Qu'est-ce qu'un disjoncteur ?

Les barres omnibus jouent un rôle crucial dans les systèmes de distribution d'énergie électrique, en connectant les disjoncteurs et en assurant une distribution efficace de l'énergie tout en garantissant une protection fiable contre les surcharges dans les circuits de moteur. Ces composants essentiels offrent une gamme de courants nominaux, de 63 à 160 A, et intègrent divers mécanismes de protection pour sauvegarder les systèmes et équipements électriques.

VIOX MCB BUSBAR

Spécifications des barres omnibus de disjoncteurs

Les barres de disjoncteur sont conçues pour supporter différents paramètres et configurations électriques :

• Les capacités de courant vont de 63A pour les barres de 10mm² à 160A pour les versions de 35mm², adaptées aux charges lourdes et aux températures ambiantes élevées.
• Tension nominale de fonctionnement de 400V AC avec une tension de résistance aux impulsions de 4kV et une tension d'impulsion de test de 6,2kV.
• Disponible en version monophasée, biphasée, triphasée et quadriphasée.
• Courant de court-circuit conditionnel nominal de 25 kA.
• Options d'installation flexibles avec des longueurs fixes ou des systèmes de coupe à la longueur, et différentes distances de pas (45 mm, 54 mm et 63 mm).

Ces spécifications garantissent une distribution et une protection efficaces de l'énergie dans les tableaux de distribution et les circuits de moteur.

Composition du matériau des barres omnibus

Les barres de disjoncteur sont généralement fabriquées à partir de matériaux conducteurs de haute qualité, le cuivre étant le choix le plus courant en raison de ses excellentes propriétés électriques. Les barres omnibus en cuivre offrent une conductivité supérieure à celle de l'argent et possèdent des caractéristiques exceptionnelles de résistance et de dilatation thermique. Elles présentent également une résistance élevée à la corrosion, ce qui les rend idéales pour une utilisation à long terme dans les systèmes électriques.

L'aluminium est un autre matériau utilisé pour les barres omnibus, offrant une alternative plus légère au cuivre. Bien que l'aluminium ait une conductivité égale à environ 62% de celle du cuivre, il permet de réaliser des économies au niveau du transport et de l'installation. Certains systèmes de barres omnibus utilisent une combinaison de matériaux, tels que des conducteurs en cuivre avec une isolation en plastique ABS. L'isolation, souvent fabriquée à partir de matériaux résistants à la chaleur comme le Cycoloy 3600, renforce la sécurité en offrant des propriétés ignifuges et auto-extinguibles. Cette combinaison de métaux conducteurs et de plastiques isolants assure une distribution efficace de l'énergie tout en maintenant des normes de sécurité élevées dans les applications de disjoncteurs.

Applications et compatibilité avec les fabricants

Largement utilisées pour les connexions des interrupteurs de protection des moteurs, la construction des tableaux de distribution et la distribution de l'énergie dans les panneaux de contrôle, les barres omnibus offrent des applications polyvalentes dans les systèmes électriques. Ils sont compatibles avec les appareils des principaux fabricants tels que ABB, Allen Bradley, Eaton, Siemens et Schneider Electric. Les capacités de câblage du système, qui permettent de gagner du temps et de la rapidité, ainsi que sa conception extensible, offrent une grande souplesse d'utilisation dans divers environnements industriels et commerciaux. Dans le domaine de l'ingénierie d'usine, les jeux de barres excellent dans la connexion des contacteurs de puissance, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité de l'ensemble du système.

Mécanismes de protection contre les surcharges

La protection thermique est une caractéristique essentielle des systèmes de barres omnibus, utilisant des bandes bimétalliques qui se plient en réponse à la chaleur excessive générée par des courants élevés. Ce mécanisme surveille en permanence le flux de courant et déclenche un arrêt lorsque les limites prédéfinies sont dépassées, évitant ainsi d'endommager le moteur. Pour une sécurité et une efficacité accrues, les dispositifs de protection sont placés stratégiquement à proximité du moteur, ce qui permet une protection décentralisée. Les boîtes de jonction abritent les disjoncteurs magnétothermiques et les interrupteurs motorisés, ce qui facilite la gestion efficace du système et la coordination entre les composants de protection. Cette approche intégrée garantit une protection complète contre les surcharges tout en minimisant les temps d'arrêt inutiles dans les circuits de moteur.

