Fabricación de barras colectoras: Técnicas para un montaje eficiente | MachineMFG

Fabricación de barras colectoras: Técnicas para un montaje eficaz

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1. Ámbito de aplicación

Este documento especifica los métodos y requisitos para la fabricación y montaje de barras colectoras.

Este documento es aplicable a la fabricación y montaje de barras colectoras para aparamenta de alta y baja tensión, subestaciones prefabricadas de alta/baja tensión, cajas de distribución y otros equipos completos.

Técnicas de fabricación de barras colectoras para un montaje eficaz

2. Normas de referencia

GB/T 17467-1998 Subestaciones Prefabricadas de Alta/Baja Tensión

GB/T 11022-1999 Requisitos técnicos comunes para aparamenta de alta tensión y equipos de control

GB 7251.1~4 Aparamenta completa de baja tensión y equipos de control

GBJ149-90 Ingeniería de Instalaciones Eléctricas

Especificaciones de construcción y aceptación de dispositivos de barras colectoras

Barra colectora de cobre" Asociación Internacional del Cobre (China)

Asociación de la Industria de la Energía Eléctrica Recopilación de la Normativa Eléctrica en el Área de Pekín

GB 5585.1-2005 Barras colectoras para usos eléctricos: Disposiciones Generales

GB 5585.2-2005 Barras colectoras para usos eléctricos - Parte 2: Barras colectoras de cobre

GB2681-81 Colores de los cables en los dispositivos eléctricos completos

3. Materiales

Barras conductoras de cobre (rectangulares, en forma de I, en forma de D, en forma de doble T, en forma de triple T, etc.), barras conductoras de aluminio, aisladores, tubos termorretráctiles, pernos galvanizados, tuercas, arandelas planas, arandelas elásticas, grasa conductora de contactos eléctricos, (amarillo, verde, rojo), (L1, L2, L3) y varias etiquetas de fase.

4. 4. Equipamiento y herramientas

Enderezadora de barras colectoras, cortadora de barras colectoras, dobladora de barras colectoras, pulidora, punzonadora, taladradora vertical, horno eléctrico, caldero de hojalata, sierra de mano, lima, destornillador, martillo de mano, martillo de madera, cinta métrica, regla de acero, escuadra, aguja de trazar, rueda de cepillo de alambre, tijeras, pistola pulverizadora, llave inglesa, llave dinamométrica, etc.

5. Principios de fabricación de barras colectoras

5.1 La especificación de la barra colectora se selecciona de acuerdo con los requisitos técnicos del plano.

El esquema de trazado de la barra colectora suele determinarlo el fabricante, pero debe tener en cuenta la posición de instalación de los componentes y las condiciones reales de instalación.

Además de cumplir los requisitos técnicos pertinentes, debe respetar los principios de diseño razonable, ahorro de material, pulcritud y estética.

La instalación debe ser segura, fiable y fácil de mantener y desmontar. El cableado del mismo producto contractual debe ser lo más uniforme posible.

5.2 Este documento exige que en el circuito primario se utilicen generalmente barras de cobre. En casos especiales, con el consentimiento del jefe del departamento técnico o del ingeniero jefe, también pueden utilizarse cables aislados. Para corrientes continuas superiores a 100 A, deben utilizarse barras de cobre.

5.3 La especificación de la línea primaria se determina según los requisitos del plano del usuario, pero no debe ser inferior a esta normativa. Cuando el plano no especifica la especificación, la especificación correspondiente debe encontrarse de acuerdo con la capacidad del cable. Consulte la "Tabla de capacidad de transporte de corriente del cable" en esta guía de proceso.

a) Para la selección de la capacidad de transporte de corriente de las barras colectoras de cobre TMY, véase el Apéndice A.

b) Para la capacidad de transporte de corriente del cable BVR, BV con aislamiento de PVC, véase el Apéndice B.

5.4 Partiendo de la premisa de cumplir los requisitos anteriores, el número de curvas de barras debe reducirse al mínimo para evitar el cruce de barras.

6. Tecnología de procesamiento de barras colectoras

6.1 La transformación de la barra colectora incluye generalmente los siguientes procesos tecnológicos:

a) Seleccionar la especificación de la barra colectora de acuerdo con los requisitos técnicos del plano, determinar el esquema de cableado y medir las dimensiones de fabricación de la barra colectora;

b) Enderezar la barra colectora de cobre con una máquina enderezadora de barras;

c) Corte según las dimensiones desplegadas, la sección transversal debe ser plana y sin rebabas;

d) Taladre o perfore agujeros, desbarbe los agujeros marcados;

e) Doblar curvas planas, verticales y de torsión según el plano. (La superficie de la barra colectora debe estar limpia y plana, sin grietas, arrugas, impurezas ni deformaciones y torsiones).

f) Realizar un tratamiento antioxidante en la superficie de solape del embarrado (estañado o plateado).

