Barras colectoras: distancias de aislamiento y líneas de fuga frente al arco

Cómo se reparten el trabajo la IEC 60664-1 y la IEC 61439, qué cambia con el grado de contaminación y la altitud, y por qué la precisión de fabricación conserva la distancia diseñada.

Las distancias de aislamiento y líneas de fuga de las barras determinan si un cuadro de baja tensión resiste una sobretensión o se degrada lentamente por caminos conductores. Una nueva guía técnica de PAYAPRESS explica cómo los fabricantes de cuadros pueden dimensionar ambas correctamente según la IEC 61439 y la IEC 60664-1.

Dos distancias, dos modos de fallo
La distancia de aislamiento es el camino más corto a través del aire entre partes activas. Protege contra el contorneo durante sobretensiones de maniobra o de origen atmosférico y se dimensiona a partir de la tensión asignada soportada al impulso (Uimp). La línea de fuga es el camino más corto a lo largo de una superficie aislante. Protege contra la formación de caminos conductores, un proceso lento en el que el polvo y la humedad crean una película conductora que carboniza el aislante a lo largo de meses o años. Cumplir una comprobación no garantiza la otra.

Qué norma hace qué
La IEC 60664-1 es la norma de coordinación de aislamiento que aporta los valores de distancia para equipos de hasta 1000 V CA o 1500 V CC. La IEC 61439-1 es la norma de producto para el conjunto terminado; su apartado 10.4 remite a la IEC 60664-1 en lugar de definir valores propios. Para la aparamenta bajo envolvente metálica por encima de 1 kV se aplica la IEC 62271-200.

Un ejemplo de cálculo
En un cuadro industrial típico, con una tensión asignada de aislamiento de 1000 V y categoría de sobretensión III, Uimp es de 8 kV, lo que corresponde a una distancia de aislamiento mínima de 8 mm hasta 2000 m de altitud. Por encima de esa cota, la distancia se multiplica por un factor de corrección de 1,14 a 3000 m, 1,29 a 4000 m y 1,48 a 5000 m. La línea de fuga no se corrige por altitud, pero necesita un dato que la distancia de aislamiento no requiere: el grupo de material aislante definido por el índice de resistencia a la formación de caminos conductores (CTI).

Grado de contaminación, el parámetro peor elegido
La guía sostiene que la mayoría de los cuadros industriales deberían partir del grado de contaminación 3 y no del 2, ya que el polvo conductor y la condensación son habituales en planta. Pasar de PD2 a PD3 puede aumentar considerablemente la línea de fuga necesaria a igual tensión. Las nervaduras y ranuras en los aisladores alargan el recorrido superficial sin aumentar el espacio ocupado.

Del plano al cobre
Según el artículo, la causa real más frecuente de un arco no es un error de cálculo, sino una barra fabricada ligeramente fuera de cota y forzada en su posición durante el montaje, que deja 5 mm donde el plano indicaba 8 mm. La distancia entre soportes importa por el mismo motivo: los esfuerzos de cortocircuito pueden desplazar una barra hacia la fase contigua. La precisión en el corte, el punzonado y el plegado de barras forma parte, por tanto, del diseño del aislamiento y no solo de la producción.

La guía completa, con tablas comparativas, la secuencia de cálculo por categoría de sobretensión y preguntas frecuentes, está disponible en español en payapress.com.