PROYECTO - TESIS - ELECTRICA

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PROYECTO - TESIS - ELECTRICA - slide pdf.c om

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UNIVERSDIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA

PLAN EXCEPCIONAL DE TITULACION PARA ESTUDIANTES NO GRADUADOS

TITULO: GUIA DE SELECCIÓN DE MATERIALES DE BAJA TENSIÓN

POSTULANTE: CARLOS VALDA CLAROS TUTOR: Ing. JOSE LUIS DIAZ ROMERO

LA PAZ, JULIO DE 2002

http://slide pdf.c om/re a de r/full/proye c to-te sis-e le c tr ic a

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DEDICATORIA

A apoyaron

Mis durante

padres mi

q ue

me

formación

profesional, a mi esposa y mi hija por el empuje que me brindaron para la culminación de mis estudios.


c.valda

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AGRADECIMIENTOS Y RECONOCIMIENTOS

A mis catedráticos que me transmitieron sus conocimientos, en especial a los Ingenieros José Luis Díaz Romero , Juan Fuentes , quienes me brindaron su colaboración desinteresada en el desarrollo de este ensayo. A las autoridades Universitarias por darnos esta opción de Titulación.


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RE S U M E N

Para un proyecto Eléctrico se constituye de vital importancia la especificación correcta de materiales, que cumplan con los requerimientos mínimos del proyecto, que además estén normados por un ente local, Los aspectos normativos para la selección de materiales en nuestro medio son aplicados en aparatos y equipos de las instalaciones eléctricas. No obstante, a efectos de permitir al usuario común identificar la seguridad y prestación de los aparatos, restaría por adoptarse mecanismos que certifiquen de forma obligatoria a través de entes autorizados para esta certificación como la Sociedad de Ingenieros de Bolivia, Ibnorca, u otros, los cuales se constituirían en mecanismos oficiales responsables del control de materiales, equipos y aparatos. Para tal fin se deberían crear organismos como un ente idóneo donde se podrían suscribir electricistas y técnicos oficiales los cuales extenderán comprobantes de calidad para verificar el cumplimiento de las reglamentaciones eléctricas. En el presente trabajo se hace una análisis de los equipos y aparatos eléctricos comúnmente utilizados para tales fines, se dan pautas para una correcta selección de los materiales con el cumplimiento de normativas existentes en nuestro medio, como son las Normas Bolivianas NB 777, y las normas IEC. En nuestro medio son adoptadas otras normas tales como el Código Eléctrico Nacional NEC, normas brasileras NB, norma VDE, etc. En el desarrollo del trabajo se hacen resúmenes de definiciones técnicas eléctricas normalmente utilizadas por ingenieros y técnicos desde un punto de vista más objetivo, lo cuales nos ayudan a seleccionar con facilidad materiales.


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Se constituye de vital importancia la existencia de estos productos en el mercado local, y sobre todo los aspectos económicos, y posicionamiento en el mercado relacionados con el tema, son por estos motivos que el proyectista deberá tomarlos en cuenta.


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CO N T E N IDO

AREA I. Descripción de la Actividad Laboral AREA II. Descripción diagnostica del caso de estudio real CAPITULO I 1. DEFINICIÓN Y OBJETIVO CAPITULO II 2.1 ASPECTOS NORMATIVOS CAPITULO III ASPECTOS TÉCNICOS 3.1. ELEMENTOS DE CONDUCCIÓN 3.1.1 CONDUCTORES ELECTRICOS 3.1.2 BARRAS DE COBRE. 3.1.3 CONECTORES, TERMINALES 3.2. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y/O MANIOBRA 3.2.1 SECCIONADORES CON FUSIBLE 3.2.2 INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS 3.2.3 INTERRUPTORES DIFERENCIALES 3.2.4 CONTACTORES 3.2.5 RELE TERMICO 3.2.6 RELE DE MÁXIMA TENSIÓN 3.2.7 RELE DE PROTECCION DE DESEQUILIBRIO Y FALTA DE FASE 3.2.8. RELE DETECTOR DE SECUENCIA DE FASE 3.2.9 TEMPORIZADORES 3.2.10 FUSIBLES 3.3 DISPOSITIVOS DE MEDIDA 3.4 TRANSFORMADORES


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3.5 DISPOSIVOS DE CONTROL CAPITULO IV 4.1 ASPECTOS ECONOMICOS 4.2 POSICIONAMIENTO EN EL MERCADO CAPITULO V 5.1 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS AREA III. Análisis de la actividad Laboral


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INDICE DE TABLAS No. de Tabla 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16-A 16-B 17 18

DESCRIPCIÓN

PAGINA

Normas Internacionales para Equipos de Baja tension Normas Internacionales Nivel termico para aislaciones de Conductores Numero Maximo de Conductores en Electroducto Tipos de tendido para Conductores NB 777 Tipo de Aislacion y Temeratura de Servicio Normas aplicables para eleccion de Conductores Tabla de Barras rectangulares Tabla Conectores Perno Partido Terminales de Presion tipo TE terminales de Compresion Cobre estanado Terminales Aisladas Alicates de Compresion y corte Pasta antioxidante Criterio para eleccion de conector/terminal Eleccion termomagneticos tipo Molden case Eleccion termomagneticos tipo Riel Din Aspectos tecnicos para eleccion de Int. Diferencial Aspectos tecnicos para eleccion de Contactores

25 25 28 38 39 40 40 42 42 42 42 45 46 46 46 55 55 58 64

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Aspectos tecnicos para eleccion de Rele termico Aspectos tecnicos para eleccion de Rele Max.- Min tension Aspectos tecnicos para eleccion de Rele Deseq y fallo Aspectos tecnicos para eleccion de Rele de Detec.de fase Aspectos tecnicos para eleccion de Rele temporizado Aspectos tecnicos para eleccion de Int. Horario Aspectos tecnicos para eleccion de Int. de escaleras Aplicaciones Fusibles Sobrecarga voltimetros – amperímetros Aplicaciones tipicas de instrumentos

68 69 70 71 71 72 73 75 80 81

29 30 31 32 33

Clase de servicio Consumo de Potencia para Instrumentos Burden para cables Aspectos tecnicos para eleccion Transformadores Tabla de Costos – Calidad

82 84 84 85 92


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ÍNDICE FIGURAS No. Figura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

DESCRIPCIÓN Sistema TNC Sistema TNS Sistema IT Sistema TT Conformación de Conductores Ejemplo de selectividad Esquema Interruptor Diferencial Arranque directo para Motores Arranque estrella Triangulo para Motores Aspectos Constructivos rele térmico Esquema Instalación Rele de Max - Min.tension Esquema Instalación Rele de Deseq. Y fallo Fase Esquema Instalación rele Secuencia de Fase Fusible NH y diazet Escalas de instrumentos


No. Pagina 22 22 22 23 28 50 57 64 65 67 68 69 69 75 84

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AREA I.- DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD LABORAL La primera institución en la que se inicio la actividad laboral fue en la “RADIO LA CRUZ DEL SUR” en la que se llevo a cabo instalaciones

equipos de Trasmisión

Ubicados en la Zona de Villa Ingenio ( Cuidad del Alto), posterior a este, se realizaron trabajos en la Caja de Salud de la Banca Privada, en el Re- Diseño y Re-Modelación de sus nuevas instalaciones,

sistema eléctrico y posterior instalación de

equipos de

electromedicina. En oportunidad del Censo de 1992, I.N.E., se realizó la distribución, recepción, y mantenimiento de equipos Audiovisuales, a nivel Nacional, coordinando el trabajo con un grupo de 4 personas conformados por Técnicos Eléctricos y Electrónicos. En las Empresas de STELL WARE

BOLIVIA

y RENA WARE

INTERNACIONAL, en su primera fase se desempeñaron funciones de proyectista de instalaciones eléctricas de baja tensión, industriales y domiciliarias, en su segunda fase se realizaron trabajos en el mantenimiento de equipos eléctricos importados por la misma empresa, posteriormente se incursiono en el campo de importación de material eléctrico de baja tensión. En la consultora “TECNODES SRL” (Tecnología y Desarrollo), se realizaron trabajos de Evaluación Técnica de Telefonía Rural de Cotel, en el área del Altiplano. En la Empresa Instelec SRL, se llevaron a cabo trabajos de mantenimiento de sistemas eléctricos de baja tensión, industriales y domiciliarios, así como el diseño e instalación de sistemas de puesta a tierra de servicio, de protección, y sistemas de pararrayos del tipo franklin. En el Grupo Gisbert conformado por las empresas GISMART SRL, ENERGIS SRL, (La Paz) y ELECTROGIS SRL ( Santa Cruz), se desempeñaron funciones como Jefe técnico del Grupo, que actualmente se considera como un Grupo Líder a nivel nacional en


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lo que se refiere a la comercialización de materiales eléctricos desde baja tensión y media tensión, despeñándose las siguientes actividades: -

Asesor técnico del Grupo, en las ventas directas por mostrador, elaboración de proformas, y en la atención de grandes clientes.

-

Encargado de la Elaboración de listas para reposición de materiales, y materiales nuevos para la empresa, en directa relación con la Gerencia de Importaciones.

-

Verificador de Calidad, en la recepción y posterior verificación de materiales de importación, solicitando el proveedor su respectivo protocolo de pruebas, además de certificaciones ISO.

-

Control de Stok, con el control permanente de rotación de materiales, y la selección de los mismos.

-

Capacitación permanente a los vendedores por mostrador y los promotores de ventas.

-

Estudio permanente del mercado.

-

Introducción de materiales nuevos al mercado.

-

Control y monitoreo de PERSONAL de ventas y de almacenes.

En esta oportunidad se realizo un Curso en los ESTADOS UNIDOS, invitado por la empresa ASEA BROWN BOVERI (ABB) sobre VARIADORES DE FRECUENCIA, llevado a cabo en el estado de Wisconsin ( Milwakee).


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AREA II. DESCRIPCIÓN DIAGNOSTICA DEL CASO DE ESTUDIO REAL I.-Sección Diagnostica.A lo largo de la experiencia adquirida en sistemas eléctricos de baja tensión, y en lo que se refiere exclusivamente a las especificaciones de materiales eléctricos, utilizados normalmente en una instalación domiciliaria o industrial, se pudo observar que los requerimientos de materiales no son debidamente elaborados. En muchos de los casos los materiales son solicitados con distintas nomenclaturas, o con diferentes especificaciones técnicas, e inclusive con nombres distintos como por ejemplo un interruptor de protección, puede ser llamado, como Interruptor magnético, termo-magnético, térmico, disyuntor, breaker, etc., con otro nombre más comercial, o en su defecto solicitar un material sin indicar las características técnicas mínimas, corriente, tensión, nivel de corto circuito, etc. Habrá que tomar en cuenta los aspectos normativos a los que se debe sujetar el equipo o el material en cuestión, o sugerir al tipo de norma que debe aplicarse. Dependiendo del tipo de aplicación del material habrá que solicitar la mayor cantidad de parámetros eléctricos que sean necesarios, el tipo de instalación, tipo de trabajo, nivel de aislamiento, nivel de corto circuito, índice de protección, tensión del sistema, tensión de operación, tipo de conexión del transformador ( dado por la empresa distribuidora), tipo de instalación, en algunos casos la calidad y precio al que podemos llegar. Otro de los parámetros que deciden una compra de material al margen de los anteriormente mencionados es el que esta referido a la Disponibilidad, Comercialización, o a la existencia en el mercado nacional, que en muchos casos define la adquisición final del mismo.


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Hoy en día en nuestro medio por efecto de la Capitalización de varias empresas de nuestro medio se empezaron a solicitar materiales de excelente calidad, con normas de calidad estrictamente verificadas, especificaciones técnicas claras y concretas,

normas

para conductores, contactores, etc. que en nuestro medio son poco aplicadas. Con estos parámetros argumentados creo necesaria la elaboración de una guía practica para la selección adecuada de los materiales en discusión. II.- Sección propositiva.- El tema propuesto es: “ GUIA DE SELECCIÓN

DE

MATERIALES ELÉCTRICOS DE BAJA TENSIÓN”, para lo cual proponemos el siguiente sumario CAPITULO I 1. DEFINICIÓN Y OBJETIVO CAPITULO II 2.1 ASPECTOS NORMATIVOS CAPITULO III ASPECTOS TÉCNICOS 3.1. ELEMENTOS DE CONDUCCIÓN 3.1.1 CONDUCTORES ELECTRICOS 3.1.2 BARRAS DE COBRE. 3.1.3 CONECTORES, TERMINALES 3.2. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y/O MANIOBRA 3.2.1 SECCIONADORES CON FUSIBLE 3.2.2 INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS 3.2.3 INTERRUPTORES DIFERENCIALES 3.2.4 CONTACTORES 3.2.5 RELE TERMICO 3.2.6 RELE DE MÁXIMA TENSIÓN


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3.2.7 RELE DE PROTECCION DE DESEQUILIBRIO Y FALTA DE FASE 3.2.8. RELE DETECTOR DE SECUENCIA DE FASE 3.2.9 TEMPORIZADORES 3.2.10 FUSIBLES 3.3 DISPOSITIVOS DE MEDIDA 3.4 TRANSFORMADORES 3.5 DISPOSIVOS DE CONTROL CAPITULO IV 4.1 ASPECTOS ECONOMICOS 4.2 POSICIONAMIENTO EN EL MERCADO CAPITULO V 5.1 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS


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CAP IT U L O I

1. DEFINICION Y OBJETIVO:

En presente ensayo tiene por objetivo elaborar una guía practica de selección

de

materiales eléctricos de baja tensión. Para lo cual habrá que definir algunos parámetros eléctricos. Las instalaciones eléctricas fueron la base para el empleo directo de la electricidad 

en el ámbito de la vida humana. A través de los a os la tecnología ha permitido la aplicación de la electricidad en su forma más segura, de acuerdo con el grado de avance de la técnica, minimizando permanentemente los riesgos asociados y contribuyendo de forma decisiva al uso de esta forma de energía, que no deteriora el medio ambiente (1). Las instalaciones de baja tensión son alimentadas con tensiones no superiores a 1000 V. en Corriente Alterna, las de extra - baja tensión alimentadas con tensiones no superiores a 50 V. en corriente alterna

Una instalación eléctrica es compuesta generalmente por; Líneas o circuitos (Conductores eléctricos), equipamientos, elementos de maniobra y protección.

Las Líneas o circuitos eléctricos están destinados a transmitir energía o señales, que están constituidas por; los conductores eléctricos, sus elementos de fijación ( abrazaderas, bandejas, etc.), su protección mecánica ( tableros, cajas, etc.) Se clasifican generalmente en:

(1) Ref. Instalaciones eléctricas: Siemens Aktiengesellschaft


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Para usos generales (Circuitos Derivados): Son circuitos monofásicos que alimentan puntos de salida para alumbrado, y puntos de salida para toma corrientes, deberán tener una protección y potencia de acuerdo a su calculo. Para usos especiales( Circuitos de Fuerza): Son circuitos de toma corrientes monofásicos o trifásicos que alimentan consumos unitarios superiores a 10 A o para alimentar circuitos a la intemperie ( parques, jardines, etc.) deberán tener una protección para una corriente no mayor a 25 A. Los circuitos de fuerza se dividen en: a) Circuitos que alimentan equipos domésticos b) Circuitos que alimentan motores En los anexos 1 se observa una tabla con las potencias típicas de los aparatos eléctricos (ref. MANUAL DE INSTALACIONES ELECTRICAS Roberto Chaves)

De conexión fija( Circuitos dedicados): Son circuitos que alimentan directamente a los consumos sin la utilización de toma corrientes. No deberán tener derivación alguna. Las instalaciones eléctricas

de baja tensión pueden estar sometidas a fallas o

anormalidades en su funcionamiento que pueden causar graves da os a las mismas; están 

son: Fallas: Cuando en una instalación o un equipamiento dos o más partes que están a potenciales diferentes entran en contacto accidental por fallas de aislacion, entre sí o contra tierra tenemos una falla. Una falla puede ser directa, cuando las partes tienen contacto físico entre sí, o indirecta, si no lo tienen. Cuando una de las partes es la tierra hablamos de una falla a tierra. Un cortocircuito es una falla directa entre dos conductores vivos, entre fases. Sobre corrientes:

Son las corrientes que excedan del valor nominal prefijado ( por

ejemplo una corriente nominal de un equipamiento o la capacidad de conducción de un conductor).


