Introducción
A. Visión general de la distribución de energía en los sistemas eléctricos
Componente esencial de los sistemas eléctricos, la distribución de energía permite transferir eficazmente la energía eléctrica de las fuentes a las distintas cargas. Para garantizar el rendimiento, la seguridad y la fiabilidad, este proceso implica controlar el flujo de electricidad a través de varios componentes. Las barras colectoras y los bloques de terminales son partes importantes de este sistema, ya que tienen diferentes funciones en la distribución y organización de la energía.
B. Importancia de elegir la solución adecuada
Elegir la solución de distribución de energía adecuada es esencial para maximizar el rendimiento del sistema y garantizar la seguridad. La decisión entre bloques de terminales y barras colectoras puede tener un gran impacto en la eficiencia total, el mantenimiento y la complejidad de la instalación. Los ingenieros y técnicos pueden tomar decisiones bien fundadas y adaptadas a aplicaciones concretas conociendo sus diferencias.
Barras de autobús
A. Definición y concepto básico
En los sistemas de distribución de energía eléctrica, barras de autobús-bandas o barras metálicas- se utilizan para recoger y transportar la electricidad de los alimentadores de entrada a los de salida. Actúan como punto de unión de varias conexiones eléctricas, lo que permite regular eficazmente grandes cargas de corriente. En los sistemas eléctricos, las barras colectoras -que suelen estar compuestas de materiales conductores como el cobre o el aluminio- son cruciales para reducir la resistencia y disminuir las pérdidas de energía.
Contenido de vídeo adicional para barras colectoras.
B. Características principales de las barras colectoras
- Alta capacidad de corriente: Las barras colectoras son perfectas para aplicaciones pesadas porque están fabricadas para soportar grandes corrientes
- Baja resistencia: Debido a su robusta construcción, tienen baja resistencia eléctrica, lo que disminuye las pérdidas de energía durante la transmisión
- Diseño compacto: Las barras colectoras ocupan menos espacio que las técnicas de cableado tradicionales, lo que facilita la instalación
- Disipación eficaz del calor: El diseño permite una mejor refrigeración, evitando el sobrecalentamiento durante cargas de corriente elevadas
- Flexibilidad: Pueden disponerse de diferentes maneras para satisfacer distintas necesidades de distribución eléctrica.
C. Funcionamiento de las barras de autobús
Las barras colectoras, normalmente alojadas en cuadros de distribución o paneles, sirven como conductores que recogen la energía eléctrica de las fuentes de entrada y la distribuyen a múltiples circuitos de salida. Esto facilita la bifurcación de circuitos en varios puntos a lo largo de la barra y, en caso de fallo, los disyuntores pueden desconectar la sección afectada, garantizando la fiabilidad del sistema.
D. Tipos de disposiciones de barras colectoras en sistemas de potencia
- Disposición de barra colectora única: Consiste en una barra colectora conectada a todos los equipos. Aunque es sencillo y requiere poco mantenimiento, un fallo afecta a todo el suministro.
- Disposición de barras principales y de transferencia: Utiliza dos barras colectoras con un acoplador para permitir la transferencia de carga entre ellas. Esta configuración mantiene la continuidad del suministro durante el mantenimiento o los fallos, pero es más costosa.
- Disposición de doble barra y doble disyuntor: Dispone de dos barras colectoras y dos disyuntores para una mayor fiabilidad y flexibilidad, garantizando un suministro ininterrumpido durante el mantenimiento.
- Disposición de disyuntor y medio: Implica tres disyuntores para dos circuitos independientes, lo que permite añadir circuitos fácilmente pero con mayores costes de mantenimiento.
- Disposición en anillo: Forma un bucle cerrado que proporciona redundancia; si falla una sección, el sistema sigue funcionando a través de otra vía, aunque limita la expansión futura.
