Tabla 1. Juego horizontal de pletinas paralelas verticales separadas entre sí al menos el equivalente a su espesor en el caso de varias pletinas por fase. Valores válidos para temperatura de aire de 35ºC y temperatura de pletina de 65ºC. En el caso de pletinas tocándose unas con otras (formando un paquete) véase la tabla 2. Corriente permanente en A Ancho x Secció Espeso n r
2
Corriente continua y corriente alterna 16 2/3 Hz
Corriente alterna hasta 60 Hz Pintado
Desnudo
Pintado
Desnudo
Numero de barras
Numero de barras
Numero de barras
Numero de barras
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
I
II
III
IIII
I
II
III
IIII
I
II
I
II
III
IIII
3
4
mm
mm
12x2
23,5
123 202 228
108 182 216
123 202 233
108 182 220
15x2
29,5
148 240 261
128 212 247
148 240 267
128 212 252
15x3
44,5
187 316 381
162 282 361
187 316 387
162 282 365
20x2
39,5
189 302 313
162 264 298
189 302 321
162 266 303
20x3
59,5
237 394 454
204 348 431
237 394 463
204 348 437
20x5
99,1
319 560 728
274 500 690
320 562 729
274 502 687
20x10
199
497 924
25x3
74,5
287 470 525
245 412 498
287 470 536
245 414 506
25x5
124
384 662 839
327 586 795
384 664 841
327 590 794
30x3
89,5
337 544 593
285 476 564
337 546 608
286 478 575
30x5
149
447 760 944
379 672 896
448 766 950
380 676 897
30x10
299
676
40x3
119
435 692 725
40x5
199
573 952
40x10
399
850
147 200 258 129 177 228 153 200 715 865 0 0 0 0 0 0 0 0
728
135 188 0 0
50x5
249
697
114 133 201 126 192 117 137 583 994 703 0 0 0 0 0 0 0
588
102 130 0 0
50x10
499
102 172 232 295 151 204 260 105 183 236 852 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0
875
161 222 0 0
60x5
299
826
60x10
599
118 196 261 329 172 230 290 123 213 272 358 102 187 257 339 985 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
80x5
399
107 168 183 283 885 145 175 272 109 177 199 257 902 153 189 246
132 0
120 167 0 0
114 0
427 825
573
118 0
106 148 0 0
366 600 690 482 836
109 0
499 932
683
III IIII
130 0
123 163 0 0
436 696 748 576 966
116 0
428 832
579
121 0
108 152 0 0
367 604 708 484 848
110 0
133 151 231 115 144 221 137 158 206 119 150 197 688 836 696 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
80x10
799
150 241 317 393 124 211 279 345 159 273 342 449 131 238 324 428 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
100x5
499
130 201 215 330 108 173 205 319 134 216 238 308 111 181 227 296 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
100x10
999
181 285 372 453 149 248 326 398 194 331 410 531 160 289 390 515 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
En el caso que no haya distancia entre las pletinas de una misma fase, es decir, que estén colocadas tocándose unas con otras formando un paquete compacto, la tabla a aplicar, en vez de esta tabla será la tabla 2. En le caso de que en vez de pletinas, utilicemos barras de sección circular las intensidades admisibles, siempre suponiendo una temperatura del aire de 35ºC i máxima de la pletina de 65ºC, las intensidades son las siguientes: tabla 3 TABLA 2 En el caso que no haya distancia entre las pletinas de una misma fase, es decir, estén colocadas tocándose unas con otras formando un paquete compacto, la tabla a aplicar es la siguiente: Ancho x Secció Peso Superfici Espeso n (1) e r mm
80x10
100x10
mm2
799
999
kg/ m
Corriente permanente en A Corriente continua y alterna nº de barras 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pintada
150 236 0 0
Desnuda
124 196 0 0
Pintada
181 287 366 439 508 574 639 703 766 829 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Desnuda
