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Post on 12-Jan-2020
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Giorgio Pogliano
Oportunidades e desafios especiais para se
utilizar barramentos blindados em altos edifícios.
Fundação da Pogliano BusBar’s: 1910
O primeiro barramento blindado da Europa foi introduzino no mercado
pela Pogliano em 1942.
Foi chamado então de «BLINDOSBARRA». O nome ainda è nossa marca.
Pogliano BusBar’s foundation: 1910
The first busbar in Europe was introduced by Pogliano in 1942. It was named
Blindosbarra. The name is still our trademark.
Nossa companhia è sediada em Turim, Itália.
Our company is based in Turin, Italy
We export our products all over
the world.
In 2015 we made a 50-50 joint
venture with the Graziano
family, owner of a well-known
manufacturer of products
compatible with our range,
Gimi.
GPB – Gimi Pogliano
Blindosbarra
Exportamos produtos para o mundo todo.
Em 2015 fizemos uma Joint-Venture 50-50 com a Familia Graziano,
controladora da fabricante de quadros elétricos, a GIMI.
Nossa empresa se chama GPB – Gimi Pogliano Blindosbarra
Our busbars have been installed, all over the world, in very different
environments such as:
Automobile factories
Textile plants
Industrial plants in general
Commercial centers, shoppings and Hotels
Desalination plants
High-rise buildings
Nossos barramentos estão instalados ao redor do mundo, nos
mais diversos tipos de instalações, tais como:
Indústrias automobilísticas
Plantas têxteis
Plantas industriais em geral
Centros comerciais, shoppings e hotéis
Plantas de dessanilização
Grandes Edificações
We recently secured the most prestigious
project in the Middle East, Dubai
The Al Wasl Tower, It is the tallest tower in
the world.
We started manufacturing and we’ll
complete the job By June, 2019
Recentemente iniciamos o fornecimento do
mais prestigioso projeto no médio Oriente,
em Dubai.
The Al Wasl Tower, è o arranha-céu mais alto
do mundo.
Já Iniciamos a fabricação e devemos encerrar
o fornecimento em junho/19.
A torre necessita de longas linhas de barramentos blindados e elas
trafegam em um ambiente extremamente quente, o que requer
profundas análises de:
- adequação do nosso barramento para temperatura ambiente de 50ºC
- Queda de tensão
- Expansão térmica
The tower necessitates long busbar runs in a very hot environment,
which in turn required a very careful analysis of:
-suitability of our busbar in 50 degrees Celsius ambient temperature
-voltage drops
-thermal expansion
Voltage drop was easily calculated, and the runs were decided accordingly
We tested and certified that our busbars, with standard cross section and
aluminium housing, can withstand 50 degrees Celsius ambient temperature
and remain within the temperature limits mandated by the IEC standards
We analysed all aspects of thermal expansion in a joint effort with the
Polytechnical Institute of Turin, the most prestigious engineering school in
Italy
Queda de tensão è facilmente calculada e o dimensionamento foi adequado.
Submetemos a ensaios e certificamos nossas barras, com sessão padrão e
invólucros de alumínio, que as mesmas podem operar sob temperatura
ambiente de 50ºC e mantendo-se dentro dos limites de elevação de
temperatura estabelecidos nas normas IEC.
Analisamos todos os aspectos de dilatação térmica nas juntas suportados
pelo Instituto politécnico de Turim, a mais renomada escola de Engenharia
da Itália.
This brings me to the subject I want to discuss today, which is the impact of
thermal expansion on busbar runs
O que me traz aqui hoje é discutir dilatação
térmica ao longo de linhas de barramentos
blindados.
First of all, a few definitions to clarify what we’re talking about:
Thermal expansion is the effect of elongation of materials due to
temperature variation
It is directly proportional to the length of the run and to temperature
variation at rated current with respect to ambient temperature
Primeiramente, algumas definições e esclarecimentos sobre o quê
estamos falando:
- Dilatação térmica é o efeito de alongamento dos materiais sob
variação da temperatura.
