REDES DE DISTRIBUCIÓN INDUSTRIALES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ

INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES

INVESTIGACION SOBRE LOS SUBTEMAS 1.6 Y 1.7 DEL TEMARIO

Ingeniería eléctrica

 Sexto semestre  semestre 

Alumos:

SÁNCHEZ MAZA KAREN CECIA GÓMEZ DÍAZ EDGAR OSVALDO DÍAZ GONZÁLEZ ROBERTO RAMÍREZ REYNOSO EUVINIO

Catedrático: ING. FIDEL TOVILLA HERNÁNDEZ

 TUXTLA GUTIÉRREZ CHIAPAS A 1 de MARZO del 2013 2013 INDICE

INTRODUCCION

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1.6.- REDES DE DISTRIBUCIÓN INDUSTRIALES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN ............. 2 1.6.1.- Sistema de suministro eléctrico ............................................................................ ..................................................................................... ......... 5 1.6.2.- Descripción básica del centro de transformación ....................................................... 5 1.6.3.- TIPOS DE REDES DE DISTRIBUCIÓN ...................................................................... 7 1.6.3.1.- Radiales ................................................................... ..................................................................................................................... .................................................. 7 1.6.3.1.1- Sistema radial r adial expandido ........................................................................ ................................................................................. ......... 8 1.6.3.2.- Sistema primario selectivo ............................................................................. ...................................................................................... ......... 9 1.6.3.3.- Sistema Secundario selectivo ....................................................................... .............................................................................. ....... 10 1.6.3.4.- Primarios con alimentador único, con alimentadores múltiples y anillos primarios ..................................................................... .................................................................................................................................. ............................................................. 12 1.7.- ALIMENTADORES PRIMARIOS AÉREOS Y DE CABLE DE ENERGÍA. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CANALIZACIONES RUTEOS Y CÁLCULO DE CONDUCTORES. . 18 1.7.1.- Alimentadores primarios aéreos y de cable de energía

.......................................... 18

1.7.2.- Criterios de selección de canalizaciones, ruteos y cálculo de conductores. ........ 19 1.7.2.1.- Canalizaciones Canalizaciones eléctricas: ............................................................................. .................................................................................... ....... 19 1.7.2.1.1.-Componentes 1.7.2.1.1.-Componentes eléctricos utilizados en las canalizaciones eléctricas: ..... 20 1.7.2.1.2.-Dimensionado 1.7.2.1.2.-Dimensionado de canalizaciones canalizaciones ................................................................. 25 1.7.2.1.2.1- Tensión nominal ............................................................................... ...................................................................................... ....... 26 1.7.2.1.2.2.- Corriente de de proyecto: ......................................................................... 26 1.7.2.1.2.3.- Tipo de conductor conductor y forma de instalación: ....................................... 26 1.7.2.1.2.4.- Influencias externas para la instalación de canalizaciones

.......... 27

1.7.2.1.3.- Modos de instalación de canalizaciones canalizaciones .................................................... 28 1.7.3.- Calculo de conductores conductores eléctricos eléctricos ...................................................................... ............................................................................. ....... 30 1.7.3.1.- Métodos de cálculo de las secciones de los conductores ............................... 34 1.7.3.1.1.- Calculo de la sección de los conductores de una línea según los criterios técnicos. ............................................................................ ............................................................................................................... ................................... 35 1.7.3.1.2.- Calculo de la sección de un conductor teniendo en cuenta la temperatura ........................................................................ ........................................................................................................................ ................................................ 35

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN

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1.6.- REDES DE DISTRIBUCIÓN INDUSTRIALES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN ............. 2 1.6.1.- Sistema de suministro eléctrico ............................................................................ ..................................................................................... ......... 5 1.6.2.- Descripción básica del centro de transformación ....................................................... 5 1.6.3.- TIPOS DE REDES DE DISTRIBUCIÓN ...................................................................... 7 1.6.3.1.- Radiales ................................................................... ..................................................................................................................... .................................................. 7 1.6.3.1.1- Sistema radial r adial expandido ........................................................................ ................................................................................. ......... 8 1.6.3.2.- Sistema primario selectivo ............................................................................. ...................................................................................... ......... 9 1.6.3.3.- Sistema Secundario selectivo ....................................................................... .............................................................................. ....... 10 1.6.3.4.- Primarios con alimentador único, con alimentadores múltiples y anillos primarios ..................................................................... .................................................................................................................................. ............................................................. 12 1.7.- ALIMENTADORES PRIMARIOS AÉREOS Y DE CABLE DE ENERGÍA. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CANALIZACIONES RUTEOS Y CÁLCULO DE CONDUCTORES. . 18 1.7.1.- Alimentadores primarios aéreos y de cable de energía

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1.7.2.- Criterios de selección de canalizaciones, ruteos y cálculo de conductores. ........ 19 1.7.2.1.- Canalizaciones Canalizaciones eléctricas: ............................................................................. .................................................................................... ....... 19 1.7.2.1.1.-Componentes 1.7.2.1.1.-Componentes eléctricos utilizados en las canalizaciones eléctricas: ..... 20 1.7.2.1.2.-Dimensionado 1.7.2.1.2.-Dimensionado de canalizaciones canalizaciones ................................................................. 25 1.7.2.1.2.1- Tensión nominal ............................................................................... ...................................................................................... ....... 26 1.7.2.1.2.2.- Corriente de de proyecto: ......................................................................... 26 1.7.2.1.2.3.- Tipo de conductor conductor y forma de instalación: ....................................... 26 1.7.2.1.2.4.- Influencias externas para la instalación de canalizaciones

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1.7.2.1.3.- Modos de instalación de canalizaciones canalizaciones .................................................... 28 1.7.3.- Calculo de conductores conductores eléctricos eléctricos ...................................................................... ............................................................................. ....... 30 1.7.3.1.- Métodos de cálculo de las secciones de los conductores ............................... 34 1.7.3.1.1.- Calculo de la sección de los conductores de una línea según los criterios técnicos. ............................................................................ ............................................................................................................... ................................... 35 1.7.3.1.2.- Calculo de la sección de un conductor teniendo en cuenta la temperatura ........................................................................ ........................................................................................................................ ................................................ 35

