Immettere sezione, lunghezza, corrente e tensione di sistema. Lo strumento fornisce la resistenza del conduttore, la caduta assoluta, la percentuale e le perdite ohmiche — in rame o alluminio, alla temperatura di servizio prevista.
La caduta di tensione è il vincolo silenzioso. Una barra può superare ogni prova di surriscaldamento e alla fine di un'alimentazione lunga fornire comunque tensione insufficiente, specialmente a 48 V o in distribuzioni rack lunghe. Il calcolo è semplice; la disciplina sta nella lunghezza giusta, nella temperatura giusta e nel fattore giusto per il conduttore di ritorno.
Per un conduttore omogeneo vale R = ρ(T) · L / A. La caduta di tensione è la corrente per la resistenza dell'intero percorso della corrente. In DC o monofase la corrente va e torna; il percorso è il doppio della lunghezza semplice: ΔV = 2 · I · R.
Nel circuito trifase le altre due fasi assolvono al ritorno; in carico simmetrico, la caduta tra fasi vale ΔV = √3 · I · R. Chi applica il fattore monofase su una rete trifase sovrastima la caduta di circa il 15 %; chi immette solo la lunghezza semplice la sottostima della metà. Entrambi gli errori si trovano in specifiche reali.
La resistività dipende dalla temperatura. A 20 °C il rame vale circa 1,724 × 10⁻⁸ Ω·m, l'alluminio 2,82 × 10⁻⁸ Ω·m. Una barra a 90 °C ha circa il 27 % di resistenza in più rispetto a 20 °C — ed è proprio quel valore che conta quando l'alimentazione è dimensionata al limite di temperatura.
Lo strumento fornisce solo la parte ohmica del conduttore. Le resistenze di transizione sulle giunzioni, le resistenze di contatto sui morsetti e la caduta su un connettore a innesto non sono incluse. Un collegamento bullonato fatto bene porta microohm; uno fatto male milliohm e calore.
Inoltre si suppone una sezione costante e un unico conduttore che trasporta tutta la corrente. Barre in parallelo ripartiscono la corrente in base alla resistenza e alla posizione nell'involucro; due barre in parallelo raramente portano esattamente la metà.
Usate il risultato per la scelta della sezione e poi verificatelo contro il limite di surriscaldamento, la resistenza al cortocircuito e le distanze in aria in montaggio. Se la caduta è vicino al limite, di solito aiuta più rame o un percorso più corto — non una classe di tensione superiore.
Una barra in rame 30 × 5 mm ha 150 mm² di sezione e, a 20 °C, circa 0,115 mΩ al metro. A 200 A, la caduta su un metro di doppio percorso è di circa 46 mV — trascurabile su una barra a 48 V, ma lo 0,1 % al metro si somma su 10 m di cablaggio rack.
A 800 V e 400 A, 400 mm² stanno a circa 0,19 V al metro di doppio percorso, cioè lo 0,024 % — ecco perché una distribuzione DC ad alta tensione regge tratte che a 48 V sarebbero impossibili.
Il modello è il punto: la caduta di tensione è prima di tutto un problema a bassa tensione. A 48 V o 400 V DC nel rack si dimensiona per caduta; a 800 V nella trazione o nella ricarica si dimensiona per surriscaldamento e cortocircuito.
Inviate il profilo di corrente, la classe di tensione e le condizioni di installazione: dimensioneremo la barra e documenteremo il calcolo.
