Qual è la funzione della stagnatura sulle sbarre in rame?

Una delle caratteristiche fondamentali di una sbarra in rame stagnato-rivestita è la sua capacità di aumentare l'aumento di temperatura massimo consentito durante il funzionamento, migliorando così la capacità di trasporto di corrente-della sbarra; questo costituisce il suo vantaggio principale rispetto alle sbarre in rame nudo. Secondo le disposizioni della norma GB/T 14048.1-2023, Low-voltage switchgear and controlgear - Part 1: General Rules, l'aumento di temperatura massimo consentito per i collegamenti in rame nudo è di 60 K, mentre per le sbarre in rame rivestite di stagno- questo limite può raggiungere 65 K. Questo innalzamento del limite massimo di aumento della temperatura determina direttamente la sua capacità di trasporto di corrente superiore.

Sulla base dei requisiti standard del settore-che prevedono una temperatura media dell'aria ambiente di 35 gradi e una temperatura massima prevista di 40 gradi attorno al quadro-si può calcolare che la temperatura operativa massima per le sbarre in rame nudo è di 100 gradi, mentre per le sbarre in rame stagnato-può raggiungere i 105 gradi. In condizioni identiche di temperatura massima ammissibile all'interno di un quadro elettrico, la corrente nominale di una sbarra di rame stagnato-è significativamente superiore a quella di una sbarra di rame nudo; questo è il motivo principale della sua diffusa applicazione in ambienti ad alta-tensione e alta-corrente.

Un'altra caratteristica significativa delle sbarre in rame stagnato è la loro capacità di ridurre efficacemente la resistenza di contatto sui giunti delle sbarre, minimizzando così l'aumento di temperatura sull'interfaccia di connessione. Quando la corrente scorre attraverso una sbarra, la presenza di resistenza di contatto in corrispondenza dei giunti genera ulteriore calore; tuttavia, la stagnatura delle sbarre in rame stagnato ottimizza le prestazioni dei contatti elettrici. Fornendo un materiale di contatto elettrico più stabile (caratterizzato da un valore K- più coerente), controlla efficacemente l'aumento di temperatura in corrispondenza dei giunti, prevenendo danni alle apparecchiature che potrebbero derivare da un eccessivo accumulo di calore.

Prendendo come esempio una sbarra piatta in rame da 60 mm x 10 mm in un quadro elettrico a bassa-tensione: quando l'aumento di temperatura della sbarra collettrice è di 29 K, la temperatura ambiente è di 40 gradi, la pressione dei bulloni tra le sbarre collettrici è di 70 N e la corrente è di 1000 A, l'aumento di temperatura nel giunto è solo 2,98 K superiore a quello della sbarra collettrice stessa. Ciò dimostra che la stagnatura controlla efficacemente l'aumento della temperatura-correlato ai contatti, garantendo così il funzionamento stabile del circuito elettrico-che costituisce l'importanza fondamentale dell'applicazione della stagnatura alle sbarre piatte in rame.

Prevenire l'ossidazione del rame sulle interfacce di connessione è uno dei vantaggi principali delle sbarre in rame stagnato, poiché ne migliora significativamente sia la durata di servizio che l'affidabilità complessiva. Le superfici sovrapposte delle sbarre in rame nudo sono soggette a ossidazione se esposte all'umidità, con conseguente aumento della resistenza di contatto e temperature elevate. Uno strato di stagnatura, tuttavia, fornisce una protezione efficace isolando il substrato di rame dall'umidità, prevenendo così l'ossidazione-questo costituisce il valore fondamentale delle sbarre in rame stagnato.