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN

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El desarrollo de la electricidad se inició hace mucho tiempo habiendo cambiado desde entonces nuestras formas de vida. A partir del desarrollo experimental de Thomas Alva Edison para obtener finalmente la lámpara incandescente, se observó un desarrollo notable en los requerimientos del uso de la electricidad, no solo para alumbrado, también para otros usos distintos, con lo que quedó establecida la necesidad de producir volúmenes considerables de energía eléctrica y medios para su distribución. Paralelamente a los usos incipientes de la electricidad aparecieron las centrales generadoras, los sistemas de trasmisión y distribución y las instalaciones eléctricas. Es decir, que para poder dar uso a la electricidad se requiere de todo un conjunto de instalaciones con distintas funciones, pero con un solo propósito, llevar la energía eléctrica a satisfacer necesidades. Las instalaciones eléctricas pueden tener un distinto grado de complejidad dependiendo del lugar que ocupen dentro del conjunto de instalaciones y de la función a desempeñar, es así como se pueden tener instalaciones tan simples como las que se observan a diario en las casas habitación y que a simple vista se observan sus componentes como son las salidas para lámparas. Este trabajo se enfocara a instalaciones eléctricas industriales, por consiguiente se tomaran temas sobre la asignatura de instalaciones eléctricas industriales. En un primer punto se trataran temas sobre las redes de distribución en media y baja tensión, se analizaran los tipos de redes, así como también sus características, ventaja y desventajas. Como segundo punto se hablara sobre los alimentadores primarios aéreos y de cable de energía. Por otro lado también se tomaran temas sobre los criterios a tomar para la selección de canalizaciones, ruteos y cálculo de conductores.

1.6.- REDES DE DISTRIBUCIÓN INDUSTRIALES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN

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La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución (Distribution System Operator o DSO en inglés). Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes: 

 

Subestación de Distribución de casitas: conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión (o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas. Circuito Primario. Circuito Secundario.

La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones de transformación de la red de transporte se realiza en dos etapas. La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel de reparto al de distribución en media tensión. La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de funcionamiento de 3 a 30 kV y con una característica muy radial. Esta red cubre la superficie de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión (125/220 ó 220/380 V 1 ). La líneas que forman la red de distribución se operan de forma radial, sin que formen mallas, al contrario que las redes de transporte y de reparto. Cuando existe una avería, un dispositivo de protección situado al principio de cada red lo detecta y abre el interruptor que alimenta esta red. La localización de averías se hace por el método de "prueba y error", dividiendo la red que tiene la avería en dos mitades y energizando una de ellas; a medida que se acota la zona con avería, se devuelve el suministro al resto de la red. Esto ocasiona que en el transcurso de localización se pueden producir varias interrupciones a un mismo usuario de la red.

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1.6.1.- Sistema de suministro eléctrico

Radiales, primarios y secundarios selectivos, primarios con alimentador único, con alimentadores múltiples y anillos primarios  A medida que nos aproximamos a núcleos urbanos o zonas industriales, se hace necesaria la adecuación de la red de distribución de energía en media tensión, para adaptar sus características a las necesidades energéticas del usuario final. Esto se consigue mediante una serie de elementos como son los centros de transformación CT. Este tipo de instalaciones vienen adecuadas para recibir redes de carácter aéreo o subterráneo, y modificarlas para conseguir unos valores de tensión dentro de la baja tensión, normalmente estos valores son de 400V trifásicos.

Las instalaciones de enlace realizan una función de interconexión. Una vez reducida esta tensión, debemos disponer de una infraestructura adecuada para acometer las instalaciones de usuario, esta infraestructura la componen elementos de protección, control, mando... y a todo el conjunto se le conoce como instalación de enlace. Dicho nombre le viene dado por la función de interconexión que realiza entre las instalaciones interiores del propio usuario, y las de la red de distribución.

1.6.2.- Descripción básica del centro de transformación

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Recibe el nombre de centro de transformación, la instalación cuya principal misión es reducir la media tensión en baja. Dicha definición engloba todos los elementos que posibilitan esta transformación, incluidas protecciones, elementos de medida y seccionamiento y el propio transformador. Todos los elementos que se engloban dentro del centro de transformación, se montan en el interior de unos armarios que reciben el nombre de celdas modulares. Dichas celdas se comercializan según la función que realizan dentro del propio centro, esto es por ejemplo celda de protección, celda de seccionamiento, celda de medida...Estas celdas vienen perfectamente preparadas para disponer su interconexión de forma rápida y sencilla. El centro de transformación realiza la reducción de media a baja tensión.

Existen varios tipos de centros de transformación según su lugar de instalación:

- En superficie: son los más comunes, se instalan a nivel del suelo dentro de casetas prefabricadas normalmente de hormigón. - Subterráneos: normalmente se utilizan cuando las condiciones del terreno no permiten la construcción de un centro de transformación de superficie. Necesitan la apertura de unas rejas de ventilación en el nivel del suelo, lo que los hace fácilmente localizables. - Englobados en el interior de edificios: en ocasiones, bien por cuestiones normativas o por cuestiones técnicas, se hace necesario acondicionar dentro de los propios edificios, un local adecuado para albergar el transformador y toda la aparamenta necesaria para realizar la transformación. Esta instalación también es denominada centro de transformación, ya que realiza la misma función que cualquiera de los anteriores. - Centro de transformación montado sobre apoyo: en algunas ocasiones, sobre todo en zonas rurales, la normativa permite instalar un centro de transformación a la intemperie, sobre un apoyo de la línea de media tensión. Cuando esto es posible, supone un gran ahorro constructivo y económico, ya que solo es necesario montar un transformador en una de las caras del propio apoyo y derivar en baja tensión desde allí.

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1.6.3.- TIPOS DE REDES DE DISTRIBUCIÓN 1.6.3.1.- Radiales Se caracteriza por la alimentación por uno solo de sus extremos transmitiendo la energía en forma radial a los receptores y el emisor. Además presenta un cableado en las partes. En el sistema radial la corriente eléctrica circula en una sola dirección, lo que ofrece un control sencillo del flujo ya que es realizado exclusivamente del centro de alimentación. El sistema radial es análogo a una rueda con rayos emanando desde el centro. La potencia principal se envía a un punto central, y desde allí se divide en circuitos con ramificaciones en serie para suministrar servicios a clientes individuales. El sistema tipo red se parece a una rejilla en paralelo y, dada su facilidad de lectura se ha convertido en el estándar para los sistemas de distribución subterráneos

donde existe una densidad elevada de carga. Se caracteriza por la alimentación por uno solo de sus extremos transmitiendo la energía en forma radial a los receptores y el emisor. Además presenta un cableado en las partes.

Ventajas Resaltan su simplicidad y la facilidad que presentan para ser equipadas de protecciones selectivas. Prácticamente sin energía eléctrica no podemos hacer  nada en la vida actual, todo funciona con ella, televisión, internet, radio, licuadoras, refrigeradoras, lavadoras, aspiradoras, las bombas para enviarte agua para tu casa, etc.

