Barras colectoras y conectores en instalaciones de AT y RAT
¿Qué es una barra conductora eléctrica?
Una barra conductora eléctrica es un conductor o conjunto de conductores diseñados para recoger la energía eléctrica de los alimentadores entrantes y distribuirla a los alimentadores salientes. Funcionalmente, actúa como un punto de unión donde convergen las corrientes entrantes y salientes, sirviendo como un centro de agregación y distribución de energía.
Instalaciones de Barras Conductoras Exteriores
En sistemas de alta tensión (AT), muy alta tensión (MAT) y media tensión (MT) exteriores, se utilizan generalmente barras conductoras desnudas y conectores, con conductores disponibles en configuraciones tubulares o de alambre estrangulado:
(Ejemplos de las configuraciones anteriores se ilustran en las Figuras 1 y 2.)
Barras Conductoras para Instalaciones de Aparamenta
Las barras conductoras de aparatosa suelen fabricarse con cobre, aluminio o aleaciones de aluminio (por ejemplo, serie Al-Mg-Si), con características clave de las barras conductoras desnudas que incluyen:
Tecnología de Conexión de Barras Conductoras
Los conectores dedicados son esenciales para terminar las barras conductoras en equipos, como se ilustra en la Figura 3. Las configuraciones típicas incluyen:
El diseño de la conexión debe cumplir con:
Consideraciones de Ingeniería
Los sistemas de barras conductoras de aparatosa de media/alta tensión requieren un diseño integrado para:
Estas medidas garantizan colectivamente una transmisión confiable de energía y una vida útil extendida del equipo.
Ampliamente utilizados en centros de datos e instalaciones industriales para la distribución de potencia de alta corriente, estos sistemas permiten una disposición flexible y una fácil expansión mediante un diseño modular.
Para conexiones cobre-cobre, se utilizan conectores de bronce; para conexiones aluminio-aluminio, se deben aplicar conectores de aleación de aluminio; y para conexiones cobre-aluminio, son obligatorios los conectores bimetálicos para prevenir la corrosión causada por efectos electrolíticos.
Barras Conductoras Aisladas & Sistemas de Trunking
En instalaciones interiores de media tensión (MT) y baja tensión (BT), especialmente donde coexisten altas corrientes y espacio limitado, las barras conductoras a menudo se encierran en carcasa metálicas para protección mecánica y aislamiento.Este diseño reduce la disipación de calor de las barras conductoras debido a la restricción del flujo de aire y las pérdidas por radiación, resultando en calificaciones de corriente significativamente más bajas que las de las instalaciones en aire libre. Se pueden utilizar carcasa ventiladas para minimizar la reducción de la corriente.
Análisis de Detalles Técnicos
Protección Electroquímica para Diferentes Conexiones de Materiales
Uniones cobre-cobre: Conectores de bronce (bronce de estaño o bronce de aluminio) mejoran la confiabilidad del contacto mediante el fortalecimiento por solución sólida, previniendo la relajación por flujo del cobre puro.
Uniones aluminio-aluminio: Conectores de aleación de aluminio 6061-T6 sometidos a tratamiento de envejecimiento para asegurar la estabilidad de la película de óxido.
Transiciones cobre-aluminio: Conectores bimetálicos utilizan soldadura explosiva o braseado (por ejemplo, barras compuestas de cobre-aluminio) para bloquear las rutas de corrosión electroquímica.
Desafíos de Gestión Térmica en Barras Conductoras Encerradas
Análisis de resistencia térmica: Las brechas de aire formadas por las carcasa reducen la conductividad térmica en un 30%-50%.
Soluciones de compensación:Enfriamiento forzado de aire: Los ventiladores internos aumentan la capacidad de conducción de corriente en un 20%-30%.
Aletas de enfriamiento de la carcasa: Superficie aumentada para la convección natural.
Aislamiento de alta conductividad térmica: Recubrimientos de caucho de silicona para reducir la resistencia térmica.
Especificaciones de Aplicación de Ingeniería
Clase de protección: Generalmente IP54 para entornos interiores, actualizado a IP65 en condiciones húmedas.
Resistencia a cortocircuitos: Cumplimiento con los requisitos de estabilidad dinámica y térmica de la IEC 61439.
Compensación de expansión: Juntas de expansión cada 30-50 metros para acomodar la deformación térmica.
Ampliamente utilizados en centros de datos e instalaciones industriales para la distribución de potencia de alta corriente, estos sistemas permiten una disposición flexible y una fácil expansión mediante un diseño modular.
Barras Conductoras Aisladas
Las barras conductoras aisladas suelen consistir en barras planas de cobre o aluminio (una o más por fase, dimensionadas según los requisitos de corriente), con cada fase encerrada en una funda a tierra separadamente. Los extremos de la funda están conectados por barras calificadas para cortocircuitos capaces de llevar corrientes de falla completas.La funda principalmente evita cortocircuitos entre fases. Además, cancela los campos magnéticos generados por las corrientes de los conductores: una corriente igual y opuesta inducida en la funda neutraliza casi completamente el campo electromagnético.Los medios de aislamiento comunes incluyen aire y SF₆.
Sistemas de Trunking de Barras Conductoras de BT
En instalaciones de baja tensión, los sistemas de trunking de barras conductoras ofrecen una solución rentable para la distribución de potencia, suministrando múltiples dispositivos e interconectando cuadros de mando o transformadores, como se muestra en la Figura 5.
Sistemas de Trunking de Barras Conductoras
Un sistema de trunking de barras conductoras es una configuración preensamblada que aloja conductores de barras planas (fase y neutro) dentro de una sola carcasa metálica.En los sistemas de trunking de alimentación, la toma de potencia se logra mediante unidades de toma estándar, que se conectan en posiciones predefinidas a lo largo del trunking. Estas unidades permiten la extracción de potencia a través de dispositivos de protección compatibles.
Ventajas sobre los Sistemas de Cables:
