Bases du système de jeux de barres électriques : composants, matériaux et fabrication sur mesure

Lorsqu'un tableautier remplace un faisceau de câbles par une seule barre de cuivre, la conversation commence généralement par l'intensité admissible. En service, c’est rarement ce qui échoue. Un joint boulonné serré une fois et jamais revérifié, un support qui se fissure après quelques milliers de cycles thermiques, un trou percé d'un demi-millimètre décentré pour que la barre ne repose jamais à plat sur son isolant. Ce sont les raisons pour lesquelles un jeu de barres est retiré d'un panneau sous tension.

Un système de jeu de barres électriques est une manière modulaire de câbler des appareils en les montant sur des conducteurs rigides au lieu de faire passer un câble séparé à chaque borne. L'idée est simple. L'ingénierie qui garantit sa fiabilité pendant quinze ans ne l'est pas, et une grande partie réside dans les petites pièces estampées, pliées et plaquées autour du conducteur.

À quoi sert un système de jeu de barres électrique

Une barre omnibus est un conducteur rigide, généralement une barre plate en cuivre ou en aluminium, qui collecte l'énergie des lignes entrantes et la distribue aux lignes sortantes. Des disjoncteurs, des porte-fusibles et des compteurs s'y connectent, de sorte qu'un nouveau robinet peut être ajouté sans réacheminer un faisceau de câbles. Par rapport au câble, une barre offre trois avantages pratiques.

• Chute de tension plus faible pour la même section transversale, car le conducteur est droit et court au lieu de passer par un faisceau.
• Meilleure évacuation de la chaleur, puisque les faces plates rayonnent et convevent beaucoup plus efficacement qu'un câble groupé à l'intérieur d'un conduit.
• Diagnostic et modification plus rapides, car chaque point de connexion est visible depuis la face avant du panneau.

La barre rectangulaire pleine est la barre par défaut pour les panneaux de distribution. Des barres laminées creuses et flexibles sont utilisées là où le conducteur doit suivre une courbe entre deux bornes fixes, par exemple entre une batterie de condensateurs et une pile de convertisseurs.

Cuivre ou Aluminium : la première décision de spécification

Le cuivre est la valeur par défaut car il conduit mieux et maintient un joint boulonné de manière plus prévisible. L'aluminium est conducteur à environ 61 %, il a donc besoin d'environ 1,5 à 1,6 fois sa section transversale pour le même courant. Il redonne du poids, puisque l'aluminium a une densité d'environ un tiers de celle du cuivre, ce qui est important sur les longs trajets et dans les équipements qui doivent être soulevés. Le coût caché est le joint. L'aluminium s'oxyde rapidement après le nettoyage, les faces de contact nécessitent donc une abrasion et une protection immédiate, et les connexions aluminium-cuivre nécessitent une transition bimétallique ou une interface plaquée pour éviter la corrosion galvanique.

Dispositions des jeux de barres et leur emplacement

Le bar ne représente que la moitié du design. L'agencement qui l'entoure détermine la part de l'installation que vous pouvez entretenir sans tout arrêter.

Du stock de barres au matériel fini

Les tolérances qui ressemblent aux détails de l'atelier déterminent le comportement du conducteur une fois installé.

• Position du trou. Un trou de joint décalé de 0,5 mm réduit la zone de contact et désaligne la barre. Environ plus ou moins 0,2 mm correspond à une tolérance d'atelier normale pour les trous de joint perforés.
• Hauteur des bavures. Les bavures augmentent la résistance locale, endommagent l'isolation et empêchent les faces de rester à plat. Un maximum de 0,1 mm après ébavurage est une ligne raisonnable à mettre sur le dessin.
• Rayon de courbure. Gardez le rayon intérieur au moins égal à l'épaisseur du matériau et spécifiez l'angle de pliage avec une tolérance, car le retour élastique n'est jamais nul.
• Placage. L'étain de 5 à 10 microns est le cheval de bataille pour les joints boulonnés. L'argent est utilisé là où la résistance de contact doit être très faible, le nickel là où l'abrasion ou la corrosion importe plus que la conductivité.
• Platitude. Une barre qui se tord charge son isolant sur un bord, de sorte que les limites de planéité et de torsion doivent être données par unité de longueur plutôt que sous forme de dimension globale.

