Calculadora de Barras de Cobre | Calibre y Ampacidad de Busbars

Dimensiona pletinas y barras conductoras de cobre electrolítico (ETP) según la norma DIN 43670 / IEC. Estima ampacidad, sección transversal, densidad de corriente y peso por metro.

Seleccionar Aplicación Típica:

1. Parámetros de Diseño Electromecánico

Corriente Requerida / Ampacidad (Amperios): Corriente nominal continua que circulará por cada fase.

Sobreelevación Temp. (ΔT):

Barras por Fase:

2. Verificación de Pletina Estándar (DIN)

Dimensión de Pletina (Ancho × Espesor): Permite validar una barra existente o dejar que el sistema elija.

Material Conductor:

Configuración de Barra Recomendada

50 × 10 mm

1 barra por fase | Capacidad Máx: 820 A

Selección adecuada dentro de los límites de temperatura estandarizados.

Ampacidad Admisible Total: 820 A

Sección Transversal Total: 500 mm²

Densidad de Corriente: 1.20 A/mm²

Peso Estimado por Fase: 4.48 kg/m

¿Cómo calcular la capacidad de corriente en Barras de Cobre (Busbars)?

El dimensionamiento de embarrados o barras conductoras depende de la disipación térmica por radiación y convección en el interior del tablero. La capacidad de conducción no es estrictamente proporcional a la sección transversal, sino que disminuye ligeramente a medida que la barra se vuelve más gruesa debido al efecto piel (skin effect) y a la superficie de enfriamiento disponible.

1. Capacidad de Corriente Continua (Empírica DIN 43670)

I = k × A^0.5 × P^0.39 × f_T × f_N

Donde A es el área transversal (mm²), P es el perímetro de la barra (mm), f_T es el factor por temperatura (√(ΔT / 30°C)) y f_N es el factor por barras en paralelo.

2. Densidad de Corriente y Peso por Metro

J = I_diseñoA_total (A/mm²) ; Peso = A_total × ρ1000 (kg/m)

Donde la densidad del cobre ρ = 8.96 g/cm³ (aluminio ρ = 2.70 g/cm³). Una densidad de corriente óptima suele situarse entre 1.2 y 2.0 A/mm².

3. Factor de Barras en Paralelo (f_N)

1 Barra = 1.00 | 2 Barras = 1.65 | 3 Barras = 2.25 | 4 Barras = 2.80

Al colocar barras en paralelo separadas por su propio espesor, la disipación térmica interna se reduce, por lo que la ampacidad no se multiplica linealmente.

Tabla de Ampacidad Típica para Barras de Cobre (DIN 43670 @ ΔT = 30°C)

Capacidad de corriente nominal en ambientes interiores cerrados a una temperatura ambiente de 35 °C:

Dimensión Pletina (mm)	Sección (mm²)	1 Barra / Fase	2 Barras / Fase	Peso (kg/m por fase)
20 × 3 mm	60 mm²	145 A	240 A	0.54 kg/m
25 × 5 mm	125 mm²	255 A	420 A	1.12 kg/m
40 × 5 mm	200 mm²	415 A	685 A	1.79 kg/m
50 × 10 mm	500 mm²	820 A	1,350 A	4.48 kg/m
80 × 10 mm	800 mm²	1,240 A	2,040 A	7.17 kg/m
100 × 10 mm	1,000 mm²	1,490 A	2,450 A	8.96 kg/m

Consideraciones Clave en el Diseño de Busbars

Esfuerzos Electrodfinámicos por Cortocircuito: En caso de falla, las barras sufren repulsión magnética violenta. Se requiere calcular la distancia adecuada entre aisladores de soporte (soportes de resina epóxi/poliéster).
Efecto Piel en Corriente Alterna (60 Hz / 50 Hz): Es preferible utilizar 2 barras delgadas en paralelo (ej. dos de 50 × 5 mm) que una sola barra muy gruesa (ej. una de 50 × 10 mm) para mejorar la ventilación y reducir el efecto piel.
Tratamiento de Juntas y Empalmes: Es recomendable estañar o platear las zonas de contacto apernadas para evitar la oxidación del cobre y reducir la resistencia de contacto.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Por qué no se debe usar una densidad fija de 2 A/mm² para barras grandes?

La regla empírica de 2 A/mm² solo es precisa en barras pequeñas (menores a 200 mm²). Para barras de 1000 mm² o superiores, disipar el calor interno es más difícil y la densidad real segura cae a cerca de 1.2 a 1.5 A/mm².

¿Puedo sustituir barras de Cobre por Aluminio?

Sí, pero la conductividad del aluminio es de aproximadamente un 61% respecto al cobre. Para conducir la misma corriente, se debe incrementar la sección transversal del aluminio en un 50-60% adicional.