Desventajas

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Su falta de garantía de servicio. Estas desventajas pueden ser compensadas en la actualidad con los dispositivos modernos de desconexión automática de la zona en falla llamados "Órganos de Corte de Red" o la utilización de los dispositivos llamados "Reconectadores" que desconectan y cierran la zona en falla, procurando de esa manera despejar la zona en falla y volver el servicio sobre la línea completa.

1.6.3.1.1- Sistema radial expandido Una forma de distribución radial de mejores características que el radial simple, consiste en distribuir a tensión primaria un cierto número de subestaciones ubicadas cerca de los centros de carga.  A partir de estos centros de alimentación a las cargas, a través de un sistema radial secundario (Fig. 2) De este modo el dimensionamiento de cada transformador se efectúa para el pico de carga de su respectiva área. En consecuencias, si existiera diversidad entre las cargas de diferentes áreas, este sistema requerirá más potencia de transformación que el radial simple. Sin embargo., gracias a la distribución a tensión primaria las pérdidas de transmisión se reducen, la regulación de tensión es mejor los costos en cables son inferiores y se suprimen los grandes interruptores en baja tensión. En algunos casos se logra reducir también la capacidad de apertura de los interruptores.

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Este sistema suele ser el de menor inversión inicial en plantas de mas de 1000 KVA pico. Sin embargo es pobre en lo que hace a la flexibilidad y continuidad de servicio. Una falla en el circuito alimentador primario o en un transformador da lugar a la interrupción del servicio a todas las cargas. Si la falla es en el transformador, se pondrá restablecer el servicio, salvo a las cargas conectadas a este. Reduciendo la cantidad de grafos por alimentador, se mejora la flexibilidad y la continuidad de servicio de este sistema. Si cada transformador recibe alimentación de un alimentador exclusivo, la mejora es notoria pero el costo de inversión del sistema se torna importante. El costo puede reducirles reemplazando los interruptores automáticos por los seccionadores manuales respaldados por un único interruptor, con lo que requiere la reconexión de todas las cargas no afectadas después de la falla.

1.6.3.2.- Sistema primario selectivo Este sistema se caracteriza por emplear al menos dos circuitos alimentadores primario. Se diseña de modo que cuando un circuito primario esta fuera de servicio el/los restantes tienen capacidad suficiente para Atender a todas las cargas. Usualmente solo se usan dos circuitos. La mitad de los transformadores se conectan usualmente en un solo circuito, de modo que un fallo produce la salida de servicio de la mitad de la carga en lugar de la total como en los esquemas anteriores. Los selectores primarios instalados en cada transformador permite la conmutaron del circuito en servicio para reponer el suministro. El costo del sistema primario selectivo es mayor que el radial expandido debido a los cables, interruptor adicional y selectores primarios.

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Este caso se deberá evaluar sopesando.

Los beneficios derivados de la menor cara desconectada en fallos más la rápida reconexión del servicio a toda o casi tosa carga.

1.6.3.3.- Sistema Secundario selectivo Este sistema lleva el primario de duplicación desde el punto de alimentación hasta las barras de distribución secundarias, o sea con duplicación de los transformadores. La capacidad de cada uno de los transformadores es tal que permite alimentar el total de la carga del área servida por ambos transformadores. Un acoplador de barras secundarias permite transferir la carga de un transformador (1/2 de su capacidad) al otro en caso de fallo del mismo de la distribución primaria Este interruptor permanece normalmente abierto y solo puede cerrarse estando abierto uno de los interruptores del transformador.

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De este modo se evitan niveles de cortocircuito elevados. Ambos alimentadores primarios se dimensionan para el total de la carga, y la capacidad de transformación duplica la demanda.

El costo de este sistema es por lo general considerablemente mayor a los sistemas radiales primarios antes vistos. El sistema presenta menores características de regulación de tensión que los anteriores, con excepción del banking. Desde el punto de vista de las fluctuaciones de tensión producidas por el arranque de grandes motores el sistema secundario selectivo no resulta tan bueno como el Sankin pero lo aventaja en dos aspectos. O Nivel de cortocircuito moderado. O Desconexión de ½ carga en un fallo

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Una forma modificada del sistema SRSS que resulta con frecuencia menos costosa es la que se ilustra en la FIG. Consta de un solo transformador por centro de carga, efectuándose una interconexión en baja tensión entre dos centros adyacentes alimentados por  distintos alimentadores primarios. Hay dos formas de llevar a la práctica este sistema: a. Con el mismo número y dimensión de transformadores que el caso anterior, pero con el doble de subestaciones. b. Con los mismos centros de carga, pero duplicando la potencia de los grafos. El primer caso da lugar a menores longitudes de cables secundarios, pero resulta complicado por el número de subestaciones y de difícil balance de carga. El segundo puede llevarse a la práctica siempre que la potencia de los transformadores resulte dentro de límites razonables. En este caso suele dar lugar a la variante de más bajo costo del sistema RSS

1.6.3.4.- Primarios con alimentador único, con alimentadores múltiples y anillos primarios Los sistemas primarios con alimentador único son los sistemas en anillo. La red en anillo es una línea de media tensión con los centros de transformación conectados de manera idéntica a la red lineal, con la peculiaridad de que en este caso la línea de media tensión se cierra sobre sí misma. Este tipo de redes en anillo tienen el inconveniente de que, la aparición de una avería en un centro de transformación, provoca el corte de suministro en toda la red. La distribución en anillo es la que brinda una mayor continuidad en el servicio. En ella se parte de una fuente o nudo central se recorre todo el sistema a alimentar y se vuelve al mismo nudo formando así un anillo.

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La mayor continuidad en el servicio radica en el hecho de que si se produce una falla en un alimentador. Las subestaciones se pueden seguir alimentando por el otro lado. Esto exige que la sección de los conductores del alimentador esté dimensionada para soportar toda la carga del sistema, lo cual implica un mayor costo. Otra inconvenientes de este sistema es la dificultad para la coordinación de protecciones (es muy difícil escalonarlas). Es recomendado el uso de este sistema de distribución en los sistemas en los que ante una falla es necesario reponer de inmediato el servicio, por ejemplo las industrias de proceso continuo en donde la interrupción de cualquier etapa del proceso implica la paralización total de la fábrica. También se emplea este sistema en los grandes centros urbanos en las líneas de alta tensión. Por ejemplo el anillo de alta tensión de la ciudad de Buenos  Aires.