6.2 Una vez cortada la barra colectora, hay que enderezarla y alisar la superficie cortada con una lima.

6.3 Las rebabas después de taladrar o punzonar la barra colectora deben mecanizarse de forma plana, y la superficie de la barra colectora no debe presentar marcas evidentes de martillo, arañazos, picaduras, descascarillado y otros defectos.

6.4 Entre las barras colectoras dobles o las barras colectoras rectangulares múltiples, debe mantenerse una separación no inferior al grosor de la barra colectora; la distancia entre los bordes de los separadores adyacentes debe ser superior a 5 mm.

6.5 El mismo trazado de la barra colectora principal, la barra colectora derivada, la línea de bajada y la línea de conexión de equipos debe ser simétrico, horizontal y vertical, ordenado y bello.

6.6 La disposición de la secuencia de fases de la barra colectora, cuando el diseño no lo especifique, debe cumplir las siguientes normas:

a) Para barras de CA dispuestas arriba y abajo, la disposición de arriba a abajo es A, B, C, N fase, el polo positivo de la barra de CC está arriba, el polo negativo está abajo.

b) Para barras de CA dispuestas horizontalmente, la disposición desde la parte posterior de la bandeja hasta la superficie de la bandeja es A, B, C, N fase, el polo positivo de la barra de CC está en la parte posterior, el polo negativo está en la parte frontal.

c) Para la barra de CA del cable de caída de izquierda a derecha, la disposición es A, B, C, fase N, el polo positivo de la barra de CC está a la izquierda, el polo negativo está a la derecha.

Nota: La disposición de la secuencia de fases se basa en la dirección de la vista frontal de cada sala de la subestación. En casos especiales, cuando la disposición en esta secuencia de fases causará definitivamente dificultades en el posicionamiento de las barras colectoras, no es necesario seguir esta norma, pero cada fase debe tener una indicación clara.

6.7 Doblado de barras colectoras

6.7.1 Las barras colectoras rectangulares deben curvarse en frío; no se permite el curvado en caliente.

6.7.2 El curvado de las barras colectoras debe ajustarse a las siguientes normas (figura siguiente):

doblado de barras colectoras

a) Las barras colectoras rectangulares deben minimizar las curvas en ángulo recto, y el ángulo de flexión no debe ser inferior a 90 grados. No debe haber grietas o arrugas significativas en la curva, y el mínimo radio de curvatura de la barra colectora debe cumplir la normativa, véase la figura siguiente.

b) La distancia desde el punto en que la barra colectora comienza a doblarse hasta el borde de la abrazadera de soporte de la barra colectora del aislador más cercano no debe ser superior a 0,25 L, pero no debe ser inferior a 50 mm.

c) La distancia desde el punto donde la barra colectora comienza a doblarse hasta el lugar de conexión de la barra colectora no debe ser inferior a 50 mm.

Tabla 6.7.2: Valor mínimo del radio de curvatura (r) para barras colectoras

Tipo de barra colectora Tipos de curvas Sección de la barra colectora (mm)Radio mínimo de curvatura (mm)
CobreAluminioAcero
Barra colectora rectangular  Curva plana 50×5 e inferiores2a2a2a
125×10 e inferiores2a2.5a2a
Curva vertical50×5 e inferiores1b1.5b0.5b
125×10 e inferiores1.5b2b1b
Barra colectora en forma de varilla  Φ16 e inferiores50 mm70 mm50 mm
Φ30 e inferior100 mm150 mm150 mm

Nota: "a" es el grosor de la barra colectora y "b" es su anchura.

d) Cuando la barra colectora se gira 90°, la longitud de la parte girada debe ser de 2,5 a 5 veces la anchura de la barra colectora (figura 6.7.2.2).

e) La flexión de las barras colectoras múltiples debe ser coherente.

6.8 Las conexiones de las barras colectoras rectangulares deben realizarse mediante soldadura, pernos o abrazaderas. Las barras colectoras cilíndricas deben conectarse mediante soldadura o abrazaderas de alambre. Las conexiones de las barras colectoras deben cumplir los siguientes requisitos:

6.8.1 Cuando se superponen barras colectoras rectangulares con fijación mediante pernos, la distancia desde la conexión hasta el borde de la placa de soporte del aislador no debe ser inferior a 50 mm. La distancia desde el extremo de la barra colectora superior hasta el lugar donde la barra colectora inferior comienza a doblarse no debe ser inferior a 50mm (Figura 6.8.1). (Nota: Si las condiciones lo permiten, las dos barras colectoras pueden superponerse directamente sin doblarse, pero debe garantizarse que las barras no estén sometidas a tensiones externas).