Les pièces combinant poinçonnage, pliage et soudage sont généralement moins chères chez un seul fournisseur, car les schémas de trous et les lignes de pliage doivent correspondre les uns aux autres. Le choix des matériaux détermine une grande partie de ce coût, et le lien entre la nuance, la formabilité et la tolérance finie mérite d'être réglé avant de figer un dessin : comment choisir des matériaux appropriés pour les pièces d'emboutissage en métal .

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Supports, consoles et isolation

Le chef d’orchestre est rarement le point faible. Les isolateurs, les pinces, les barrières de phase et les supports de montage supportent le poids de la barre et résistent aux forces de court-circuit, qui peuvent atteindre des dizaines de kilonewtons entre des barres adjacentes lors d'un défaut. Trois points appartiennent au cahier des charges.

1. Le dégagement et la ligne de fuite suivent la norme pour laquelle le panneau est construit et changent en fonction du degré de pollution, de l'altitude et de la classe de tension. Fixez d'abord le standard, puis la géométrie du support.
2. Les trous oblongs permettent un réglage sur site, les trous ronds poinçonnés assurent la répétabilité de la production. Mélanger les deux le long d’une longue rangée de barres produit généralement des problèmes d’alignement à l’extrémité.
3. Le matériau du support est important à proximité du conducteur. L'acier galvanisé ou enduit de poudre est le choix courant pour les cadres, tandis que les entretoises isolées maintiennent les pièces sous tension à l'écart de tout ce qui pourrait transporter un courant de défaut.

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Que mettre sur le dessin avant de demander un devis

L'essentiel de la différence de prix entre deux devis pour une même tranche provient de ce qui n'a pas été dit sur le dessin. Un dossier de demande complet pour le matériel de jeu de barres couvre généralement les éléments suivants.

1. Qualité du matériau, état et épaisseur, avec un certificat d'usine si la qualité du conducteur est critique.
2. Exigence de conductivité ou note indiquant que la qualité commerciale est acceptable.
3. Type de placage, plage d'épaisseur et cible de brouillard salin pour les pièces exposées.
4. Diamètres de trou, tolérance de position et hauteur de bavure maximale.
5. Limites de planéité et de torsion exprimées par unité de longueur.
6. Exigences d’ébavurage, de traitement des bords, de marquage et de traçabilité.
7. Inspection du premier article et attentes en matière de rapport dimensionnel, ainsi qu'un emballage qui ne rayera pas les surfaces plaquées.

Chaque élément devient une décision de processus : découpage ou matriçage progressif, ébavurage manuel ou finition vibratoire, montage à souder ou assemblage à main levée. Les décisions prises après la passation de la commande modifient le calendrier.

Comment les outils internes modifient les délais et la cohérence

Comme pour la plupart des travaux de métal sur mesure, l’outillage est la longue perche. Un fournisseur disposant de son propre atelier de découpe peut examiner un dessin, signaler un pli qui ne se formera pas proprement et corriger l'outil avant que le premier échantillon ne soit pressé.

Ningbo Dasheng Metal Products conçoit et construit ses propres moules et exploite des presses de 4T à 1000T, des presses hydrauliques jusqu'à 1000T, du pliage, du soudage TIG et MIG, du poinçonnage, du filetage et de l'ébavurage vibratoire dans une seule usine. L'emboutissage couvre des feuilles jusqu'à 1 300 mm sur 1 000 mm et une épaisseur de matériau jusqu'à 20 mm, l'usine est certifiée ISO9001 : 2015 et sa capacité annuelle est d'environ 5 millions de pièces.

Le formage, le soudage et le revêtement interagissent sur des pièces telles que les cadres de support enduits de poudre et les boîtiers soudés, qui sont normalement fournis sous la forme d'un assemblage fini plutôt que d'un ensemble de pièces détachées : services de pliage et de soudage de tôles .

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Pour un système de jeu de barres, le test utile n’est pas l’apparence de la barre sur un banc. Il s'agit de savoir si le joint maintient toujours le couple après un an de cycle de charge, si le support a maintenu le conducteur aligné à chaque défaut et réparation, et si la prochaine prise peut être ajoutée en vingt minutes. Ces résultats sont déterminés par la qualité du matériau, l'épaisseur du placage, la position des trous et la qualité de l'outillage, bien avant la mise sous tension du panneau.

Si vous recherchez du matériel estampé, plié ou soudé pour un assemblage de distribution ou de jeu de barres, envoyez ensemble le dessin, les exigences en matière de matériau et les spécifications de placage. Un fournisseur qui fabrique son propre outillage peut normalement dire en un jour si la pièce se formera proprement et combien elle coûtera aux volumes que vous envisagez réellement d'acheter.