Portata barre di distribuzione
Corrente nominale Iz di barre rettangolari in rame o alluminio per quadri di distribuzione BT. Metodo semi-empirico conforme IEC 61439-1 / IEC 60439-1, calibrato sulle tabelle dei costruttori (ABB SACE, Schneider Prisma, Siemens Sivacon).
Confronto rapido con tabelle commerciali (rame, 35 °C amb., ΔT 65 K, verticale, quadro chiuso)
| Barra b×s [mm] | 1 barra | 2 barre | 3 barre |
|---|---|---|---|
| 25×5 | 425 A | 705 A | 965 A |
| 40×5 | 625 A | 1040 A | 1420 A |
| 50×5 | 735 A | 1220 A | 1670 A |
| 60×10 | 1170 A | 1945 A | 2655 A |
| 80×10 | 1470 A | 2440 A | 3340 A |
| 100×10 | 1770 A | 2940 A | 4020 A |
| 120×10 | 2040 A | 3385 A | 4630 A |
Valori indicativi da ABB SACE / Schneider Prisma / Siemens Sivacon — scostamento ±10 % dal metodo semi-empirico del calcolatore. Per progetto: sempre verificare sulla tabella del costruttore del sistema barre.
Il principio
La portata di una barra rettangolare in aria dipende dalla superficie di scambio termico (perimetro P = 2·(b+s)) e dalla sezione (A = b·s) che determina la resistenza R = ρ·L/A. L'equilibrio tra calore generato per effetto Joule (R·I²) e calore dissipato per convezione + irraggiamento fissa la corrente nominale.
A condizioni di riferimento (Tamb 35 °C, Tbarra 100 °C, ΔT 65 K, verticale, opaca o verniciata):
- Rame E-Cu: I₀ ≈ 1,58 · P0,61 · A0,5
- Alluminio E-Al: I₀ ≈ 1,23 · P0,61 · A0,5 (≈78 % del rame)
Le correzioni
- Temperatura: Iz varia con √(ΔT / 65). Abbassare la temperatura massima da 100 °C a 85 °C riduce la portata del ~15 %.
- Barre in parallelo: 2 barre ≠ 2× perché si scaldano a vicenda. I fattori usati sono 1,00 (1 barra) · 1,66 (2) · 2,27 (3) · 2,84 (4) con distanziatori pari allo spessore s.
- Orientamento: le barre verticali (lato lungo in piedi) dissipano meglio per convezione naturale — −10 % se piatte.
- Quadro chiuso: −15 % rispetto all'aria libera per via della stratificazione termica interna.
Esempi di progetto
- Quadro BT 400 A, cavo 240 mm² → barra 40×5 rame 1 per fase (625 A nominali) dà margine per 400 A di progetto.
- Ingresso quadro 1000 A → 60×10 rame 1 per fase (1170 A) o 50×10 con 2 barre (1400 A circa).
- Sbarra principale quadro industriale 2500 A → 100×10 rame 2 barre (2940 A) o 80×10 con 3 barre.
Cosa ignora il calcolatore
Effetto pelle e di prossimità (rilevanti sopra 1000 A e con barre molto larghe), sforzi elettrodinamici di corto circuito (richiedono verifica separata con Icc di picco e distanza tra supporti isolanti), presenza di schermature ferromagnetiche. Per quadri certificati TTA/PTTA usa sempre la tabella del costruttore del sistema (ABB MNS, Schneider Okken, Siemens Sivacon S8).
Normative
- IEC 61439-1 § 10.10: verifica sovratemperatura limiti barre.
- IEC 60865-1: corto circuito, forze elettrodinamiche sui supporti.
- CEI 17-113: sistemi di sbarre prefabbricati (busway).