Què és una barra d'alumini?
Una barra colectora és un conductor rígid que distribueix el corrent elèctric dins d'aparells de distribució, quadres de distribució, subestacions i sistemes d'alimentació industrials. Les barres colectores es fabriquen a partir d'una placa plana, làmina o cinta que es talla, es perfora, es doblega i es xapa en les formes necessàries. Les barres d'alumini s'han convertit en l'opció estàndard en la majoria de sistemes de baixa- i mitjana-tensió perquè transporten el corrent de manera fiable a una fracció del pes i el cost del coure.
Com que la-capacitat de corrent d'un conductor depèn de la seva-àrea de secció transversal, una barra d'alumini té una mida més gran que l'equivalent de coure, però la instal·lació total segueix sent més lleugera i més barata. La superfície d'alumini també dissipa la calor de manera eficaç, cosa que admet un funcionament continu a corrents nominals.
Selecció de conductivitat i aliatges
La conductivitat elèctrica s'expressa com a percentatge de l'Estàndard Internacional de Coure Recuit, o IACS. L'aliatge 1060-O ofereix la conductivitat més alta dels graus comercials al voltant del 64% IACS, cosa que el converteix en la primera opció per a les barres colectores principals en centrals elèctriques, subestacions i grans instal·lacions industrials. El grau 1100-O proporciona aproximadament un 62% de IACS amb una resistència lleugerament superior, adequat per a barres de corrent mitjà en edificis comercials.
Quan la resistència mecànica és més important, 3003-H14 ofereix un 40% IACS amb bona resistència a la corrosió per a conductes de bus i aparells de commutació, 6063-T6 proporciona aproximadament un 43% IACS amb una resistència a la tracció de fins a aproximadament 210 MPa per a aplicacions d'alta vibració, i 5052-H 34 per a entorns corrosius o marins es selecciona aproximadament. IACS.
Especificacions clau
La xapa de barres es subministra normalment en gruixos de 0,5 mm a 10 mm, amb amplades de fins a uns 2000 mm i longituds de fins a 6000 mm, tallades a mida a petició. La planitud i la qualitat de les vores són importants perquè les barres s'apilen i es cargolen en conjunts. Les opcions d'acabat de superfície inclouen acabat de molí per a aplicacions estàndard, recobriment electroforètic i anoditzat per a la resistència a la corrosió, i estanyat o platejat on s'ha de minimitzar la resistència de contacte, com ara juntes d'alta-freqüència o-intensitat.
Els informes d'assaig de materials han de confirmar les propietats mecàniques d'aliatge, tremp, conductivitat i mecànica per a cada lot, i la producció ha de seguir estàndards com ASTM B209, EN 485-2 i GB/T 3880, amb conjunts provats segons IEC 61439 si escau.
Aplicacions en sistemes elèctrics
A les centrals elèctriques i les subestacions, les barres 1060-O d'alta{0}}conductivitat transporten corrents principals, mentre que 3003-H14 serveixen circuits auxiliars en entorns industrials. A les fàbriques, les barres 6063-T6 proporcionen la resistència mecànica necessària a prop de la maquinària vibratòria, i 5052-H34 protegeix les barres a les plantes costaneres o químiques. Les instal·lacions d'energies renovables utilitzen barres d'alumini en armaris inversors i bastidors de bateries, on el pes lleuger simplifica la instal·lació en alçada.
Els edificis comercials i els centres de dades utilitzen troncs de barres d'alumini per distribuir l'energia dels transformadors als quadres de distribució, i les seccions lleugeres redueixen la càrrega estructural en comparació amb els sistemes de coure.
Notes de fabricació i unió
Les barres d'alumini es tallen amb serres o cisalles, es punxonen o es perforen amb eines afilades i es dobleguen amb màquines de doblegar. Abans d'unir-se, les superfícies de contacte s'han de netejar i recobrir amb un compost inhibidor de l'òxid-, perquè la capa natural d'òxid d'alumini és un aïllant. Les juntes cargolades han d'utilitzar maquinari d'acer o inoxidable amb volanderes Belleville per mantenir la pressió de contacte sota el cicle tèrmic. La soldadura és possible per a juntes permanents, però ha de ser realitzada per soldadors qualificats amb material de farciment adequat.
PMF
Per què triar l'alumini en comptes del coure per a les barres?
L'alumini costa molt menys que el coure, pesa aproximadament un terç més i proporciona una conductivitat adequada per a la majoria dels sistemes quan la secció transversal-es dimensionada correctament, reduint tant el cost del material com la d'instal·lació.
Quin aliatge d'alumini té la conductivitat més alta?
1060-O ofereix aproximadament un 64% de IACS, el més alt entre els graus de barres comuns, i és l'opció estàndard per a barres principals d'alta intensitat.
Com es mida la-secció transversal d'una barra d'alumini?
La-secció transversal es calcula a partir del corrent nominal, l'augment de temperatura admissible i les condicions ambientals, seguint les regles de disseny de la norma IEC 61439 o la norma nacional aplicable, i després es comprova la resistència mecànica i la resistència a curt-circuits.
Les juntes de barres d'alumini necessiten un tractament especial?
Sí. Les superfícies de contacte s'han de netejar i tractar amb compostos inhibidors d'òxid-, i les juntes cargolades necessiten un parell controlat amb volanderes de molla per mantenir-se ajustades durant els cicles tèrmics.
Es poden utilitzar barres d'alumini a l'aire lliure?
Sí, amb una protecció superficial adequada com anoditzat o recobriment, i amb dissenys que permeten el drenatge de l'aigua. La capa d'òxid dóna a l'alumini una resistència natural a la corrosió atmosfèrica.
És estable la conductivitat de l'alumini al llarg del temps?
Sí, sempre que les juntes es mantinguin correctament. El principal risc-a llarg termini és l'afluixament o l'oxidació de les articulacions, que s'evita mitjançant un disseny adequat de les articulacions i una inspecció termogràfica periòdica.