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Es un valor cualitativo que si la corriente nominal es de 50 A, tanto una corriente de 51 A como otra de 5000 A constituyen en sobre corrientes. Las sobre corrientes deben ser eliminadas en el menor tiempo posible dado que pueden producir una drástica reducción en la vida útil de los conductores. Las corrientes de cortocircuito, por ser muy superiores a las corrientes nominales pueden además ser el origen de incendios. Las corrientes de falla, que son las que fluyen de un conductor a otro o para tierra en el caso de una falla. Cuando la falla es directa hablamos de una corriente de cortocircuito. Las corrientes de sobrecarga, no tienen origen en fallas sino que se deben a circuitos subdimensionados, a la sustitución de equipamientos por otros de mayor potencia a la prevista originalmente, o por motores eléctricos que están accionado cargas excesivas. Corrientes de fuga: Son las que por fallas de aislacion, influyen a tierra o a elementos conductores extraños a la instalación. En la practica siempre existen corrientes de fuga ya que no existen aislantes perfectos, pero son extremadamente bajas y no causan da os a las 

instalaciones. Debido a las mismas en las instalaciones se deben contemplar diversas funciones de corte que hacen la seguridad de las personas y de los equipamientos; están son básicamente: -

Interrupción

-

Protección

-

Conmutación

Elementos de interrupción ( Maniobra): Son dispositivos que permiten establecer, conducir e interrumpir la corriente para la cual han sido diseñados. Según la Norma IEC 947-1 define las características de los aparatos según sus posibilidades de corte:


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Seccionadores: Cierran y cortan sin carga pueden soportar un cortocircuito estando cerrados. Interruptores: Denominados también Seccionadores bajo carga, cierran y cortan en carga y sobrecarga hasta 8 In. Soporta y cierra sobre cortocircuito, pero no lo corta. Interruptores Seccionadores: Son interruptores que en posición abierto satisfacen las condiciones especificas de un seccionador. Interruptores Automáticos: Son interruptores que satisfacen las condiciones de un interruptor seccionador e interrumpen un cortocircuito. Elementos de Protección: Son dispositivos que permiten detectar condiciones anormales definidas ( Sobrecargas, cortocircuitos, corrientes de falla a tierra, etc.) e interrumpir la línea que alimenta la anormalidad u ordenar su interrupción a través del elemento de maniobra al que esta acoplado. Cuando hablamos de protección nos estamos refiriendo a la protección de las personas, de los edificios o de las instalaciones. El elemento de protección tradicional es el fusible, pero los protectores automáticos aportan una mejor solución por mantenerse invariables en el tiempo, y por la posibilidad de asegurar la continuidad del servicio. Elementos de Conmutación: Son dispositivos empleados cuando se requiere un comando automático y gran carencia de maniobra, como sucede con el accionamiento de maquinas. De acuerdo al tiempo de desconexión de los “elementos de protección” se puede hablar de: Protecciones Rápidas: Actúan en el caso de producirse sobre intensidades súbitas, superiores a los valores nominales ( Como en el caso de los Corto Circuitos), entre ellas tenemos los fusibles y las protecciones automáticas magnéticas. Protecciones retardadas: Actúan también cuando la sobre intensidad es superior a la normal pero se da lentamente, sin adquirir valores inmediatos peligrosos, pero de persistencia perniciosa, entre ellas están las llaves térmicas.


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Protecciones combinadas: Son una combinación de las anteriores como las protecciones termo magnético. Sistemas de distribución – Tensiones: Los Sistemas de distribución y las instalaciones son caracterizadas por sus tensiones nominales, dadas en valores eficaces. Las tensiones nominales son indicadas por Uo/U o por U siendo Uo la tensión de fase neutro U la tensión Fase – Fase. Los esquemas Comúnmente usados son: a) Sistema trifásicos a 4 conductores: L1 Uo N

U

Uo= U/3 L2

L3 b) Sistemas trifásicos a 3 conductores L1

U

L2

L3


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Las tensiones utilizadas en las redes publicas de baja tensión son de 110V ( sistema delta abierto, en proceso de cambio) y 220 V para sistemas monofásicos, 220 V y 380 V para sistemas trifásicos. Los sistemas de tensiones también se las puede definir de acuerdo al su sistema de Puesta a tierra, existen 3 tipos de puesta del centro del transformador: TN: puesta al neutro IT : neutro aislado TT: puesta a tierra La primera letra indica la condición de puesta a tierra de la fuente de energía ( el centro de estrella de los transformadores). La segunda indica las condiciones de la puesta a tierra de las masas de la instalación eléctrica ( en el Usuario) T: Puesta a tierra directa I: Aislacion de las partes activas con respecto a tierra o puesta a tierra en un punto de la red a través de una impedancia. N: Masas unidas directamente a la puesta de tierra funcional (provisto por la compañía distribuidora) Sistema TN(2): Este sistema utiliza al neutro conectado a tierra. Existen dos esquemas el TNC donde el conductor neutro y protección son uno solo ( Conductor PEN), y el TNS en el que ambos conductores están separados ( Conductor PE y N), se pueden usar en instalaciones aisladas de la red ( SET privada o central generadora autónoma). Las figuras No.1 y No.2 muestran los esquemas de los dos sistemas. Por motivos técnicos (garantizar que el conductor neutro posea un potencial 0), y económico (la distribución se debe hacer con 4 o 5 conductores), este sistema es muy poco utilizado por lo cual no abundaremos en detalles (2) Manual y catalogo del electricista: Schneider Electric 1999


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PEN

N

PE

Figura No.1.SISTEMA TNC Sistema IT

(1)

Figura No.2 SISTEMA TNS

: Este sistema el neutro no esta conectado solidamente a tierra. El

neutro puede estar totalmente aislado o unido promedio de una impedancia de alto valor (neutro impedante). Se encuentra en algunas instalaciones industriales y hospitales, que disponen de transformadores separados o una SET privada; donde una interrupción de la alimentación pueda tener consecuacias graves, debiéndose garantizar la continuidad en el servicio. La Figura No.3 muestra el esquema de instalación de un sistema IT.

Zn=Impedancia de neutro Zn _

_

_

Figura No.3 SISTEMA IT Las masas deben interconectarse y ponerlas a tierra a un solo punto. La corriente de la primera falla adquiere valores despreciables por lo tanto la tensión de contacto adquiere valores no peligrosos para las personas.


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La corriente de una segunda falla (estando la primera) puede adquirir valores de corriente elevados según la puesta a tierra de las masas, estén interconectadas ( Condición similar a TN) o separadas ( Condición similar a TT) Sistema TT (3): Este Sistema de puesta a tierra es mas utilizado en redes publicas y privadas de baja tensión. La figura No.4 muestra un esquema de la instalación:

DD DD

DD:Dispositivo de protección diferencial

Figura No.4 SISTEMA TT Las masas de la instalación deben estar interconectadas y puesta a tierra en un mismo punto. El dispositivo diferencial instalado en el comienzo de la instalación ( puede existir otro dispositivo diferencial en otro punto de la misma), provocara la apertura del circuito en el caso de un contacto directo. Ante una falla de aislacion en un equipo cualquiera se corre el riesgo de efectuar un contacto indirecto; en este caso actuara el dispositivo diferencial al tener el apoyo del sistema de puesta a tierra de la masa de la instalación. (3) Manual y catalogo del electricista: Schneider Electric 1999


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C A P IT UL O II

2.1 ASPECTOS NORMATIVOS.- Referidas a las especificaciones técnicas oficiales, las normas son utilizadas para expresar las necesidades del usuario. Se utilizan como acuerdo entre los interesados: ingenieros, fabricantes, fabricantes de aparellaje, constructor de maquinas, instaladores, organismos de control, administración; de esta forma sirven de base para la comunicación entre clientes y proveedores; se encuentran informaciones completas: definición de términos empleados, características de funcionamiento, dimensiones, reglas de empleo, métodos de ensayo, marcado de los productos, etc.… Numerosos países poseen sus normas nacionales, pero existen otras normas tanto en el plan europeo (CENELEC), o en el ámbito Norteamericano como las Normas N.E.C. (Código Eléctrico Nacional), que tiene como su ente certificador a Underwriters Laboratories ( UL ), erncargada de certificar y verificar el cumplimiento de las normas NEC; como organismo internacional ( Comisión Electrotécnica internacional, IEC) , o en nuestro medio la Norma Boliviana 777 ( NB 777) que tiene por objeto establecer los requerimientos mínimos que se deben cumplir de manera obligatoria en la construcción y puesta en servicio de las instalaciones eléctricas de baja tensión, como el de reducir el costo de los productos y favorecer al intercambio Comercial (el caso de las normas internacionales) En el ámbito de las características de Instalaciones Residenciales, como las domiciliarías, unifamiliares, múltiples y comercios de pequeña envergadura. Las características de los aparatos para este tipo de instalaciones son fijadas por la norma IEC 898.

Si se trata de Instalaciones industriales propiamente dichas , de manufactura, de

proceso y por extensión de las instalaciones de infraestructura ( Aeropuertos, ferrocarril, …) y grandes centros de servicio ( Hipermercados, centros de compras, bancos, edificios de oficinas,…) las características para este tipo de aparatos son fijadas por la Norma IEC 947.


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En las tablas No.1 y No.2 se hace un resumen de las normas Internacionales para equipos eléctricos, Organismos Internacionales y nacionales. FAMILIA DE PRODUCTOS Arrancadores Canalizaciones eléctricas Prefabricadas Contactores Contactores Auxiliares Detectores Equipos de maquinas Interruptores de Posición reles de Automatismos Seccionadores Unidades de mando y Señalización variadores de velocidad Reglas de Instalación

NORMAS INTERNACIONALES IEC 292-1,2 y 3 IEC 439 IEC 158 - 1 y 2 IEC 158-1,IEC 337-1, 337-2B EN 50010 , EN 50038 IEC 204-1 y 2 IEC 337-1, EN 50041,EN 50047 IEC 255-1 IEC 408 IEC 337-1,2,2A y 2C IEC 146 IEC 364-1 a 7

Tabla No.1 Normas internacionales aplicadas equipos eléctricos

Tabla No.2 Normas organismos internacionales


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CAP IT U L O III

ASPECTOS TÉCNICOS: 3.1 ELEMENTOS DE CONDUCCIÓN 3.1.1 CONDUCTORES ELÉCTRICOS.- En su aspecto mas general, un conductor es un elemento destinado al transporte de energía eléctrica en las condiciones más favorables. Esto es, con las menores pérdidas de potencia posibles en el caso de los conductores de energía, o con las menores alteraciones en la codificación de una señal enviada por los conductores de transmisión de datos o comunicaciones. 3.1.1.1 Clasificación de los conductores eléctricos asilados.- En una primera aproximación, los conductores eléctricos podría clasificarse en: a) Por su Función:

-

conductores para transporte de energía conductores de control y para transmisión de señales codificadas

b) Por su tensión de servicio -

De muy baja tensión ( menos de 50V)

-

Baja tensión ( mas de 50 V hasta 1 kV)

-

Media Tensión ( mas de 1 kV y hasta 35 kV)

-

Alta tensión ( mas de 35 kV )

c) Por la naturaleza de sus componentes -

Con conductores de Cobre o aluminio


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-

Asilados con plástico, goma o papel impregnado.

-

Armados, apantallados, etc.

d) Por sus aplicaciones especificas:

-

Para instalaciones interiores en edificios

-

Para redes de distribución de energía, urbanas o rurales

-

De señalización, telefónica, radiofrecuencia, etc.

-

Para minas, construcción Naval, ferrocarriles, etc.

3.1.1.2 Conductores eléctricos.- Son los elementos metálicos generalmente de cobre o

aluminio, permeables al paso de la corriente eléctrica y que, por lo tanto, cumplen la función de trasportar la “ presión electrónica” de un extremo a otro del conductor. Los metales mencionados se han elegido por su alta conductividad, característica necesaria para optimizar la trasmisión de energía. Para la elaboración de los conductores, se utiliza cobre electrolítico, obtenido por un procedo de colada continua partiendo del cátodo, y aluminio de grado electrolítico. Los conductores alambres se conforman de acuerdo a la norma de la Comisión de electrotecnia Internacional IEC 228. Además de la naturaleza del material, como ya se menciono suele ser cobre o aluminio, los conductores deben ser capaces de ajustarse a las características de la instalación donde van destinados. En ocasiones el recorrido de la línea es mas o menos sinuoso, o inclusive puede ser necesario que acompañe al equipo que alimenta en su desplazamiento durante el servicio. Por esta razón los conductores de la misma sección pueden estar constituidos por haces de hilos metálicos de distinto diámetro, según la mayor o menor flexibilidad exigida al conductor. La mayoría de las normas clasifica a los conductores desde él más rígido ( Clase 1), constituido por un solo alambre, al más flexible ( Clase 6) formado por haces de hilos extremadamente finos.


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Para secciones iguales o superiores a 10 mm2 suele utilizarse cuerdas compactadas que permiten obtener conductores de inferiores dimensiones. Figura No.5 Figura No.5 Conductor cuerda Redonda compacta

Conductor cuerda redonda

3.1.1.3 Aislantes.-

Un material

aislante es aquel que, debido a que los electrones de sus

átomos están fuertemente unidos a sus núcleos, prácticamente no permite sus desplazamientos y, ende, el paso de la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de tensión entre dos puntos del mismo. En estos materiales para conseguir una determinada corriente seria necesario aplicar una tensión muchísimo mas elevada que el conductor; ello no ocurre dado que se produce antes la perforación de la aislacion que el paso de una corriente eléctrica detectable. Se dice entonces que su resistividad es prácticamente infinita. Siendo los aislantes los que definen

las características básicas de los

conductores en relación con sus prestaciones, es donde el ingenio humano se ha desarrollado y lo sigue haciendo día a día. Una clasificación básica de los aislantes es la siguiente: a) Por su forma de aplicación:




Estratificados ( fajados)



Sólidos ( extruidos)

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Los aislantes estratificados, básicamente el papel, requieren, en los conductores de potencia, la impregnación con un aceite fluido o masa aislante migrante o no migrante para lograr una alta rigidez dieléctrica. Este aislante que cronológicamente fue el primero en aparecer, continua en vigencia especialmente en la trasmisión de altísima tensión ( 132,220,500 o 750 kV) por su gran confiabilidad, derivara precisamente de su estratificación. Los Aislantes Sólidos son normalmente compuestos del tipo termoplástico o termoestable ( reticulados) con distintas características, que fueron evolucionando a través del tiempo hasta nuestros días. Por las características y la calidad de los conductores para este estudio se eligió a la marca Pirelli por su desarrollo tecnología y confiabilidad en el mercado nacional. Los principales aislantes utilizados por esta línea son los siguientes: -

POLICLURURO DE VINILO ( PVC) : Material termoplástico utilizado masivamente por la mayoría de los conductores de uso domiciliario e industrial en baja tensión. Con el agregado de aditivos especiales en su formulación se logran variedades con resistencia a la propagación de incendio; reducida emisión de gases tóxicos y corrosivos. La temperatura de funcionamiento normal de este aislante es de 70 O C, los conductores en PVC responde a la norma IEC 502. -

POLIETILENO RETICULADO ( XLPE): Material termoestable ( una vez reticulado no se ablanda con el calor) presenta mejores características eléctricas y térmicas que el PVC por lo que se lo utiliza en la construcción de los conductores de baja, media, y alta tensión.


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La ausencia de halógenos en su composición que hace los gases, producto de su eventual combustión no sean corrosivos. Su termo estabilidad hace que puedan funcionar en forma permanente con temperaturas de 90 OC en los conductores y 250 OC durante 5 segundos en el caso de corto circuito. Los conductores aislados en XLPE responden a la norma IEC 502 para baja y media tensión. -

GOMA ETILEN-PROPILENICA: Material Termoestable con características comparables al XLPE pero más flexible. Su temperatura de funcionamiento es también de 90 OC y 250 OC durante 5 segundos para el caso de corto circuitos.

-

GOMAS AFUMEX: Materiales termoestables con excelentes características eléctricas y de gran flexibilidad con temperatura de funcionamiento de 90 OC para servicio continuo y 250 OC durante 5 segundos para corto circuito. Además a su composición emiten muy poco humo y cero de gases halogenados ( Tóxicos y Corrosivos) en caso de combustión es decir que es un material del tipo LOW SMOKE ZERO HALOHEN ( LOS).

3.1.1.4

PROTECCIONES : Las protecciones de los conductores pueden cumplir funciones eléctricas y/o mecánicas y se dividen en cuatro tipos diferentes:

o

Protecciones eléctricas: Se trata de delgadas capas de material sintético conductor que se coloca en los cables de aislacion seca de XLPE de tensión superior o igual a 3.3 kV y en los de EPR a partir de 6.6 kV. La capa inferior, colocada entre el conductor y el aislante tiene por objeto hacer perfectamente cilíndrico el campo eléctrico en contacto con el conductor, rellenando los huecos dejados por los alambres que constituyen las cuerdas. La capa externa

Cumple análoga función en la parte exterior de

aislamiento y se mantiene al potencial de tierra.


