Las barras de derivación son los conductores que llevan la energía desde el embarrado principal (barra colectora principal o barraje, en LATAM), o desde las barras de distribución, hasta el lado de alimentación de cada unidad funcional de un cuadro eléctrico (tablero eléctrico, en México) de baja tensión. La UNE-EN IEC 61439-1 permite dimensionarlas para el cortocircuito reducido que deja pasar el interruptor de esa unidad, siempre que un cortocircuito interno en ese tramo sea solo una posibilidad remota.
Es el tramo más corto del cuadro y el que más dudas genera. Lo comprobó un cuadrista de Valencia al entregar los planos del cuadro general de un almacén logístico: el ingeniero del cliente señaló las pletinas (soleras, en México) que bajaban hacia una salida pequeña y preguntó por qué eran mucho más delgadas que el embarrado principal.
Esas pletinas, por cierto, salen dobladas y taladradas de una máquina para barras colectoras, pero su forma se decide en el proyecto.
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Qué son las barras de derivación en un cuadro eléctrico
Una barra de derivación es el conductor que une el embarrado principal, o una barra de distribución, con la entrada de un aparato concreto: el interruptor de caja moldeada, el seccionador o el interruptor automático (interruptor termomagnético, en LATAM) de una unidad funcional. Es una derivación del embarrado principal hacia una sola salida. La respuesta pasa por los sistemas de distribución eléctrica y por lo que dice la norma de ese último tramo.
La diferencia con el embarrado principal no es solo de tamaño: este transporta la corriente de todo el cuadro y está protegido por el dispositivo situado aguas arriba, en la alimentación del conjunto. La derivación alimenta una única unidad y termina en su lado de alimentación, es decir, en los bornes de entrada del aparato.
Ese detalle importa: el interruptor de la unidad está aguas abajo de la derivación, así que no protege ese tramo. Las pletinas de Valencia eran conductores sin protección propia, y por eso la norma les dedica reglas específicas.
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Del embarrado principal a la unidad funcional: el recorrido de la energía
Para responder, el cuadrista dibujó el recorrido de la energía. En un cuadro de varias columnas tiene tres escalones:
| Elemento | Dónde está | Qué alimenta | Protección de cortocircuito de referencia |
|---|---|---|---|
| Embarrado principal | A lo largo del cuadro, uniendo todas sus secciones | Todas las secciones del cuadro | El dispositivo aguas arriba del cuadro |
| Barras de distribución | Dentro de cada sección, conectadas al embarrado principal | Varias unidades de salida de esa sección | Aguas arriba del cuadro; la norma admite reducirla en las mismas condiciones que la derivación |
| Derivaciones | Entre el embarrado principal o una barra de distribución y el lado de alimentación de una unidad funcional | Una sola unidad funcional | El dispositivo de protección de la unidad, aguas abajo, si se cumplen las condiciones de la norma |
Barras de distribución verticales
La norma define la barra de distribución como una barra situada dentro de una sección, conectada a una barra principal, de la que se alimentan unidades de salida. En la práctica, recorre en vertical cada columna y reparte la energía entre sus aparatos.
No todos los cuadros las tienen; depende de la configuración de embarrado del cuadro, y en algunos diseños las salidas se derivan directamente del embarrado principal. En Valencia había barras de distribución en cada columna, y de ellas partían las pletinas en cuestión.
La derivación hasta el interruptor
El último tramo va de la barra de distribución, o directamente del embarrado principal, a los bornes de entrada del interruptor. Suele ser corto, con varios dobleces y taladros en poco espacio para salvar soportes, otras fases y la geometría del aparato.
En ese recorrido, la pletina ya no transporta la corriente de todo el cuadro, sino la de una sola salida. Dimensionarla como el resto obligaría a fabricar una pieza enorme para un aparato pequeño, algo que cualquier taller que trabaje con una máquina procesadora de barras colectoras sabe que no cabe en una columna ni tiene sentido económico. Lo que permite reducirla es una regla concreta de la norma.
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Por qué las barras de derivación no necesitan el mismo cortocircuito que el embarrado principal
Las barras principales y los conductores entre el embarrado principal y la unidad funcional comparten la misma protección aguas arriba. Sin otra regla, tendrían que soportar el mismo cortocircuito que las barras principales, algo imposible o antieconómico en muchas salidas, porque la corriente asignada de algunas unidades funcionales es mucho menor que la del embarrado.
