Funcions i tipus de barres

 

Una barra colectora és un conductor-que transporta corrent que s'utilitza en centrals elèctriques, subestacions i diversos sistemes de distribució d'energia per connectar generadors, transformadors i diversos equips elèctrics. És una unitat conductora bàsica crucial en un sistema d'alimentació, normalment pren la forma d'una barra elèctrica o una barra de potència.

 

La funció principal d'una barra colectora és recollir, distribuir i transmetre energia elèctrica. Mitjançant el sistema de barres, es pot aconseguir un accés centralitzat, una distribució flexible i una sortida estable de múltiples fonts d'alimentació, cosa que el converteix en un component important per garantir el funcionament segur i l'enviament eficient del sistema d'alimentació.

 

Des d'una perspectiva estructural funcional, un sistema de barres inclou normalment barres colectores d'equip primari, barres de connexió d'equips, barres de CA de servei d'estació, barres de sistema de CC i barres petites en sistemes secundaris. En aplicacions d'alta-intensitat, les barres també serveixen com a portadors importants de connectors d'alta corrent i contactes d'alta corrent.

 

 

Des d'una perspectiva estructural global, les barres es poden dividir en tres categories principals: barres exposades, barres tancades i barres aïllades. Les diferents formes estructurals presenten diferències significatives en seguretat,-capacitat de càrrega actual, utilització de l'espai i mètodes de manteniment.

 

 

Les barres exposades es refereixen a les barres que estan directament exposades a l'aire, assegurades per aïllament d'aire i aïllants de suport. S'utilitzen àmpliament en els sistemes tradicionals de distribució d'energia.

 

1. Classificació per Material

Les barres de coure tenen una conductivitat excel·lent, una alta resistència mecànica i una bona resistència a la corrosió. Les formes típiques inclouen les barres de coure i les barres sòlides de coure. A causa de l'elevat cost dels recursos de coure, les barres de coure s'utilitzen normalment en entorns corrosius o ubicacions que requereixen una gran capacitat de càrrega de corrent-, com ara zones costaneres o zones industrials químiques.

 

Les barres d'alumini són lleugeres,{0}}de baix cost i abundants en recursos. La seva conductivitat és la segona només per darrere del coure, cosa que els fa molt utilitzats en sistemes de distribució d'energia interior i exterior. Són un dels tipus de coure de barres més utilitzats.

 

Les barres d'aliatge d'alumini inclouen principalment dos tipus: aliatges d'alumini-manganès i aliatges d'alumini-magnesi. El primer té una gran capacitat de càrrega de corrent-però una resistència mecànica relativament baixa, mentre que el segon té una gran resistència mecànica però una soldabilitat pobra, la qual cosa limita el seu rang d'aplicació. Les barres d'acer tenen una gran resistència mecànica, però una conductivitat deficient, i normalment només s'utilitzen en circuits de baixa-corrent, alta-tensió o de connexió a terra, com ara barres de terra.

 

2. Classificació per-forma transversal

Les barres de secció transversal rectangular-s'utilitzen principalment en sistemes de distribució d'energia de 35 kV i per sota. Ofereixen una bona dissipació de la calor, un baix efecte de pell i una instal·lació i connexió senzilles, cosa que els converteix en una estructura de barres comuna en sistemes de baixa- i mitjana-tensió.

 

Les barres de-secció transversal circular s'utilitzen principalment en sistemes exteriors d'alta-tensió de 110 kV i superiors. El seu propòsit principal és suprimir la descàrrega corona i millorar l'estabilitat del sistema; són una típica estructura de barres d'alta tensió-.

 

Les barres de secció transversal en forma de-ranura-són adequades per a aplicacions d'alta-intensitat, oferint una distribució uniforme del corrent i una gran utilització del metall, la qual cosa les fa adequades per a sistemes amb un alt corrent de funcionament continu.

 

Les barres de secció transversal en forma de-tub-s'utilitzen principalment en sistemes de corrent ultra{--, que posseeixen bones capacitats de dissipació de calor i una gran resistència mecànica, cosa que les converteix en una forma important en sistemes de tensió de barres de corrent-que transporten-alta-corrent-.