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31

o

Pantallas o blindajes: Son los elementos metálicos generalmente de cobre materializados en forma de cintas o alambres aplicados en forma helicoidal o cintas corrugadas que tienen como objeto proteger al conductor contra interferencias exteriores, darle forma cilíndrica al campo eléctrico, derivar a tierra una corriente de falla, etc. En el caso de los cables aislados con papel impregnado o de altísima tensión para uso enterrado, esta protección esta formada por una envoltura ( Vaina) continua y estanca de plomo o aluminio.

o

Protecciones mecánicas: Son las armaduras metálicas formadas por alambres o flejes de acero o aluminio (para conductores unipolares.

o

Vainas exteriores: la mayoría de los conductores poseen vainas exteriores que forman una barrera contra la humedad y las agresiones mecánicas externas.

Según la propiedad que se quiera resaltar estas vainas pueden ser de diferentes materiales. Así pueden ser de PVC ( Poli cloruro de Vinilo) para conductores de uso general y con el agregado de aditivos

especiales

adquiera características de resistencia a la propagación de incendio, al frió, a los hidrocarburos o de reducida emisión de gases tóxicos – corrosivos RETOS. También pueden ser de polietileno para conductores de uso enterrado que requieran una buena resistencia contra la humedad o de polietileno Cloro-sulfonado (Hypalon) cuando se requiera flexibilidad y resistencia a los aceites. Una buena resistencia mecánica se logra mediante el uso de polietileno reticulado o poliuretano y cuado se requiera a la vez flexibilidad y gran resistencia a las agresiones mecánicas se usa el policloropeno ( Neoprene) Existen además las vainas Afumex, que emiten muy poco humo y cero de gases halogenados ( toxico – Corrosivos) en caso de combustión, es decir un material del tipo low smoke – zero alojen.


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3.1.1.5 PARAMETROS CARATERISTICOS: a) Resistividad de un conductor.- Es la perdida de potencia que sufre una

corriente eléctrica en un amperio de intensidad al atravesar un conductor de longitud y sección unitaria. Se mide en Ω * mm2/km. Es una característica intrínseca del material, como podría ser la densidad, y depende de la pureza, estructura molecular y cristalina, así como de la temperatura. Al concepto inverso, esto es, la facilidad que presenta un material al paso de la corriente eléctrica se le denomina conductividad. La resistividad nominal a la temperatura de 20 oC es: •

Para el cobre de 17.241 Ω ∗ mm2/km

•

Para el aluminio 28.264 Ω ∗ mm2/km

b) Resistencia del conductor.-

Lo mismo que ocurre con el agua que

atraviesa una tubería al aumentar su longitud aumenta el rozamiento y se pierde la presión, y al aumentar su sección para el liquido con mayor facilidad, las perdidas que se producen cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica son directamente proporcionales a su longitud e inversamente proporcional a la sección, por lo que se calcula multiplicando la resistividad nominal, antes citada, por la longitud en km y se divide el producto por la sección en mm2. El resultado se expresa en ohm ( Ω ) y como antes, seria la potencia disipada en el conductor en forma de calor, al ser recorrido por una corriente de un amperio. En la practica, se especifican siempre a la temperatura de 20 oC y en corriente continua. Por consiguiente, es preciso referir la resistencia de las muestras a la citada temperatura de 20 oC y a la longitud de un Km. a través de las formulas correspondientes: Cobre: R 20 = R * 254.5 * 1000 234.5 + t

L (metros)

Aluminio: R 20 = R * 248.0 * 1000 228 + t


L (metros)

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c) Equivalencias eléctrica entre conductores de Cu y Al.- Se entiende por

secciones equivalentes las que admiten la misma intensidad de corriente ocasionando las mismas perdidas. Consecuentemente

existe una

proporcionalidad directa entre las resistividades y las secciones, ya que es preciso compensar con una mayor sección un mayor resistividad. Como la relación entre las resistividades del cobre y del aluminio 1.64 un conductor de aluminio será equivalente a otro de cobre si tiene una sección de 1.64 veces superior. 3.1.1.6. CRITERIOS PARA LA ELECCION DE UN CONDUCTOR.Para la elección de un conductor desde el punto de vista técnico, los datos a considerar son: o

Tensión nominal de la Red ( Un) o bien la tensión mas elevada de la red.

o

La duración máxima del eventual funcionamiento del sistema con una fase a tierra

o

La Potencia a transportar La longitud de la línea

o

Las condiciones de instalación.

o

Además de las características eléctricas solicitadas existen ciertos elementos a tener en cuenta en el momento de especificar un conductor entre ellos: a) Características constructivas.- Se pueden mencionar las siguientes

características:




Conductor desnudo: Alambres o cuerdas sin aislacion



Conductor Aislado: Alambres o cuerdas con aislacion



Conductor unipolar: Conductor aislado o con aislacion y vaina

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34



Conductor multipolar: Dos o más conductores aislados, reunidos y con una Viaña exterior.



Conductor Multiplexado: Dos o más conductores aislados dispuestos helicoidalmente ( sin Cubierta exterior)



Conductores Pre reunidos: Conductores multiplexados con un cordón de sustentación.

b) Se debe tener en cuenta que cuando se define una determinada sección en un conductor se esta hablando de: 

Una sección nominal ( Aproximada)



De una sección eléctrica y no de una sección geométrica.

La sección eléctrica queda definida por las normas, los equivalentes entre los conductores AWG y en mm2 se dan en los Anexos 2,3 c) Temperaturas.- Otro de los parámetros para definir un conductor son

las distintas temperaturas a las cuales puede funcionar el conductor en su operación, esto es:





temperatura máxima de servicio continuo ( Tc) temperatura máxima para sobrecargas ( Tsc)



temperatura máxima en corto circuitos ( Tcc)

Al definir estas temperaturas estamos definiendo el tipo de material que es factible utilizar para las aislaciones, en la tabla No.3 se hace un resumen de los niveles térmicos de los aislantes: MATERIAL PVC XLPE EPR


Tc Tsc 70 100 90 130 90 130 Tabla No.3 Nivel térmico para aislantes de conductores

Tcc 160 250 250

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3.1.1.7. Normas aplicables en nuestro medio.- Los conductores eléctricos en nuestro medio son normados por el IBNORCA ( Instituto Boliviano de Normalización y calidad) la NB – 306-79 que corresponden a la descripción de conductores eléctricos en general, la NB- 430-81 que corresponde a los métodos de ensayo para conductores eléctricos. En esta norma se hace la siguiente descripción de conductores eléctricos: -

ALAMBRE: Producto macizo cilindrico de metal estirado generalmente de forma cilíndrica y de seccion circular.

-

CONDUCTOR : Alambre o conjunto de alambres destinados a la conducción de Corriente eléctrica

-

CABLE: Reunión de conductores en forma de Haz, concéntrico, circular

de Cobre desnudos

compacto, desnudos o aislados. En la Norma Boliviana, se define un método de ensayo para conductores eléctricos de acuerdo a la NB- 431-81 que se resume en la siguientes aspectos. a) Muestreo.- ( Inspección y Recepción).- Local, que corresponde a los ensayos en

origen suministrados por el proveedor, la recepción de una muestra representativa del Lote, de un extremo libre del rollo, carreta o Bobina. b) Método de Verificación.- Mediante la determinación del Diámetro del instrumento

con las tolerancias establecidas por la siguiente relación: Diámetro Nominal

Tolerancia

Hasta 0.250 Inclusive

+ - 0.0025

> 0.250

+- 1%

tomando como referencia hasta 3 mediciones por rollo en 3 puntos Extremos y medio.


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c) Propiedades mecánicas.- Una probeta de conductor deberá ser colocado en la

mordaza y aplicar en forma gradual una carga de forma tal de no sobrepasar la velocidad de 250mm/ Min. Los Parámetros para su verificación son dados por NB430-81. La carga aplicada dependerá del tipo de Cobre a ser analizado

d) Propiedades Eléctricas.- Son efectuadas mediante un puente tipo Kevin o con

potenciómetro, la probeta debe ser mayor igual a 1 Ohm. La muestra a ser analizada debe cumplir con los siguientes parámetros. La muestra de ser uniforme +- 75% , resistencia no menor a 10 Micro Ohms, longitud de 30 cm, debe estar libre de oxido, fisuras y de defectos, no debe tener uniones. El procedimiento normalizado nos brinda una exactitud de 0.05 %. Con este procedimiento se determina la elongación por efecto del paso de corriente, se deben realizar algunos ajustes a temperatura de trabajo, que son dadas por la NB 430-81

e) Embalaje.-

El material en rollos, carretas, bobinas debe estar debidamente

protegidos para su correspondiente manejo y/o transporte. Todo el material debe tener los siguientes parametros para su identificación: 1) País de origen 2) Marca del material 3) Identificación del material 4) Numero de norma ( pais de origen) 5) Numero de orden de compra 6) Peso Bruto y peso neto 7) Numero de identificación de la unidad


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37

3.1.1.8. FORMAS DE INSTALACIÓN: Generalmente los conductores eléctricos son aptos para ser tendidos en bandejas, al aire libre o subterráneos directamente enterrados. Protegidos en trincheras o ductos. Especialmente indicados para instalaciones en grandes centros comerciales ( Shoppings, supermercados, etc), en multifamiliares, y empleos donde se requiera amplia maniobrabilidad y seguridad. Para la eficiente instalación de un conductor deben tomarse en cuenta los siguientes aspectos: a) Todos los conductores de un mismo circuito deben ser instalados en un mismo electroducto rígido. b) En un electroducto rígido no deben ser instalados mas de 9 conductores excepto en circuitos de señalización, o control.(Tabla No.4) c) Los conductores deben ser continuos entre caja y caja. d) Los conductores deben ser instalados una vez terminada la red de electroductos. e) Para el desplazamiento de los conductores dentro del electroducto se recomienda el uso de Guías ( Pasa conductor), acompañados de lubricantes que no perjudiquen el asilamiento del conductor


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38 CALIBRE O TAMANO COMECIAL

1/2.

3/4.

1

1.25

1.5

2

2.5

3

3.5

4

14 12 10 8

9 7 5 2

15 12 9 4

25 19 15 7

44 35 26 12

60 47 36 17

99 78 60 28

142 111 85 40

171 131 62

176 84

108

RHW Y RHH SIN CUBIERTA EXTERIOR THW

14 12 10 8

6 4 4 1

10 8 6 3

16 13 11 5

29 24 19 10

40 32 26 13

65 53 43 22

96 76 61 32

143 117 95 49

192 157 127 66

163 85

133

TW T THW RUH( 6 AL 2) RUW(6 AL 2) FEPB (6 AL 2) RHW Y RHH SIN

6 4 3 2 1 O OO

1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1

4 3 2 2 1 1 1

7 5 4 4 3 2 1

10 7 6 5 4 3 3

16 12 10 9 6 5 5

23 17 15 13 9 8 7

36 27 23 20 14 12 10

48 36 31 27 19 16 14

62 47 40 34 25 21 18

97 73 63 54 39 33 29

141 106 91 78 57 49 41

1

1 1 1

1 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 3 2 2 1 1 1 1 1 1

6 5 4 3 3 2 1 1 1 1

9 7 6 5 4 4 3 3 2 2

12 10 8 7 6 5 4 4 3 3

15 13 10 9 8 7 6 5 4 4

24 20 16 14 12 11 9 7 7 6

35 29 23 20 18 16 14 11 10 9

CONDUCTOR

EN

PULGADAS

5

6

CALIBRE O TAMANO DEL CONDUCTOR

LETRAS TIPO TW,T,RUH, RUUW, XHHW(14-18)

CUBIERTA EXTERIOR

AWG - MCM

OOO OOOO 250 300 350 400 500 600 700 750

THWN tN FEP (14 AL 2) FEPB(14-8)

14 12 10 8

13 10 6 3

24 18 11 5

39 29 18 9

69 51 32 16

94 70 44 22

154 114 73 36

164 104 51

160 79

106

136

PFA(14-4/0)

6

1

4

6

11

15

26

37

57

76

98

154

Z(14-4/0) XHHW (4 - 500 MCM)

4 3 2 1

1 1 1

2 1 1 1

4 3 3 1

7 6 5 3

9 8 7 5

16 13 11 8

22 19 16 12

35 29 25 18

47 39 33 25

60 51 43 32

94 80 67 50

137 116 97 72

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

3 2 1 1 1 1 1 1 1 1

4 3 3 2 1 1 1 1 1 1

7 6 5 4 3 3 2 1 1 1

10 8 7 6 4 4 3 3 2 1

15 13 11 9 7 6 5 5 4 3

21 17 14 12 10 8 7 6 5 4

27 22 18 15 12 11 9 8 7 5

42 35 29 24 20 17 15 13 11 9

61 51 42 35 28 24 21 19 16 13

9 1

1 1 13 1 1 1

1 1 21 1 1 1

1 1 30 1 1 1

3 2 47 3 3 2

4 3 63 4 4 3

5 4 81 5 5 4

8 7 128 9 7 7

11 11 185 13 11 10

O OO OOO OOOO 250 300 350 400 500 600

XHHW

700 750 6 600 700 750

1

3

5

TABLA No.4 IDICA EL NUMERO MAXIMO DE CONDUCTORES POR ELECTRODUCTO SEGÚN LA MEDIDA DEL CONDUCTOR CON AISLAMIENTO TERMOPLÁSTICO (ref. Tabla 1 cap. 9 Norma NEC)


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En la siguiente Tabla No.5 se resumen los tipos de instalación de los conductores eléctricos. (NB 777)

TABLA 5. Tipos de Instalación de conductores eléctricos REF. NB 777

En el Anexo 4 se observa una tabla de utilización con las caracteriscas de utilización de los conductores eléctricos (4), en el Anexo 5 se observan las aplicaciones típicas de los conductores residenciales e industriales (4) de la línea Pirelli (4)

Catalogo de general de productos de la línea Pirelli de procedencia Argentina


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40

En la tabla 6, 7 se hace un resumen para una correcta elección de Conductores eléctricos:

Especif. TEMP Máx. RH RHW T TW THW TFE TA SA FEP AVA XHHW THWN TN XTU XTMU NYA TAC

75 o C 75 o C 60 o C 60 o C 75 o C 250 o C 90 o C 125 o C 90 o C 110 o C 90 o C 75 oo C 90 C 90 o C 90 o C 70 o C 105 o C

APLICACION Lugares Secos Lugar seco y húmedo Lugares Secos Lugar seco y húmedo Lugar seco y húmedo Lugares Secos Cuadros de Distribución Usos especiales Lugares Secos Lugares Secos Lugares Secos Lugar húmedo o seco Lugar húmedo o seco Subterráneo o submarino Control y Fuerza Ambientes Secos Uso automotriz circuit. Ilum.

TIPO DE AISLACION Goma resistente al calor Goma resistente al calor y humedad Compuesto termoplástico Termoplástico resistente al calor y humedad Resis. Calor Humedad Retardante llama Politetrafluretileno Exitinguible Termoplastico + asbesto Silicón Flurionato Etileno Propilico Asbesto impregnado y cinta Polímero Sintético estable Cloruro de Polivinilo retard. Llama rayos Solares Cloruro de Polivinilo retard. Llama rayos Solares Tipo XLPE con cubierta PVC retardante ala llama Tipo XLPE PVC retardante a la llama Cloruro de Polivinilo retard. Llama rayos Solares

Nivel de Aislacion < 1000 V < 1000 V < 1000 V 600 V < 1000 V < 1000 V < 1000 V < 1000 V < 1000 V < 1000 V < 1000 V 600 V 600 V 600 V 600 V 1000V 300 V

Tabla 6. TIPOS DE AISLACION , TEMPERATURA DE SERVICIO Y APLICACIÓN DE CONDUCTORES

Nota: ver anexos 15 – Aplicación y Aislamiento de los conductores, Ref. Norma NEC, tabla 310-13

Normas Aplicables VDE 0250 Tensión de servicio 300 V THW, 3 Tipo de aislacion Temp. máxima de servicio 75o C , De Condiciones de instalación Tipo de Conductor Cable Cobre Tipo de material De acuerdo Color de Aislacion Dado por Longitud de Empaque


NBR 6148 IEEE383/74 600 V 750 V TW,XLPE Etc, ver 90 o C 125 o C Acuerdo A tabla 6 Alambre Aluminio

ASTM B3 - B8 1000 V Tabla 3

A dise o proveedor 

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Tabla 7. NORMAS APLICABLES Y ASPECTOS TÉCNICOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONDUCTOR.