Ventajas:  Alimentación alternativa desde otro alimentador primario u otra Interrupciones más cortas en casos de falla en el anillo MT. Reserva a través de la red MT/BT.

subestación.

Desventajas: Cables sobredimensionados para asegurar una alimentación alternativa. Alto costo del sistema de protecciones. Red en conexión en malla La conexión en malla de alimentadores primarios se caracteriza por tener varios extremos alimentados permanentemente. Este tipo de conexión puede proveer  altos niveles de confiabilidad si es que se diseña adecuadamente, ya que la pérdida de cualquier segmento o fuente puede no interrumpir el flujo de energía a cualquier usuario, y múltiples fallas pueden ocurrir con pocas interrupciones o sin ellas. Entre las desventajas es el considerable costo en relación a los tipos de conexión vistos anteriormente, puede ser entre 33% a 50% en construcciones subterráneas y entre 100% a 150% en construcciones aéreas, y ello requiere análisis y procedimientos de operación mucho más complicados, además de requerir 

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dispositivos de protección y esquemas para coordinación de protecciones mucho más costosas. En la distribución urbana en baja tensión se emplea el sistema mallado, especialmente en sistemas muy densos.

En estos casos la distribución en media tensión es radial pero la distribución en baja tensión es una serie de anillos que siguen los recorridos de las calles. Estos anillos incluso pueden en caso de ser necesario interconectarse entre sí, asegurando de esta forma la restitución rápida del servicio en caso de falla de algún transformador.

Ventajas: Gran fiabilidad en el suministro. Pueden instalarse cables de sección reducida. Desventajas:

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Mayor complejidad y alto costo del sistema de protecciones. Esta red requiere disyuntores de potencia y protección de retroalimentación. No se pueden alimentar redes BT enmalladas con este sistema. Sistemas mixtos.En las empresas de cierta magnitud que poseen algunos sectores críticos se suelen emplear sistemas mixtos. Estos sistemas consisten básicamente en un sistema primario de distribución radial y a los puntos críticos se les brinda una doble alimentación con posibilidad de conexión rápida. En algunos casos si se trata de un punto muy crítico puede llegar a tener generación propia. Esto se suele emplear también en los establecimientos hospitalarios para sala de cirugía y de terapia intensiva pero con algunas consideraciones especiales. 0,4 KV

0,4 KV

Zona

13,2 KV

crítica

Fuente

0,4 KV

0,4 KV

13,2 KV

0,4 KV

Fuente

En base a estas configuraciones típicas de distribución se pueden hacer una gran cantidad de combinaciones.

Sistema de anillo primario Este sistema permite la rápida restauración del servicio, tal como el caso del radial primario, pero a bajo costo en algunos casos.

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Consiste en un anillo seccional izado, controlado por un único interruptor, que funciona como sistema radial primario. Los seccionadores manuales permiten la desconexión de cualquier transformador  o seccionar un sector del lazo que haya sufrido una falla Pero previo a ello el interruptor del anillo habrá sacado toda la carga de servicio Se requerirá la detección de los elementos dañados antes de reponer el servicio. Para ello pueden utilizarse detectores de cortocircuito. Interconectando el número de anillos primarios se reducirá la cantidad de cargas desconectadas durante un fallo, pero se incrementara el costo. El costo de este sistema será por lo general ligeramente superior al radial primario. El costo del cable primario es mayor pues el anillo debe permitir la alimentación total de la carga en cualquiera de los dos sentidos, y hay un mayor costo en seccionadores.

Sistema Banking Constituye una variante del sistema en anillo primario, donde se realiza además un anillo secundario, que da suministro de emergencia cuando se produce una falla en un transformador o un sector de anillo primario. Cuando después de una falla se repone el interruptor primario, se mantiene el suministro de la barra alimentada por el transformador fallado a través del anillo secundario.

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 Además de atender la emergencia, este sistema permite ecualizar las cargas sobre los transformadores de modo de no tener que adecuar el dimensionamiento de los mismos a la carga del centro de cargas respectivo. La elevación resultante del nivel de cortocircuito secundario debido al paralelo de transformadores, hace que por un lado el sistema sea favorable para el arranque de grandes motores, y por el otro requiere aparatos de mayor capacidad de interrupción. Se deberá evaluar en cada caso la conveniencia de incurrir en el costo de este sistema por las amplias ventajas del mismo.

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1.7.- ALIMENTADORES PRIMARIOS AÉREOS Y DE CABLE DE ENERGÍA. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CANALIZACIONES RUTEOS Y CÁLCULO DE CONDUCTORES. 1.7.1.- Alimentadores primarios aéreos y de cable de energía Los alimentadores primarios son líneas de distribución aéreas o subterráneas y mixtas; una combinación de aéreo y subterráneo; en donde las líneas son montadas sobre postes de madera o concreto con material de apoyo a la sujeción de estos materiales por lo que son circuitos encargados de llevar la energía eléctrica desde los transformadores de la subestación de potencia hasta los transformadores de los usuarios que comúnmente utilizan tensiones de 23 kV y de 6 kV su tendencia es la de dejarla de usar en alimentadores primarios ya que es complejo mantener una diversidad de equipos suministradores, en donde estos tienen cierto parecido a un árbol de donde proviene el concepto de ramal y ramales, que, generalmente se tienen en una red troncal por ser la parte principal de donde provienen los ramales su troncal, ramales y subramales.

Las redes aéreas están constituidas por conductores desnudos, forrados o aislados tendidos en el exterior de edificios con espacios abiertos y están soportados por postes u otro tipo de estructura con los accesorios para la fijación, separación y aislamiento de los mismos conductores. Los principales elementos que constituyen a estas redes son; transformadores, restauradores, cuchillas, seccionadores, conductores, aislados, semiaislados y desnudos; postes o estructuras de soporte etc. La configuración más sencilla en estas redes es del tipo árbol, consiste en calibre grueso en la troncal y calibres más delgados en las ramificaciones cuando se requiere mayor confiabilidad se utilizan configuraciones más elaboradas. La configuración más sencilla para los sistemas aéreos es del tipo arbolar, la cual consiste en conductores desnudos de calibre grueso en el principio de la línea y de menor calibre en las derivaciones a servicios o al final de la línea. Cuando se requiere una mayor flexibilidad y continuidad del servicio es posible utilizar  configuraciones más elaboradas. Los movimientos de carga se llevan a cabo con juegos de cuchillas de operación con carga, que son instaladas de manera conveniente para efectuar maniobras tales como : trabajos de emergencia, ampliaciones del sistema, conexión de nuevos servicios, etc.. En servicios importantes tales como:

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Hospitales, edificios públicos, fábricas que por la naturaleza de su proceso de producción no permiten la falta de energía eléctrica en ningún momento; se instalan dos circuitos aéreos, los cuales pueden pertenecer a la misma subestación de distribución, o de diferentes subestaciones, esto se realiza independientemente a que la mayoría de estos servicios cuentan con plantas de emergencia con capacidad suficiente para alimentar sus áreas más importantes. En éste tipo de sistema se encuentra muy generalizado el empleo de seccionadores, como protección de la línea aérea, para eliminar la salido de todo el circuito cuando hay una falla transitoria.

