas bordas dos furos.

-Não deve haver marcas deixadas por canetas de marcação na superfície do barramento de cobre durante a instalação.

-Ao aplicar uma luva termorretrátil na superfície do barramento, use uma pistola de ar quente para aquecê-la uniformemente. Não deve haver pontos de aquecimento irregulares na superfície.

-Ao retirar a luva termorretrátil, use uma régua quadrada para pressionar a faca de papel e retirá-la em linha reta. A camada de revestimento de estanho na superfície do barramento de cobre não deve ser arranhada, expondo traços de cobre nu.

-Considere a folga elétrica e a distância de fuga entre os barramentos e entre o barramento e o solo durante o processamento do barramento.

7. Instalação do barramento

7.1 O método de conexão do barramento deve ser executado de acordo com a tabela de sobreposição especificada no documento do processo.

7.2 No painel de distribuição, o barramento é geralmente conectado com parafusos passantes. A conexão do barramento deve ser firme e ter bom contato. A superfície da conexão deve se encaixar naturalmente, e a configuração deve ser limpa e esteticamente agradável.

7.3 Os fixadores usados para as conexões do barramento devem ser parafusos galvanizados, porcas, molas e arruelas que atendam às normas nacionais. A conexão do produto 8PT atende aos requisitos relevantes do processo.

7.4 Todos os parafusos de sobreposição devem usar arruelas planas comuns (superfície côncava voltada para o barramento). A parte rosqueada do parafuso deve sobressair de 3 a 5 fios. Deve haver uma distância livre de mais de 3 mm entre as arruelas de parafuso adjacentes.

7.5 Quando o barramento é colocado na horizontal, os parafusos devem ser instalados de acordo com as seguintes regras para facilitar a observação da condição de aperto e a manutenção: de frente para o lado de manutenção elétrica e de operação, os parafusos passantes devem ser instalados de trás para frente e de baixo para cima. Em outros casos, a porca deve ficar do lado da manutenção.

7.6 Após a instalação do barramento, se houver flacidez ou elevação entre dois pontos de apoio, o desvio não deve ser superior a 4 mm.

7.7 A conexão entre os barramentos deve garantir uma tensão de contato suficiente e duradoura, mas não deve causar deformação permanente do barramento.

7.8 Uma peça composta de cobre e alumínio deve ser instalada quando cobre e alumínio estão conectados.

Precauções:

-O barramento de cobre precisa ser protegido durante o processo de estanhagem. Ele deve passar pela inspeção para confirmar que o tratamento de superfície é aceitável antes de ser transportado ou instalado.

-Luvas brancas devem ser usadas ao instalar o barramento de cobre após o estanhamento para evitar que impressões digitais sejam deixadas na superfície.

-Os produtos comuns são instalados com parafusos de grau 4.8, enquanto os produtos Siemens e outros produtos especificados são instalados com parafusos de grau 8.8.

-A penetração do parafuso do produto 8PT deve estar de acordo com o diagrama de montagem do produto 8PT, e o torque deve atender aos requisitos.

-Distância elétrica e distância de fuga entre os barramentos e entre o barramento e o solo.

8. Inspeção

8.1 Se a fabricação da linha primária atende aos requisitos relevantes dos desenhos.

8.2 Se o barramento primário e a seleção atendem aos requisitos de capacidade de carga.

8.3 Se a folga elétrica e a distância de fuga do barramento atendem aos requisitos do processo.

8.4 Aperto das conexões dos parafusos.

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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