3.1.1 BARRAS DE COBRE: Son elementos de conducción que por su importancia se constituyen en un accesorios imprescindible en una instalación domiciliaría e industrial, están constituidas en 99.99% de cobre electrolítico, lo que las hace en elementos altamente conductivos. Existen varios tipos de barras de cobre, de sección rectangular, sección circular, sección cuadrada, flexibles compuestas de varias barras delgadas que las hacen flexibles, dependiendo del tipo de aplicación

están

pueden

ser

pintadas o desnudas. Las barras que usualmente son usadas son las de sección rectangular, dependiendo esta de la capacidad de conducción. 3.1.2.1. Formas de elección.- Habrá que tomar en cuenta los siguientes parámetros:



Capacidad de conducción (cálculos del proyecto)



Tipo de instalación



tensión del sistema




Numero de fases



Espacio físico ( caja de distribución)



Tipo de terminales

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A continuación se presenta una tabla No.8 para elección adecuada de este tipo de barras, conociendo la corriente se determina la sección de barra. Por ejemplo: se tiene una corriente de 250 A , por lo tanto en la tabla se aproximara al inmediato superior que corresponde a una barra de cobre de 270A y una sección de 80.64mm2 ( barra de 1” x ¼”) TABLA No.8 Barras de cobre (NORMA VDE)


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3.1.3.

CONECTORES Y TERMINALES: Son elementos de conducción que generalmente son utilizados para conexión de los conductores a las barras, conductores a los termomagnéticos, realizar empalmes conductorconductor, conductor-jabalina, los tipos mas utilizados son los siguientes: 3.1.3.1.Conector

Perno

Partido: Tipo de conector que esta constituido por un perno

partido,

generalmente

constituido de Cu o de Cu estañado, su aplicación esta en los empalmes de conductorconductor ( Cu – Cu o Al – Cu) o para conductor jabalina, sus detalles constructivos son mostrados en la tabla No.9. TABLA 9: CONECTOR PERNO PARTIDO REF: CATALOGO DE PRODUCTOS MAGNET- BRASIL

3.1.3.2. Terminal de presión tipo TE.- Tipo de terminal que generalmente es utilizada para realizar las conexiones de los conductores a las barras de cobre o para conductor a termonagnetico, generalmente son construidas de latón forjado, su estructura básica de funcionalidad esta basado en la presión que ejerce mediante una tuerca en la parte superior de la terminal, existen varios tipos de estas terminales, de 1 hueco, 2 huecos, hasta 4 huecos, la aplicación varia para cada tipo de instalación, para el presente estudio solo


se

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analizara el caso mas comercial como es del tipo de un solo hueco, como se muestra en la tabla No.10. TABLA 10: TERMINAL DE PRESION TE (CAT. GRAL DE PRODUCTOS MAGNET)

3.1.3.3. Terminales de Cu. Estañado ( de Presión).- Este tipo de terminal es utilizado usualmente para las conexiones conductor-barra, conductor-termomagnético, o conductor-estructura o masa física ( para sistemas de Puesta a tierra), a diferencia del anterior caso esta solo puede ser aplicada mediante un alicate de compresión, el cual comprime a la terminal al conductor, en algunos casos este tipo de terminales es soldada al conductor con estaño, con todas los problemas que existen como perdida de la aislacion del conductor, etc. De manera similar que el anterior caso estas existen en varios tipos nuestro estudio esta localizado solo en las de 1 y 2 huecos, sus características constructivas son mostradas en la tabla No.11.

TABLA 11: TERMINALES DE COMPRESION Cu ESTANADO REF. CAT. DE PRODUCTOS MAGNET – BRASIL


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3.1.3.4. Terminales Aisladas.-

Terminales para conductores, Construidas

generalmente de Cu estañado, revestidas por un material aislante generalmente PVC, son Fabricadas en colores, los cuales diferencian el calibre del conductor a ser utilizado, la aplicación que se les da es de generalmente para conductores en circuitos de control, este tipo de terminales deben utilizarse generalmente con alicate de compresión adecuado, en la tabla No.12 se muestran los tipos de terminales mas usuales.

TABLA No.12: TERMINALES AISLADAS REF: CAT. GRAL. DE PRODUCTOS MAGNET-BRASIL.

3.1.3.5. Accesorios complementarios.- Con el fin de garantizar una buena instalación eléctrica existen una serie de aditamentos y herramientas que son utilizadas para las terminales como son las alicates de compresión, (tabla No.13) para terminales hasta 1000 MCM, adicionalmente puede ser utilizada un compuesto antioxidante (tabla No.14) para las terminales Cu estañado y para los conectores perno partido, los cuales haces que se eviten problemas de malos contactos o perdida de conductividad por Oxido. 3.1.3.6 CRITERIOS PARA LA ELECCION DE UN TERMINAL.- Deberán tomarse en cuenta los siguientes criterios. -

dimensión de conductor

-

tipo de aplicación


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-

condiciones de instalación.

TABLA 13: ALICATES DE COMPRESION MARCA MAGNET ( REFERENCIA BURNY) REF: CAT. GRAL. DE PRODUCTOS MAGNET – BRASIL

TABLA 14: COMPUESTO ANTIOXIDANTE MAGNETROX REF: CATALOGO DE PRODUCTOS MAGNET – BRASIL

En

la tabla 15 se hace un resumen de los aspectos mencionados anteriormente.

TIPO DE CONCETOR/TERMINAL CONECTOR PERNO PARTIDO TERMINAL TIPO TE TERMINAL COBRE ESTANADO TERMINAL AISLADA

MATERIAL BRONCE LATONADO , ESTANADO

COBRE ESTANADO

APLICACIÓN EMPALME CONDUCTOR CONDUCTOR TERMINAL CONDUCTOR BARRA CONDUCTOR TERMICO TERMINAL CONDUCTOR BARRA

COBRE ELECTROLITICO ESTANADO

CONDUCTOR TERMICO CIRCUITOS DE CONTROL

LATON FORJADO

TABLA 15.CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONECTOR/TERMINAL


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3.2

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y MANIOBRA

3.2.1 Seccionadores con fusible.- Son elementos de protección que por su sencillez y fácil instalación constituyo en elemento de protección mas usado en nuestro medio, esta construido generalmente por una base de porcelana o de otro tipo de material aislante, en la cual se adosan elementos de bronce o cobre que son accionados manualmente, a través de una palanca, para la protección se utilizan Fusible tipo lamina, o con plomo, los cuales son fácilmente identificados en la placa del seccionador. Estos elementos de protección son construidos desde 10 A hasta 500A con una tensión de accionamiento de 250 V, en 2 y 3 polos, generalmente se encuentran en el mercado. Habrá que mencionar que existen también seccionadores que no tienen la parte de protección, y su aplicación es solamente de abrir o cerrar un circuito en forma manual. Dentro de este grupo de elementos de protección y maniobra existen también los SECCIONADORES INVERSORES (Palanca

Inversora) que tiene como

función en transferencia carga de un circuito a otro de forma manual, como por ejemplo transferir carga de la red de Electropaz a un Grupo Electrógeno de manera manual, también existen otro tipo de aplicaciones como por ejemplo el arranque manual estrella – triangulo para un motor eléctrico, básicamente tiene las mismas características constructivas que un seccionador con fusibles. 3.2.1.1 CRITERIOS PARA LA ELECCION DE UN SECCIONADOR CON FUSIBLE.- Se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos técnicos para la correcta especificación de este elemento:


•

Nivel de tensión

•

Numero de polos

•

Corriente Calculada de la carga.

•

Tipo de Aplicación

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En el Anexo 6 se observan los tipos de seccionador normalmente encontrados en el mercado local. Por ejemplo una palanca tiene las siguientes características: 2P60A 250V Esta especificación se refiere a un seccionador de 2 Polos ( Palanca Monofásica), para una corriente de 60 A, y un nivel de tensión de 250 V. 3.2.2 INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS.- Los elementos que combinan las características de protección y maniobra pueden ser del tipo térmicos, magnéticos o termo magnéticos. -

Los protectores

magnéticos

se utilizan para los cortes rápidos y están

constituidos por una bobina con un núcleo de hierro que acciona un interruptor de la instalación que recibe una sobre intensidad.

-

Los protectores térmicos se emplean para cortes lentos y están constituidos por dos metales con distinto coeficiente de dilatación, soldados entre ellos en toda su superficie, que por efecto Joule sufren una curvatura que produce la desconexión de la instalación.

-

Los interruptores AUTOMÁTICOS TERMOMAGNETICOS ( 2) son los de empleo común; son una combinación de las protecciones magnéticas con las térmicas, actuando ante cualquiera de los casos que se presenten la ventaja de este tipo de dispositivo es la facilidad de reposición del servicio y que evita un posible empleo de los fusible improvisados en caso de tener que reponerlos.

(5) MANUAL DE INSTALACIONES ELECTRICAS PIRELLI - 1998


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En el desarrollo del trabajo se distinguirán en dos grandes grupos como son los interruptores termo magnéticos tipo Molden Case, o caja moldeada, también denominados en nuestro medio como, TERMOMAGNETICOS, BREAKER, DISYUNTOR, ETC., y los interruptores termomagnéticos tipo RIEL DIN.

3.2.2.1. Interruptores termo magnéticos tipo Molden Case.- Son elementos de protección, que están constituidos por una parte magnética, para disparos en cortocircuito y una parte termina para disparos con sobre intensidad, estos elementos se utilizan aguas arriba de una instalación eléctrica, esto quiere decir que son utilizados en las cabeceras de los circuitos a ser protegidos, para tener una mejor concepción de las aplicaciones de estos elementos habrá que tomar en cuenta los siguientes conceptos técnicos: -

Selectividad de las protecciones.- La selectividad en las protecciones es un elemento esencial que debe ser tomado en consideración desde el momento de la concepción de una instalación en baja tensión, con el fin de garantizar a los utilizadores la mejor disponibilidad de la energía.

La selectividad es importante en todas las instalaciones para el confort de los usuarios pero solo se encuentra fundamentalmente en las instalaciones que alimentan los procesos industriales de fabricación. Una instalación NO selectiva esta expuesta a riesgos de diversa gravedad: o

imperativos de producción no respetados

o

rotura de fabricación con: 



perdida de producción o de producto terminado riesgo de avería en las herramientas de producción dentro de procesos continuos.

o

obligación de volver a realizar los procesos de arranque para cada una de las maquinas herramientas como consecuencia de una perdida de alimentación general.


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o

Paro de los motores de seguridad tales como bombas de lubricación, extractores de humo, etc.

¿ Que es selectividad? Es la coordinación de dispositivos de corte automático para que un defecto producido en un punto cualquiera de la red, sea eliminado por el interruptor automático colocado inmediatamente aguas arriba del defecto, y solo por el. Para todos los valores del defecto desde la sobrecarga hasta el corto circuito franco, si D2 abre y si D1 permanece cerrado. ( Figura No.6 ) La selectividad es parcial si la condición frontal solo se cumple para un valor de intensidad de corto circuito inferior a la intensidad de corto circuito máxima . A este valor se llama limite de selectividad. D1

D2

-

Figura No.6 ( ejemplo de selectividad)

Técnicas de Selectividad.- Las técnicas de selectividad están basadas en la utilización de dos parámetros de funcionamiento de los aparatos: 

Valor de la corriente de disparo

Im (Selectividad

Amperometrica) 

El tiempo de disparo Td (Selectividad Cronométrica)



Función de la energía que para por el interruptor de aguas abajo( Selectividad energética)

Sin embargo el avance de las técnicas de disparo y la tecnología de los materiales posibilitaron realizar estos nuevos conceptos de selectividad. En el siguiente grafico se hace una descripción practica de los tipos de selectividad en función de sus curvas de disparo.


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Para este análisis se toma como ejemplo los termo magnéticos marca MERLÍN GERIN tipo NS 100 y NS 250 que corresponden a 100 A , 250 A respectivamente. Protección contra sobrecargas: SELECTIVIDAD AMPERIMETRICA. La Protección es selectiva si la relación entre los umbrales de regulación es superior a 1.6 ( en el caso de los dos interruptores automáticos de distribución).

Protección contra los corto circuitos débiles: SELECTIVIDAD CRONOMÉTRICA. El disparo del aparato de aguas arriba esta ligeramente temporizado; el disparo del aparato de agua abajo es mas rápido . La protección es selectiva si la relación entre los dos umbrales de protección contra los corto circuitos es superior a 1.5.

Protección contra los corto circuitos elevados: SELECTIVIDAD ENERGÉTICA. Este principio combina el poder de limitación excepcional del equipo y el accionamiento reflejo, sensible a la energía disipada por el corto circuito en el aparato. Cuando un corto circuito es elevado, si es visto por los dos aparatos, el aparato de aguas abajo lo limita muy fuertemente. La energía disipada en el aparato de agua arriba es insuficiente para provocar su disparo: Hay selectividad para cualquier valor de corto circuito. La protección es selectiva si la relación entre los dos calibres de los interruptores automáticos es superior a 2.

Capacidad de ruptura.- Prácticamente sin excepción el nivel de corto circuito de una instalación en los bornes del interruptor son superados los 300 A., debido a la impedancia propia del transformador y de los elementos de


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conexión entre la fuente y el interruptor. Si el nivel corto circuito excede la capacidad de interrupción del interruptor, pueden colocarse fusibles como protección de respaldo. -

Influencia de la temperatura ambiente.- El Disipador de sobre intensidad (bimetal) esta ajustado para una temperatura ambiente de 20 o C +/- 5 o C. Por lo que temperaturas elevadas obligan a una corrección de la carga según los gráficos o tablas respectivas.

-

Datos Constructivos.- Generalmente los interruptores termo magnéticos están dotados de un sistema de sujeción ( perno o Riel Din) son utilizables para temperaturas ambiente de hasta 50 o C y con conductores hasta 1000 MCM .

CRITERIOS PARA ELECCIÓN DE TERMOMAGNETICO: selección

del interruptor

Para la

se deben considerar los siguientes parámetros

característicos: -

tensión nominal del circuito

-

cantidad de polos

-

Corriente nominal, este valor no debe exceder en mas de un 25% de la corriente de carga nominal.

-

Valor de la corriente de corto circuito.

-

Tipo de aplicación.

En el Anexo 7 se observan las características de los termo magnéticos tipo molden case marca ABB. En la tabla No. 16-A se resumen los aspectos anteriormente observados. 3.2.2.2.- INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS TIPO RIEL DIN: Debido a su función de protección contra sobre cargas y corto circuitos, los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y seguro de las instalaciones.


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Las normas nacionales e internacionales establecen los requisitos indispensables que estos interruptores tienen que poseer, para cumplir con este requisito el fabricante gracias a su experiencia, debe desarrollar de manera correcta las diferentes características del interruptor para que sea verdaderamente fiable. Para ello, habrá que tomar en cuenta las características técnicas y de instalación a saber: -

las curvas de intervención ( B, C, D, K, Z) adecuadas a las diferentes capacidades térmicas de los conductores.

-

La aptitud de limitar la energía especifica pasante

aguas debajo de los

interruptores en caso de corto circuito, para evitar que los conductores y aparatos se dañen; -

La limitación de la corriente de pico Ip al valor asignado de cortocircuito;

-

el valor asignado de la corriente; el poder de corte, referido a la norma para el correspondiente campo de aplicación;

-

la gama completa de elementos auxiliares (contactos auxiliares, contactos de señalización, bobinas de apertura a emisión de corriente, bobinas mínima tensión, enclavamientos mecánicos, etc)

-

garantizar un numero elevado de operaciones

-

resistencia adecuada a los golpes y vibraciones; a criterios de protección adecuados ( tropicalizacion) que contemplen las condiciones ambientales mas adversas en las que se pueden aplicar los aparatos.

CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS.-Los interruptores termo magnéticos generalmente se caracterizan por una concepción tecnológica que comporta una elevada miniaturización de los aparatos, que hace que sean mas simples y rápidas las operaciones de instalación y cableado, simplifican el mantenimiento. Casi la totalidad de los termomagnéticos tipo riel din, se caracterizan desde el punto de vista de construcción por las siguientes características principales:


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a) carcasa autoexinglible.- Grado de extinción V0 con un espesor de 1,6 mm, atoxicidad y no opacidad de los humos al nivel mas elevado, como previsto por las normas sobre los conductores eléctricos .(1) b) cámara de extinción.- La cámara de extinción se constituye en la parte importante del termo magnéticos ya esta soporta el arco formado en el momento de la apertura frente a una falla, constituido por varias celdas metálicas que hacen que el arco se fragmente. (3) c) Elemento bimetalico.- Destinado a soportar la carga térmica, constituido por dos elementos metales con diferente coeficiente de dilatación, se accionara en el caso de sobrecargas al termo magnético.(9). d) Bobina electromagnética.- Constituida por una bobina y un núcleo, accionara el termo magnético en caso de un corto circuito.(4) e) Bornes.- Generalmente para conductores hasta 25 mm2 ( 4 AWG) en algunas de las marcas estas pueden ser para barras y conductores.

