Una busbar (o barra colectora) es básicamente una pieza metálica con una resistencia óhmica muy baja que se utiliza para transportar grandes cantidades de energía de la forma más eficiente posible. Cuando hablamos de grandes energías podemos hablar tanto de corrientes muy altas (rangos desde 200A a 5kA) o tensiones muy altas.
Los materiales utilizados para crear una busbar suelen ser cobre o aluminio con tratamientos de chapado en níquel, estaño, plata u oro, dependiendo de las necesidades de la aplicación.
Según el proceso y prestaciones de las busbar podríamos clasificarlas en busbar flexibles, rígidas o laminadas.

Busbar flexible.
Cómo su clasificación indica este tipo de busbar permite un cierto movimiento en alguno de sus ejes, bien porque su construcción sea multicapa o trenzada, bien porque en los puntos de conexión permitan una cierta tolerancia para su ajuste final. Habitualmente este tipo de busbar se utilizan en equipos que deben soportar vibraciones y trabajan con altas corrientes, en conexiones de centros o módulos de distribución y control de energía de baja tensión, en sustitución de cables y especialmente en el conexionado de baterías de coches eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica.
Otro punto fundamental de las busbar es su aislamiento pueden soportar tensiones de hasta 3kV/DC. En el caso de los modelos flexibles los recubrimientos habituales son tubo termorretráctil o revestimiento de PVC, pero también podemos encontrar modelos íntegramente al descubierto.
La ventaja de utilizar este tipo de modelo de busbar es su fuerte capacidad de tracción y buen comportamiento sísmico o de vibración además de su rápida disipación de calor y cómoda instalación.

Busbar Rígida.
Las busbar rígidas suelen tener un diseño plano, una ventaja para ahorrar espacio de montaje en las aplicaciones habituales de uso, que son: Conexión entre el transformador y el canal colector, conexión entre el busway y el armario eléctrico, conexión entre el embarrado principal y los equipos de distribución de energía (contactores, disyuntores, interruptores, etc.).
Para el aislamiento de las busbar rígidas, además del tubo termorretráctil o el revestimiento de PVC, se utiliza también polvo aislante en spray, cinta aislante de superficie prensada en caliente y moldes por inyección.
Otra de las ventajas de las busbar rígidas es que en su proceso de fabricación los puntos de conexión se realizan por punzonado de precisión, lo que reduce notablemente las rebabas, aumentando la superficie de contacto entre el cobre y el conductor, lo que favorece la eficiencia de paso de energía sin generar pérdidas en forma de calor.

Busbar Laminadas.
Las busbar laminadas son básicamente busbar compactadas con aislantes entre cobre y cobre. Utilizando una similitud electrónica sería una PCB multicapa, entre capa y capa conductora disponemos de aislamiento. Al igual que una PCB en las busbar laminadas se crean puntos de salida de la corriente eléctrica aislados del resto de capas.
Con este tipo de busbar se optimiza el espacio de conexionado garantizando el aislamiento y la optimización de la energía.
Hay dos categorías básicas de busbar laminadas en función del material de aislamiento:
-Con película aislante de PET: Con una alta densidad de 1.38g/cm3 y un rango de temperatura de trabajo de -40 a 125º
-Con revestimiento epoxi: Los espesores de aislamiento varían entre 0.2mm a 3mm en función del escenario de aplicación. SRXTronic, empresa especializada en busbar y piezas mecánicas, dispone de un sistema de equipos propios que controlan estrictamente los grosores y fraguado de las capas de epoxi.
Las busbar laminadas por epoxi proporcionan un acabado liso y brillante con una gran resistencia la corrosión y excelentes propiedades eléctricas. Por su diseño y propiedades proporcionan una adaptabilidad inmejorable a los requisitos relativamente complejos de las estructuras de alta tensión y gran corriente.

Busbar sobremoldeadas.
El proceso de sobremoldeado garantiza la estanqueidad al aire de las piezas. Para fabricar este tipo de busbar se utilizan moldes por inyección de alto rendimiento para envolver múltiples piezas y varios tipos de barras de cobre en un solo proceso de molde.
Cabe destacar otro proceso aplicable en este tipo de busbar, que es la soldadura de plata entre barras de cobre rígidas y flexibles
Las busbar sobremoldeadas son adecuadas para aplicaciones con una necesidad exigente de estanqueidad. Otra de las ventajas es que la soldadura blanda y dura puede soportar la máxima tensión de vibración.

Integración de las busbar.
En los procesos de fabricación de busbar, tanto rígidos como flexibles, se pueden integrar componentes de control o montaje que facilitan el uso, supervisión y/o conexionado en la aplicación. La integración de sensores como NTCs para control de temperatura, detectores de tensión o sensores de testeo con su cableado integrado, que permiten obtener eficientes mantenimientos preventivos que garantizan el funcionamiento de los equipos y el suministro eficiente de la energía.
Para facilitar el conexionado se pueden integrar conectores en las busbar.

Aplicaciones
Las aplicaciones de las busbar son diversas: Industria, telecomunicaciones, transporte, energías renovables…
Dentro de las energías renovables las principales aplicaciones se centran en los generadores de energía hidráulica, energía eólica y los transformadores asociados a estos generadores, así como en las plantas fotovoltaicas y el transporte de su energía hasta los inversores o auto inversores.
Alguno de los ejemplos de aplicaciones industriales de las busbar las podemos ver en motores de alta potencia como en las plantas cementeras. También se utilizan en los sistemas de alimentación de brazos robóticos industriales.
Dentro del transporte marítimo podemos encontrar busbar en los generadores, motores, transformadores, conversores de frecuencia y sistemas de electrificación de buques y embarcaciones.
El conexionado de las celdas de baterías de los vehículos eléctricos y los cargadores son también un buen ejemplo de aplicación de busbar en el mercado del transporte.

El transporte ferroviario también es un sector en el que se usa gran número de busbar: La Unidad de Tracción y Potencia (ATP) que es la unidad motriz del tren, responsable de proporcionar la fuerza de tracción para mover el convoy. Contiene los motores eléctricos, los convertidores de potencia y los sistemas de control de tracción, la comunicación de estas potencias se realiza a través de busbar laminados de alto aislamiento. La ATP suele estar ubicada en uno o más vagones específicos del tren.
En la Unidad Automática de Tren (ATO) que es un sistema de control automático que permite al tren operar sin conductor que utiliza sensores y sistemas de comunicación para determinar la posición del tren, la velocidad y la ruta a seguir. El sistema ATO puede controlar la velocidad, el frenado y la apertura/cierre de puertas.
Finalmente, la Unidad de Supervisión Técnica (ATS) es un sistema de monitorización que supervisa el estado técnico del tren. El ATS recopila datos de diferentes sensores del tren, como los sistemas de tracción, frenado, puertas y seguridad. El sistema ATS puede detectar fallos y alertar al personal de mantenimiento para su reparación, aquí es donde interviene las busbar integrados con sensores.
Tanto el diseño como ejecución y calidad de las busbar son fundamentales para el éxito de las aplicaciones, Steliau Technology ofrece el servicio de la empresa integrada en nuestro grupo: SRXTronic.
El know-how de SRXTronic permite ofrecer a nuestros clientes el diseño a medida de busbar con la tecnología adecuada a cada aplicación. Para más información puede contactar a través de Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo..

Artículo cedido por Steliau Technology Iberia