Intégration des jeux de barres MCB

Les disjoncteurs miniatures (MCB) s'intègrent parfaitement aux barres omnibus grâce à des systèmes innovants de fixation par encliquetage et à des conceptions de barres omnibus spécialisées. Cette intégration offre plusieurs avantages :

• Installation rapide et facile : Les disjoncteurs peuvent être montés rapidement sur les barres omnibus grâce à la technologie d'encliquetage, ce qui permet d'économiser jusqu'à 50% en temps de montage par rapport aux méthodes de câblage traditionnelles.
• Conception peu encombrante : La nature compacte des systèmes de jeux de barres permet une utilisation efficace de l'espace du panneau, certains modèles pouvant accueillir jusqu'à 57 pôles de disjoncteurs dans un seul ensemble.
• Sécurité renforcée : Les fonctions intégrées de protection contre le toucher, telles que les couvercles de bornes anti-doigts, garantissent la sécurité de l'opérateur pendant l'installation et la maintenance.
• Flexibilité : Les systèmes de jeux de barres peuvent être facilement étendus ou modifiés, ce qui permet des changements de configuration simples et des remplacements d'appareils sans outils.

Le processus d'intégration consiste généralement à aligner le MCB sur les connexions à broches du jeu de barres et à l'encliqueter en place. Cette méthode garantit un alignement correct des phases et des connexions cohérentes dans l'ensemble de l'assemblage, ce qui réduit la probabilité d'erreurs de câblage et améliore la fiabilité globale du système.

Méthodes de raccordement des jeux de barres

Les connexions de barres de disjoncteurs sont conçues pour assurer une distribution efficace et sûre de l'énergie dans les systèmes électriques. Ces connexions utilisent généralement une structure à broches ou à peigne qui permet une installation rapide et facile des disjoncteurs sur le jeu de barres.. Le système de barres omnibus comporte des doigts ou des broches spécialement conçus qui s'étendent vers l'extérieur à partir de la barre conductrice et qui sont espacés pour correspondre à l'espacement central des disjoncteurs..Les principales caractéristiques des connexions de barres de disjoncteur sont les suivantes :

• Technologie d'ouverture rapide pour faciliter l'installation et le retrait des disjoncteurs
• Technologie de barre omnibus sans faille pour assurer un alignement et une connexion corrects
• Compatibilité avec divers types de disjoncteurs, y compris les MCB, les RCBO et les RCCB
• Disponible en plusieurs configurations de pôles (1P, 2P, 3P, 4P) pour répondre à différentes exigences en matière de circuits.
• Courants nominaux allant de 63A à 400A, en fonction du système de jeux de barres spécifique
• Isolation et couvertures de protection pour assurer la sécurité pendant l'installation et le fonctionnement

Ces systèmes de connexion réduisent considérablement le temps d'installation par rapport aux méthodes de câblage traditionnelles, tout en améliorant la fiabilité et la sécurité globales du système..

Pratiques de sécurité pour les barres omnibus

Les jeux de barres intègrent plusieurs dispositifs de sécurité pour protéger les travailleurs lors de l'installation et de l'entretien :

• Les couvercles de protection tactile empêchent tout contact accidentel avec les conducteurs sous tension. Ces couvercles peuvent être étendus ou ajustés pour s'adapter à différentes configurations de barres omnibus.
• Un étiquetage correct de la tension, de la phase et de la polarité permet d'éviter les confusions et les erreurs lors de l'installation ou de l'entretien.
• Des tests de résistance de l'isolation et des inspections visuelles sont effectués pour identifier les risques potentiels tels que les fissures dans l'isolation ou les connexions défectueuses avant le début des travaux.
• Un équipement de protection individuelle, comprenant une veste à manches longues, des gants et des lunettes de sécurité, est nécessaire lors de la manipulation des barres omnibus.
• Les procédures de verrouillage et d'étiquetage garantissent que l'alimentation est entièrement coupée avant la maintenance et que l'alimentation principale n'est rétablie qu'une fois les travaux terminés et les portes d'accès fermées.
• Un entretien régulier, comprenant le serrage des connexions, le nettoyage de la corrosion et l'application de composés anticorrosion, améliore encore la sécurité et la fiabilité à long terme des systèmes de jeux de barres.