CURVAS DE INTERVENCIÓN.- Los termo magnéticos tipo riel din se caracterizan por las curvas de intervención de las cuales se hace la siguiente clasificación: -

CURVA B.- Aplicables a circuitos donde las corrientes de corto circuito son bajas ( generadores, grandes longitudes de conductor) los disparadores magnéticos actúan entre 3 y 5 In

-

CURVA C.- Aplicables para circuitos con cargas clásicas ( iluminación, tomas, fuerza), los disparadores magnéticos actúan entre 5 y 10 In.


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-

CURVA D.- Aplicables a circuitos de alta corriente ( transformadores, motores), los disparadores magnéticos actúan entre 10 y 14 In, su cierre brusco permite resistir mejor a las corrientes elevadas de algunos circuitos.

CRITERIOS PARA ELECCIÓN DE UN TERMOMAGNETICO TIPO RIEL DIN: Para la selección del interruptor se deben considerar los siguientes parámetros característicos: -

tensión nominal del circuito

-

cantidad de polos

-

Corriente nominal.

-

Valor de la corriente de corto circuito.

-

Tipo de aplicación.

En la tabla No.16-B se hace un resumen de los aspectos anteriormente mencionados TABLA No.16-B DE ELECCION TERMOMAGNETICOS TIPO RIEL DIN

NORMAS APLICABLES Corriente Nominal ( Normalizada) Tensión Nominal Tensión mínima

IEC 898 IEC 947 6 KA 10 KA 2,4,6,10, 20,25,32, 16 , 40, 50,63 230 / 400 V

de

funcionamiento Maniobras eléctricas Maniobras Mecánicas Bornes

12 CA 12 CC 10000 20000 para hasta 4 awg conductores

Polos

1P,2P,3P

Tabla No.16-A : Elección de termomagneticos tipo molden case NORMAS APLICABLES

IEC 60947-4

1….1600 A Corriente Nominal ( Normalizada) 690 V Tensión Nominal 3P Polos 6 - 8 KV Tensión asignada soportada a impulso tipo N Poderes de corte asignados (ver Anexo 7) Rele magnético regulable o electrónico Fijo Tipo de terminales Durabilidad mecánica No. de Maniobras / operaciones Hora 20000/120 Regulable o fijo

OPCION DE COMPREMENTARIOS


tipo S

tipo H

ACCESORIOS

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3.2.3. INTERRUPTORES DIFENCIALES: El interruptor diferencial es un dispositivo amperimetrico

de protección que interviene cuando la instalación

presenta una dispersión de corriente hacia tierra. Este aparato, sensible a la corriente homopolar efectúa de manera continua la suma vectorial de las corrientes de línea del sistema y, mientras esta suma es igual a cero, permite la alimentación eléctrica del servicio; cuando el resultado de la suma supera el valor preestablecido en función de la sensibilidad del aparato, interrumpe la instalación. La protección proporcionada por los interruptores diferenciales es de fundamental importancia en todas las aplicaciones comunes de instalaciones

civiles e

industriales. Los interruptores diferenciales y los dispositivos diferenciales adaptables son insensibles a las sobretensiones impulsivas de origen atmosféricos y de maniobra y, por lo tanto, no están sujetos a disparos intempestivos ( según las IEC 1008-1, IEC1009-1, e incluso con onda 8/20 us hasta 250 A según norma VDE 0432 T2) Según el tipo de aparatos se distinguen: o

diferenciales termo magnéticos compactos

o

dispositivos diferenciales adaptables

o

diferenciales puros ( sin protección termo magnética incorporada)

Interruptores diferenciales termo magnéticos.- Estos aparatos ofrecen al mismo tiempo, la función de protección de las personas contra las tensiones de contacto y las funciones termo magnéticas típicas de los interruptores automáticos (actuación debido a sobrecarga o cortocircuito). Estos aparatos son de tipo AC (sensibles a corrientes con onda sinusoidal). En particular estos equipos son miniaturizados y de estructura modular y se pueden montar en el din. Dispositivos diferenciales adaptables.- La normas IEC 1009 ha introducido la posibilidad de realizar interruptores diferenciales termo magnéticos mediante el ensamblado de un interruptor y un dispositivo ( Dispositivo diferencial adaptable), capaz de detectar las corrientes diferenciales y activar, consecuentemente, la apertura del termo magnético. El campo de aplicación de los dispositivos


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diferenciales adaptables es de la serie de interruptores termo magnéticos con los que se acoplan. En conformidad con la norma que establece que el dispositivo se puede ensamblar con un interruptor termo magnético solo una vez, los dispositivos diferenciales adaptables ( DDA) generalmente tienen un sello de antimanipulacion que se debe introducir en el orificio

correspondiente al termino de las operaciones

de

ensamblado; además, se suministran con elementos de acople especiales y con pernos perfilados que impiden el ensamblado incorrecto

entre los elementos

cuando la corriente nominal del dispositivo es inferior a la del interruptor termo magnético. Interruptores diferenciales sin protección termo magnética.- Los interruptores diferenciales son protección termo magnética únicamente son sensibles a la corriente de defecto a tierra. No se detectan, en limites anchos, corrientes de sobrecarga ni de corto circuito. Se utilizan junto a un interruptor o a un fusible que los proteja

contra las solicitaciones térmicas y dinámicas de las posibles

sobrecorrientes, cuando esta ultima asume valores que pueden dañarlos. Figura No.7 Aspectos

Constructivos.-

Los

interruptores diferenciales están compuestos esencialmente por un transformador toroidal de intensidad, el disparador y el órgano de maniobra. Los conductores necesarios para el paso de la corriente incluyendo el neutro, pasan a través del transformador ( Figura No.7), al producirse un contacto casual a través de una persona se produce una descarga que genera de manera instantánea un desequilibrio entre las intensidades de entrada y salida. Ese desequilibrio, constituido por una pequeña diferencia


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de intensidad que queda libre, es el que pone en accionamiento un circuito auxiliar que actuara desconectando el interruptor. CRITERIOS PARA ELECCIÓN DE UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL.Los interruptores diferenciales para uso en instalaciones domiciliarias, e industriales, deben poseer un mecanismo automático que cuando la corriente de fuga exceda un valor de 30 mA en 0.03S, este actué inmediatamente, deben cumplir con las normas IEC 1008. para su elección habrá que tomar en cuenta los siguientes aspectos: o

tensión del sistema

o

Tipo de Aplicación

o

Circuito a proteger

o

Corriente nominal

o

Sensibilidad Nominal (Corriente de fuga)

o

Existencia de Neutro

o

Poder de corte

o

Curva de intervención

Sus características son resumidas en la Tabla No.17.

Corriente Nominal ( Normalizada) 16 ,25, 40 63,125 tensión mínima operación 110 V tensión máxima de operación 230 V 400 V Poder de corte IEC 1009 IEC 947.2 Maniobras eléctricas 10000 Maniobras mecánicas 20000 Polos 1P + N 2P , 3P Sensibilidad nominal mmA 0.03 0.3

4P 0.5 1 Amp

2 Amp.

Tabla No.17: Aspectos técnicos para la selección de interruptores diferenciales


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3.2.4. CONTACTORES.- La energía eléctrica, puesta a disposición de industriales o de particulares a través de una red de distribución, no puede estar conectada permanentemente a un conjunto de receptores. Es pues necesario emplear sistemas de conmutación de potencia que permitan el transporte o la interrupción de la energía eléctrica procedente de la red, hacia los receptores. Estos son los interruptores, disyuntores y sobre todo los contactores que, aseguran esta función llamada “mando a distancia”. En la mayoría de los casos, para facilitar la utilizacion asi como el trabajo del operador que se encuentra a menudo alejado de los órganos de conmutación de potencia, es preciso recurrir al mando a distancia. El cambio se realiza a través de un sistema motor, accionado por auxiliares de, de mando ( pulsadores por ejemplo), que sustituye la acción manual del operador. El contactor, gracias a su electroimán tiene la función de mando o de control a distancia. Esta ultima implica a menudo un informe de la acción realizada, bien por visualización con ayuda de un piloto luminoso o por mando automático de un segundo aparato. Los circuitos eléctricos complementarios llamados “ circuitos de mando automático” están realizados con la ayuda de contactos incorporados en el contactor. Aspectos Constructivos.- el contactor es un aparato accionado por un electroimán, cuando la bobina del electroimán es alimentada , el contactor se cierra , estableciendo a través de los polos, el circuito entre la red de alimentación y el receptor ( Carga).La parte móvil del electroimán que mueve a los contactos móviles de los polos y de los contactos auxiliares , o en determinados casos el dispositivo de mando en estos últimos se desplaza: o

por rotación

o

por translación, deslizándose paralelamente a las partes fijas.

o

Por movimiento combinado de ambos.

El momento en que la bobina deja de ser alimentada el contactor se abre bajo los efectos: o

de los resortes de presión de los polos,


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o

del resorte de retorno de la armadura móvil,

o

y para determinados aparatos, de la gravedad ( la parte móvil tiende naturalmente a su posición de origen).

Duración y clase de servicio de los contactores.- Con relación a la vida útil de los contactores se distinguen, la duración mecánica y la duración eléctrica. La duración mecánica esta referida al numero de maniobras

( Conexión y

desconexión) que puede efectuar un contactor sin carga alguna en los contactos. La duracion eléctrica es el numero de maniobras ( Conexión y desconexión) que puede efectuar al contactor con carga, como es de suponer la duración eléctrica de un contactor es inferior a la duración mecánica. La duración eléctrica depende del tipo de carga del contactor y de la categoría de servicio, pero, en ambos casos el contactor debe tener una vida útil sin reposición de sus partes dadas por la relacion1/20 del numero de maniobras correspondiente a la duración mecánica del contactor. Los tipos de servicio al que esta sujeto un contactor son las siguientes: a) Servicio permanente.-

El Contactor permanece conectado

sin

interrupción en el tiempo indefinido, con la corriente de servicio del mismo b) Servicio temporal.- Los contactos del contactor permanecen cerrados ( con la corriente nominal ) durante un tiempo predeterminado, según la norma VDE se consideran un servicio temporal de 10,30,60 y 90 minutos. c) Servicio intermitente.- Este servicio presenta periodos de trabajo y de reposo de duración constante y definida, es decir con ciclos de trabajo, iguales, con tiempos de conexión y desconexión con corriente nominal. Para la clasificación de los contactores dentro del servicio intermitente según el numero de maniobras a efectuar por horas se establecen: CLASE 0: Numero de maniobras por hora <6 CLASE I: Numero de maniobras por hora < 30 CLASE II: Numero de maiobras por hora < 150 CLASE III: Numero de maniobras por hora < 600 CLASE IV: Numero de maniobras por hora < 1200


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Categorías de servicio para corriente alterna.- Para contactores de corriente alterna se han definido 4 categoría de servicio, denominadas respectivamente AC1, AC2, AC3, AC4, cuyas características se define a continuación: 1.- Categoría de servicio AC1. Comprenden los contactores previstos para los siguientes tipos de funcionamiento: o

Funcionamiento normal: Conexión desconexión con corriente nominal del equipo receptor:

o

Funcionamiento ocasional: Conexión y desconexión a 1.5 veces la intensidad nominal del equipo receptor.

o

Aplicaciones: Se consideran en general cargas puramente resistivas o débilmente inductivas, por ejemplo, Hornos de resistencia, calefacción eléctrica, maquina de soldadura, embragues electromagnéticos, válvulas electromagnéticas, etc.

2.- Categoría de funcionamiento AC2. Comprenden los contactores previstos para las siguientes condiciones de funcionamiento: o

Funcionamiento normal: Se distinguen dos sub categorías: a) Conexión a 2.5 veces la intensidad nominal del aparato receptor y desconexión a la intensidad nominal del mismo. b) Conexión y desconexión a 2.5 veces la intensidad nominal del aparato receptor.

o

Funcionamiento Ocasional: Conexión y desconexión a 4 veces la intensidad nominal del aparato

o

Aplicaciones: Mando de motores asíncronos de rotor bobinado. Cuando las conexiones se realizan a motor funcionando, se utilizan contactores para la subcategoría de servicio AC2 ya que en este caso, las puntas de corriente son menos importantes, cuando las conexiones se realizan a motor bloqueado y si existen inversiones bruscas

(frenado a

contracorriente) o desconexiones durante el arranque, deben emplearse


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contactores de la subcategoría de servicio AC2 por que en estos casos las puntas de corriente son elevadas. Ejemplos, mezcladoras, centrifugadoras, trituradoras , maquinas para construcción, maquinas de manutención y transporte de un solo sentido de marcha,(subcategoría de servicio AC2), grandes maquinas herramientas

laminadoras de

maquinas de mantención, transporte y elevación ( Sub categoría de servicio AC2). También se pueden incluir como aplicaciones típicas de esta categoría de servicio todas aquellas en las que la corriente en arranque de servicio es superior a la nominal mientras que la desconexión se efectúa a la corriente nominal, y dentro, naturalmente de los limites para los funcionamientos normal y ocasional. Ejemplos, instalaciones de alumbrado, alimentación de electroimanes, mando de embragues electromagnéticos. 3.- Categoría de servicio AC3: Comprenden los contactores previstos para las condiciones de funcionamiento que se indican a continuación: o

Funcionamiento Normal: Conexión a 6 veces la intensidad nominal del aparato receptor y desconexión a intensidad nominal de dicho aparato. o

Funcionamiento ocasional: Conexión a 10 veces la intensidad nominal , y si esta es inferior o igual a 100 A y a 8 veces si es mayor de 100 A. desconexión a 8 veces la intensidad nominal si esta es inferior o igual a 100 A y a 6 veces si es mayor de 100 A.

o

Aplicaciones: Mando de motores asíncronos de rotor en corto circuito, simple que la desconexión se realice a motor girando nunca a motor bloqueado, es decir a condiciones normales de desconexión. Tampoco son admisibles las inversiones bruscas de corriente, ni el mando por impulsos. En todos casos citados las puntas de corriente podrían resultar demasiado elevadas , como ejemplos de aplicación se pueden citar los


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siguientes: maquinas y herramientas de un solo sentido de marcha o de dos sentidos en la inversión de marcha se hace previo paro de la maquina ;instalaciones de aire acondicionado, compresores, bombas

y

ventiladores, maquinas de manutención, transporte y elevación. 4.- Categoría de servicio AC4.- Comprenden los contactores que están previstos para las siguientes condiciones de funcionamiento: -

Funcionamiento normal: Conexión y desconexión a 12 veces la intensidad nominal del aparato del aparato receptor.

-

Funcionamiento Ocasional: Conexión a 12 veces la intensidad nominal si esta es inferior o igual a 100 A y a 10 veces si es mayor a 100 A .desconexión a 10 veces la intensidad nominal si esta es inferior o igual a 100 A y a 8 veces si es superior a 100 A.

-

Aplicaciones: Mando de motores asíncronos con rotor en corto circuito si durante su funcionamiento se ha de prever desconexiones en el arranque, desconexiones con motor bloqueado, inversiones bruscas de sentido de marcha, mando por impulsos, es decir todas aquellas aplicaciones donde las condiciones de trabajo son muy duras .Como por ejemplo, maquinas y herramientas, laminadores, palas cargadoras, trituradoras, maquinas para construcciones, prensas, etc. CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE UN CONTACTOR.- Cuando se trata de elegir el contactor mas apropiado para una aplicación determinada, deben seguirse los siguientes pasos: o

Considerar la naturaleza del circuito

o

Determinar la clase de servicio (permanente, temporal, intermitente)

o

Corriente del circuito

o

Tensión de servicio ( de la red)

o

Tensión de Maniobra ( bobina del contactor)

o

o

Numero de contactos ( Circuito de control) Temperatura de operacion


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En la tabla No. 18 se resumen los aspectos técnicos mencionados para su elección: Tabla No.18 Aspectos técnicos para elección de contactores CATEGORIA DE UTILIZACIÓN

AC1

AC2

AC3

AC4

TENSION DE EMPLEO TENSION DE BOBINA AC TENSIÓN DE BOBINA DC NUMERO DE POLOS FRECUENCIA DEL SISTEMA TIPO DE SERVICIO

1.5 In 110 V 24V 24DC 3 50 Hz CLASE 0

2.5 In 230 V 48 V 48 VDC 4

10 In 380 V 110V 110 VDC

12 In 440 V 230V

380V

CLASE IV

INDICE DE PROTECCION IP

CLASE II

CLASE III

<6 <30 MANIOBRAS/Hr MANIOBRAS/Hr

CLASE I

<150 MANIOBRAS/Hr

<600 <1200 MANIOBRAS/Hr MANIOBRAS/Hr

21

55

65

depósitos perjudiciales de agua, chorro de agua en todas las direcciones

protección total de polvo, chorro de agua en todas las direcciones

54

cuerpos sólidos depósitos de sólidos >12mm,caídas peerjudiciales, verticales de agua proyección de agua en todas las direcciones

En los Anexos 8 se observan catálogos de elección de contactores de diferentes marcas APLICACIONES TIPICAS DE LOS CONTACTORES: 1.- Arranque directo de Motores.- Para la elección de es sistema deberá tomarse en cuenta que en el arranque el motor toma una corriente mayor a la normal produciendo perturbaciones en la red de distribución, como caída de tensión ( Notables en los elementos de iluminación) y pueden afectar el funcionamiento de otros elementos conectados a la misma. Un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se aplica directamente la tensión ala que debe trabajar. La Figura No.8 muestra el esquema típico de arranque directo de un motor.

