Embarrados eléctricos: cómo monitorear estos activos

barramentos elétricos

Los embarrados eléctricos son activos muy críticos utilizados en cuadros o sistemas de distribución de energía para conducir y distribuir la energía eléctrica de manera eficiente. Como parte esencial de las instalaciones eléctricas, comprender la funcionalidad, los tipos y las aplicaciones de los embarrados es fundamental para garantizar el mantenimiento de estos sistemas y evitar que las fallas causen daños y pongan en peligro el proceso de producción.

En este artículo, podrás leer sobre la importancia de los embarrados eléctricos, los diferentes tipos, aplicaciones y las mejores estrategias de monitoreo para prevenir fallas, paradas y accidentes.

¿Qué son los embarrados eléctricos?

Como ya se ha mencionado, los embarrados eléctricos son activos críticos que garantizan la distribución de energía a toda la planta industrial.  En términos generales, un embarrado eléctrico es una tira o barra metálica utilizada para distribuir energía eléctrica dentro de un sistema. Además, sirve como punto de conexión común para múltiples circuitos, permitiendo la transferencia de corriente eléctrica entre diversos componentes como generadores, transformadores, disyuntores y paneles de distribución.

Los embarrados eléctricos suelen ser de cobre o aluminio por su excelente conductividad eléctrica, durabilidad y baja resistencia eléctrica. Suelen estar diseñadas como conductores planos y rectangulares, aunque también se pueden encontrar de otras formas, como circulares o hexagonales. La elección del material y el tamaño de los embarrados depende de la cantidad de corriente que deben transportar y, por supuesto, de los requisitos generales de potencia del sistema.

En general, los embarrados se instalan dentro de un gabinete eléctrico o cuadro de maniobra y se montan sobre soportes aislantes para evitar cortocircuitos. Además, los embarrados eléctricos se conectan a los terminales de entrada y salida de varios dispositivos eléctricos, permitiendo que la electricidad fluya entre ellos.

Principales componentes de los embarrados eléctricos

Ya sabes que las barras colectoras son elementos esenciales en los sistemas de distribución de electricidad. Pero, ¿cuáles con las principales componentes de los embarrados eléctricos?

Composición

El cobre y el aluminio son los materiales más utilizados en los embarrados eléctricos. El cobre ofrece una conductividad eléctrica superior, mientras que el aluminio es una opción más económica. La elección del material depende, por lo tanto, de factores como la capacidad de corriente, el costo, el peso y los requisitos de su aplicación.

Superficie conductora

Las barras colectoras eléctricas tienen una superficie conductora plana y lisa para garantizar un contacto eléctrico eficaz y reducir la resistencia. Además, la superficie puede estar expuesta o recubierta con materiales como estaño, plata o níquel para aumentar la conductividad, evitar la corrosión o mejorar la soldabilidad.

Forma y configuración

Los embarrados tienen varias formas y configuraciones, como rectangular, circular o tubular. La forma y el tamaño de una barra colectora dependen de factores como la carga actual, el nivel de tensión, el espacio disponible y los requisitos mecánicos.

Aislamiento

En determinadas aplicaciones, las barras colectoras eléctricas requieren aislamiento para evitar contactos accidentales o cortocircuitos. El aislamiento puede conseguirse mediante diversos métodos, como manguitos aislantes, revestimientos o envolventes.

Soportes de embarrado

Los embarrados deben estar correctamente soportados y protegidos dentro del sistema de distribución de energía. Por eso se utilizan soportes aislantes, como espaciadores o aisladores, para sujetar los embarrados eléctricos en su sitio y mantener la separación y las distancias necesarias.

Métodos de conexión

Las barras colectoras suelen conectarse a otros componentes o dispositivos eléctricos mediante conectores mecánicos o clip de conexión para barra colectora.  Estos conectores garantizan una conexión eléctrica fiable y de baja resistencia entre las barras colectoras y los componentes conectados.

Empalme de barras colectoras

En los grandes sistemas de distribución de energía, puede ser necesario conectar varias barras colectoras para acomodar cargas de alta corriente. Las juntas o empalmes de barras se utilizan para crear continuidad eléctrica y mantener una baja resistencia en estas conexiones. Por eso, las uniones pueden realizarse mediante tornillos mecánicos, soldadura, soldadura fuerte o conectores especializados.

Refrigeración y disipación del calor

Las barras colectoras pueden generar calor debido a la corriente eléctrica que circula por ellas. En aplicaciones de alta corriente, pueden utilizarse métodos de refrigeración como la convección natural, el aire forzado o la refrigeración líquida para disipar el calor y evitar el sobrecalentamiento de las barras colectoras.