- Ela è diretamente proporcional ao comprimento da linha e à
variação da temperatura sob corrente nominal, com respeito à
temperatura ambiente.
For instance, if temperature-rise is 80 degrees Celsius,
Thermal expansion of copper is 1.36 mm/m
Thermal expansion of aluminium is 1.76 mm/m
Por exemplo, se a elevação de temperatura é 80ºC,
A dilatação térmica do cobre è de 1,36mm/m.
A dilatação térmica do alumínio è de 1,76mm/m.
We don’t need to consider the expansion of the housing, because the housing
of the busbar trunking system is less tightly joined by joints than the busbars
themselves.
In the Middle East copper is mandatory, in accordance to a practice that
descends from British tradition
È desconsiderável a expansão dos invólucros, pois o
invólucro do sistema de barramentos é menos
rigidamente unido pelas juntas do que as próprias
barras.
No médio Oriente o cobre è obrigatório, em
conformidade com a prática que descende das tradições
Britânicas.
Differential displacement consists of:
-thermal expansion of the run itself due to self-heating
-a different thermal expansion of the run with respect to the wall or, in the
case of a tower, floors
-vibrations due to external shocks and disturbances (e.g. operating machines,
road transportation or earthquakes
Deslocamento diferencial consiste em:
- Dilatação térmica da própria linha pelo seu próprio aquecimento.
- Dilatação térmica diferencial da linha com respeito às paredes
ou, no caso da torre, dos pisos das lajes
- Vibrações decorrentes de choques e distúrbios (opração de
máquinas, transporte rodoviário ou abalos sísmicos.
Speaking of earthquakes, our systems are certified against earthquakes many
times more powerful than zone 4
Sobre abalos sísmicos, nossos sistemas são certificados
contra abalos muitas vezes mais potentes que Zona 4.
Aquecimento próprio è o aquecimento na linha decorrente do
efeito Joule por conta da passagem da corrente nas barras.
Self-heating is the heating of
the run due to Joule effect
(3RI2) as an effect of current
through the busbars
These are the parameters that must be considered when calculating thermal
expansion:
-Horizontal run with no constrained ends
-Horizontal run with one end constrained
-Horizontal run with both ends constrained
-Vertical run with no constrained end
-Vertical run with bottom end constrained
Quando falamos de dilatação térmica, devemos considerar os
seguintes parametros:
- Linha horizontal sem engastamento nas extremidades.
- Linha horizontal com engastamento em uma das extremidades.
- Linha horizontal com engastamento em ambas as extremidades.
- Linha vertical sem engastamento nas extremidades.
- Linha vertical com engastamento em ambas as extremidades.
In practice, though, constraints are theoretical, because the
connection to a panelboard, the run segment between two elbows or
a floor crossing have a degree of elasticity. Connection to a
transformer is elastic by definition, because of the use of flexibles
Na prática, porém, as restrições são teóricas, porque a
conexão a um painel, o segmento de linha entre dois
cotovelos (curvas) ou um cruzamento de piso têm um
grau de elasticidade. A conexão a um transformador é
elástica por definição, devido ao uso de flexíveis.
An example of a run theoretically constrained at one end by an elbow
Um exemplo de linha teoricamente engastada em
uma extremidade e curva.
In this case, the total compressing torque applied to the joint bolt is known:
it is equal to the torque of 60Nm specified by the manufacturer
divided by an empirical coefficient specific to the material of
the housing (aluminium or steel) multiplied by the diameter of the bolt
Neste caso, o torque total de compressão da junta é
conhecido e igual ao torque de 60Nm especificado pelo
fabricante dividido por um coeficiente empírico
específico para o material do invólucro (alumínio ou aço)
multiplicado pelo diâmetro do parafuso.
The force required to for a
busbar to displace a joint’s
plate is also known. In the case
of copper bars, it is
approximately 240 kN, almost
ten times the compressing force
of the joint
A força necessária para que um barramento desloque
uma placa de junta também é conhecido. No caso de
barras de cobre, é aproximadamente 240kN, quase
dez vezes a força de compressão da junta.
