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Fabricación

Por qué se calienta una barra de cobre (y cómo se detecta a tiempo)

Casi nunca es el cobre: es la unión. Cómo un apriete incorrecto, un radio de doblez cerrado o una superficie mal preparada terminan en un punto caliente, y qué medición lo encuentra antes de que haya humo.

Por Ingeniería PRUEL · Departamento técnico · · 6 min de lectura

Las fallas por sobrecalentamiento en tableros casi nunca ocurren a la mitad de una barra. Ocurren en las uniones: donde la barra se atornilla a otra barra, al interruptor o al conector. El cobre conduce; el problema está en el punto donde deja de ser continuo.

La física, en corto

Una unión atornillada tiene una resistencia de contacto. Bajo carga, esa resistencia disipa calor en proporción al cuadrado de la corriente. El calor oxida la superficie de contacto, la oxidación aumenta la resistencia, la mayor resistencia genera más calor. Es un ciclo que se retroalimenta y que siempre termina igual.

Lo importante es que ese ciclo tarda años en completarse. Hay tiempo de sobra para detectarlo, si alguien está midiendo.

Las cuatro causas habituales

  • Apriete incorrecto. Tanto de menos como de más. De menos deja área de contacto insuficiente; de más deforma el cobre y reduce la presión efectiva cuando el material fluye con el tiempo.
  • Superficie mal preparada. Óxido, pintura o restos de maquinado entre las caras de contacto. El estañado existe precisamente para evitar la oxidación de la superficie.
  • Radio de doblez cerrado. Doblar solera con un radio demasiado pequeño adelgaza la sección en la curva. Esa reducción concentra corriente y calienta bajo carga.
  • Ciclado térmico. Cargas que suben y bajan hacen que la unión se expanda y contraiga. Con el tiempo, eso afloja el apriete de una unión que se hizo bien.

Cómo se detecta

Hay dos caminos, y son complementarios:

Resistencia de mínimo contacto. Con micro-ohmímetro, sobre el equipo desenergizado. Es la medición directa: dice cuántos micro-ohmios tiene la unión. Un valor que sube entre ciclos es la señal inequívoca de una unión que se está degradando.

Termografía bajo carga. Con el tablero energizado y operando. Muestra la consecuencia: el punto caliente. Es más rápida y no requiere libranza, pero depende de que haya carga suficiente en el momento de la inspección para que el problema se manifieste.

La termografía te dice que hay un problema hoy. La resistencia de contacto te lo dice el año pasado.

El torque no es un detalle del final

Una barra perfectamente fabricada y mal apretada tiene el mismo comportamiento que una barra mal fabricada. Por eso el montaje se cierra con el par de apriete que corresponde al tamaño y grado de la tornillería, y con medición de resistencia de mínimo contacto en cada unión.

Esa medición al momento del montaje cumple una función adicional: establece el valor de referencia contra el que se van a comparar todas las mediciones futuras. Sin ella, el primer valor que se tenga será dentro de un año y no habrá con qué compararlo.

Cuando ya hubo evento

Una barra que sufrió arco eléctrico no se repara: se repone. El cobre afectado por arco tiene la superficie erosionada y, con frecuencia, cambios en el material que no se ven. Se fabrica la pieza nueva a la medida —tomada del tablero real, no del plano— y se revisan también los aisladores de la zona, porque el arco casi nunca daña una sola cosa.

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