 

Les barres flexibles trenades solen estar compostes per -filferro d'alumini de múltiples fils o per filferro d'alumini-con nucli d'acer. Aptes per a aplicacions d'alta tensió-exteriors, poden absorbir l'estrès mecànic causat per l'expansió i la contracció tèrmiques i s'utilitzen habitualment per a connexions entre generadors i equips de subestació.
 

 

Les barres colectores tancades són sistemes de barres colectores que tanquen completament els conductors dins d'una carcassa. S'utilitzen àmpliament en grups electrògens de gran-capacitat i en importants nodes de transmissió i distribució d'energia, i representen una adreça de desenvolupament important per als sistemes elèctrics de barres de bus moderns.

 

1. Classificació de les barres colectores tancades

Segons el material de la carcassa, es poden dividir en barres colectores amb carcassa de plàstic-i barres colectores amb carcassa-metall.

 

D'acord amb l'estructura de fase-a-fase, es poden dividir en barres tancades no-separades en fase-, separades en fase- i separades en fase-. Entre aquestes, les barres colectores tancades-separades en fase tenen una carcassa metàl·lica independent per a cada conductor de fase, oferint la màxima seguretat i fiabilitat.

 

2. Composició estructural de barres colectores tancades separades en fase-

Les barres colectores tancades-separades per fases solen estar formades per conductors-que porten corrent, aïllants de suport, una carcassa protectora, dispositius d'aïllament de segellat, juntes d'expansió i maquinari de connexió. Les estructures buides d'alumini s'utilitzen habitualment per a conductors-que porten corrent per reduir l'efecte pell; La refrigeració per aigua es pot utilitzar per millorar la-capacitat de transport actual en condicions de corrent ultra-.

 

3. Característiques tècniques de les barres colectores tancades de fase-separades

Les estructures tancades-separades per fases redueixen significativament el risc de curtcircuits de fase-a-i milloren la seguretat operativa. Simultàniament, l'efecte de blindatge de la carcassa metàl·lica redueix molt els camps magnètics externs i la generació de calor dels components d'acer, reduint les pèrdues del sistema. Aquesta estructura és ideal per a aplicacions de Power Bar BusBar d'alta-potència i alta-fiabilitat.

 

Els seus desavantatges inclouen un major consum de material i costos de fabricació, i la limitació potencial de la capacitat de càrrega de corrent-si el disseny de dissipació de calor és inadequat.

 

 

Les barres colectores aïllades consisteixen en conductors, una capa d'aïllament integral i una estructura de blindatge. Els conductors estan completament revestits amb material aïllant, la qual cosa representa un sistema de barres altament integrat.

 

Les barres colectores aïllades tenen característiques d'aïllament complets i la distància entre fases{0}}a{1}}ja no està limitada pels nivells de tensió, la qual cosa redueix significativament l'espai d'instal·lació. Això els fa ideals per a subestacions compactes, subestacions subterrànies i sistemes de trànsit ferroviari.

 

El seu mètode de connexió modular fa que la instal·lació sigui més flexible, permetent ajustos en funció de les condicions del lloc i evitant problemes de desnivell actuals causats per múltiples cables paral·lels. Això representa una direcció de desenvolupament important en els sistemes moderns de barres trifàsiques.
 

 

Amb el desenvolupament de noves fonts d'energia, vehicles elèctrics, emmagatzematge d'energia i grans centres de dades, s'exigeixen més exigències sobre la-capacitat de càrrega actual, la seguretat i la fiabilitat dels sistemes de barres. Ja sigui tradicionalBarres elèctriques de coureo barres colectores tancades i aïllades altament integrades, s'han convertit en components clau indispensables en sistemes d'alta-intensitat.

 

Des d'una perspectiva d'integració del sistema, les barres no només són unitats conductores, sinó també suports estructurals crucials per connectar equips, optimitzar la disposició i millorar l'eficiència del sistema. Tenen un valor d'enginyeria insubstituïble en els camps de les connexions d'alta corrent-i la distribució d'energia.