149 237 302 362 419 474 527 580 632 684 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7,11
8,89
TABLA 3 Intensidades admisibles para barras de sección circular, siempre suponiendo una temperatura de aire de 35ºC y máxima de la pletina de 65ºC. Corriente permanente en A Diámetro Sección Peso (1) Corriente continua y Corriente alterna hasta 60 Hz
Valores estáticos J cm4
W cm3
i cm
mm
mm2
kg/m
Pintado
Desnudo
5
19,6
0,175
95
85
0,00306 0,0123 0,125
8
50,3
0,447
179
159
0,0201 0,0503 0,200
10
78,5
0,699
243
213
0,0491 0,0982 0,250
16
201
1,79
464
401
0,322
0,402 0,400
20
314
2,80
629
539
0,785
0,785 0,500
32
804
7,16
1160
976
5,15
3,22 0,800
GENERALIDADES Esta forma de cálculo es válida para determinar la pletina necesaria para una corriente permanente fijada. Se entiende que las pletinas o barras están en un ambiente interior o exterior pero en ambos casos con libertad de circulación del aire. Por tanto en el caso de blindosbarra, armarios etc., deberemos calcular la temperatura del aire que rodea la pletina en función de la temperatura ambiente. 2 TEMPERATURA ADMISIBLE. La temperatura a que puede llegar una pletina, depende del uso a que se la destine, de la forma de sujeción, del aparato a que vaya acoplada etc., ya que el cobre como material noble, es capaz de soportar sin deterioro temperaturas más altas, que el resto de elementos que la entornan. Las temperaturas límites son: 120ºC Para las sujeciones por bridas y tornillos, pues con temperaturas superiores, podrían aflojarse debido a las dilataciones térmicas. 85-90ºC Debido a la posible degradación de los aislantes que estén en contacto con la pletina. No obntante debe precisarse para cada tipo de aislamiento.
75-80ºC Para el tramo de conexión al aparato. Este valor es indicativo y en caso de precisión debe claro el fabricante del utillaje. 3 CALCULO Dependiendo de la importancia de la instalación y de la fiabilidad de los datos de que disponemos podemos efectuar 3 tipos de cálculos:
DIRECTO POR TABLA : Es un sistema conservador, pues admite una temperatura máxima de 65ºC. POR COEFICIENTES : Se tienen en cuenta varios parámetros y si se conocen los datos con precisión puede afinarse la temperatura admitida lo que dará sin duda un ahorro en la sección. RESISTENCIA TÉRMICA Y MECÁNICA AL CORTOCIRCUITO : En instalaciones muy importantes es preciso comprobar la pletina elegida, teniendo en cuenta la intensidad de cortocircuito Icc propia de la instalación.
3.1 CALCULO POR TABLA. Los valores de la tabla son válidos para temperatura del aire de 35ºC y temperatura de 65ºC en la pletina. Deben estar las pletinas horizontales y de canto. En caso de paquetes de pletinas, deben estar separadas entre sí al menos el equivalente a su espesor. Ejemplos: Tabla 1. Pletinas separadas 2 pletinas sin pintar de 80 x 10 mm. pueden transmitir 2110 A. en corriente alterna o bien 2380A. en corriente continua. Tabla 2 pletinas en bloques. 2 pletinas sin pintar de 80 x 10 mm. pueden transmitir 1960A. Tabla 3 barras circulares 1 Barra sin pintar de 20 mm. puede soportar 539 A. 3.2 CALCULO POR COEFICIENTES.
Si conocemos la conductividad de la pletina (en nuestro material como mínimo) y las temperaturas máximas del aire y admisible para la pletina, podremos efectuar un cálculo más preciso, además podemos afinarlo para el caso de que las pletinas que en vez de canto las pongamos horizontales, en función de la altitud geográfica del lugar de la instalación etc.