La intensidad de corriente durante la fase arranque puede estar entre 6 a 8 veces la corriente nominal del motor.


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La ventaja mas importante de este tipo de arranque es el elevado par de arranque; 1.5 veces el nominal. Cuando se igualan el par motor y el par resistente, la velocidad del motor se estabiliza y con ella la intensidad absorbida por el motor. La ventaja mas importante con la aplicación de un contactor es el efectuar el mando a distancia , facilitar el accionamiento y diseño del dispositivo de control por trabajar con intensidades reducidas. 2. Arranque con tensión reducida.- Este tipo de procedimiento consiste en producir en los arrollamientos del motor en el momento del arranque una tensión menor a la nominal. Al reducirse la tensión se reduce proporcionalmente la corriente , la intensidad del campo magnético y la cupla motriz. Entre los dispositivos de arranque a tensión reducida mas utilizados podemos mencionar a los siguientes:

a) Arrancador estrella triangulo: Es tipo mas empleado en el arranque a tensión reducida por su construcción simple, su precio reducido y su confiabilidad. Este procedimiento consiste en permutar las conexiones de los arrollamientos en los motores trifásicos. Tomaremos el caso de un motor trifásico 3x380 V, primero se conectan en estrella, o sea que reciben la tensión de fase de 220V , y luego se conecta en triangulo a la tensión de 380 V, es decir que la tensión que la tensión durante el arranque se reduce 1.73 veces. La permutación se hace en forma automática luego de que el motor alcanza determinada velocidad. En la figura No.9 se observa un esquema tipo de un arranque estrella triangulo coordinada con un disyuntor ( cat. Simens)

b) Auto transformador de arranque.- El auto trasformador de arranque de un dispositivo similar al estrella triangulo ( utilizan contactores) , salvo por el hecho de que la tensión reducida en el arranque se logra mediante bobinas auxiliares que permiten aumenta la tensión en forma gradual, permitiendo un arranque suave. Su


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único inconveniente es que en el proceso de conmutación las etapas se realizan bruscamente produciendo da os en los sistemas mecánicos que tracciona. 

3.- Sistemas de Iluminación .- En el control de sistemas de iluminación con corrientes elevadas que requieran un contactor para su accionamiento y control. 3.2.5 RELE TERMICO.- Los rele térmico , se constituyen en un método indirecto de protección ya que miden la corriente que el motor esta tomando de la red. En base a ella supone un determinado estado de calentamiento del arrollamiento del motor. Se basan en la peculiaridad que tienen los bimetales, de doblarse según la temperatura que tengan, el rele térmico es un excelente medio de protección , pero no protege al motor cuando el calentamiento de este se produce por causas ajenas a la corriente que esta tomando de la red. En esos casos se recomienda el uso de sensores en los bobinados del motor, capaces de medir exactamente la temperatura interna del mismo y de un equipo que analice el estado de temperatura del motor y decida en consecuencia. Los rele térmico, siempre deben estar regulados al valor de funcionamiento del motor, solo si esta a plena carga al valor de chapa del motor y nunca a un valor superior al nominal. Los rele térmicos pueden tener señalización de rele disparado, botón de disparo, botón de reposición automática o bloqueo de reconexión, y dos contactos auxiliares para desconexión del contactor y para señalizar a distancia la falla. Los reles deben poseer funciones tales como: -

Insensibilidad a las variaciones de temperatura ambiente

-

Sensibilidad a perdida de una fase ( evitan la marcha en monofásico de un motor)

-

Protección por rotor bloqueado o arranque prolongado, definido por la clase de protección térmica.


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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS: Los rele están compuestos de tres bimetales cada uno por asociación de dos metales a la hora de la laminación ( invar y ferroniquel), cuyos coheficientes de dilatación son muy diferentes . Un arrollamiento calefactor conectado en serie en cada fase del motor y cuya sección es función de la intensidad a controlar, esta bobinado sobre cada bimetal y provoca su deformación . Si durante un incidente, la intensidad absorbida por el receptor aumenta, los bimetales se deforman y acciona el dispositivo diferencial cuyo desplazamiento lateral o vertical, según el tipo de rele, provoca la rotación de una leva o de un árbol solidario con el dispositivo de disparo. Cuando la amplitud de la deformación es suficiente la pieza sobre la cual están fijadas las partes móviles de los contactos se libera de un tope de bloqueado, lo que provoca la apertura brusca del contacto de disparo introduciendo en el circuito de la bobina del contactor y cierra de un contacto de señalización. El rearme no se puede efectuar mas que cuando están suficientemente fríos los bimetales. La distancia que debe recorrer la pieza para escaparse del tope de bloqueo es función de la intensidad seleccionada sobre el rele y de la temperatura ambiente del local donde esta instalado, por tanto, la necesidad de una corrección por bimetal de compensación. En la figura No.10 se muestran las partes constructivas de un rele .

Cuando una intensidad importante recorre los bobinados calefactores ( 1) los bimetales (2) se deforman y las regletas del diferencial ( 3) son arrastradas en el sentido de la flecha. La leva (4) es también arrastrada y gira alrededor de su eje . El borde de ataque de esta leva ( 5) provoca la rotación del bimetal de compensación ( 6 ), el tope de bloqueo (7) liberado deja escapar a la pieza móvil (8) solicitada por un resorte en forma de horquilla (9) . Los contactos cambien de posición. En esta figura, el rele esta en posición “rearmado” en espera de disparo.


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FIGURA No.10 Dispositivo de reglaje ( Principio de funcionamiento)

CRITERIOS PARA LA SELECCIOIN DE RELE TERMICO: Cuando se trata de elegir el Rele térmico mas apropiado para una aplicación determinada, deben seguirse los siguientes pasos: -

Corriente nominal del motor a proteger

-

Potencia del motor

-

Numero de fases

-

Rango de ajuste

En la tabla No.19 se resumen las características técnicas de los reles CARATERISTICAS TÉCNICAS

RELE TERMICO

PROTECCION CONTRA SOBRECARGAS SI PROTECCION CONTRA CORTO NO CIRCUITOS PROTECCION DEL PERSONAL NO AISLAMIENTO PROTECCION CONTRA FUNCIONAMIENTO MONOFASICO TENSION DE SERVICIO TIEMPO DE ACTUACIÓN CORRIENTE DE FUNCIONAMIENTO NUMERO DE FASES

SI, SI DIFERENCIAL 110V – 220V- 380V – 440V EN Micro seg. DE ACUERDO A CARGA 3 FASES

En los anexos 9 se observan tablas de selección de rele termomagneticos de distintas marcas. 3.2.6 RELE DE MÁXIMA Y MINIMA TENSIÓN: Rele sensible a la tensión, permanece conectado mientras la tensión se encuentra dentro de los limites de tolerancia (determinados por el usuario), y abre cuando la tensión sobrepasa dichos limites. El rele puede aplicarse para detección de baja tensión o sobre tensión en sistemas trifásicos


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equilibrados. Los valores de máxima y mínima tensión son ajustados mediante potenciómetros Figura No.11

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS FASES MARGEN DE ACTUACION Min MARGEN DE ACTUACION Max CONTACTOS DE SALIDA (Ith) CONSUMO TIEMPO DE REPUESTA CONEXIÓN

RELE DE MAXIMA Y MIN. TENSION MONOFASICO – TRIFÁSICO 220V / 380 V

EN

5 – 20 % 5 – 15 % 5 – 10 A 3 - 5 VA 200 ms

frontales independientes, los limites de ajuste para el disparo por baja tensión son generalmente 5 y 20 %, y por sobre tensión 5 y 15%.

Tabla No. 20 Aspectos técnicos para elección de un Rele de Max. y Min. tension

Estos reles tienen generalmente un contacto normalmente abierto y un contacto normalmente cerrado, por baja capacidad en los contactos de apertura y cierre se recomienda la utilización mediante un contactor dimensionado de acuerdo a la carga En la Figura No.11 grafico se muestra el esquema de conexión de este rele, solo toma como referencia los niveles de tensión de la red. En la siguiente tabla se resumen los aspectos técnicos mas importantes para su elección. 3.2.7. RELE DE PROTECCION DEL DESEQUILIDRIO Y FALLO DE FASES.- Rele de protección contra falla una de las tres fases, y desequilibrio de fases, la detección de desequilibrio y fallo de fases se efectúa

por desfase entre

tensiones y no por niveles de tensión, por lo tanto, actúa perfectamente , auque existan

retorno

de

motores.

FIGURA No.12


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Este tipo de rele solo se conecta si son normalizadas todas las condiciones, y se desconecta instantáneamente ante cualquier fallo, protegiendo la red incluso cuado falla la alimentación. El desequilibrio de fases, y por tanto la falta de una de ellas ocasiona da os irreversibles al motor conectado a la red, el disparo es regulable 

generalmente entre un 2.5 % y un 10 %, por consiguiente, se protegen desde motores muy ajustados a su potencia nominal hasta otro de mas dimensiones e incluso líneas. En cualquier caso debe ajustarse de forma que al fallar desconecte el rele. En la Figura No.12 se observa el diagrama típico de conexión de este tipo de rele. En la tabla No. 21 se resumen los aspectos técnicos mas importantes para su elección. Tabla No.21 CARACTERÍSTICAS TECNICAS FASES

RELE DESEQ. FALLO DE TENSION MONOFASICO – TRIFÁSICO 220 V / 380 V

DESEQUILIBRIO CONTACTOS DE SALIDA (Ith) CONSUMO TIEMPO DE REPUESTA CONEXIÓN

EN

2.5 - 20 % 5 - 10 A 3 - 5 VA 100 ms

3.2.8. RELE DETECTOR DE SECUENCIA DE FASES: Rele dise ado para detectar

Fi ura No.13



errores de secuencias de fase en redes trifásicas. Este rele dispone de tres bornes de alimentación, que recibe la tensión de cada una de las fases de la red en secuencia (R, S, T). Cuando la secuencia de las fases que alimentan el rele es directa, el rele


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conecta al darle tensión y en el caso contrario permanece desconectado. Para su correcto funcionamiento el rele debe estar conectado por las tres fases. Hay que considerar que la falta de una fase no es detectada por el rele, y puede dar lugar a un funcionamiento erróneo del mismo. Este tipo de rele debe ser instalado necesariamente con un secuencimetro para determinar la secuencia correcta de las fases, su diagrama de conexiones de muestra en la figura No.13, la tabla No.22 adjunta se muestra sus características para su elección: CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS FASES FRECUENCIA CONTACTOS DE SALIDA (Ith) CONSUMO TIEMPO DE REPUESTA CONEXIÓN

RELE DEDET. DE SEC. DE FASES MONOFASICO – TRIFÁSICO 220 V / 380 V

50/60 Hz EN

A 35 -- 510VA 100 ms

Tabla No.22

3.2.9. TEMPORIZADORES.- Son equipos que utilizados cuando se requiere el mando de los servicios en automático, en función del tiempo, para instalaciones de iluminación, calefacción, ventilación, barreras de acceso, maquinas herramienta, arranque a tensión reducida de motores, etc. Por su amplia gama de aplicaciones estos son diseñados para una variar de tiempo de actuación , como por ejemplo retardados a la conexión, retardados a la de conexión, generador de impulsos, generador de ciclos, etc. Los temporizadores se clasifican en los siguientes grupos: a) Reles temporizadores.- Temporizadores para aplicaciones domiciliarias e

industriales, la regulación del tiempo depende del tipo de aplicación, que puede variar desde 1seg. hasta 60 horas, en ciclos repetitivos, la ventaja de estos rele temporizados es que no dependen del tiempo real, por lo tanto son accionados de


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acuerdo a la aplicación. Existen en el mercado una gran variedad de marcas, y calidades de equipos. Para una correcta elección de los mismos se tomo como referencia uno de los equipos mas completos del mercado, por sus aplicación de multi función y multi voltaje, y su fácil instalación sobre una riel Din. Sus características para su elección de detallan en la tabla 23.

RELE TEMPORIZADOR CA / CC 12….230 V 10 Amp. 50 / 60 Hz 3000 W carga Resistiva 1500 W con Cos O = 0.6 3.5 VA

CARATERISTICAS TECNICAS tensión Nominal Un Corriente Nominal In Frecuencia nominal Potencia nominal ( promedio) Potencia Disipada Normas aplicables

DIN VDE0637, DIN 43880 Tabla No.23

b) Interruptores horarios.- Son equipos que se controlan de acuerdo a un programa

establecido, la apertura y cierre. Estos equipos se pueden

regular en un

funcionamiento de ON – OFF permanente, son equipos que dependen del tiempo real, es decir, tienen un reloj interno que se calibra de acuerdo al tiempo real, son provistos con equipos de relojería con accionamientos mecánicos y con circuitos electrónicos, existen en el mercado interruptores horarios, diarios, semanales. En la tabla No.24 se detallan sus características técnicas para su elección: Tabla No.24

CARATERISTICAS TECNICAS tensión Nominal Un Corriente Nominal In

Frecuencia Intervenciónnominal Mínima mandos

entre

Precisión de Funcionamiento Normas aplicables


INTERRUPTOR HORARIO CA 230 V 16 A Cos ϕ = 1 4 A Cos ϕ = 0.6 dos

50 / 60Digital Hz 1 minuto 15 Minutos Diario Analógico 2 Horas semanal Analógico 1s/ 24 Hr DIN VDE0637, DIN 43880

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73 c) Interruptores de escalera.-

Permiten la gestión temporizada de las luces en

ambientes de paso (pasillos, escaleras, entradas, etc.). Son temporizados desde 1 minuto hasta 20 minutos, dependiendo del tipo de actuación pueden ser accionados hasta por intervalos de 1 hora, son instalados con interruptores tipo timbre que solo deben enviar un pulso para su funcionamiento. Dependiendo del tipo de interruptor pueden ser conectados hasta 30 interruptores para su accionamiento. Acompa ados 

de un contactor pueden accionar cargas con elevadas corrientes de funcionamiento. En la tabla No.25 se detallan sus características técnicas para su elección:

CARATERISTICAS TECNICAS tensión Nominal Un Corriente Nominal In Corriente Mínima de excitación Maniobras eléctricas

TEMPORIZADORES DE ESCALERAS 230 V 16 Amp. Max. ( 2000W) 150 mA 50000 Cos ϕ = 1 20000 Cos ϕ = 0.6 Maniobras mecánicas 50000 Cos ϕ = 1 ELECTROMECANICO 100000 Cos ϕ = 1 ELECTRONICO TEMPORIZADOR ELECTROMECANICO 1 MIN – 10 MIN TEMPORIZADOR ELECTRONICO 0 - 20 MIN CONEXIÓN 3 o 4 CONDUCTORES Potencia Disipada 3.5 VA

Tabla No. 25 En los Anexos 10 se observan manuales de selección de temporizadores de varias marcas 3.2.10. FUSIBLES.- La necesidad de un elemento que proporcione una protección eficaz para eventuales

valores no permitidos de corriente ha impulsado el desarrollo de

elementos, que si bien no representan una protección ideal, logran por medio de una adecuada coordinación, obtener una protección deseada. Los elementos constitutivos de un sistema Eléctrico, han contado con este dispositivo para que proporcione una interrupción en el circuito con el fin de prevenir el da o del mismo 

dadas una posibilidades de fallas , que le entregan al sistema valores de corriente inmanejables – cortocircuitos y sobrecargas - y a su vez cortando el valor máximo de la


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corriente proveniente de la falla a valores que soporten los elementos sin riesgo de deterioro. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.-El fusible es un elemento que protege a los diversos componentes del sistema eléctrico contra valores altos de corriente producidas por corto circuitos o sobrecargas. La protección se realiza por medio de uno de sus componentes “ Sensor” que detecta la anormalidad de las condiciones (falla), actuando de forma instantánea para desconectar el dispositivo que protege mientras la falla persiste. El fusible consta de -

Un elemento metálico, denominado hilo fusible, que interrumpe las corrientes de corto circuitos, Este hilo, generalmente hecho de un material altamente conductivo ( Por ejemplo Plata), funde para dar la protección del sistema.