Comprender los bloques de terminales
A. Definición y concepto básico
A bloque de terminales, a veces denominado terminal de conexión o conector de terminal, es una pieza modular destinada a mantener unidos dos o más cables dentro de un marco aislado. Este conjunto facilita las terminaciones y conexiones de cables bien organizadas, ofreciendo un método fiable y de fácil acceso para gestionar los circuitos eléctricos en diversos entornos, especialmente en paneles de control y armarios eléctricos.
Para ver estos principios en acción, le recomendamos este vídeo informativo de YouTube sobre técnicas de bloques de terminales.
B. Funcionamiento de las regletas de bornes
Los bloques de terminales ofrecen un lugar seguro para conectar los cables. Cada terminal del bloque está hecho para sujetar firmemente un cable en su posición; para garantizar una conexión fuerte, a veces se utilizan tornillos o abrazaderas. El paso de electricidad o señales eléctricas entre varios circuitos es posible gracias a la sujeción que se produce al introducir los cables en los terminales. Este método mejora la seguridad al eliminar las desconexiones involuntarias, además de simplificar el cableado.
C. Características principales de los bornes
- Diseño modular: Los bloques de terminales pueden ampliarse o modificarse fácilmente añadiendo o quitando terminales en función de las necesidades.
- Aislamiento: El cuerpo aislante protege contra el contacto accidental con cables bajo tensión, aumentando la seguridad.
- Opciones de montaje: Muchos bloques de terminales están diseñados para montaje en carril DIN, lo que permite una fácil instalación y organización dentro de los cuadros eléctricos.
- Versatilidad: Admiten varios tamaños y tipos de cable, lo que las hace adecuadas para diversas aplicaciones.
- Fácil acceso: Los bloques de terminales permiten una resolución de problemas y un mantenimiento sencillos gracias a su disposición organizada
D. Tipos de bloques de terminales
- Bloque de terminales de paso de un nivel: Conecta dos cables entre sí para realizar uniones sencillas entre hilos.
- Bloque de terminales de doble nivel: Apila dos niveles de terminales para ahorrar espacio a la vez que permite múltiples conexiones.
- Bloque de terminales multinivel: Ofrece tres o más niveles para aún más conexiones en un formato compacto.
- Bloque de terminales de tierra: Específicamente diseñado para conectar los cables a tierra, garantizando la seguridad y el cumplimiento de las normas eléctricas.
- Bloque de terminales con fusible: Incorpora un fusible dentro del bloque para proporcionar protección contra sobrecorriente sin necesidad de fusibles externos.
- Bloque de terminales Push-In: Permite una fácil inserción del cable sin herramientas; a menudo requiere casquillos para conexiones seguras.
- Conector por desplazamiento del aislamiento (IDC): Conecta los cables sin pelar el aislamiento; unas cuchillas afiladas cortan el aislamiento para hacer contacto.
- Bloque de terminales enchufable: Presenta un diseño de clavija y enchufe para desconexiones rápidas, útil en aplicaciones que requieren un mantenimiento frecuente.
Comparación: Barras de autobús frente a bloques terminales
A. Capacidad de manejo de potencia
- Barras colectoras: Las barras colectoras se fabrican para aplicaciones de alta corriente y, gracias a su diseño robusto y baja resistencia, pueden manejar eficazmente grandes cargas de potencia. Por lo general, se emplean en entornos de trabajo pesado donde pueden manejar altas corrientes con poca caída de tensión, como subestaciones y máquinas industriales.
- Bloques de terminales: Aunque los bloques de terminales admiten una amplia gama de tamaños y tipos de cables, su capacidad media de transporte de corriente es inferior a la de las barras colectoras. Funcionan bien en aplicaciones de menor escala en las que es necesario un cableado ordenado, pero pueden no ser la mejor opción para la distribución de alta potencia.
B. Requisitos de espacio
- Barras colectoras: Estas piezas ofrecen una opción que ahorra espacio para la distribución de energía al permitir varias conexiones en un área pequeña. Debido a su diseño, requieren un cableado menos extenso, lo que ahorra espacio cuando se trata de cuadros eléctricos.