Etiquetado e identificación

El etiquetado y la identificación adecuados de las barras colectoras son cruciales para el mantenimiento, la resolución de problemas y la seguridad. Por este motivo, las barras colectoras suelen marcarse con etiquetas, placas o códigos de color para indicar su función, tensión nominal, capacidad de corriente e identificación de fase.

Contactores

Los contactores son dispositivos que controlan las cargas de energía eléctrica desde un circuito de control.

Interruptores seccionadores

Los interruptores permiten abrir y cerrar circuitos eléctricos. Son esenciales para aislar secciones específicas, garantizando la seguridad de los profesionales durante el mantenimiento. Además, su presencia es esencial para garantizar un suministro eléctrico estable.

Tipos de embarrados eléctricos

Sistema de barra simple

Este es el tipo más común de sistema de embarrado. En un sistema de embarrado simple, todas las líneas eléctricas y los transformadores están conectados a un único embarrado. Este tipo de sistema suele elegirse por su sencillez y economía. Sin embargo, no ofrece mucha fiabilidad, ya que una falla en la barra colectora puede interrumpir todo el sistema.

Sistema de barra doble y doble disyuntor

Este tipo de sistema consta de dos barras principales, y cada línea o transformador está conectado a ambas barras mediante disyuntores dobles. Esto permite una mayor flexibilidad en el funcionamiento, ya que en caso de mantenimiento o avería en una de las barras, la otra puede asumir toda la carga. Además, este sistema es más fiable que el de barra única, pero también más costoso debido a la presencia de equipos adicionales.

Sistema de barra principal y barra de transferencia

Este tipo de sistema consta de un embarrado principal y un embarrado de transferencia. Cuando funciona normalmente, sólo se utiliza la barra principal. Sin embargo, en caso de mantenimiento o falla de la barra principal, la carga puede transferirse a la barra de transferencia. Esto ofrece una mayor fiabilidad en comparación con el sistema de barra simple, pero no es un sistema tan complejo como el sistema de doble barra y doble disyuntor.

Sistema de barras en anillo

En este sistema, la barra colectora se organiza en forma de anillo. Cada dispositivo, como disyuntores y transformadores, se conecta al anillo en puntos específicos. De este modo, esta configuración ofrece una distribución eficaz de la energía y es resistente a fallas en cualquier punto del anillo, ya que la energía puede seguir transmitiéndose a través de otras partes del sistema.

Aplicaciones de embarrados eléctricos

Los embarrados eléctricos se utilizan en muchas industrias y sistemas de distribución de energía.  A continuación, se indican algunas de las aplicaciones más comunes:

Sistemas de distribución de energía

Las barras colectoras se utilizan ampliamente en sistemas de distribución de energía desde la fuente principal a distintos puntos. Proporcionan un método centralizado y eficaz de transportar corrientes y tensiones elevadas a diversos equipos eléctricos, como cuadros de distribución, transformadores, disyuntores y paneles de distribución.

Cuadros de distribución y disyuntores

Los barramentos son componentes integrantes de los conjuntos de maniobra y disyuntores. Conectan las líneas eléctricas de entrada y salida a los interruptores o disyuntores para controlar y proteger los circuitos eléctricos. as barras colectoras eléctricas están diseñadas para manejar elevadas corrientes de falta y proporcionar así conexiones eléctricas fiables en cuadros de distribución y disyuntores.

Centros de procesamiento de datos

También son activos comúnmente utilizados en centros de proceso de datos para distribuir energía a bastidores y gabinetes de servidores. En este contexto, proporcionan una solución flexible para la distribución de energía, permitiendo fáciles incorporaciones, modificaciones y mantenimiento. Además, las barras colectoras de los centros de proceso de datos ofrecen una gran capacidad de transporte de corriente y una transmisión eficaz de la energía para satisfacer los exigentes requisitos energéticos de los servidores y los equipos de red.

Aplicaciones Industriales

Las barras colectoras eléctricas desempeñan un papel fundamental en aplicaciones industriales como fábricas, refinerías e instalaciones de generación de energía. Se utilizan para distribuir energía a grandes máquinas, motores, paneles de control y otros equipos eléctricos. Además, las barras colectoras en entornos industriales están diseñadas para manejar corrientes elevadas, soportar entornos difíciles y proporcionar conexiones eléctricas fiables.

