Diseño de barra de cobre - Capítulo resumen

El diseño de barras de cobre en el tablero de distribución es un proyecto sistemático, y no se puede decir simplemente que la selección de barras de cobre basada en su capacidad de conducción de corriente siempre sea adecuada, o que el aumento de temperatura supere el estándar, o que el margen sea grande. Esto se debe a que las barras de cobre se encuentran dentro del tablero de distribución, teniendo en cuenta la potencia de calentamiento y la posición de los componentes internos, el entorno circundante, el área efectiva de disipación de calor en la superficie exterior del gabinete, el área y la trayectoria de los orificios de ventilación, etc.  

El aumento de temperatura del tablero de distribución generalmente no supera el estándar en todos los puntos de medición de temperatura, como la barra y las conexiones, a menos que el área transversal de la barra de cobre de alimentación sea muy insuficiente. Generalmente, es en un punto o puntos determinados en la zona local, como la ubicación del contacto en forma de flor de ciruelo en el gabinete central, que es un punto difícil de controlar con un alto aumento de temperatura.  

En general, el aumento de temperatura del tablero de distribución es causado por los componentes, mientras que las barras de cobre generalmente no lo causan. Simplemente seleccione el área transversal según las especificaciones y no habrá diferencia. Calcule utilizando la fórmula para calcular la capacidad de conducción de corriente del aire de una barra conductora individual.  

En la fórmula, A es el área superficial de disipación de calor de la barra conductora (m2), R es la resistencia, y la resistencia es inversamente proporcional al área transversal de la barra conductora. Se puede ver que un área transversal más grande y un área superficial más grande reducirán el aumento de temperatura. Si ambas tienen un área transversal de 1000mm2, la circunferencia superficial de 10 × 100mm es de 220mm, mientras que la circunferencia superficial de 5 × 200mm es de 410mm. Se utiliza un tubo circular con un diámetro de 80mm y un espesor de pared de 4mm, y las circunferencias superficiales interior y exterior de 477mm son más altas debido al coeficiente de efecto de piel reducido, lo que resulta en una mayor capacidad de conducción de corriente.

El mismo principio se aplica a las barras de bus de forma especial, que también pueden aumentar su resistencia, especialmente las barras de bus de aluminio de forma especial.

En cuanto al área de superposición de las conexiones fijas, generalmente no es necesario que el área sea demasiado grande, y una longitud de superposición de 5 veces el espesor es suficiente para cumplir con los requisitos. Lo importante son la presión de contacto y la cantidad de los pernos de conexión. Por lo tanto, generalmente se utilizan pernos M10/M12, con un espaciado de pernos de alrededor de 25 mm para M10 y 30 mm para M12. Esto se debe a que el diámetro exterior de la junta es de 20 mm para M10 y 24 mm para M12, dejar un espacio de 5 mm entre las juntas puede cubrir el rango de presión de la junta y alcanzar la máxima eficiencia de conexión.

El núcleo del aumento de temperatura es resolver el problema del aumento excesivo de la temperatura local, como el alto calentamiento del propio interruptor de circuito, ya sea el bastidor de baja tensión o los contactos del interruptor de circuito de vacío, que son las partes con alto calentamiento y malas condiciones de disipación de calor que llevan a un aumento excesivo de la temperatura.

Es difícil para nosotros controlar el alto aumento de temperatura de los componentes, por lo tanto, es muy importante elegir interruptores de circuito de alta calidad. Cuando se encuentran interruptores de circuito con alta generación de calor y mala calidad, incluso si se toman medidas como aumentar las barras de cobre y la ventilación para reducir el aumento de temperatura, sigue siendo muy difícil. También hay contactos extraíbles, y la generación de calor está determinada por la presión de contacto, la condición de enclavamiento y la superficie de contacto, por lo que es necesario controlar la generación de calor de estos puntos clave.

La clave para resolver el problema del aumento de temperatura es reducir los puntos calientes de alta incidencia a través de medidas efectivas, como utilizar ventiladores de flujo cruzado para soplar contra los contactos y reducir el aumento de temperatura, o utilizar componentes de aislamiento de alta conductividad térmica, tubos de calor de aislamiento, radiadores de cambio de fase, etc. para llevar el calor a la superficie del gabinete para disiparlo. Todo esto se desarrolló con base en este objetivo.

Resolver el aumento de temperatura es un proyecto sistemático que también requiere considerar problemas de aislamiento y otros. No se puede simplemente confiar en una tabla de selección de barras de cobre para resolver todos los problemas de aumento de temperatura. Sin embargo, con el alto precio de las barras de cobre hoy en día, la reducción científica del uso de barras de cobre para reducir costos y aumentar la eficiencia, o la realización de aplicaciones de alta corriente para satisfacer la demanda de energías nuevas, todo ello requiere apoyo científico y tecnológico.