Los calibres de las líneas de distribución los más utilizadas en LyFC son; en troncales ALD 556 t ALD 336; se indica en color rojo. En subtroncales y ramales y subramales ACSR 1/0 Y ACSR 2. En tramos subterráneos 23PT1 X 240, aunque la nueva tendencia es cambiar a 23TC1 X 240, en estos tramos subterráneos. La capacidad de los alimentadores para distribuir energía eléctrica está en función del calibre del conductor, del número de alimentadores por transformador de potencia, nivel de tensión y capacidad de transformador de potencia.

Diseño de Alimentadores Primarios en Áreas Rurales En las áreas rurales se tiene una población esparcida, por tanto la densidad de carga es muy baja, las distancias pueden ser muy grandes, y el planificador debe considerar además la geografía de los terrenos, áreas agrícolas, áreas montañosas, ríos, etc. El diseño se basa no tanto por la demanda, sino por la caída de tensión debido a las grandes distancias que debe ser transportada la energía.

1.7.2.- Criterios de selección de canalizaciones, ruteos y cálculo de conductores. 1.7.2.1.- Canalizaciones eléctricas: Se entiende por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que queden protegidos contra deterioro mecánico y contaminación, y que además protejan a las instalaciones contra incendios por arcos eléctricos que se presentan en condiciones de cortocircuito.

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Los medios de canalización más comunes en las instalaciones eléctricas son: - Tubos conduit. - Ductos. - Charolas.

1.7.2.1.1.-Componentes eléctricos utilizados en las canalizaciones eléctricas:  A continuación se presenta una descripción de los diferentes elementos componentes de una canalización eléctrica desde el punto de vista físico, de los materiales que se utilizan.

Cajetines: Son pequeñas cajas metálicas o plásticas, de formas rectangulares, cuadradas, octogonales o redondas. Por lo general poseen en forma troquelada orificios con tapas de fácil remoción, para la ubicación de tuberías que serán fijadas con tuercas tipo conector a las paredes del cajetín. También dispone el cajetín en su parte frontal, de dos trozos de lamina en forma de lengüeta, perforadas para facilitar el paso de tornillos que fijaran el puente sujetador del dispositivo interruptor de iluminación, tomacorriente, o bien una tapa ciega que cubra totalmente el cajetín. Las dimensiones de cajetines más comunes, que se consiguen en el mercado de fabricación nacional son las siguientes: Rectangular: 5.086 x 10.172 x 3.81 cm Octagonal: 10.172 x 10.172 x 3.81 cm Cuadrada: 12.715 x 12.715 x 5.086 cm

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Tapas: Las tapas son diseñadas para cubrir o sellar la boca de cajetines o cajas de paso. Las formas de las mismas son diseñadas conforme a las necesidades, de acuerdo al espacio físico, el aspecto estético y el acabado de la instalación eléctrica. Las más comunes son: rectangulares, cuadradas y redondas, ya sean planas o ligeramente abombadas. Existen tipos de tapas de diseño especial, construidas para cubrir tableros y paneles de protección o de maniobra.

Cajas de paso: Las cajas de paso se fabrican con láminas de acero de diferentes espesores, según las normas establecidas en el CODIGO ELECTRICO NACIONAL (NEMA). En esta última, se establece mediante una escala numérica, las características de robustez de cajas y gabinetes para ser utilizados en instalaciones eléctricas. El calibre de la lámina y el acabado de la caja se escogerá conforme al sitio de utilización, ya sea empotrado en paredes, o bien a la vista.

Tuberías: Las tuberías juegan un papel importante en las canalizaciones eléctricas pues dentro de las mismas se alojan los conductores.

Tubos conduit:

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El tubo conduit es usado para contener y proteger los conductores eléctricos usados en las instalaciones. Estos tubos pueden ser de aluminio, acero o aleaciones especiales. Los tubos de acero a su vez se fabrican en los tipos pesado, semipesado y ligero, distinguiéndose uno de otro por el espesor de la pared.

Tubos conduit de acero pesado: Estos tubos conduit se encuentran en el mercado ya sea en forma galvanizada o bien con recubrimiento negro esmaltado, normalmente en tramos de 3.05 metros de longitud con rosca en ambos extremos. Se usan como conectores para este tipo de tubo los llamados coples, niples (corto y largo), así como niples cerrados o de rosca corrida. El tipo de herramienta que se usa para trabajar en los tubos conduit de pared gruesa es el mismo que se utiliza para tuberías de agua en trabajos de plomería.

Tubos conduit metálico de pared delgada (thin wall):  A este tubo se le conoce también como tubo metálico rígido ligero. Su uso es permitido en instalaciones ocultas o visibles, ya sea embebido en concreto o embutido en mampostería en lugares de ambiente seco no expuestos a humedad o ambiente corrosivo. No se recomienda su uso en lugares en los que, durante su instalación o después de ésta, se encuentre expuesto a daños mecánicos. Tampoco debe usarse directamente enterrado o en lugares húmedos, así como en lugares clasificados como peligrosos.

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Tubos conduit flexible: En esta designación se conoce al tubo flexible común fabricado con cinta engargolada (en forma helicoidal), sin ningún tipo de recubrimiento. A este tipo de tubo también se le conoce como Greenfield. Se recomienda su uso en lugares secos y donde no se encuentre expuesto a corrosión o daño mecánico. Puede instalarse embutido en muro o ladrillo, así como en ranuras. No se recomienda su aplicación en lugares en los cuales se encuentre directamente enterrado o embebido en concreto. Tampoco se debe utilizar en lugares expuestos a ambientes corrosivos, en caso de tratarse de tubo metálico. Su uso se acentúa en las instalaciones de tipo industrial como último tramo para conexión de motores eléctricos.