Vehículos Eléctricos

Las barras colectoras son componentes esenciales en los vehículos eléctricos para la distribución de energía dentro del sistema eléctrico del vehículo. Conectan la batería a varios componentes, como el controlador del motor, la electrónica de potencia y el sistema de carga. En este sentido, las barras colectoras eléctricas de los vehículos eléctricos requieren una alta capacidad de transporte de corriente, así como una baja resistencia y una disipación eficiente del calor para soportar las elevadas demandas de potencia de los sistemas de propulsión eléctrica.

Sistemas de energía renovable

Las barras colectoras se utilizan en sistemas de energías renovables, incluidas las instalaciones de energía solar y eólica. Se pueden utilizar en inversores de potencia, cajas combinadoras y paneles de distribución para recolectar y distribuir la electricidad generada. Además, las barras colectoras eléctricas de los sistemas de energías renovables garantizan una transmisión eficaz de la energía, minimizan las pérdidas y favorecen la integración de las fuentes de energía renovables en la red eléctrica.

Estos son sólo algunos ejemplos de la diversidad de aplicaciones de las barras colectoras eléctricas. Como hemos visto, son componentes versátiles que desempeñan un papel crucial en la distribución y transmisión eficaces de energía en diferentes contextos.

Monitoreo continuo de los embarrados eléctricos

Por lo general, el monitoreo del estado de las barras colectoras eléctricas se realiza periódicamente, con un intervalo de tiempo considerable entre las comprobaciones. Esto se debe a que existen riesgos asociados a la proximidad de este tipo de activos, y el contacto continuo podría poner en peligro la seguridad de los profesionales de mantenimiento. Además, los embarrados eléctricos pueden estar en lugares de difícil acceso, lo que dificulta la inspección y la recolección de información. Generalmente, cualquier intervención en este tipo de activos requiere una programación previa, la movilización de un equipo y una parada total del sistema.

Por otro lado, el desfase entre una lectura y otra supone en sí mismo un enorme riesgo para las industrias, teniendo en cuenta que las barras colectoras eléctricas son activos indispensables en el funcionamiento de las actividades. Mientras tanto, si no se realiza ningún análisis, pueden aparecer señales de falla que pasen desapercibidas, provocando accidentes y poniendo en peligro a las personas y los equipos. Además, si estos sistemas fallan, el suministro eléctrico de la planta se ve comprometido, paralizando su funcionamiento.

embarrados eléctricos

Por lo tanto, el monitoreo continuo, es decir 24/7, de los indicadores de salud de las barras eléctricas es la mejor manera de prevenir fallas y aumentar la confiabilidad de estos activos. a Solución Dynamox es capaz de identificar precozmente señales de fallas en estos equipos, contribuyendo así a elevar los niveles de fiabilidad y disponibilidad de las plantas industriales.

Solución para el monitoreo continuo de los embarrados eléctricos

La Solución Dynamox incluye sensores inalámbricos de vibración y temperatura, gateway para la recolección automatizada de datos, plataforma web y app para el análisis de datos, además de ofrecer servicios de parametrización, integración de datos y dashboards especializados para activos no convencionales.

Sensores

En el caso concreto de las barras colectoras eléctricas, se utilizan sensores modelo TcAg para el monitoreo de la temperatura. Estos dispositivos son capaces de monitorear la temperatura y la vibración triaxial global hasta 2,5kHz, tienen un alcance de hasta 150 metros en campo abierto y su base metálica permite una fácil fijación con el uso de un adhesivo adecuado. Además, la robustez de este sensor garantiza su tolerancia a altas temperaturas.

Estas características hacen que el TcAg sea perfecto para el monitoreo continuo y remoto de barras colectoras eléctricas. Estos sensores se instalan en los puntos calientes del equipo, es decir, en las terminaciones/conexiones eléctricas de los embarrados, en cada fase del equipo en el caso de embarrados, o en los terminales en el caso de transformadores y contactores. a aplicación de sensores en estos puntos permite hacer un seguimiento de los niveles de temperatura y detectar sobrecalentamientos en el sistema.

Gateways

La presencia de gateways en la planta permite la recolección de datos de los sensores sin exponer al profesional de mantenimiento a los riesgos de seguridad generados por la proximidad a los activos, especialmente en el caso de los embarrados eléctricos. Además, no hay límite en el número de sensores soportados por cada gateway, lo que significa que, incluso en grandes plantas industriales, puede cubrir un área mayor y recolectar información de más de un panel al mismo tiempo.

Dado que las barras eléctricas son activos críticos para el funcionamiento de las plantas industriales, requieren la atención de los equipos de mantenimiento para identificar cualquier señal de falla. En este sentido, la solución Dynamox para embarrados eléctricos ayuda a gestionar el mantenimiento de estos activos y garantiza una mayor seguridad y fiabilidad.  

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