O ponto de interrogação é sempre a rigidez real das restrições.
Nossa experiência empírica é que normalmente em um segmento
entre dois cotovelos, a rigidez não é tal que desenvolva uma força
tal que desloque as juntas. Portanto, não nos preocupamos com isso.
The question mark is always the
actual rigidity of the constraints.
Our empirical experience is that
normally in a segment between
two elbows the rigidity is not such
as to develop a force suitable to
displace the joint plates. Therefore
we do not worry about it
Another point to be
considered is that the
thermal expansion, which
can be easily calculated
as in the first specific
slide I showed, is present
when the system is
running close to full
capacity.
Outro ponto a ser considerado é que a dilatação
térmica, que pode ser facilmente calculada como no
primeiro slide específico mostrado, está presente
quando o sistema está operando próximo à
capacidade total.
Generally that is not the case. It is not advisable to operate a system at a current higher
than 80% of its rating, not least because the breaking devices allow for a certain degree of
overload.
If a busbar system is operated at 60-70% of its rating, the heating on the copper busbars is
normally low enough to keep thermal expansion well within the withstand limits of the
joints
Não é aconselhável operar um sistema com uma corrente
superior a 80% da sua classificação, até porque os dispositivos
de interrupção permitem um certo grau de sobrecarga.
Se um sistema de barramento for operado a 60-70% de sua
classificação, o aquecimento nos barramentos de cobre é
normalmente baixo o suficiente para manter a dilatação
térmica bem dentro dos limites de resistência das juntas.
At the end of the day, practical experience counts at least as much as theoretical
calculations.
Based on our experience, supported by theoretical calculations, the use of straight lengths
with expansion joints can and should be very limited. They are, after all, weak spots of the
system, because the possibility of a busbar to dissipate heat is a function, among others, of
conduction between the busbars and the busbar housing. Expansion joints allow for some air
to be trapped within the busbar length, which reduces heat dissipation.
No final das contas, a experiência prática conta tanto quanto cálculos
teóricos.
Com base em nossa experiência, apoiada em cálculos teóricos, o uso
de comprimentos retos com juntas de expansão pode e deve ser muito
limitado. Eles são, afinal de contas, pontos fracos do sistema, porque
a possibilidade de um barramento dissipar o calor é uma função, entre
outros, de condução entre os barramentos e o invólucro. As juntas de
expansão permitem que algum ar fique preso dentro o comprimento
do barramento, que reduz a dissipação de calor.
Depending on the rigidity of the constraints and the expected temperature on the busbars,
which depends on how near to rated current it is operated, we advise, as a precaution, to
install a straight element with expansion joint every 40 to 60 meters, possibly at the very
center of the run.
Dependendo da rigidez dos engastamentos e da esperada
temperatura nos barramentos, o que depende de quão
perto da corrente nominal que é operada, aconselhamos,
por precaução, instalar um elemento reto com junta de
dilatação 40 a 60 metros, possivelmente no centro da
linha.
In the past few years, in our opinion because of commercial more than technical
considerations, many manufacturers (including ourselves when absolutely required by
the specification) have been supplying – when installing vertical runs – special brackets
Equipped with springs. In practice, though, and also according to the calculations of the
Polytechnical Institute of Turin, such brackets are of little or no use in compensating for
differential expansion.
Nos últimos anos, em nossa opinião, por questões comerciais
mais do que considerações técnicas, muitos fabricantes
(incluindo a nós mesmos quando absolutamente exigido pela
especificação) temos fornecido - ao instalar linhas verticais -
suportes especiais equipado com molas. Na prática, porém, e
também de acordo com o cálculo do Instituto Politécnico de
Turim, esses suportes com molas são de pouco ou nenhum
uso para compensar a dilatação diferencial.
OBRIGADO
Thank You
Giorgio Pogliano
giorgio.pogliano@blindosbarra.com
www.poglianobusbar.com
www.gimipogliano.com.br
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