6.8.2 Métodos de superposición para barras colectoras rectangulares: Cuando las barras colectoras se conectan a los terminales del equipo, deben cumplir los requisitos de la norma nacional "Terminales de conexión para transformadores, aparatos de alta tensión y pasatapas". En caso necesario, deben utilizarse conexiones de transición de barras colectoras dobles o múltiples. Cuando no existan requisitos especiales, deberán cumplir las normas de la tabla siguiente:

Solapamiento verticalNúmero de serieConexión Dimensiones (mm)Diámetro del agujero ΦEspecificación de los pernos
b2b1a
115<2 b2 7M6
220 11M10
325 11M10
430 13M12
515≥2b2 y ≤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 El diámetro del orificio del tornillo de la junta de la barra colectora debe ser mayor que el diámetro del perno en 1 mm; la perforación debe ser vertical, no sesgada, y el error en el distancia entre centros entre los orificios de los tornillos debe ser de ±0,5 mm.

6.8.4 La superficie de contacto de la barra colectora debe ser plana y estar libre de películas de óxido (pulida con una rueda de cepillo de alambre). Después del procesamiento, la reducción de su sección transversal: la barra colectora de cobre no debe superar el 3% de la sección transversal original; la barra colectora de aluminio no debe superar el 5% de la sección transversal original.

6.8.5 Para superficies de solape de barras con capa de plateado, no se permite el limado arbitrario. Para las superficies de contacto plateadas sin ennegrecimiento, basta con pasar un paño con alcohol anhidro o acetona o gasolina hasta que se desvanezca. Si la capa de plata se ennegrece, se puede pulir ligeramente con papel de lija metalográfico y, a continuación, limpiar con alcohol anhidro.

6.8.6 La instalación de las superficies de solapamiento de los pernos de las barras colectoras y de las barras o de las barras y los terminales eléctricos debe cumplir los siguientes requisitos:

a) La superficie de contacto de la barra colectora debe mantenerse limpia después del procesamiento.

b) Cuando la barra colectora se coloca plana, el perno pasante debe roscarse de abajo hacia arriba; en otros casos, la tuerca debe estar en el lado de mantenimiento, y la longitud del perno debe sobresalir de la tuerca entre 2 y 5 hilos.

c) Debe haber arandelas planas en ambos lados exteriores de la barra colectora conectada por el perno pasante, debe haber más de 3 mm de distancia neta entre arandelas de pernos adyacentes, y debe haber un arandela elástica o contratuerca en el lado de la tuerca.

d) Los pernos deben estar sometidos a una tensión uniforme y no deben someter al terminal eléctrico a una tensión adicional.

e) La superficie de contacto de la barra colectora debe estar firmemente conectada, los pernos de conexión deben apretarse con una llave dinamométrica y el valor del par de apriete debe cumplir las disposiciones de la tabla 6.8.6:

Tabla 6.8.6 Valor del par de apriete de los pernos de acero

Especificación del tornillo (mm)Valor de par (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) Cuando la barra colectora se conecta al terminal en forma de tornillo, la abertura de la barra colectora no debe superar en 1 mm el diámetro del terminal en forma de tornillo. La película de óxido de la rosca debe estar limpia. La superficie de contacto de la tuerca debe ser plana. Debe añadirse una arandela plana de cobre estañado entre la tuerca y la barra colectora, y una contratuerca, pero no debe añadirse una arandela elástica.

g) Una vez instalada la barra colectora, no debe haber tensión internay no debe haber un hundimiento significativo. La desviación entre dos puntos de apoyo no debe superar los 4 mm. Todas las partes de contacto de las uniones de las barras colectoras deben estar estrechamente combinadas. Después de apretar los tornillos, se debe utilizar una galga de espesores de 0,05 mm para la inspección. La profundidad de la galga de espesores no debe exceder de 6 mm para barras colectoras con una anchura superior a 60 mm, y no debe exceder de 4 mm para barras colectoras con una anchura inferior a 60 mm.

6.8.7 La barra colectora debe cumplir los siguientes requisitos cuando se fija en el aislador de pilar:

6.8.7.1 La fijación del herraje de la barra colectora y del aislador de pilar debe ser plana y firme, y no debe someter a la barra colectora soportada a esfuerzos adicionales. Cuando la longitud de la barra colectora supere las disposiciones de la tabla 6.8.7.1, debe añadirse un soporte fijo en el centro.