Processus d'installation des jeux de barres MCB

L'installation d'un jeu de barres MCB nécessite une attention particulière aux détails et le respect des protocoles de sécurité. Voici les principales étapes :

• Rassemblez les outils nécessaires, notamment une perceuse, un mètre ruban et des équipements de sécurité tels que des gants et des lunettes de protection.
• Mesurez et coupez le jeu de barres à la longueur requise, en veillant à ce qu'il corresponde à la distance entre les points de connexion.
• Nettoyez soigneusement la surface d'installation pour éliminer toute trace de saleté ou de graisse.
• Alignez le jeu de barres avec la surface de montage et fixez-le à l'aide des boulons ou des vis appropriés.
• Desserrer toutes les vis des interrupteurs pneumatiques avant d'insérer les dents du jeu de barres.
• Insérez soigneusement le jeu de barres dans le MCB, en veillant à ce qu'il soit correctement aligné avec les bornes de connexion.
• Serrer toutes les vis selon les spécifications de couple recommandées par le fabricant.
• Vérifier que tous les couvre-joints sont fermement fixés et que les boîtes de dérivation sont correctement installées.

Consultez toujours les instructions du fabricant et les codes électriques locaux pour connaître les exigences spécifiques. En cas de doute, demandez l'aide d'un électricien qualifié pour garantir une installation sûre et correcte.

Procédure de câblage des jeux de barres MCB

Pour câbler correctement un jeu de barres MCB, procédez comme suit :

• Assurez-vous que l'appareil est hors tension et utilisez les équipements de sécurité appropriés.
• Identifiez les bornes de ligne (entrée) et de charge (sortie) sur le MCB. La borne de ligne est généralement marquée "LINE" ou comporte une flèche pointant vers elle.
• Connecter l'alimentation d'entrée à la borne de ligne du MCB.
• Fixez le jeu de barres à la borne de charge du disjoncteur. La plupart des disjoncteurs modernes sont dotés d'un système de connexion du jeu de barres "sans erreur" pour faciliter l'installation.
• Pour les disjoncteurs multiples, alignez-les sur le rail DIN et faites glisser le jeu de barres en place, en veillant à ce qu'il se connecte à la borne de charge de chaque disjoncteur.
• Fixez le jeu de barres en serrant les vis au couple recommandé par le fabricant (généralement environ 3 Newton mètres).
• Connecter les fils du circuit sortant aux bornes appropriées du jeu de barres.
• Vérifiez à nouveau toutes les connexions avant de rétablir le courant.

N'oubliez pas qu'un mauvais câblage peut entraîner un dysfonctionnement du MCB ou l'impossibilité de le déclencher lorsque cela est nécessaire. En cas de doute, consultez un électricien qualifié pour garantir une installation sûre et correcte.

Défis liés à l'installation des jeux de barres MCB

Lors de l'installation de jeux de barres MCB, les électriciens rencontrent souvent plusieurs problèmes :