En todos los casos obtendremos unos coeficientes K1 K2 K3 K4, que utilizaremos de la siguiente manera.
es decir dividiendo la intensidad real que tenemos prevista que debe circular por las pletinas, por el producto de todos los coeficientes, nos da la intensidad de tablas, donde elegiremos la pletina que pueda soportar igual o más intensidad que la así calculada.
3.2.1 COEFICIENTE POR CONDUCTIVIDAD En función de la conductividad de la pletina medida en directa el coeficiente.
, obtenemos por lectura
3.2.2 COEFICIENTE POR TEMPERATURA K2. Si la temperatura del aire es distinta de los 35ºC. previstos en las tablas o la admisible en la pletina es distinta de 65ºC., deberemos aplicar el coeficiente tomado del gráfico siguiente:
Ejemplos: T. aire
T. pletina
K2
40º
80º
1,15
40º
85º
1,20
53º
85º
0,97
60º
85º
0,80
3.2.3 COEFICIENTE POR POSICIÓN K3 En el supuesto que las pletinas en vez de estar en posición de canto, la cual permite una mayor refrigeración, por razones constructivas debamos colocarlas horizontales, los coeficientes a aplicar son: Nº de pletinas
Factor K3 pintadas desnudas
2
0,85
0,8
3
0,8
0,75
4
0,75
0,7
3.2.4 COEFICIENTE POR ALTITUD K4 Debido a que la densidad del aire es menor y que existe una mayor insolación, deben aplicarse coeficientes para alturas superiores a 1000 m. Altitud
Interior
Aire Libre
1000 m
1
0,98
2000 m
0,99
0,94
3000 m
0,96
0,89
3.2.5 EJEMPLO Supongamos una instalación por la que deben circular 2000 A. corriente alterna, que pretendemos hacer con pletinas de canto y en la que el suministrador de los aislantes de los soportes nos indica que pueden aguantar una temperatura permanente de 85ºC.; la instalación se efectúa en una estación de montaña a 2500 m. de altitud en el interior de un local y la temperatura•máxima previsible del aire es de 30º C. las pletinas las utilizaremos pintadas. K1 = 1,004 (Suponemos según 3.2.1. que escogemos pletinas de C = 56) K2 = 1 ,40 (Según tabla de 3.2.2. para T aire 30º y T pletina 85º) K3 = 1 (Según 3.2.3., las pletinas van de canto) K4 = 0,975 (Según 3.2.4., interpolando entre 2000 y 3000 m.) por tanto mirando la tabla 1 del punto 3.1 vemos que podemos para 1459 A. utilizar por fase 3 pletinas en paralelo de 60 x 5 que son capaces de transmitir hasta 1510 A. o bien 2 de 80 x 5 capaces de 1680 A. Nótese que de no haber efectuado el cálculo e ir directamente a la tabla con los 2000 A. que son la intensidad que realmente circuía por las pletinas deberíamos haber colocado como mínimo: 3 de 40 x 10 que soportan 2000 A. o bien 2 de 100 x 5 con 2010 A. Es decir en vez de 8090 mm2 que hemos obtenido habríamos colocado 100120 mm2. Nótese también que en todas las tablas se distingue entre pletinas pintadas y desnudas. Ello es debido a que las pletinas pintadas admiten una mayor intensidad por 2 razones principales. Tienen un grado de emisión mayor que la superficie de cobre desnudo la cual con el tiempo se oxida y tienen también la condición de aislante térmico entre la pletina y los soportes aislantes.
Antonio; La Icc = S x C / raiz(t) Icc = Amperios S = seccion geometrica en mm2 C = constante del cobre media 150 t = segundos Si se considera la seccion de la barra 500mm2 , corriente de cortocircuito 20 000amp y c = 150 entonces el tiempo será: ( 500 x 150 / 20000)^2 = 14,06s. Si el tiempo calculado es 2,5s entonces el efecto termico esta dentro del rango. Hay que tener encuenta la distancia de los aisladores de apoyo y la distancia entre barras. Carlos Alberto - Brasil