Existen Fusibles de acción rápida, en las cuales la fusión ocurre en forma instantánea cuando se llega a una determinada intensidad, y fusibles retardados para que la fusión ocurra en un plazo mas prolongado, estos se emplean generalmente en motores con corrientes de arranque muy superiores a la nominal. Los tipos de fusibles mas conocidos son: a) Tipo Tapón ( Diazet).- Están compuestos de un cuerpo de porcelana dentro del

cual se aloja un trozo de alambre por el que circula la corriente a proteger, que es el que se funde en caso de sobrecargas o corto circuitos. Este tipo de fusibles son fabricados desde 2 A hasta 63 A. (Figura No.14) b) Fusibles tipo NH .- Son fusible que son empleados en casos de elevados consumos

y proveen protección contra corto circuitos de alta intensidad y para sobrecargas, con acción rápida o retardada. (Figura No.14) c) Fusibles tipo lamina.- Son empleados en instalaciones de mayor envergadura y

consisten en una lamina intercambiable colocada dentro de un cartucho de material aislante.


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Existen Otros tipos de fusibles para bata tensión que son los siguientes: gL

Para protección de conductores y dispositivos de maniobra en general; accionamiento de limitación entre 4 – 8 In, accionamiento por sobre carga en el orden de > 1.6 In

aM

Para protección de respaldo de tierra de motores, accionamiento por sobre carga en el orden > 2.3 In.

aR

Para protección de semiconductores

gTr

Para protección de transformadores de distribución

gC

Para protección completa de capacitores

gR

Para protección completa de semiconductores

gB

Para protección de equipos en instalaciones mineras

Figura No14. FUSIBLE TIPO NH (BASE-FUSIBLEEXTRACTOR, izquierda) FUSIBLE DIAZET (BASE TAPON Y FUSIBLE, derecha)

Los parámetros de funcionamiento para cada tipo de fusible están especificados por las normas IEC 269 y VDE 636 para los de baja tensión y en la IEC 620 para los de alta tensión. En la siguiente tabla No.26 se observan las aplicaciones típicas de los fusibles para su posterior selección: Tabla No.26 ELEMENTO PROTEGIDO

TIPO SE FUSIBLE MT

Transformador de Distribución HH propósito Gral.

Transfomador de tensión

HH para trafos


TIPO DE FUSIBLE BT NHgTr

PROTECCION ADCIONAL

RESPUESTA OBTENIDA Protección completa sobrecarga y corto circuito. Soporta transitorios Normales Protección al sistema por falla en el

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Motores

HH respaldo (Back Up)

NH aM

Relevo térmico

Capacitores

HH propósito General O NH gC

NH gC

Detector de desequilibrio

Semiconductores

NH aR o NH gR

Conductores

HH propósito General

Corriente continua Interruptores seccionadores

y/o HH respaldo ( back Up)

NH clase gL

transformador. Elimina riesgo de Explosion, capacidad de ruptura ilimitada Protección contra sobre cargas y cortocircuitos. No interfiere el arranque Coordinación con el contactor , conductor y relevo térmico Evita explosión protege al capacitor contra sobre tensiones Protección completa contra sobrecargas Protección completa contra sobrecargas y corto circuitos

NH Especial NH clase AM

En los anexos 11 se observan catálogos para elección de fusibles.

3.3

DISPOSITIVOS DE MEDIDA.- Los dispositivos de medida son instrumentos dise ados para una lectura con un margen de error pequeño de los parámetros 

eléctricos susceptible a medición. Estos equipos se dividen en los siguientes grupos: a) Hierro Móvil.- El sistema esta formado por

una

bobina por la que se hace pasar corriente , en cuyo centro hay un hierro fijo que se sella después del calibrado, y un hierro móvil solidario al eje y aguja del instrumento. El conjunto se mueve por efecto de repulsión

que

el campo magnético produce entre ambos y su arco de giro depende de la corriente que pasa por la bobina. El amortiguamiento se produce por un fluido de silicona y la suspensión del sistema se realiza mediante contrapivotes con muelle para soportar vibraciones y choques. Este sistema es empleado para la medida de tensiones e intensidades en c.c. y c.a. entre 15 y 100 Hz, mide el valor eficaz de la corriente alterna siendo prácticamente independiente de la forma de onda, no sirviendo para medir c.a. rectificada sin filtrar.


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77 b) Bobina móvil.- El sistema esta formado por un

imán central permanente y rodeándolo, una carcasa

magnética

que

garantiza

la

insensibilidad al campo magnético exterior y entre ambos una bobina móvil a la que se fija la aguja. Dos muelles espirales crean el par antagonista para situarla en el cero de la escala. La suspensión del sistema se realiza mediante pivotes y contra pivotes con muelle para soportar vibraciones y choques. Este sistema destinado a la medida de tensiones y corrientes continuas, mide el valor medio de la corriente. La escala que produce es lineal desde cero hasta un valor final lo que permite su ínter cambiabilidad en distintos valores, manteniendo la clase de precisión. Su punto cero puede desplazarse a cualquier posición angular de la misma, pudiendo hacer escalas con cero suprimido. La linealidad de la medida en estos instrumentos, por la calidad de los materiales y su dise o permite hacer escalas 

en cualquier magnitud, logarítmicas, cuadráticas, destinadas a transductores o convertidores con salida en tensión o intensidad. c) Bobina móvil con rectificador.- El sistema esta formado por un imán central

permanente y rodeándolo una carcasa magnética que garantiza la insensibilidad al campo magnético exterior . Entre ambos una bobina móvil a la que se fija la aguja . Dos muelles espirales crean el par antagonista para situarla en el cero de la escala. La suspensión del sistema se realiza mediante pivotes y contrapivotes con muelle para soportar vibraciones y choques. Este sistema incorpora un rectificador para la medida de la corriente alterna sinusoidal. La calibración y su escala corresponde

a los valores eficaces siendo esta

prácticamente lineal. d) Bimetalico.-

Este sistema esta

basado en la dilatación de dos espirales bimetalicos solidarios a un


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eje y montados en oposición. Uno el motriz, se conecta al circuito de corriente y el otro compensa la acción térmica de la temperatura ambiente para partir siempre de cero en su lectura. El par de giro producido por la motriz de medida, desplaza una aguja negra que a su vez arrastra a otra auxiliar roja que queda fijada en el valor de corriente máxima integrada en un tiempo de 15 minutos. Un mando de puesta a cero, con posibilidad de precinto, recura la aguja auxiliar para un nuevo ciclo de medida. En este sistema no tienen efectos las deformaciones

de onda, pulsaciones de corriente continua, ni campos

magnéticos externos. Mide al valor eficaz de la corriente y puede emplearse para corriente continua y corriente alterna hasta 1000 Hz. Los sistema combinados incorporan en la misma caja un sistema de hierro móvil para la lectura de corriente instantánea. e) Láminas vibrantes.- Basado en el principio de resonancia. Un conjunto de laminas de igual longitud formando un peine son sometidas

al

campo

magnético

que

producen una bobinas alimentadas por la tensión de la red. La lamina cuya frecuencia propia coincide con la frecuencia de la red , entra en resonancia. Debido a la característica de inalterabilidad a los esfuerzos elásticos por la calidad de los materiales y su dise o, pueden garantizarse su 

calibrado a través del tiempo. La fluctuación de la tensión de +- 15 % y la variación de la forma de onda no influyen sobre la medida. f) Bobina móvil con convertidor.- Frecuencimetro de aguja: Consta de un

sistema de bobina móvil y un circuito convertidos electrónico de frecuencia a corriente continua de función lineal, incorporado en la misma caja . La escala que produce es lineal hasta su valor final. Fasimetro electrónico.- Consta de una sistema de bobina móvil y un circuito convertidor electrónico de ángulo de fase a corriente continua de función lineal. Las versiones pueden ser

para redes monofásicas o trifásicas

equilibradas.


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La escala se marca con los valores de conversión trigonometriíta de su Cosϕ . La posición de la aguja en reposo corresponde a Cosϕ = 1 .

Vatimetro – Varmetro electrónico.- Consta de un sistema de bobina móvil y un circuito convertidos electrónico de potencia activa/ reactiva a corriente continua de función lineal. Las versiones pueden ser para redes monofásicas o trifásicas tanto equilibrada como desequilibradas entres o cuatro hilos. La escala que produce es lineal desde cero hasta su valor final, lo que permite su ínter cambiabilidad en distintos valores manteniendo la clase de precisión. Su punto cero puede desplazarse a cualquier posición angular de la misma. El desplazamiento de la aguja corresponde en circuitos trifásicos equilibrados con UnxInxCosϕ x 3 y con U1xI1xCosϕ x + U2xI2xCosϕ x

+

U3xI3xCosϕ x en circuitos trifásicos desequilibrados. CARACTERÍSTICAS GENERALES.-

Normas funcionales.- En su características mas general los instrumentos de medida son fabricados bajo las siguientes normas. IEC – 51 VED – 0410 DIN – 43780 UNE – 21318 BS – 89 EN – 50081 EN - 43703

-

Cajas.- Las cajas son fabricadas generalmente en material autoexinguible , los tama os mas usuales son de 72x72 , 96 x96, y 144 x 144 mm, existen también 

instrumentos de forma circular, de 45, 65, 80,100 mm de diámetro.


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80 -

Clase de precisión.- La mayor parte de los instrumentos son fabricados con una clase de precisión de 1,5. El error máximo es 1.5 % del valor a final de escala para cualquier medida. En los instrumentos de tipo bimetalico la clase es de 2.5 y 0,5 en los frecuencimetros de laminas.

-

Sobrecargas.- En la tabla No.27 se definen las sobrecargas para voltímetros y amperímetros. INSTRUMENTO TENSION NOMINAL CORRIENTE NOMINAL VOLTIMETRO 1.2 Un permanente 2 Un durante 5 seg AMPERIMETRO 220v 380 v 1.5 In Permanente (Hierro móvil) 5 In durante 30 seg 10 In durante 5 seg 40 In durante 1 seg 220v 380 v 1.5 In Permanente AMPERIMETRO Bimetalico 15 In durante 1seg 80 In durante 1 seg a través de Transformador Tabla No.27

-

Escalas.- Las escalas de los instrumentos (Figura No.15)corresponden a las siguientes normas: 


finales de escala: DIN 43701

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Divisionado: DIN 43802

Figura No.15 -

Agujas.- Según la norma DIN 43802, en los modelos rectangulares, al mismo divisionado pero sin regruesamiento superior, los tipos mas usuales son los siguientes:

CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA: Para una correcta elección de los instrumentos de medida se recomienda tomar en cuenta los siguientes aspectos: -

Tipo de instrumento

-

Alcance de medida ( Intensidad o tensión necesaria para llevar la aguja al final de la zona de medida).


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-

Clase de Corriente ( En caso de alterna especificar frecuencia)

-

Conexión directa o a través de transformador ( en este caso especificar relación del mismo)

-

Escala ( directa o su prolongación)

-

Clase de precisión.

-

Posición de montaje

En la tabla No.28 se hace un resumen de Aplicaciones típicas de Instrumentos. TIPO DE INSTRUMENTO HIERRO MOVIL AMPERIMETROS (ESCALA INTERCAMBIABLE)

VOLTIMETROS

BOBINA MOVIL CON CONVERTIDOR

AMPERIMETROS VOLTIMETROS

BOBINA MOVIL

AMPERIMETROS VOLTIMETROS

BOBINA MOVIL CON RECTIFICADOR LAMINAS VIBRANTES

WATIMETROS AMPERIMETROS VOLTIMETROS

APLICACIÓN Medida de intensidades a través de transformador, en circuitos de CA con independencia de la forma de onda. Medida de tensiones en verdadero valor eficaz, en circuitos de CA con independencia de la forma de onda. Medida de intensidades en verdadero valor eficaz, en circuitos de CA con independencia de la forma de onda. Medida de tensiones en verdadero valor eficaz, en circuitos de CA con independencia de la forma de onda. Medida de intensidades en circuitos de CC. Conectados a convertidores O transductores permiten indicar otras magnitudes. Medida de tensiones en circuitos de CC. Conectados a convertidores O transductores permiten indicar otras magnitudes. Medida de potencia Activa en líneas trifásicas de CA Medida de intensidades en circuitos de corriente senoidal Medida de Tensiones en circuitos de corriente senoidal

FRECUENCIMETROS Medida de frecuencias (50 o 60 Hz) en líneas de corriente alterna en torno A su valor nominal de tensión

Tabla No.28 En 12 se Observan catálogos selección de instrumentos de medida 3.4los Anexos TRANSFORMADORES.Losdetransformadores son elementos indispensables en los sistemas eléctricos ya que desarrollan dos funciones básicas: reproducir a una cierta escala en su arrollamiento secundario la corriente que circula por el arrollamiento primario y establece una separación eléctrica entre ambos arrollamientos por lo tanto permiten: o

Medir altas intensidades o tensiones con instrumentos de bajo alcance, con la ventaja que sea cual fuere el valor de la intensidad o tensión nominal primaria, la secundaria puede ser siempre la misma 5 A o 1 A (en el caso de intensidad), 220-380 ( en el caso de tensión), permitiendo una reducción considerable de los tipos de aparatos de medida.


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o

Separar eléctricamente el circuito en que se pretende medir de los instrumentos de medición, con el consiguiente aumento de la seguridad del personal que manipula dichos instrumentos.

o

Hacer posible

la ubicación

de todos los aparatos en cuadros

centralizados, ya que al ser la corriente y tensión secundaria de un valor reducido, puede ser conducido por conductores de pequeña sección . Los transformadores de medida se clasifican según su precisión de medición y se utilizan según la tabla No.29 CLASE 0.1 0.2 0.5 1 3 5P-10P 3P-6P

CAMPO DE APLICACION Para mediciones de precisión y de calibración Para mediciones exactas de potencia y contavilizacion Para contabilizacion e instrumentos exactos de medidas Para aparatos de medida de servicio ( tensión, intensidad, potencia, contadores) Para medidores de tensión de intensidad, reles de tensión y sobreintensidad Para núcleos de transformadores de intensidad Para arrollamiento de protección de transf. de tensión

Tabla No.29 TABLA 29:DE APLICACIÓN DE TRANSFORMADORES DE MEDIDAD (BROWN BOVERI)

Los transformadores se clasifican de medida se dividen en: a) Transformadores de Intensidad ( transformadores de Corriente).- Según el

tipo de arrollamiento del primario existen transformadores de barra y de arrollamiento. Dentro de los primeros figuran los transformadores

de

intemperie de tipo invertido, pasantes y de barras, mientras que entre los segundos se hallan los transformadores de paso, de poste interiores y de poste exteriores con aislamiento de aceite. Se pueden fabricar también transformadores conmutables para dos o más intensidades primarias diferentes, siendo posibles las siguientes variantes: Conmutación en el primario.- La conmutación se efectúa conectando o

en serie, serie – paralelo o en paralelo

dos o más arrollamientos

parciales primarios. No se alteran la potencia nominal ni el factor de sobreintensidad nominal. La intensidad térmica nominal de corta


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duración y la intensidad dinámica disminuyen en relación directa con la intensidad primaria. o

Conmutación en secundario.- La conmutación se efectúa a través de tomas en el arrollamiento secundario, reduciendo de esta manera la intensidad nominal primaria, la potencia nominal de las clases 0.1…3 diminuye aproximadamente en el cuadrado de la reducción de la intensidad primaria, y la de las clases 5P y 10 P aproximadamente en relación directa con esta reducción.