Tubos conduit de plástico rígido (pvc): Este tubo está fabricado de poli cloruro de vinilo (PVC), junto con las tuberías de polietileno se clasifican como tubos conduit no metálicos. Este tubo debe ser auto extinguible, resistente a la compresión, a la humedad y a ciertos agentes químicos. Su uso se permite en: 

Instalaciones ocultas.



Instalaciones visibles donde el tubo no se encuentre expuesto a daño mecánico.



Ciertos lugares donde se encuentren agentes químicos que no afecten al tubo y a sus accesorios.

Ductos:

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Estos son otros medios para la canalización de conductores eléctricos. Se usan solamente en las instalaciones eléctricas visibles ya que no pueden montarse embutidos en pared, ni dentro de lazos de concreto. Los ductos se fabrican en lámina de acero acanalada de sección cuadrada o rectangular. Las tapas se montan atornilladas. Su aplicación más común se encuentra en instalaciones industriales y laboratorios. Los conductores se colocan dentro de los ductos en forma similar a los tubos conduit. Pueden utilizarse tanto para circuitos alimentadores como para circuitos derivados. Su uso no está restringido a los que se mencionaron en el párrafo anterior, ya que también pueden emplearse en edificios multifamiliares y oficinas, por ejemplo. La instalación de ductos debe hacerse tomando algunas precauciones, como evitar su cercanía con tuberías transportadoras de agua o cualquier otro fluido. Su uso se restringe para áreas consideradas como peligrosas.

Charolas: En el uso de charolas se tienen aplicaciones parecidas a las de los ductos con algunas limitantes propias de los lugares en los que se hace la instalación. En cuanto a la utilización de charolas se dan las siguientes recomendaciones: 

Procurar alinear los conductores de manera que queden siempre en posición relativa en todo el trayecto, especialmente los de grueso calibre.



En el caso de tenerse un gran número de conductores delgados, es conveniente realizar amarres a intervalos de 1.5 a 2 metros

24

aproximadamente, procurando colocar etiquetas, procurando colocar  etiquetas de identificación cuando se trate de conductores pertenecientes a varios circuitos. En el caso de conductores de grueso calibre, los amarres pueden hacerse cada 2 ó 3 metros.



En la fijación de conductores que viajan a través de charolas por  trayectorias verticales largas es recomendable que los amarres sean hechos con abrazaderas especiales.

Tanquillas: Es un pequeño recipiente perteneciente a un sistema de canalización subterránea, provisto de una abertura en la cual alcanza un hombre a realizar  trabajos de instalación, mantenimiento o desconexión de redes eléctricas. En el caso de tanquillas para alumbrado público (A.P.), suelen ubicarse junto a los postes respectivos, solo podrá el operario introducir los brazos y manos. Las tanquillas suelen construirse con paredes de concreto.

1.7.2.1.2.-Dimensionado de canalizaciones Dimensionar un circuito implica básicamente determinar la sección de todos los conductores del mismo y a corriente nominal, los dispositivos de protección correspondientes. Para la selección de las canalizaciones eléctricas se debe considerar las

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siguientes etapas: - i) Definir la tensión nominal de cable. - ii) Determinar la corriente del proyecto. - iii) Elegir el tipo de conductor y la forma de instalación. - iv) Determinar la sección por el criterio de “capacidad de conducción de corriente” o “cor riente admisible”. - v) Verificar la sección por el criterio de “corriente de cortoci rcuito” - vi) Verificar la sección por el criterio de “caída de tensión” - vii) Verificar el cumplimiento de las secciones mínimas exigidas.

1.7.2.1.2.1- Tensión nominal La tensión nominal de un cable es la tensión de referencia para la que se ha previsto el cable y que sirve para definir los ensayos eléctricos. La tensión nominal de un cable se indica mediante la combinación de dos valores Uo/U, expresados en V, siendo:

Uo: tensión nominal a frecuencia industrial entre el conductor y el conductor de protección a tierra o pantalla metálica para la cual está diseñado el cable. U: tensión nominal a frecuencia industrial entre los conductores para la cual está diseñado el cable. La tensión nominal de un cable debe ser apropiada para las condiciones de operación de la red en la que el mismo va a estar instalado.

1.7.2.1.2.2.- Corriente de proyecto: Tomando como base los datos de potencia consumida por las cargas a alimentar (fuerza motriz, iluminación, calefacción, servicios, etc.), el área de influencia del conductor a dimensionar (el conductor alimenta un único receptor, alimenta un tablero o agrupamiento de cargas, etc.), los criterios de sobredimensionado que corresponda según el tipo de carga a alimentar  (arranques simultáneos de motores, encendido de lámparas de descarga, etc.) se procede a calcular cual será la corriente proyectada que dicho cable deberá transportar. Con relación a los criterios de sobredimensionado, se destaca dos casos particulares:

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a) Cable de alimentación a motores: Debido a las altas corrientes que se producen durante el arranque de un motor, con las consecuentes caídas de tensión asociadas, y a los efectos de tener en consideración este fenómeno, para determinar la sección de los conductores de alimentación a motores, es práctica usual, y el Reglamento de Baja Tensión de UTE así lo establece, considerar lo siguiente: - motores solos: los conductores de conexión que alimentan a un solo motor  deberán estar dimensionados para una corriente no inferior al 125% de la corriente a plena carga del motor en cuestión. Es decir, I L 1,25 * I  M  (  plenac arg a )

- Varios motores: Los conductores de conexión que alimentan a varios motores (por ejemplo, el conductor a un tablero de motores) deberán estar  dimensionados tomando como base la potencia total de los mismo, considerando un incremento del 25% de la potencia del mayor motor. Es decir, P T  0,25 P Motormayor 

*

QT  0,25 Q Motormayor 

*

i 

i 

P Mi 

Q Mi 

T  Q TL

U 

3

n

b) Lámparas de descargas También debido a los transitorios que se producen durante el encendido de este tipo de lámpara, cuya duración en el tiempo puede ser considerable, para determinar la sección de los conductores de alimentación a dichas lámparas, es práctica usual, y el Reglamento de Baja Tensión de UTE así lo establece, considerar lo siguiente: Los circuitos de alimentación de lámparas, o tubos de descarga, estarán previstos para transportar la carga debida a los propios receptores, a sus equipos asociados y a sus corrientes armónicas. Para este tipo de alumbrado, se tomará la potencia nominal del alumbrado proyectado multiplicado por el coeficiente 1.3. El conductor neutro tendrá la misma sección que los de fase. Es decir, P L 1,30 P Lámpara

*

27

1.7.2.1.2.3.- Tipo de conductor y forma de instalación: Existen diferentes tipos de conductores y por razones de seguridad para las personas y los bienes, según cada tipo existen formas en las cuales los mismos deben ser instalados.

a) Conductores Los conductores pueden ser desnudos o aislados. Los conductores aislados pueden ser unipolares o multipolares, en este caso con cubierta exterior.

