Sistemas de Distribución Eléctrica en Aeronaves

021-09-04Pablo Asensio Martínez2026-03-242 min

Barras Colectoras (Bus Bars)

  • Definición: Barras de cobre gruesas que actúan como punto de distribución central para la energía eléctrica.
  • Función: Simplifica el cableado (más ligero que cables individuales a cada consumidor). Recolecta energía de fuentes y la distribuye a consumidores.
  • Consumidores: Conectados en paralelo (aislar uno no afecta a otros).
  • Protección: Protegida por disyuntores.
    • Cortocircuito en Barra Colectora: Si una barra colectora falla (cortocircuito), su protección la aísla. Todos los consumidores en esa barra pierden energía por el resto del vuelo.

Sistemas de Distribución

Sistema de Bus Dividido (Split Bus)

  • Operación Normal: Cada generador alimenta su propia barra de AC dedicada. Las fuentes están aisladas (nunca en paralelo).
  • Configuración Típica: Aeronaves modernas bimotores.
  • Fallo de Generador:
    1. Se abre el GCB (Disyuntor del Generador) del generador fallido.
    2. Se cierra el BTB (Disyuntor de Enlace de Bus).
    3. Resultado: El generador restante que funciona alimenta AMBAS barras colectoras. (O la APU se hace cargo del lado fallido).
    4. Puede ocurrir desconexión de carga debido a la capacidad de una sola fuente.

Sistema de Bus Paralelo

  • Operación Normal: Todos los generadores alimentan una red de distribución común (bus de sincronización).
  • Requisito: Los generadores deben estar en paralelo (Sincronizados).
  • Condiciones para el Paralelismo:
    • Igual Voltaje.
    • Igual Frecuencia.
    • Igual Secuencia de Fase.
  • Fallo de Generador: Se abre el GCB del generador fallido. Los generadores restantes continúan alimentando todos los buses (la carga se comparte entre las fuentes restantes).

Tipos de Buses

  • AC BUS: Distribución principal para cargas AC.
  • DC BUS: Distribución principal para cargas DC (alimentadas por TRUs).
  • ESSENTIAL BUS: Alimenta sistemas críticos. Puede ser alimentado por fuentes de emergencia (por ejemplo, baterías/inversor) si falla la alimentación principal.
  • HOT BATTERY BUS (Bus Directo):
    • Directamente conectado a la batería.
    • Siempre alimentado (incluso cuando la aeronave está sin energía).
    • Alimenta elementos vitales (por ejemplo, extintores de incendios, relojes).

Conversión de Energía

  • TRU (Unidad Transformadora Rectificadora):
    • AC $\rightarrow$ DC.
    • Reduce el voltaje (115V $\rightarrow$ 28V).
  • Inversor (Inversor Estático):
    • DC $\rightarrow$ AC.
    • Usado para alimentar cargas AC Esenciales desde baterías en una emergencia (Fallo total de AC).
  • Carga de Baterías: Las baterías (DC) se cargan mediante el Bus DC (alimentado por TRUs).

Contactores y Reconfiguración (Lógica)

  • Energía Externa: Puede alimentar buses principales en tierra a través de Contactores de Energía Externa.
  • APU: Puede alimentar buses principales (reemplaza a los generadores principales).
  • Cross-Tie (X-TIE): Permite que el bus DC de un lado alimente el bus DC del otro lado (si falla un TRU).
  • Configuración de Emergencia:
    • Pérdida de todos los generadores $\rightarrow$ Baterías alimentan DC ESS BUS $\rightarrow$ Inversor Estático alimenta AC ESS BUS.

Sistemas de Protección

Los sistemas eléctricos monitorean y protegen contra:

  • Sobrevoltaje
  • Subvoltaje
  • Sobrecorriente
  • Sobrevelocidad (IDG/CSD)
  • Subfrecuencia