Potencia de carga ( VA ) Burden.- Se denomina como burden a la potencia

consumida por la carga a conectar

en el secundario

del

transformador, incluyendo los dos conductores de conexión. Cuando la carga secundaria venga dada por la forma de impedancia (ohm), se puede calcular la potencia en (VA) por medio de la siguiente formula:

P(VA) = Isn2 (A) x Z ( Ohm) Para Isn 5 A ----------P( VA) = 25 x Z ( ohm) Para Isn 1 A ----------P( VA) = Z ( ohm)

Los valores típicos de la potencia consumida por los circuitos de intensidad más comunes son los que aparecen en la tabla No.30 En la tabla 31 se reflejan los valores calculados de la potencia disipada en dos conductores que unen los instrumentos en el transformador. La longitud de la conexión considera es de 10 m., el material es de cobre ( coef. Conductividad=57), y el factor de potencia de la carga es de 0.8 inductivo. INSTRUMENTOS CONSUMO DE POTENCIA AMPERIMETRO Electromagnético 0.5 a 1.5 VA Electrodinámico 2 a 3 VA Cuadro móvil con Rect. 0.3 a 0.5 VA Bimetalico 2 a 3 VA VATIMETRO Electrodinámico 1.5 a 3 VA Ferrodinamico de induc. 2 a 4 VA MEDIDOR DE ENERGIA


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85 Por cada sistema FASIMETRO inducción Electrónico ΤΑ Β

2 a 3.5 VA 1 VA

LA 30. BURDEN DE INSTRUMENTOS ( REF: CAT SACI)

CONDUCTORES NORMALIZADOS 2 x 1.5 mm 2 2 x 2.5 mm 2 2 x 4 mm 2 2 x 6 mm 2 2 x 10 mm 2

ΤΑ Β

1 a 5 VA

Isn = 5A Pot. (VA) Isn = 1A Pot. (VA) 7.25 4.5 2.75 1.88 1.13

0.29 0.18 0.11 0.08 0.05

LA 31 . POTENCIA CONDUCTORES QUE UNEN INSTRUMENTOS ( REF. CAT. SACI)

b) Transformadores de tensión.-

En sistemas de baja tensión usualmente se utilizan los transformadores de tensión de tipo inductivos, los cuales transforman la tensión a valores generalmente diferentes y la misma frecuencia con el propósito de bajar los niveles de tensión a otros para maniobra de equipos de control. Generalmente se clasifican en:

o

Transformadores de tensión de aislamiento bipolar.- Para conexión entre dos fases de relación de transmisión por ejemplo: 220/110 V , 220/24 V, etc., dependiendo del fabricante y la calidad del transfomador estos puede ser reversibles.

o

Transformadores de tensión de aislamiento unipolar.- Para conexión entre fases y tierra ; relación de transmisión por ejemplo: 110000/ 100/

3

3

o

V.

Para medidores de potencia en redes trifásicas se necesitan tres de ellos conectados en estrella.


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CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE TRANSFORMADORES: Se deberán tomar en cuenta los siguientes criterios: o

tensión de la red

o

clase de servicio

o

índice de protección

o

relación de transformación

o

potencia o burden

En la tabla No.32 se resumen todos los aspectos anteriormente mencionados

TRANSFORMADO TRANSFORMADO R DE CORRIENTE R DE TENSIÓN CARACTERÍSTICAS VALORES NOMINALES CARACTERÍSTICAS VALORES NOMINALES NORMALIZADOS NORMALIZADOS Corriente secundaria Tipo de aislacion Aislamiento en seco Clase de aislacion Frecuencia Tensión máxima Factor térmico Nominal Polaridad Corriente termina ( 1s) Corriente dinámica

5 Amp Abrigada Encapsulado termoplastico A ( máxima 105 ) 50/60 Hz. 0.6 KV 1.2 In substractiva 60 In 150 In

Normas Funcionales

IEC UNE VDE185 0414 IEC21088-1 801/1-3.4

tensión nominal Primaria tensión nominal Secundaria Clase de Servicio Índice de protección IP

110-220-380-440 V 12 -24-48-110-220 V según requerimiento según requerimiento

Tabla 32: Características típicas para la elección de transformadores

En los Anexos 13 se observan catálogos de selección de Transformadores de tensión y corriente 3.5

ELEMENTOS DE CONTROL.- Equipos dise ados para el control de equipos 

eléctricos, marcha, parada, conmutar un circuito a otro, se al de alarma, parada de 

emergencia, etc. estos se los puede clasificar en : a) Botoneras .- Utilizadas para la apertura o cierre de circuitos eléctricos, de

acuerdo al tipo de fabricante estas pueden ser metálicas o plásticas, con un contacto normalmente cerrado y un contacto normalmente abierto, o tener opciones de montar mas contactos de apertura, generalmente las botoneras deben cumplir con los siguientes aspectos: o

Corriente máxima Ith = 10 A


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o

Posibilidad de conmutar peque as corrientes con automatismos

o

Tensión de aislamiento 500 V ( IEC 947-5-1)

o

Grado de protección IP ( de acuerdo a utilizacion)

o

Durabilidad mecánica promedio: 1 millón de ciclos de maniobras



b) Selector o llaves selectoras.- Las llaves conmutadoras pueden asumir de 1

hasta 16 posiciones pisos de contactos, es decir, conmutar hasta 16 circuitos de control,, estos esquemas de contactos pueden estar predefinidos para un trabajo en particular, son utilizados en el comando como conmutadores voltimetricos, amperometricos, modos de marcha, etc. También son utilizados en circuitos de potencia para el comando de motores monofásicos y trifásicos ( sentidos de marcha , estrella triangulo, etc.). c) Focos de señalización.-

Son elementos de control destinados a dar se ales 

de todo o nada ( parada, funcionamiento, existencia de tensión, señalizaciones de estado), fabricados con focos de tipo neon o con sistemas electrónicos de multivoltaje. En los anexos 14 se observan tablas de diseño de botoneras, focos de se al y 

llaves selectoras.

C A P IT UL O IV

4.1 ASPECTOS ECONOMICOS.- Para la adquisición de un material eléctrico no solo

se toman en cuenta los aspectos técnicos desarrollados anteriormente, son

de gran importancia también los aspectos económicos que al final pueden o no decidir la adquisición del material. Para un análisis económico de los productos desarrollados tomaremos materiales representativos de cada grupo, de los cuales se hace una comparación de precios de mercado de acuerdo a la procedencia del


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mismo, sin importar la marca del mismo, en cada caso se determino una columna, con la calidad atribuida a cada elemento. En la tabla No. 33 se analizan estos aspectos, (Los Precios hasta Enero de 2002), en cada uno de los casos se tomaron como parámetros las marcas mas representativas de cada material, por ejemplo en el caso de los termomagneticos Molden case se tomo como referencia la marca ABB y la marca Merlin Gerin, de las

cuales se obtuvo un precio promedio de mercado, para este estudio se

consideraron precios de empresas comercializadoras que se consideran grandes en nuestro medio ( Gismart, Electrored de Bolivia, Hansa, Hiller ) en lo que se refiere a materiales de baja tensión. De la misma manera en la Tabla No.33, se observa una columna que indica la calidad del elemento en análisis, ( para este análisis se determino una escala de calidad con valores numericos del 1 al 7 ) como se observa la calidad de los materiales esta en función del precio, además, se deberán tomar en cuenta otros parámetros que determinan la calidad como el cumplimiento de las normas ISO 9000 e ISO 9002, IEC, etc, como el cumplimiento de las respectivas normas en nuestro medio.

Tipo de Material

Conductores aislados Alambres 600-750 V 12 AWG 10 AWG Conductores aislados cables - Flexibles 600-750V 12 AWG ( Hilado) 8 AWG ( Hilado) 1/0 awg ( 19 hilos) Terminales tipo TE 70 mm2 120 mm2 TERMOMAGNETICOS MOLDEN CASE FIJO 100 A 3 POLOS/380V


Costos de mercado local ( La Paz) expresados en $us Ind. Bolivia BRASIL EUROPA JAPON PRECIO

CALIDAD

$US

PRECIO

CALIDAD

PRECIO

CALIDAD

PRECIO

CHINA/TA

CALIDAD

PRECIO

$US

$US

$US

$US

5 5

0.11 0.17

s/ref s/ref

s/ref s/ref

s/ref s/ref

5 5 5

0.33 0.76 4.3

7 7 7

s/ref s/ref s/ref

s/ref s/ref s/ref

s/ref s/ref s/ref

1.5 2.58

5 5

s/ref s/ref

s/ref s/ref

s/ref s/ref

100

5

85

0.15 0.24 0.36 0.61 4.77 s/ref s/ref s/ref

6

75

5

40

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C

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89

250 A 3 POLOS/380V TERMOMAGNETICOS Riel Din IEC 898 6 KA 16 A 1 Polo 32 A 1 Polo 63 A 1 Polo 63 A 2 Polo Contactores 3 KW / 12A Bobina 220V 11 KW /37A Bobina 220V Rele de sobrecarga 8.8 – 13A 24 - 32ª Temporizadores Ciclico 24 Hrs 16 A Digital Voltimetro T96 0-500V Amperimetro T96 0-200/5A

s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref s/ref

DATOS DE CALIDAD

EXCELENTE MUY BUENO BUENO REGULAR MALO MUY MALO DESCONOCIDO

7 6 5 4 3 2 1

256

5

217.4

6

200

5

80

6.4 6.4 10.5 26

5 5 5 5

5.66 5.66 11.78 26.25

6 6 6 6

3.65 5.6 5.6 12

5 5 5 5

2.08 2.08 2.08 4.16

20 62.88

5 5

32.48 89.31

6 6

23.79 38.15

5 5

12.5 18.6

27.2 39.2

5 5

29.93 50.02

6 6

12.34 27.6

4 4

5.6 8.4

76 s/ref s/ref

5

55.36 14 14

6 6 6

s/ref s/ref s/ref

33 8.29 8.28

TABLA 32: Costos promedio mercado local - calidad

4.2. POSICIONAMIENTO EN EL MERCADO.- En la decisión de compra del material además de los aspectos mencionados anteriormente, se deben tomar en cuenta el posicionamiento en el mercado de los productos a ser adquiridos. El mercado en nuestro medio se considera como un mercado abierto, competitivo, donde al cliente se le presenta una gran variedad de materiales, de toda marca y procedencia, que le da la opción de elegir calidad y precio. Estos aspectos hacen que en nuestro medio se tenga un gran numero de marcas y calidades de un mismo material, por ejemplo si

se quiere adquirir un

termomagnetico tipo Riel Din de 16 A Monopolar se presentan varias opciones, Marca ABB, Marca Merlin Gerin, Marca Vasto, Marca Camsco, marca General Electric, etc. , habrá que elegir una marca que este posicionada en el mercado local,


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que tenga en Stok del material solicitado, además de verificar que la línea elegida cumpla con todas las normas de fabricación. En el caso que el material solicitado no exista en el mercado local se deberá buscar una marca que exista en el mercado que cumpla con los requerimientos exigidos. En la tabla No.33 Se observa una columna en la cual se distinguen los materiales por su calidad, generalmente los materiales de calidad excelente y buena son materiales que están posicionados en nuestro medio.

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.- Como Conclusiones del presente trabajo obtenemos que la elección de materiales eléctricos de baja tensión debe ser realizada con un criterio bastante sólido y con conocimiento de características técnicas de los materiales a ser solicitados. Generalmente en nuestro medio, las solicitudes de materiales no son debidamente elaboradas, lo que lleva a cometer errores en las adquisiciones de materiales, al parecer esto no representaría un gran problema, pero desde el punto de vista técnico si lo es por que al final el proyectita se ve obligado a tomar

decisiones

improvisadas.


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Es por este motivo que la especificación de materiales es muy importante en el desarrollo de los proyectos. En el presente trabajo se tomaron como referencia materiales de alta rotación, y los que generalmente deben tenerse en Stok mínimo, concepto adquirido en los a os 

de experiencia en los trabajos desarrollados, para cada uno de los materiales se realizo una descripción técnica simplificada de los usos y aplicaciones de los materiales en cuestión, al final de cada descripción de los aspectos técnicos de cada material se presenta una tabla, con los requerimientos mínimos que deben ser cumplidos para una correcta elección de materiales, los parámetros indicados deben tratar de ser cumplidos en su totalidad, de esta forma se podrá especificar de manera correcta un material eléctrico. Para la elaboración de un proyecto de Instalación eléctrica domiciliaria o industrial se deben tomar en cuenta los aspectos técnicos para la elección final del material, los parámetros presentados en este trabajo sed constituirán en una ayuda para el proyectista en la decisión final de compra.

El posicionamiento en el mercado es considera también de gran importancia en la decisión final, ya que se puede especificar correctamente el material pero este puede no existir en el mercado local, por lo tanto habrá que trabajar con materiales que se tienen en el mercado. RECOMENDACIONES.1) Los aspectos técnicos se constituyen en la parte más importante en la decisión final. 2) Los aspectos normativos deben ser tomados en cuenta para la elaboración de un proyecto. ( Normas Locales y Normas Internacionales) 3) Las solicitudes de materiales deben ser elaboradas, por personas entendidas en el tema.


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4) Los materiales solicitados deben estar con las especificaciones técnicas mínimas para su correcta elección ( Corriente, Voltaje, Potencia, etc.) 5) El proyectista debe tener conocimiento del mercado

AREA III. Análisis de la actividad laboral -

Análisis de la actividad del postulante con relación a las exigencias de la sociedad.

-

¿Cómo el trabajo desempeñado le ayudo a desarrollar su capacidad de resolver y anticiparse a los problemas? A medida que se va adecuando a la actividad laboral y aplicando los conceptos teóricos adquiridos en la Universidad, se adquiere destreza en la actividad desarrollada, esto posibilita a tener la aptitud de anticiparse a los problemas, al comienzo, como en toda actividad laboral el trabajo puede o no estar relacionado con la formación adquirida, sin duda se va adquiriendo confianza y experiencia.

-

¿Qué conocimientos y destrezas le fueron exigidos?


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Los conceptos adquiridos en la formación universitaria, son aplicados en el trabajo desarrollado, pero, las mismas exigencia de la actividad laboral hace que continuamente se tenga que actualizar en cuanto a conocimientos, estar al día con nuevos equipos y nuevas técnicas, el conocimiento del ingles se hace imprescindible. Con la experiencia adquirida se va adquiriendo destreza en el trabajo, lo que hace que a priori ya tengamos una idea de lo que pude ocurrir. -

¿Qué desafíos éticos afronto? En el trabajo desempeñado se presentaron muchos desafíos éticos, ya que la actividad desarrollada esta involucrada con movimientos de grandes capitales, esto de ninguna manera perjudicó la actividad, ya que siempre se quiso dar un enfoque sobre todo técnico al material eléctrico. Siempre se trato que estos cumplan con todas normas exigidas por el mercado. También se tropezó con el problema de la corrupción , es decir, las comisiones que son exigidas por la adquisición de determinado material, por la adjudicación de compras que son significativas, en este sentido se trato de dar siempre un enfoque técnico – económico, al material solicitado de manera de obviar el aspecto de la comisión.

-

¿ Que problemas le supo el manejo de recursos humanos, materiales y técnicos en el trabajo desarrollado y como los resolvió? El manejo de recursos humanos resulta un problema, ya que la idiosincrasia de nuestra gente, sus conocimientos, sus costumbres, la región, y hasta idioma se interponen en el trabajo, siempre se trato de dar cumplimiento a los reglamentos internos de la empresa, con la aplicación de sanciones de acuerdo al tipo de infracción, resulta al principio difícil adecuarse a un esquema de trabajo de este tipo, pero se va adquiriendo experiencia en el mismo.

-

Análisis de la actividad en relación con la formación recibida en la UMSA.


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¿Qué exigencia en el ámbito de conocimientos, destrezas y actitudes éticas le planteo el desempeño profesional y que no fueron previstas en su plan de estudios? Los conceptos adquiridos en la Universidad fueron de carácter teórico, y conocimientos generales, en el desarrollo del trabajo se van adquiriendo nuevos conceptos, orientándose a una área especifica, como el de las instalaciones eléctricas, o líneas de trasmisión, u otra, esto significa que el egresado de Ingeniería Eléctrica es un profesional con conocimientos generales, seria de gran ayuda que en la carrera se tengan menciones, para orientarse a un campo especifico de la Ingeriría eléctrica, también seria necesario una revisión general del pensum académico, incluir nuevas materias, de tal forma que el egresado este preparado para afrontar cualquier problema que se presente. La pasantia debería ser un requisito indispensable para terminar la carrera, por un tiempo prolongado, en empresas que estén relacionados con el tema. Con relación a los desafíos éticos estos siempre se presentan, existía lo opción de la firma de planos eléctricos, que de ninguna manera se tomo en cuenta.

-

¿Qué elementos de la formación recibida en la Umsa han sido mas útiles y cuales menos? En realidad el 100 % de las materias de la carrera son útiles, en el desarrollo del

trabajo se ve la utilidad de las mismas, hasta de aquellas que parecerían no tener importancia llegado el momento nos son útiles, desde las materia básicas hasta las materias de carrera, lo que debería plantearse es una actualización de las mismas, que estén adecuadas a nuestro medio, y sobre todo que los docentes estén siempre actualizados, en nuestro medio el ingeniero se convierte en un profesional polifuncional, por el mismo ámbito de su trabajo. -

¿Cómo considera el perfil profesional desarrollado en su carrera respecto a los requerimientos del medio?


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La ingeniería siempre tiene que estar ligada con el avance de la tecnología, auque resulta difícil afrontar este desafió el avance de la tecnología representa la aplicación de nuevos conceptos, nuevas técnicas, introducción de sistemas de calculo por computadoras, Internet, etc, esto involucra de manera directa a la formación adquirida en la universidad, esta debería estar también en esta dinámica, por lo tanto se deberían estar revisando y actualizando de manera periódica los planes de estudio de la carrera.


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PROYECTO - TESIS - ELECTRICA

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