Material constitutivo: El más usado es el cobre. Comparativamente, para igual sección el aluminio tiene 61% más de resistencia eléctrica que el cobre; posee además una conductividad térmica más baja lo que disminuye la eficiencia en la disipación de calor por conducción y convección.

Ventajas Cobre - Alta conductividad eléctrica - Alta conductividad térmica - Permite optimización en volumen - Fácil de soldar  - Fácil de trabajar  Alumini - Bajo peso específico o: - Bajo costo -

Desventajas - Baja resistencia a la tracción - Baja resistencia a la oxidación - Baja resistencia a la tracción

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Clasificación y características: La cantidad y el diámetro de los alambres que constituyen los conductores de los cables eléctricos aislados y cordones flexibles, así como su sección normalizada y sus valores de resistencia están establecidos en la norma UNIT-IEC228. La norma establece la siguiente clasificación de los conductores:

Uso P/cables aislados en instalacion es fijas Cables flexibles y cordones

Clase Tip Materi 1 Conductor de -Cu recocido, desnudo un recubierto de solo alambre una ca a metálica 2 Conductor de -Cu recocido, desnudo recubierto de varios una ca a metálica 5 Conductor de -Cu recocido, desnudo recubierto de varios una ca a metálica 6 Conductor de -Cu recocido, desnudo recubierto de varios una ca a metálica

o

Tabla I

o

II

o

III

o

IV

Para cada clase, la norma establece, para las distintas secciones nominales, el valor de la resistencia máxima del conductor a 20ºC, la cantidad mínima de alambres por conductor para aquellos conductores de varios alambres cableados y el diámetro máximo de los alambres del conductor para las clases 5 y 6.

1.7.2.1.2.4.- Influencias externas para la instalación de canalizaciones  Adicionalmente, al seleccionar e instalar un sistema de canalizaciones, deberá tenerse en cuenta las influencias externas, en particular: - Temperatura ambiente: Los sistemas de canalizaciones deben ser  adecuados a la máxima temperatura ambiente del local donde se instalarán, debiendo asegurarse siempre que los aislamientos no sobrepasen su temperatura máxima admisible. - Fuentes externas de calor: el calor proveniente de fuentes externas puede trasmitirse por radiación, convección o conducción y puede tener  distinto origen: sistemas de agua caliente, luminarias y aparatos industriales, procesos de manufactura, materiales térmicos conductores, etc.  A los efectos de evitar los efectos de este calor sobre los materiales eléctricos, existen distintas medidas a tomar: apantallamiento, ubicación de los materiales a una distancia apropiada, reforzado local o sustitución del 27 material aislante, selección de los materiales teniendo en cuenta la

sobretemperatura que la fuente externa de calor pueda aportar, etc. - Presencia de agua : los sistemas de canalizaciones deben seleccionarse e instalarse de forma que los mismos no registren daños a causa del ingreso de agua. Todo el sistema de canalizaciones debe tener un grado de protección (IP) adecuado a las características del local donde sea instalado. En aquellos casos donde se prevea acumulación de agua o condensación, deberán tomarse medidas para su evacuación. - Presencia de cuerpos sólidos extraños: los sistemas de canalizaciones deben seleccionarse e instalarse de forma de evitar en lo posible el ingreso de cuerpos sólidos extraños. Como en el caso anterior, todo el sistema de canalizaciones debe tener un grado de protección (IP) adecuado a las características del local donde sea instalado. En aquellos locales donde haya una presencia importante de polvo, se deben tomar precauciones adicionales para evitar que la acumulación del mismo o de otras sustancias afecte la disipación térmica de la canalización. Nota: La norma internacional IEC60529 define el código IP. Dicho código está constituido por dos cifras; la primera de ellas especifica la protección de un material eléctrico contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y la segunda especifica la protección de un material eléctrico contra la penetración de agua con efectos nocivos. Los códigos establecidos por la norma son los siguientes: Primera cifra (Protecci n del  material contra la 0  No 1 Protegido contra objetos de diámetro ro eg o con ra o e os e diámetro 3 Protegido contra objetos de diámetro 4 Protegido contra objetos de diámetro 5  Protegido contra el polvo

Segunda cifra (Protecci n del  material contra la 0  No 1 Gotas de agua en direcci n vertical  o as e agua e inclinación) 3 Lluvia (60º de inclinaci n)

6 

6  7  8 

Estanco al polvo

4 5 

Proyecci n de agua (Salpicaduras) Proyecci n con lanza de agua (chorros de Proyecci n potente con lanza Inmersi n temporal  Inmersi n prolongada

1.7.2.1.3.- Modos de instalación de canalizaciones - Canalización fijada a pared: Canalización dispuesta en la superficie de una pared o en su proximidad inmediata; la pared constituye en este caso un medio de fijación y eventualmente, un elemento de protección. 28

- Canal (electro canal): Envolvente cerrada, provista de una tapa amovible, y destinada a la protección completa de conductores aislados o cables, así como a la instalación de otro equipamiento eléctrico. Un canal puede o no tener separadores.

-Canal de cables: Recinto situado encima o dentro del piso, o por encima o dentro del techo, abierto, ventilado o cerrado, que presenta dimensiones tales que no permiten la circulación de las personas en él, pero en el cual las canalizaciones son accesibles en todo su recorrido, durante y después de su instalación. Nota: Un canal puede o no ser parte de la construcción del edificio. - Bandeja de cables: Soporte constituido por una base continua, con paredes laterales y sin tapa. Una bandeja puede o no ser perforada. - Conducto de sección circular (conducto o caño) : Envolvente cerrada, de sección circular, destinada a la instalación o el reemplazo de conductores aislados o cables mediante enhebrado. - Conducto de sección no circular: Envolvente cerrada, de sección no circular, destinada a la instalación o reemplazo de conductores aislados o cables en instalaciones eléctricas, mediante enhebrado.