• Mauvais alignement des broches des barres conductrices : Les broches coudées ou décalées à l'extrémité des jeux de barres flexibles peuvent entraîner un désalignement des MCB par rapport aux RCD ou au rail DIN lorsqu'elles sont serrées. Ce désalignement peut entraîner des connexions incorrectes et des risques potentiels pour la sécurité.
• Modèles de disjoncteurs incompatibles : Différents fabricants peuvent avoir des modèles de disjoncteurs différents, ce qui entraîne des problèmes d'alignement avec les systèmes de jeux de barres existants. Cette incompatibilité peut nécessiter le remplacement de plusieurs composants ou la recherche de solutions de câblage alternatives.
• Mauvaise assise des barres conductrices : Des barres conductrices mal placées dans les disjoncteurs peuvent générer de la chaleur, accélérant les caractéristiques de déclenchement thermique et provoquant des déclenchements fréquents des disjoncteurs. Ce problème peut être difficile à détecter visuellement et nécessite une installation et des tests minutieux.
• Utilisation d'un câble au lieu d'une barre omnibus : Certains installateurs tentent d'utiliser des morceaux de câble pour remplacer les barres omnibus appropriées, ce qui peut entraîner un scintillement des lumières et un risque d'arc électrique dû à des connexions incorrectes. Cette pratique n'est pas sûre et n'est pas conforme aux normes électriques.

Pour atténuer ces problèmes, il est essentiel d'utiliser des composants compatibles, de veiller à un alignement correct lors de l'installation et d'éviter les solutions de fortune qui compromettent la sécurité et la fiabilité.

Prévention de l'arc électrique dans les barres omnibus

La formation d'arcs électriques dans les barres omnibus des disjoncteurs peut présenter des risques importants pour la sécurité et endommager l'équipement électrique. Ce phénomène se produit lorsque l'électricité saute à travers un espace entre les conducteurs, créant une décharge électrique dangereuse. Les causes courantes de la formation d'arcs dans les barres omnibus sont les suivantes :

• Connexions desserrées ou contacts endommagés entre le disjoncteur et le jeu de barres
• Circuits surchargés tirant plus de courant que le système ne peut en supporter
• Détérioration de l'isolation due à l'âge, à l'humidité ou à des dommages physiques
• Types de disjoncteurs inappropriés ou connexions mal alignées entraînant un mauvais contact.

Pour atténuer les risques d'arc électrique, les systèmes électriques utilisent souvent des solutions de protection contre les arcs électriques. Il peut s'agir de relais de protection contre les arcs électriques ou de systèmes de détection optique qui réduisent considérablement le temps de formation d'un arc électrique. Un entretien régulier, des techniques d'installation appropriées et l'utilisation de composants compatibles sont essentiels pour prévenir les arcs électriques et garantir la longévité et la sécurité des systèmes de jeux de barres..

Techniques de dissipation de la chaleur des barres omnibus

Une dissipation efficace de la chaleur est cruciale pour maintenir la performance et la longévité des systèmes de barres omnibus. Plusieurs techniques sont utilisées pour gérer les charges thermiques :

• Convection naturelle : Pour les jeux de barres ayant une faible dissipation de puissance (entre 10 et 100 W), le refroidissement naturel par l'air peut être suffisant. Le positionnement vertical des jeux de barres peut augmenter le coefficient de transfert thermique de 20% par rapport au positionnement horizontal, améliorant ainsi l'efficacité du refroidissement.
• Refroidissement par air forcé : L'utilisation de ventilateurs peut augmenter l'évacuation de la chaleur de 5 à 10 fois par rapport à la convection naturelle, ce qui permet des courants 2 à 3 fois plus élevés. Cette méthode est efficace pour des flux de chaleur d'environ 50 W/dm².
• Refroidissement à l'eau : Pour les applications de haute puissance telles que les modules IGBT/SiC, le refroidissement forcé à l'eau peut supporter des flux thermiques allant jusqu'à 5kW/dm².
• Sélection des matériaux : Les jeux de barres intègrent des matériaux thermoconducteurs pour améliorer la dissipation de la chaleur. Les jeux de barres en cuivre, par exemple, offrent une excellente conductivité thermique.
• Traitements de surface : L'application de revêtements tels que les nanotubes de carbone (CNT) ou le nitrure de bore (BN) peut améliorer les caractéristiques de dissipation de la chaleur.

Une gestion thermique appropriée garantit des performances optimales des jeux de barres, prévient la surchauffe et prolonge la durée de vie des systèmes électriques. Le choix de la méthode de refroidissement dépend de l'application spécifique, de la puissance requise et de l'élévation de température admissible.

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