La UNE-EN IEC 61439-1 resuelve el problema. Permite que los conductores situados entre las barras principales y el lado de alimentación de cada unidad funcional, incluidas las barras de distribución, se dimensionen según los esfuerzos de cortocircuito reducidos que aparecen en el lado de carga del dispositivo de protección contra cortocircuitos de esa unidad.
La regla tiene una condición clara: esos conductores deben estar dispuestos de forma que, en servicio normal, un cortocircuito interno entre fases o entre fase y tierra sea solo una posibilidad remota. La norma recomienda, además, que sean de construcción maciza y rígida. No es un atajo: traslada la referencia de cortocircuito al interruptor de la unidad y, a cambio, exige una instalación en la que el defecto sea improbable.
A ese tramo se le llama a veces «zona libre de defectos». Es una expresión coloquial que la norma no usa; ella habla de conductores activos no protegidos. Y aunque el cortocircuito sea improbable, la derivación sigue recibiendo los esfuerzos electrodinámicos de un cortocircuito limitado por el interruptor de la unidad.
Conductores activos no protegidos: condiciones de instalación
La norma concreta qué significa «posibilidad remota» con una tabla de tipos de conductor y requisitos de instalación. Tres ejemplos:
- Conductores desnudos o unipolares con aislamiento básico: hay que evitar el contacto entre ellos o con partes conductoras, por ejemplo con separadores.
- Conductores con aislamiento básico y aislamiento secundario, como una funda termorretráctil individual: sin requisitos adicionales.
- Cables con cubierta, unipolares o multipolares: sin requisitos adicionales.
Un sistema rígido con separadores se considera un caso en el que el cortocircuito entre barras es una posibilidad remota. Aun así, compruebe que la corriente limitada y la energía específica (I²t) que deja pasar el interruptor aguas abajo son compatibles con ese sistema de barras. Esa compatibilidad depende tanto del aparato como de la sujeción y el aislamiento de los embarrados.
Hay también un límite de longitud: los conductores instalados según esa tabla, con un dispositivo de protección contra cortocircuitos conectado en el lado de carga, pueden tener hasta tres metros. En Valencia, las derivaciones más largas quedaban muy por debajo.
Cómo se ejecuta la derivación: pletina rígida, conductor flexible o cable
Las pletinas de derivación rígidas son la solución más habitual, y la que mejor encaja con la recomendación de la norma de usar conductores macizos y rígidos. Se fijan con separadores, mantienen su posición frente a los esfuerzos y ocupan poco espacio. Su exigencia está en la fabricación: varios dobleces y taladros en una pieza corta que deben coincidir con los bornes del aparato. Es el tipo de pieza que se trabaja en las máquinas de corte, punzonado y doblado que PAYAPRESS fabrica desde 1990.
Cuando hay que absorber vibraciones, dilataciones o pequeñas desalineaciones, se recurre a la barra colectora flexible. El cable, por su parte, aparece en salidas alejadas del embarrado o de difícil acceso.
Cualquiera de las tres soluciones es válida si el tipo de conductor y su instalación cumplen los requisitos de la norma para conductores no protegidos. Cambia cómo se logra que el cortocircuito sea remoto: separadores, aislamiento adicional o cubierta.
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Errores frecuentes con las barras de derivación
Un año después, el almacén amplió una salida, y la obra puso sobre la mesa los errores típicos:
- Alargar la derivación sin revisar los tres metros. En una verificación por comparación con un diseño de referencia, la longitud de los conductores activos no protegidos debe ser menor o igual que la del diseño ensayado.
- Cambiar el interruptor de la unidad por otro que limita menos. La derivación se dimensionó para lo que dejaba pasar el aparato original.
- Quitar separadores o aislamiento en el montaje o el mantenimiento: sin ellos, el cortocircuito deja de ser remoto.
- Tratar la derivación como si estuviera protegida por el interruptor que alimenta. Ese interruptor está aguas abajo.
En Valencia, la ampliación mantuvo el modelo de interruptor y la fijación original.
Una pletina pequeña con una regla grande detrás
El ingeniero acabó aprobando el plano. Las derivaciones llevan la energía del embarrado principal o de las barras de distribución hasta cada unidad funcional, y la norma permite dimensionarlas para el cortocircuito que deja pasar el interruptor de esa unidad. A cambio, exige una instalación en la que el cortocircuito sea remoto y un tramo corto. Antes de modificar una salida, revise el aparato, la longitud y los separadores.
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