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1.7.3.- Calculo de conductores eléctricos Es frecuente que las instalaciones eléctricas presenten problemas originados por  la mala calidad de la energía. Variaciones de voltaje. Variaciones de frecuencia. Señal de tensión con altos contenidos de impurezas. etc. Estos efectos producen un funcionamiento irregular en los equipos eléctricos y generan pérdidas de energía por calentamiento de los mismos y de sus conductores de alimentación. La norma ANSI/IEEE C57.110-1986, recomienda que los equipos de potencia que deben alimentar cargas no lineales (computadoras ), operen a no m·s de un 80% de su potencia nominal. Es decir, los sistemas deben calcularse para una potencia del orden del 120% de la potencia de trabajo en régimen efectivo. Como se puede apreciar; el correcto dimensionamiento de conductores eléctricos tiene una importancia decisiva en la operación eficiente y segura de los sistemas. La transmisión de energía eléctrica en forma segura y eficiente depende de una correcta selección del calibre del conductor. La capacidad de conducción de corriente de los conductores eléctricos depende de muchos factores, entre los cuales podemos mencionar los siguientes: tipo de instalación (Conduit, charola, ducto subterráneo, etc.), del arreglo de los conductores (plano, trébol, etc.), de la temperatura de operación de los conductores seleccionados, de la longitud del circuito, etc. Debido a lo anterior, se debe realizar un estudio completo de la instalación eléctrica diseñada.  A continuación se indica como calcular la capacidad de conducción de corriente para conductores eléctricos en tubería conduit de acuerdo con la norma de instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE-2005, la cual no intenta ser una guía de diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.    

1. Elegir el tipo de producto requerido en función de su aplicación, materiales, construcción y temperatura del conductor. Se recomienda consultar el catálogo Latincasa de Alambres y Cables de Baja Tensión para Construcción y Distribución. 2. Determinar la corriente nominal de la carga, utilizando las fórmulas indicadas en la tabla siguiente, de acuerdo con el tipo de sistema eléctrico (de corriente continua, de corriente alterna monofásico o trifásico) y del tipo de carga (motores, alumbrado u otras cargas). .

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3. Seleccionar el calibre del conductor de acuerdo con su capacidad de conducción de corriente del cable, que depende del tipo del aislamiento, de la temperatura de operación y del método de instalación, utilizando la Tabla 1. NOTA : De acuerdo al artículo 110-14 de la NOM-001-SEDE-2005, si la corriente en el circuito es mayor a 100 A, se elige la capacidad de corriente a una temperatura de operación del conductor de 75°C. Si la corriente del circuito es menor de 100 A, se elige la capacidad de corriente a una temperatura de operación del conductor  de 60°C.

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4. Una vez elegido el calibre del conductor, corregir la capacidad de conducción de corriente tomada de la Tabla 1, en función de la temperatura ambiente del lugar  de instalación, para ello se multiplica por el factor de corrección que se indica en la Tabla 2.

5. Si existen más de 3 conductores en tubería (conduit) portadores de corriente, corregir la capacidad de conducción de corriente multiplicando ésta por los factores de la Tabla 3.

6. Calcular la caída de tensión de la instalación utilizando las fórmulas siguientes:

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La impedancia eléctrica del cable Z, expresada en ohm/km, está dada por la siguiente fórmula:

En forma aproximada sin considerar el factor de potencia (fp) la impedancia (Z) puede ser calculada con la fórmula siguiente:

La siguiente tabla contiene la resistencia en corriente alterna a 75°C, la reactancia inductiva y la impedancia para cables de 600 V. Tres cables monopolares en un mismo tubo (conduit).

La NOM-001-SEDE-2005 indica que la caída de tensión máxima permitida en la instalación tomando en consideración los cables del circuito alimentador y del circuito derivado, no debe ser mayor del 5%. 33

Para el caso del circuito derivado, la caída de tensión no deberá ser mayor de 3% y debe considerarse una caída de tensión máxima de 2% para el circuito alimentador. Si la caída de tensión resultante del cálculo es mayor a lo anterior, debemos considerar un calibre mayor, volver a realizar los cálculos y verificar que se cumplan los porcentajes de caída de tensión sugeridos. 7. De acuerdo a NOM-001-SEDE-2005 es necesario instalar el conductor de puesta a tierra de equipos en todos los alambrados. Para seleccionar el calibre de puesta a tierra de equipos nos basaremos en la Tabla 5, la cual indica el calibre mínimo para la puesta a tierra de canalizaciones y equipos.

Este conductor de puesta a tierra de equipos puede ser conductor desnudo o aislado. Si es aislado, el color de identificación del aislamiento debe ser verde.

1.7.3.1.- Métodos de cálculo de las secciones de los conductores Cuando un proyectista de instalaciones eléctricas realiza el cálculo de la sección de los conductores de las líneas de una determinada instalación, debe de tener en cuenta en primer lugar unos CRITERIOS TÉCNICOS, y en algunos casos que ya explicaremos unos CRITERIOS ECONÓMICOS.

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1.7.3.1.1.- Calculo de la sección de los conductores de una línea según los criterios técnicos. Cuando realicemos el cálculo de los conductores eléctricos en las líneas de baja tensión, para determinar la sección de los mismos, lo debemos de realizar  teniendo en cuenta unos criterios técnicos y de acuerdo con la normativa contenida en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión y normas particulares de las compañías suministradoras de energía eléctrica. Los criterios para el cálculo dela sección delos conductores, serán de dos tipos, criterios técnicos y criterios económicos. Los criterios técnicos a tener en cuenta para la determinación de la sección de los conductores son:  A.- CALENTAMIENTO B.- CAÍDA DE TENSIÓN C.- CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Teniendo en cuenta que como veremos posteriormente, el calentamiento de un conductor, es independiente de la longitud y, no así la caída de tensión, será pues éste el criterio que prevalecerá en líneas de gran longitud y el anterior en las líneas de reducidas longitudes. Uno de los criterios antes indicados será el más exigente en cuanto a sección necesaria de la línea y será el que se adopte para el cálculo de la misma.

1.7.3.1.2.- Calculo de la sección de un conductor teniendo en cuenta la temperatura Teniendo en cuenta que el paso de una corriente eléctrica por un conductor  produce una pérdida de energía que viene dada por: Energía producida = EP = 0,24 * I2* Rθ* t

Donde:Kt = Coeficiente global de transmisión del calor enW/m2*ºC L = Longitud del conductor en m2 SL= Superficie lateral del conductor m2 ø2= Temperatura alcanzada por el conductor en ºC, limitadapor la máxima admisible por el aislamiento ø1= Temperatura ambiente en ºCt = Tiempo durante el que circula la corriente en s

.

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Para secciones menores de 300 mm2

TIPO DE AISLAMIENTO

PVC

XLPE

EPR

Temperatura máxima en el conductor en ºC, en régimen permanente

70

90

90

Temperatura máxima en el conductor en ºC, en cortocircuito con una duración menor de 5s

160

250

250

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