Tabla 6.8.7.1 Intervalos para añadir apoyos fijos a las barras colectoras (mm).

Anchura de la barra colectoraDistanciaAnchura de la barra colectoraDistanciaAnchura de la barra colectoraDistancia
≤30300≤50600≥60900

6.8.7.2 Los herrajes de fijación u otros herrajes de soporte de la barra colectora de CA no deben formar un circuito magnético cerrado.

6.8.7.3 Cuando la barra colectora se coloca plana, la placa de presión superior de la abrazadera de soporte de la barra colectora debe mantener una separación de 1 mm ~ 1,5 mm con la barra colectora. Cuando la barra colectora está levantada, la placa de presión superior debe mantener una separación de 1,5 mm ~ 2 mm con la barra colectora.

6.8.7.4 Para cada sección de la barra colectora fijada en el aislador de pilar, debe fijarse un punto muerto, preferentemente en el punto medio de toda la longitud o entre las dos juntas de dilatación de la barra colectora.

6.8.7.5 Todas las partes del dispositivo de fijación de barras conductoras con bordes y esquinas deben estar despuntadas para evitar la descarga de puntas.

6.9 Selección de la sección transversal de la línea neutra N

6.9.1 En un sistema de alimentación trifásico de cuatro hilos, la sección transversal de la línea de neutro N debe ser la misma que la de la línea de fase.

6.9.2 La sección del conductor PEN debe determinarse de la misma manera que la del conductor neutro N. Sin embargo, la sección mínima no debe ser inferior a 10 mm2. La sección del conductor de protección se selecciona de acuerdo con la tabla 6.9.2.

Tabla 6.9.2 Tabla de referencia para la selección de la sección transversal del conductor de protección (mm)2).

Sección transversal S del conductor de fase del aparato.Sección transversal mínima del conductor de protección Sp
S≤16S
16<S≤3516
35<S≤400S / 2
400<S≤800200
S>800S/4

6.10 Una vez fabricado el embarrado, debe aislarse y protegerse con un tubo termorretráctil. Los requisitos específicos son los siguientes:

6.10.1 Corte: Seleccione un tubo termorretráctil que se ajuste a la sección transversal de la barra colectora. Corte el tubo de forma que su longitud se adapte a la longitud de la barra colectora, y no debe haber ninguna boca oblicua. No debe haber juntas en el centro. (La longitud del tubo se contrae aproximadamente de 3% a 5%)

6.10.2 Inserción: Inserte la barra colectora. Si la inserción resulta difícil, puede pulverizar lubricantes como aceite de silicona sobre la barra colectora para evitar arrugas y facilitar la inserción.

6.10.3 Iniciar la retracción: Utilice calor medio para retraer. Para barras en forma de Z, comience a retraer desde la mitad de la barra. Al mismo tiempo, mantenga la llama en movimiento para evitar que el tubo se chamusque.

6.10.4 Contracción de la pieza en ángulo recto: Cuando la pieza en ángulo recto se contraiga, apriete el tubo para evitar arrugas causadas por pequeños incendios.

6.10.5 Contracción de la segunda pieza en ángulo recto: Del mismo modo, apriete el tubo y mantenga la llama en movimiento.

6.10.6 Contracción de la pieza recta: Mantener la llama en movimiento y utilizar fuego medio para un calentamiento uniforme.

6.10.7 Problema de las burbujas: Si aparecen burbujas en el tubo, caliéntelo a fondo a fuego medio hasta que desaparezcan las burbujas.

6.10.8 Corrección: Si hay arrugas o estiramiento excesivo en la superficie del tubo, corríjalo antes de enfriarlo para ajustarlo a la barra colectora.

6.10.9 Enfriamiento: Enfriar la barra colectora para completar el proceso de retracción.

6.10.10 Después de la termorretracción, debe comprobarse que la barra colectora no esté plana, quemada, rota o arañada, y debe codificarse cuidadosamente.

6.11 La superficie de solape de la barra colectora y la posición de termorretracción del tubo termorretráctil se muestran en la figura:

6.12 Las barras colectoras rectangulares deben evitar la zona del arco. Cuando el circuito principal de corriente alterna pasa por un bastidor metálico formando un circuito magnético cerrado, las barras colectoras trifásicas deben pasar por el mismo orificio del bastidor. Cuando se conecta la línea secundaria en la barra colectora primaria, es necesario taladrar agujeros por separado en la barra colectora y fijarla con pernos.

