Cos'è la barra degli autobus?

Nella distribuzione di energia elettrica, una sbarra collettrice (anche sbarra collettrice) è una striscia o barra metallica, tipicamente alloggiata all'interno di quadri, quadri elettrici e involucri di sbarre per la distribuzione locale di energia elettrica ad alta corrente. Sono anche utilizzati per collegare apparecchiature ad alta tensione nei quadri elettrici e apparecchiature a bassa tensione nei banchi di batterie. Sono generalmente non isolati e hanno una rigidità sufficiente per essere sostenuti in aria da pilastri isolati. Queste caratteristiche consentono un sufficiente raffreddamento dei conduttori e la possibilità di inserirsi in vari punti senza creare una nuova giunzione.

· Progettazione e posizionamento

La composizione del materiale della sbarra e le dimensioni della sezione trasversale determinano la corrente massima che può trasportare in sicurezza. Le sbarre collettrici possono avere un'area della sezione trasversale di appena 10 millimetri quadrati (0,016 pollici quadrati), ma le sottostazioni elettriche possono utilizzare tubi metallici di 50 millimetri (2,0 pollici) di diametro (2.000 millimetri quadrati (3,1 pollici quadrati)) o più come sbarre collettrici . Le fonderie di alluminio utilizzano sbarre collettrici molto grandi per trasportare decine di migliaia di ampere alle celle elettrochimiche che producono alluminio dai sali fusi.

Le sbarre collettrici sono prodotte in una varietà di forme, comprese strisce piatte, barre piene e barre, e sono tipicamente composte da rame, ottone o alluminio come tubi pieni o cavi.[1] Alcune di queste forme consentono al calore di dissiparsi in modo più efficiente grazie al loro elevato rapporto tra area superficiale e area della sezione trasversale. L'effetto pelle rende inefficienti le sbarre CA da 50â60 Hz con uno spessore superiore a circa 8 millimetri (0,31 pollici), quindi le forme cave o piatte sono prevalenti nelle applicazioni a corrente più elevata. Una sezione cava ha anche una rigidità maggiore rispetto a un'asta piena di capacità di trasporto di corrente equivalente, che consente una maggiore distanza tra i supporti delle sbarre nei piazzali elettrici all'aperto.

Una sbarra collettrice deve essere sufficientemente rigida per sostenere il proprio peso e le forze imposte dalle vibrazioni meccaniche e possibilmente da terremoti, nonché dalle precipitazioni accumulate nelle esposizioni all'aperto. Inoltre, devono essere considerate l'espansione termica dovuta alle variazioni di temperatura indotte dal riscaldamento ohmico e dalle variazioni della temperatura ambiente e le forze magnetiche indotte da grandi correnti. Per rispondere a queste preoccupazioni, sono state sviluppate sbarre collettrici flessibili, tipicamente un sandwich di strati conduttori sottili. Richiedono un telaio strutturale o un armadio per la loro installazione.

I quadri di distribuzione suddividono l'alimentazione elettrica in circuiti separati in un unico punto. Le busway, o condotti per sbarre, sono lunghe sbarre collettrici con coperture protettive. Anziché diramarsi dall'alimentazione principale in un punto, consentono ai nuovi circuiti di diramarsi in qualsiasi punto lungo la corsia di sbarra.

Una sbarra collettrice può essere supportata su isolatori o avvolta nell'isolamento. Sono protetti dal contatto accidentale da un involucro metallico con messa a terra o dall'elevazione al di fuori della normale portata.[2] Anche le sbarre del neutro di potenza possono essere isolate perché non è garantito che il potenziale tra il neutro di potenza e la messa a terra di sicurezza sia sempre zero. Le sbarre collettrici di messa a terra (messa a terra di sicurezza) sono in genere nude e imbullonate direttamente su qualsiasi telaio metallico del loro involucro. Possono essere racchiusi in un alloggiamento metallico, sotto forma di condotto sbarre o condotto sbarre, sbarra a fase segregata o sbarra a fase isolata.

Le sbarre collettrici possono essere collegate tra loro e all'apparecchiatura elettrica mediante imbullonatura, fissaggio o saldatura. I giunti tra le sezioni del bus ad alta corrente hanno spesso superfici corrispondenti lavorate con precisione che sono argentate per ridurre la resistenza di contatto. A tensioni molto elevate (più di 300 kV) nei bus all'aperto, la scarica corona attorno alle connessioni diventa una fonte di interferenza in radiofrequenza e perdita di potenza, quindi vengono utilizzati raccordi di connessione speciali progettati per queste tensioni.