Factores clave para determinar la clasificación del BusBar:

1. Selección del material del conductor

La composición material de una barra colectora afecta directamente su conductividad y disipación de calor. El material más utilizado es el cobre, específicamente el cobre C11000 estañado, debido a su alta conductividad y resistencia a la oxidación. Alternativas como el latón son menos conductoras y pueden requerir áreas de sección transversal mayores para compensar su menor eficiencia. Además, el material debe ser resistente a la corrosión y galvánicamente compatible con el conductor y los terminales, según lo especificado en ABYC E-11.15.5.1.

2. Material de base de aislamiento

Al igual que los cables eléctricos, cuanto mayor sea la temperatura que la aislación junto a los conductores puede soportar, mayor será la corriente que el cable o la barra colectora puede transportar. Por ejemplo, un cable de un solo conductor de 8AWG (área de sección transversal alrededor de 8.4 mm²) tiene una capacidad de 65A con aislamiento clasificado a 75°C. Sin embargo, un cable con el mismo conductor de 8 AWG (8.4 mm²) tendría una clasificación de 80A si su aislamiento está clasificado a 105°C. En YIS Marine utilizamos principalmente Nylon 66 reforzado con fibra de vidrio (PA66+GF), que tiene una temperatura de deformación superior a 200°C, como base de aislamiento para las barras colectoras, lo que garantizaría que las barras colectoras del mismo tamaño de conductor tengan la mejor clasificación de corriente en el mercado.

Cálculo de la Capacidad de Transporte de Corriente del Busbar (Ampacidad):

1 Prueba de aumento de temperatura (método IEEE)

Hasta finales de la década de 2010, no había una forma consistente de determinar la calificación de una barra colectora. La forma antigua es utilizar pruebas de aumento de temperatura de una barra colectora para determinar su calificación máxima. Según la guía del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE): “una barra colectora debe estar calificada para la mayor amperaje que pase a través de cualquier sección de la barra colectora, con un máximo de un aumento de temperatura de 50° C desde una temperatura ambiente de 50° C.”

Por lo tanto, los fabricantes podrían determinar la clasificación de la barra colectora aplicando una corriente de amperaje nominal a la barra colectora en una temperatura ambiente de 50°C en una prueba de campo y ver si en algún lugar de la barra colectora se supera los 100°C (50°C + 50°C) para asegurarse de que la barra colectora es capaz de transportar esa corriente.

2. Tabla de referencia de área de sección transversal (ABYC)

Más recientemente, ABYC (El Consejo Americano de Barcos y Yates) ha añadido una sección en E11 (E11.15.5) para identificar el área de sección transversal adecuada para una clasificación adecuada de un busbar. En resumen, la capacidad de corriente (capacidad de transporte de corriente) de una barra colectora se determina por su área de sección transversal (deducida por la mitad del diámetro de los agujeros perforados en su camino conductor), la clasificación de temperatura del aislamiento y si está destinada a ser instalada dentro o fuera del espacio del motor, haciendo referencia a la Tabla 4A – 4D en ABYC E11. A continuación se muestra un ejemplo de Tabla (4A) de conductores frente a amperajes permitidos en ABYC E11 (Edición 2021).

Tenga en cuenta que, incluso si la calificación publicada es la misma, las barras colectoras pueden ser diseñadas con áreas de sección transversal muy diferentes por diferentes fabricantes, lo que resulta en resultados de aumento de temperatura muy diferentes. Esto no solo se aplica a las barras colectoras, sino también a otros productos como bloques de fusibles o paneles de interruptores con buses internos.

Otras consideraciones de diseño

Aparte de la corriente nominal actual de una barra colectora, hay otros factores a considerar al diseñar una barra colectora adecuada en un entorno marino o de caravana:

1. Aislamiento y protección contra cortocircuitos

Las barras colectoras deben estar protegidas contra cortocircuitos y la contaminación ambiental si no están destinadas a ser utilizadas como barra de tierra de CC o CA. Las barras colectoras con cubiertas de aislamiento son una buena solución.

2. Espaciado

Las barras colectoras deben estar espaciadas al menos 0.1 pulgadas (2.54 mm) de la superficie de montaje y utilizar aislamiento no metálico que pueda soportar la temperatura de operación esperada.

3. Anticorrosión

Las barras colectoras utilizadas en entornos marinos o industriales deben resistir la exposición a la humedad, productos químicos y fluctuaciones de temperatura. No se permite el uso de aluminio o acero sin recubrimiento en entornos marinos. El recubrimiento eléctrico, como el recubrimiento de estaño o de níquel, también es a menudo necesario para prevenir la oxidación y la corrosión, particularmente en áreas de alta humedad.

4. Sujetadores

Tradicionalmente, los fabricantes utilizaban dos tuercas y una arandela de resorte en los pernos de la barra colectora para fijar los terminales de anillo del cable, sin embargo, esto a menudo engañaba a los usuarios para instalar los terminales de anillo entre las dos tuercas y/o colocar una tuerca y la arandela de resorte entre el camino conductor. Las tuercas y arandelas de resorte están hechas principalmente de aceros (inoxidable) y no son adecuadas para conducir corrientes, por lo que instalaciones deficientes que colocan tuercas y arandelas entre los terminales de anillo y la barra colectora a menudo causarían calor excesivo y alta temperatura. El diseño moderno de barras colectoras a menudo incorpora tuercas de un solo flange (sin arandela) que eliminan la posibilidad de una mala instalación.

Elegir la clasificación adecuada de la barra colectora es crucial para una distribución de energía segura y eficiente. Al considerar la selección de materiales, la capacidad de corriente, el entorno de instalación y el cumplimiento de las normas de seguridad, puedes garantizar una conexión eléctrica duradera y confiable. En YIS Marine, diseñamos y fabricamos barras colectoras de alta calidad diseñadas según los estándares para aplicaciones marinas e industriales. Nuestros productos son rigurosamente probados para cumplir con los estándares de la industria y ofrecer opciones de personalización para necesidades específicas de distribución de energía. Contacta a nuestro equipo hoy para obtener orientación experta sobre cómo seleccionar la barra colectora adecuada para tu aplicación.