6.13 Los hilos aislantes del aparato son generalmente negros, a menos que el usuario tenga requisitos especiales. El cable de tierra es amarillo y verde. Los extremos de los cables se distinguen por los diferentes colores de los extremos aislados o los manguitos de plástico de diferentes colores. Cobre y aluminio Las barras colectoras llevan etiquetas de color para identificar la secuencia de fases.

a. Circuito CA: Fase A - Amarillo, Fase B - Verde, Fase C - Rojo, Neutro - Azul claro, Tierra - Amarillo y Verde.

b. Circuito de CC: Positivo - Marrón, Negativo - Azul.

6.14 El solapamiento de la barra colectora no debe pintarse con spray; pueden utilizarse etiquetas adhesivas de colores en lugares bien visibles de la superficie de observación de la barra colectora.

6.15 El color y la secuencia de fases de las barras colectoras se muestran en el Apéndice C.

6.16 Los requisitos para el espacio libre de aislamiento de las barras colectoras deben cumplir los siguientes requisitos:

6.16.1 El hueco eléctrico en el lado de baja tensión no debe ser inferior a 20 mm.

6.16.2 La separación entre los cuerpos desnudos en tensión de diferentes fases en el lado de alta tensión y entre las partes desnudas en tensión y el esqueleto conectado a tierra no debe ser inferior a 125 mm; la separación entre las partes desnudas en tensión y la placa de cubierta metálica delantera, la puerta metálica o la varilla de transmisión no debe ser inferior a 155 mm; la separación entre las partes desnudas en tensión y la placa de cubierta de red delantera o la puerta de red no debe ser inferior a 225 mm.

6.16.3 Una vez instalada la barra colectora, debe cumplir las normas de diseño, las conexiones deben ser correctas, los pernos deben estar bien apretados, el contacto debe ser fiable, la marca del color de la fase debe ser visible, no debe caerse fácilmente y el extremo debe ser limpio y atractivo.

Nota: Las dimensiones anteriores no pueden utilizarse como base para la resistencia del aislamiento eléctrico. El hueco eléctrico de los propios componentes eléctricos no está sujeto a las restricciones de tamaño anteriores.

7. Precauciones

7.1 Preste atención a la seguridad personal durante la producción de barras colectoras para evitar golpes, arañazos y quemaduras;

7.2 No se debe trepar, pisar ni tirar de la barra colectora fabricada;

7.3 El material de las barras conductoras utilizado debe apilarse ordenadamente para evitar que se ensucie y se deforme;

7.4 Preste atención a la higiene del lugar de trabajo.

2904-1 Reglas técnicas generales para el cableado de circuitos auxiliares

2905-1 Normas técnicas para el tratamiento y la fijación de las placas de marcado y de símbolos.

Apéndice A

(Apéndice sugerente)

Tabla de capacidad de transporte de corriente de barras TMY

Corriente nominal (A)Especificaciones de las barras colectoras de cobre (pieza única en mm)
Abajo 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
Corriente nominal (A)Especificaciones de las barras colectoras de cobre (pieza doble en mm)
153060×6
230080×8
273080×10
2690100×8
3180100×10
3610120×10

Nota: La temperatura ambiente es de 35°C, y la temperatura máxima de trabajo es de 70°C.

Apéndice B

(Apéndice informativo)

Capacidad de transporte de corriente de los alambres con núcleo de cobre aislados con PVC BVR, BV

Sección del cable (mm)2)Tendido de cables (A)
16
1.58
2.512
416
425
632
1040
1063
1680
25100
35125
50160
70200
95250
120300
150315
185400

Nota: La capacidad de transporte de corriente es el valor empírico de corriente cuando la temperatura ambiente es de 35℃ y el cable está expuesto. Seleccione según los requisitos técnicos en casos especiales.

Apéndice C

(Apéndice sugerente)

Color de la barra colectora y secuencia de fases (el lugar de instalación es según la vista frontal de la pantalla/gabinete)

GrupoPosiciones de instalación de las barras colectoras entre sí
ColorDisposición horizontalDisposición delantera y traseraDisposición vertical.
Corriente alterna   Fase AAmarilloIzquierdaLejosTop
Fase BVerdeMedioMedioMedio
Fase CRojoDerechaCerca deFondo
Línea neutraAzul claroMás a la derechaMás cercaMás abajo
Línea PEAmarillo-Verde AlternanteMás a la derechaMás cercaMás bajo
Corriente continuaPositivoMarrónIzquierdaLejosTop
NegativoAzulDerechaCerca deFondo
Línea neutraAzul claro

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