Comment sélectionner les spécifications des barres omnibus moyenne-basse tension ?

La spécification correcte d'une barre omnibus moyenne et basse tension est fixée par quatre chiffres dans cet ordre : classe de tension du système, courant nominal sous charge de pointe, courant de tenue aux courts-circuits et indice de protection ambiante. Si vous vous trompez de classe de tension, l'isolation échoue ; le courant est erroné et le conducteur surchauffe ; se tromper de valeur de court-circuit et un défaut détruit l'installation. Tout le reste du processus de sélection (matériau du conducteur, type d'isolation, espacement des supports, indice de protection) découle de ces quatre valeurs.

Étape 1 : Identifiez la classe de tension du réseau

Chaque barre omnibus isolée est conçue autour d’une bande de tension spécifique, et le mélange des bandes constitue l’erreur de spécification la plus courante. Les systèmes de jeux de barres électriques basse tension sont évalués jusqu'à 1 kV CA et reposent sur des entrefers, des manchons thermorétractables ou des boîtiers moulés pour l'isolation. Les systèmes de jeux de barres tubulaires moyenne tension couvrent 1 kV à environ 36 kV et nécessitent une isolation technique (moulage en résine époxy, ruban adhésif ou boîtiers remplis de gaz) capable de retenir les tensions de choc pouvant atteindre 170 kV pendant les transitoires de commutation. Un jeu de barres à isolation enveloppée de 35 kV et un jeu de barres en fonte époxy de 0,4 kV ne sont pas interchangeables même si la taille physique du conducteur semble similaire.

Étape 2 : Dimensionner le courant nominal, pas seulement la charge de la plaque signalétique

Un jeu de barres à courant élevé doit être sélectionné pour la charge soutenue de pointe plus une marge pour une expansion future, et non pour la consommation quotidienne moyenne. Les courants nominaux sur la série complète de 0,4 à 35 kV s'étendent généralement entre 1 000 A et 8 000 A, construits autour de conducteurs tubulaires en cuivre T2 de haute pureté qui maintiennent l'échauffement sous 30 K sur la série basse tension et sous 45 K sur la série 35 kV. Étant donné qu'un conducteur tubulaire propage le courant sur une section creuse plutôt que sur une barre pleine, les pertes par effet cutané diminuent considérablement à haute fréquence et à fort ampérage par rapport à un jeu de barres plat de même valeur nominale, ce qui explique pourquoi la géométrie tubulaire domine dans les installations supérieures à 2 000 A.

• En dessous de 1 000 A : une barre omnibus en aluminium laminé ou plat est généralement suffisante et économique
• 1 000 à 4 000 A : les tubes en cuivre ou en aluminium avec moulage époxy deviennent le choix standard
• 4 000 à 8 000 A : une conception entièrement tubulaire avec une gradation de tension d'écran capacitif est requise pour une distribution de champ stable

Étape 3 : Choisissez entre des conducteurs en cuivre et en aluminium

Le cuivre offre une conductivité IACS d'environ 98 % et reste le choix par défaut lorsque l'espace du panneau est limité, car il nécessite une section plus petite pour transporter le même courant. Les barres omnibus en aluminium sont plus légères et moins coûteuses en matériaux, mais un concepteur qui abandonne le cuivre doit prévoir 50 à 60 % de section transversale en plus pour atteindre une intensité admissible équivalente - un facteur qui affecte la largeur de l'enceinte, l'espacement des supports et le poids total installé sur les longues longueurs de barres omnibus. Pour les applications aériennes ou d'appoint d'énergie éolienne où le poids compte plus que l'empreinte au sol, une construction en torons d'acier et d'aluminium de renforcement est souvent spécifiée au lieu d'une barre en aluminium solide pour ajouter une résistance mécanique à la traction sans une pénalité importante en matière de conductivité.

Une fois la classe de tension et le dimensionnement des conducteurs définis, il est utile de voir comment la gamme de produits d'un fournisseur correspond à ces choix : la barre blindée et le matériel de support ci-dessous servent tous directement dans la plage de spécifications de 0,4 à 35 kV évoquée ci-dessus.

Gamme de produits pour la distribution moyenne et basse tension

Une sélection représentative de systèmes de barres blindées et d'isolation tubulaires conçus pour le chemin de courant de 0,4 à 35 kV, depuis les parcours intérieurs compacts jusqu'aux installations extérieures entièrement isolées.

Système de bus haute et basse tension Système de bus Barre omnibus électrique Distribution d'énergie Busway compact haute densité Voie routière compacte Barre omnibus tubulaire de moulage de résine époxy Entièrement isolé Barre omnibus tubulaire en caoutchouc de silicone EPDM Entièrement isolé

Étape 4 : Confirmer le système d'isolation

Une barre omnibus tubulaire entièrement isolée utilise généralement l’un des trois matériaux suivants, et le choix modifie à la fois le coût et la tolérance environnementale. Le moulage en résine époxy lie une coque isolante rigide directement au conducteur, offrant ainsi de fortes performances diélectriques et un diamètre extérieur compact, adapté aux sous-stations intérieures et aux salles de commutation. L'isolation en caoutchouc de silicone EPDM reste flexible sur une plage de température plus large et résiste mieux à la dégradation par les UV et l'ozone, ce qui en fait le choix courant pour les installations extérieures et côtières. L'isolation des barres omnibus tubulaires en PTFE offre la classe thermique la plus élevée des trois et est réservée aux applications où les températures ambiantes ou le courant continu poussent les températures des conducteurs vers l'extrémité supérieure de la valeur nominale.

Étape 5 : Vérifier la résistance aux courts-circuits et le support mécanique

Le jeu de barres et sa structure de support doivent survivre à un défaut sans déformation permanente. Les systèmes fiables sont conçus pour résister à un courant de défaut de 50 kA à 100 kA pendant le temps de dégagement standard sans déplacement du conducteur de ses supports. Les supports de barres omnibus et les isolateurs de poteaux sont spécifiés à côté du conducteur, et non après coup : la longueur de la portée, la charge de vent (pour les parcours extérieurs) et la zone sismique affectent tous le nombre de points de support dont un courant nominal donné a besoin. En règle générale, les portées non supportées plus longues nécessitent des isolateurs conçus pour une charge en porte-à-faux plus élevée, et toute proposition de solutions de système de barres blindées doit indiquer explicitement l'espacement des supports plutôt que de s'en remettre à l'installation sur site.

Étape 6 : faire correspondre l'indice de protection à l'environnement d'installation

Les panneaux intérieurs peuvent généralement utiliser des boîtiers IP20 à IP40. Les barres blindées acheminées à travers des salles mécaniques ou électriques exposées à la poussière ou à l'humidité doivent passer à IP54 ou plus, et tout parcours extérieur ou côtier doit spécifier IP66 pour le sol, et non pour le plafond. Une barre blindée compacte à haute densité installée à l’extérieur sans étanchéité adéquate verra un vieillissement accéléré de l’isolation, quelle que soit la taille du conducteur lui-même.

Étape 7 : Confirmer la conformité et les antécédents du fabricant

Avant de commander, demandez des rapports d'essais de type pour l'échauffement et la tenue aux courts-circuits, ainsi que la certification ISO et les preuves de conformité aux normes DL/T 1658-2016 et DL/T 5789-2019 ou à la norme CEI équivalente pour le marché de destination. Un fabricant proposant des solutions de jeux de barres personnalisées doit également être en mesure de présenter des projets terminés dans une classe de tension et une plage de courant similaires : les références de sous-station, de station de surpression éolienne-solaire ou de centre de données ont plus de poids que les affirmations génériques du catalogue.

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