¿Qué son las Barras Colectoras de Cobre?
Las barras colectoras de cobre representan un material esencial en las secciones conductoras de corriente en dispositivos eléctricos. Estos componentes se elaboran a partir de cobre de paso duro o cobre libre de oxígeno, ambos conocidos por su excelente conductividad eléctrica y capacidad para transferir calor de manera eficiente.
El cobre de paso duro, identificado como C1100, es una aleación metálica con una pureza de al menos un 99,9% de cobre. Este material se caracteriza por su excepcional conductividad eléctrica y térmica, al igual que por su resistencia a la corrosión y su facilidad de manipulación. Sin embargo, debido a la presencia mínima de oxígeno en su composición, se encuentra propenso a reaccionar con el hidrógeno en condiciones de elevada temperatura, lo que puede desencadenar fragilización por hidrógeno.
El cobre sin oxígeno (C1020) contiene menos oxígeno que el cobre de paso duro y tiene menos resistencia y distorsión, por lo que el cobre sin oxígeno puede utilizarse en entornos en los que la fragilización por hidrógeno sea motivo de preocupación. El cobre sin oxígeno también se utiliza mucho en equipos de vacío debido a su baja emisión de gases.
Usos de las Barras Colectoras de Cobre
Las barras colectoras de cobre se utilizan como conductores para transportar grandes corrientes a alta tensión en diversas aplicaciones, como cuadros de distribución y circuitos para el control de vehículos eléctricos y trenes.
En comparación con los conductores redondos, las barras colectoras de cobre tienen la ventaja de una mejor conductividad y requieren menos espacio para el cableado. Además, no es necesario calafatear los terminales; basta con taladrar un orificio directamente a través de la barra colectora de cobre y ésta puede atornillarse al equipo. Cuando los conductores son más gruesos, es necesario tener en cuenta el radio de curvatura, pero esto no es necesario con las barras colectoras de cobre.
Características de las Barras Colectoras de Cobre
El área mínima de la sección transversal de las barras colectoras de cobre debe determinarse en función del valor actual. El área de la sección transversal se calcula dividiendo el valor de la corriente por la densidad de corriente.
- 125 A o menos: 3,0 o menos
- 125-250 A o menos: 2,5 o menos
- 250-400 A o menos: 2,0 o menos
- 400 a 600 A o menos: 1,7 o menos
En el diseño de la sección transversal real, ésta se determina teniendo en cuenta el achaflanado y conformado del material y el aumento de la densidad de corriente + 5%.
Además, las barras colectoras de cobre tienen agujeros para tornillos para fijarlas a los equipos. Si el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos es superior a 1/2 del área de la sección transversal sin agujeros para tornillos, no es necesario hacer coincidir el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos con el área de la sección transversal calculada.
Además de cobre, las barras colectoras de cobre también pueden ser de aluminio. Aunque el aluminio tiene menor resistencia a la tracción y conductividad que el cobre, es más barato y puede considerarse una solución económica. Por otro lado, el aluminio tiene menor conductividad, por lo que el volumen del conductor debe ser mayor que en el caso de las barras colectoras de cobre.