Sbarre nei quadri elettrici: come lavorano le sbarre di fase, neutro e terra

Cosa fa ciascun tipo di sbarra, quando scegliere rame o alluminio e come si determina la sezione in base a densità di corrente, sovratemperatura e tenuta al cortocircuito.

Le sbarre nei quadri elettrici alimentano tutto, dal quadro residenziale al quadro generale da 6.300 A, ma il termine comprende tre conduttori con regole di dimensionamento diverse. Una nuova guida tecnica di PAYAPRESS spiega come funziona ciascuna sbarra, come scegliere tra rame e alluminio e come si determina la sezione.

Tre sbarre, tre compiti
Le sbarre principali di fase portano in modo continuo la corrente verso le partenze. Hanno correnti nominali tipiche da circa 100 A a 6.300 A, spesso con tre o quattro piatti in parallelo. La sbarra di neutro raccoglie la corrente di ritorno ed è dimensionata come le fasi, o più grande in presenza di armoniche rilevanti. La sbarra di terra non porta corrente in servizio normale: fornisce il percorso di protezione durante un guasto e si dimensiona quindi in base alla sollecitazione di guasto, non al carico.

Rame o alluminio
Come materia prima l'alluminio costa circa dal 30 al 40 % del rame, ma richiede una sezione circa 1,6 volte maggiore a parità di corrente. Il risultato è una sbarra più leggera di circa il 50 %, con un costo netto del materiale pari a circa dal 50 al 65 % del rame. Il compromesso sta nelle giunzioni: l'alluminio richiede più attenzione contro ossidazione e allentamento e più manutenzione nel corso della vita del quadro. Il rame resta la scelta quando lo spazio è ridotto e la stabilità delle giunzioni è prioritaria.

Come si determina la sezione
Il punto di partenza è un rapporto semplice: la sezione necessaria è pari alla corrente di progetto divisa per la densità di corrente ammissibile. Questa prima stima va poi verificata rispetto a portata, sovratemperatura e sollecitazione di cortocircuito, espressa dalla corrente nominale di breve durata Icw e dalla corrente di picco Ipk che determina le forze elettrodinamiche. Secondo la guida, un quadro generale da 1.600 A che alimenta un MCC può richiedere più sbarre di rame in parallelo per fase, perché distanze d'isolamento, forze di cortocircuito e sovratemperatura spingono la scelta verso l'alto.

Sbarre o cavo
Rispetto al cablaggio, le sbarre fanno risparmiare spazio, gestiscono correnti elevate con minori perdite e facilitano gli ampliamenti futuri, motivo per cui si usano nei quadri generali, negli MCC e nei condotti sbarre. Il cavo resta adatto ai collegamenti flessibili e alle piccole correnti. I formati vanno dai pettini isolati da 63 a 160 A per la distribuzione finale fino alle sbarre sandwich da 800 a 6.300 A nei data center.

Norme
Progettazione e verifica fanno riferimento alla IEC 61439 per i quadri di bassa tensione, al NEC Article 408 in Nord America e alla BS 7671 per le regole di installazione nel Regno Unito.

La guida completa, con tabelle comparative di formati e materiali, esempi applicativi e domande frequenti, è disponibile in inglese su payapress.com.