- Bloques de terminales: Dado que los bloques de terminales son modulares, con cada terminal separado, ocupan más espacio físico. En comparación con las barras colectoras, esto puede dar lugar a una instalación más voluminosa, sobre todo en aplicaciones con muchas conexiones.
C. Flexibilidad y modularidad
- Barras conductoras: Las barras conductoras son una forma fiable de distribuir energía, pero una vez colocadas, son menos modificables que los bloques de terminales. Puede resultar más difícil añadir o quitar conexiones.
- Bloques de terminales: La modularidad y flexibilidad de los bloques de terminales son excelentes. Añadiendo o quitando terminales se pueden ampliar o modificar fácilmente, lo que los hace perfectos para aplicaciones que deben cambiarse o solucionar problemas con frecuencia.
D. Consideraciones sobre los costes
- Barras conductoras: Dado que requieren una instalación especializada y el precio de los materiales es más elevado, las barras conductoras suelen ser más caras al principio. Pero con el tiempo, estos gastos iniciales pueden verse mitigados por su durabilidad y eficacia en aplicaciones de alta potencia.
- Bloques de terminales: Los bloques de terminales suelen ser una opción más económica que las barras colectoras cuando se trata de instalaciones pequeñas. Su reducido coste inicial los hace deseables para proyectos con fondos limitados, pero si se requieren ajustes periódicos, pueden suponer un aumento de los gastos de mantenimiento.
E. Idoneidad para diferentes aplicaciones
- Barras colectoras: Ideales para aplicaciones de alta corriente en las que la eficiencia y la fiabilidad son cruciales, como la distribución de energía en entornos industriales, sistemas de energías renovables y subestaciones eléctricas.
- Bloques de terminales: Ideales para paneles de control, empalmes de cableado y sistemas eléctricos más pequeños en los que se valora la organización y la simplicidad de acceso. Se utilizan ampliamente en circunstancias que requieren ajustes periódicos o solución de problemas.
| Característica | Barras de autobús | Bloques de terminales |
|---|---|---|
| Diseño | Sólida pieza de metal | Segmentado con terminales individuales |
| Tipo de circuito | Circuito único para múltiples conexiones | Múltiples circuitos independientes |
| Capacidad actual | Alta capacidad de corriente con baja resistencia | Menor capacidad de corriente por terminal |
| Instalación | Compacto y sencillo | Requiere más espacio debido a los terminales individuales |
| Disipación del calor | Eficaz gracias a su sólido diseño | Limitado; depende del flujo de aire alrededor de los terminales |
Conclusión
En conclusión, tanto las barras colectoras como los bloques de terminales desempeñan un papel crucial en los sistemas de distribución de energía, cada uno con sus ventajas y aplicaciones únicas. Las barras colectoras destacan en entornos industriales de gran intensidad, donde la eficiencia del espacio y la disipación del calor son fundamentales. Ofrecen una solución robusta para las necesidades de distribución de energía a gran escala. Por otro lado, los bloques de terminales destacan en escenarios que requieren modificaciones frecuentes, fácil acceso para el mantenimiento y organización de múltiples circuitos más pequeños. La elección entre uno y otro depende de factores como los requisitos de capacidad de corriente, las limitaciones de espacio, las necesidades de flexibilidad y las consideraciones presupuestarias. Comprender estas diferencias permite a ingenieros y técnicos tomar decisiones con conocimiento de causa, garantizando un rendimiento, seguridad y eficacia óptimos en sus sistemas eléctricos. En última instancia, la elección correcta entre barras colectoras y bloques de terminales puede influir significativamente en la fiabilidad y eficacia generales de un sistema de distribución eléctrica.
Referencia
https://en.wikipedia.org/wiki/Busbar
https://www.reddit.com/
