Soporte de barras conductoras

Al realizar una prueba de corriente de soporte a corto plazo, el aislador se rompió. Algunas personas dicen que la calidad del aislador es muy mala. ¿La resistencia a la flexión del aislador cumple con los requisitos de la norma? ¿Es debido a un aislamiento deficiente o a un espaciado de soporte excesivo, o a una distancia fase a fase insuficiente lo que hace que la fuerza eléctrica supere la resistencia admisible del aislador?

La norma exige que los barras de bus en los cuadros de fuerza cerrados de metal tengan una corriente nominal instantánea igual al valor nominal instantáneo de los interruptores de circuito, interruptores o fusibles utilizados en el cuadro específico.

En el caso de los cuadros de baja tensión, la clasificación instantánea del interruptor de circuito puede variar según el tamaño del marco del interruptor de circuito, y los componentes específicos deben tener la clasificación instantánea del tamaño mínimo del marco del interruptor de circuito utilizado en ese componente. Por lo tanto, si el interruptor de circuito u otro cuadro de distribución se aplica correctamente, el equipo se ajustará instantáneamente a las necesidades del sistema y al valor nominal del cuadro de distribución. Cuando la canalización de bus se utiliza en combinación con cuadros de distribución cerrados de metal, el valor nominal instantáneo de la canalización de bus debe coincidir con el valor nominal del cuadro de distribución.

El valor nominal instantáneo generalmente se demuestra a través de pruebas de alta corriente. La barra conductor debe soportar la prueba sin ninguna deformación permanente. Si hay deformación permanente, no debe ser suficiente para evitar que el equipo apruebe su prueba estándar de aislamiento dieléctrico (voltaje de prueba de resistencia a la frecuencia industrial y voltaje de prueba de resistencia a los impulsos). El soporte de la barra conductor tampoco debe dañarse.

Hay muchas variables de diseño que pueden afectar la capacidad de la estructura de la barra conductor para soportar corrientes instantáneas. Las fuerzas involucradas son bastante significativas. Para una barra conductor que contiene una barra conductor de 6 x 100 por fase, a una distancia entre centros de 150 mm, una corriente de 50 kA genera una fuerza de casi 75500 Newtons por pie de longitud en cada barra conductor.

Tanto el soporte de la barra conductor como la barra conductor en sí misma deben soportar esta fuerza. Esta fuerza es proporcional al cuadrado de la corriente e inversamente proporcional al espaciamiento entre fases, por lo que separar las barras conductor reducirá esta fuerza. Esta fuerza también se ve influida por el tamaño y la forma de la barra conductor.

IEC60865 Corrientes de cortocircuito – Cálculo de efectos – Parte 1: Definiciones y métodos de cálculo  Hay instrucciones de cálculo detalladas, y al referirse a la tabla y al cálculo de fórmulas, es posible determinar si el soporte de aislamiento puede cumplir con los requisitos de estabilidad dinámica.

La capacidad de las barras de cobre para soportar la fuerza generada por la corriente instantánea es una función del tamaño, la forma y el material de las barras de cobre, así como de la disposición de las barras de cobre en relación unas con otras, es decir, plano a plano o borde a borde. En términos mecánicos, estos determinan el módulo de sección de las barras de cobre en la dirección interfasial. La deflexión de las barras de cobre también se ve afectada por la longitud de viga o la distancia entre soportes. La resistencia de la estructura de soporte de las barras de cobre está determinada por el material y la configuración de los soportes, así como por la distancia entre ellos.

Para algunos diseños sin verificación experimental, la hoja de cálculo emitida de acuerdo con la norma IEC60865 se acepta en la certificación de la sociedad de clasificación de equipos de interruptores marinos y no requiere pruebas.

La norma exige realizar pruebas para demostrar el valor nominal instantáneo de la barra conductor, pero la mayoría de las estructuras de barras conductoras dentro de la cubierta de interruptores son algo complejas y difíciles de analizar, por lo que rara vez usamos cálculos para diseñar las estructuras de las barras conductoras. Sin embargo, para configuraciones de barras relativamente simples, como los conductos de barras, puede resultar fácil modificar el diseño en función de datos de pruebas anteriores. Por ejemplo, si las fases se encuentran más dispersas que en la muestra de prueba, se puede calcular fácilmente el aumento permitido en el espaciado entre soportes.

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