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Calculo seccione interiores

Electrificación Elevada

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Description

Materiales,

aislamiento y constitución de conductores 

Los conductores eléctricos son los elementos que facilitan el transporte de la energía eléctrica entre el generador y los receptores

Los conductores deben ofrecer una baja resistencia al paso de la corriente,

para que la caída de tensión en ellos sea pequeña

Materiales de los conductores 

Los materiales conductores utilizados en las instalaciones eléctricas son dos:

Cobre (Cu) es un buen conductor,

siendo utilizado en instalaciones interiores

Aluminio es peor conductor que el cobre y sus propiedades mecánicas son inferiores,

si bien es más barato y más ligero que el cobre,

por lo que es más utilizado en la construcción de grandes líneas eléctricas de alta tensión

La conductividad (K o Ɣ) 

Es un término que expresa lo mejor o peor que un conductor conduce la corriente

Se usa para calcular las secciones

La conductividad depende de la temperatura:

Para calcular las secciones de los conductores utilizaremos los valores de la conductividad para las temperaturas máximas de trabajo de los conductores (70º para el PVC Y 90º para el XLPE/EPR):  

Cobre con PVC: Ɣ= 48 Cobre con XLPE/EPR: Ɣ= 44 4

Secciones normalizadas 

La sección de un conductor se expresa en mm2,

Las secciones normalizadas en instalaciones eléctricas son: 

En las instalaciones eléctricas de interiores,

los conductores deben estar aislados

Denominamos aislante al materias que recubre el conductor

•Policloruro de vinilo PVC (V)

Termoplásticos Materiales Plásticos

(Resistentes a T bajas,

•Poliolefina (Z1) (libre halógenos)

Termoestables

Aislantes de conductores Materiales derivados del caucho (gomas o elastómeros) (Flexibles y aptos para altas temperaturas)

(Son muy flexibles para su instalación,

Para instalaciones exteriores)

•Polietileno Reticulado XLPE (R)

•Etileno Propileno EPR (D) • Goma de silicona (S) 6

Constitución de un conductor

Un conductor eléctricos ,

llamados generalmente cables está constituido por: 

Alma del cable: Compuesta por un solo hilo o por varios

Aislamiento: Material encargado de impedir el contacto entre personas y los conductores o entre varios conductores

Cubierta protectora: Encargadas de proteger a conductores y aislantes de agentes externos: agentes atmosféricos ,

Tipos de conductores por el número de hilos 

Unipolar o monoconductor: Cuando tiene un único conductor

Multiconductor (mangueras): Está constituido por varios conductores,

envueltos cada una por su capa de aislamiento y con una o más cubiertas protectoras

Dependiendo del número de conductores serán:    

Bipolar: Está formado por dos conductores

Tripolar: Cuando lo forman tres conductores

Tetrapolar: Está formado por cuatro conductores

Multipolar: Lo componen más de cuatro conductores

Tipos de conductores por su forma constructiva  

Rígidos: Compuestos de un único hilo,

o bien varios alambres de un determinado grosor

Flexibles: Compuestos por una gran cantidad de alambres

Rígido

Rígido

Flexible

La tensión nominal de los aislamientos   

La Tensión de Aislamiento,

es la tensión máxima para la que está garantizado el aislamiento del conductor

Con conductores aislados con el mismo material,

a mayor grosor de éste corresponde una mayor tensión de aislamiento

La tensión de aislamiento se da en forma de un par de valores Uo/U (por ejemplo 450 /750 V),

U: La tensión considerada entre dos conductores contiguos similares (fases)

 Uo: La tensión considerada entre un conductor y tierra

Para instalaciones eléctricas de baja tensión los conductores a usar seran: de 450/750V o de 0,6/1 kV

Designación de conductores de hasta 450/750 V

H: Cable tipo arminizado 07: Tensión 450 /750 V S: Aislamiento Goma de Silicona B: Cubierta Goma de Etleno-Propileno

EJEMPLOS

Expresión del número y sección de los conductores:

Conductor unipolar: 1 x sección (mm2):

Mangueras: Nº conductores x sección (mm2):

Mangueras con neutro:

Mangueras con conductor de protección:

3x16/10

4G25/16

Designación de conductores de hasta 0,6/1kV

Para líneas de distribución Aérea tensadas se usan conductores Trenzados tipo RZ 0,6/1 kV Al con cable fiador

R: Aislamiento de XLPE

Z1:Cubierta de poliolefina

(AS): Cable libre de halógenos

R: Aislamiento de XLPE

V: Cubierta de PVC M: Armadura de alambres de acero N: Cubierta de policloropreno

R: Aislamiento de Polietileno reticulado XLPE

V: Cubierta de PVC

FA: Armadura de flejes de aluminio

Conductores trenzados para redes aéreas tipo RV 0,6/1 kV Al

EJEMPLOS

Conductores a usar según el REBT

Conductores a usar según el REBT

Calculo de la sección de los conductores 

Pasos para calcular la sección de un conductor :

Cálculo de sección por caída de tensión

Calculo de sección por intensidad máxima admisible

La sección elegida será la mayor de las dos anteriores

Cálculo por Caída de Tensión 

La caída de tensión,

es la tensión que se pierde en los circuitos debido a la resistencia de los conductores y que se pierde en calor

Si la caída de tensión es elevada,

la tensión que le llega al receptor disminuye de tal forma que el receptor puede dejar de funcionar correctamente

Po este motivo se establecen unas caídas de tensión máximas permitidas en el REBT

Las caídas de tensión se suelen dar en % de la tensión de alimentación

En viviendas no puede ser mayor de un 3 % de la tensión de alimentación (3% de 230 V=6,9 V)

Las fórmulas para obtener la sección de un conductor para que no haya más caída de tensión de la permitida son: Líneas Monofásicas

Líneas Trifásicas

PL S  eV

S= Sección en mm2 del conductor

P= Potencia activa en watios

L= Longitud sencilla de la línea en metros

Ɣ o k= Conductividad (Cu +PVC=48,

Cu +XLPE o EPR=44,

Al+PVC=30,

Al+XLPE o EPR=28)

e= caída de tensión en la línea,

V= Tensión de la línea en voltios

Cálculo por intensidad máxima admisible (Imax) 

La intensidad máxima admisible es la máxima intensidad que puede soportar un conductor sin producir un calentamiento que lo deteriore

La Intensidad Máxima Admisible depende de:    

Su material conductor: el Cu soporta más corriente que el Al

Tipo de aislamiento: XLPE soporta más corriente (+calor) que el PVC

Sección: mayor sección,

más corriente soporta el conductor

Forma de agrupamiento: Un conductor sólo soporta más corriente que si está acompañado de otros

Método de instalación

En unos métodos de instalación se evacua mejor el calor que con otros

Temperatura ambiente

A mayor temperatura menor corriente soporta un cable

Para calcular la sección por intensidad máxima admisible: Calcularemos la intensidad que absorbe el receptor y luego iremos a una tabla de las normas UNE para buscar una sección que soporte la intensidad calculada

Monofásica

P I  V  cos 

Trifásica

P 3  V  cos 

I= Intensidad en Amperios (A) V o U =Tensión en voltios (V)

P = Potencia activa en Watios (W)

cos = Factor de potencia 30

Métodos de instalación de los conductores

Métodos de instalación de los conductores

Tabla A

Intensidades admisibles (A) para conductores de tensión no superior a 1000 V

Tª= 40° C

Circuito monofásico PVC Métodos de instalación

Secciones en mm2 Intensidades Máximas admisibles (Amperios)

Circuito Trifásico XLPE

Obtención de la intensidad máxima admisible de un conductor: 1) Elegiremos el método de instalación (A1,

Nota: Si el método de instalación es el D'(cables en conductos enterrados) utilizaremos laTabla A

52-2 Bis

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito monofásico con conductores H07V-U 1X4 dentro de tubo empotrado en obra en una vivienda Solución: Es un circuito monofásico de fase y neutro con conductores unipolares de 4 mm2 y aislamiento PVC

PVC2 en Modo de instalación B1 Imax= 27 A H07V –U 1x4 Normalización

H: Normas armo

Tensión aislamiento

07: 750 V

Aislamientos/ envolventes

Forma constructiva

U-: Rígido de un solo alambre

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

4: 4mm2

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito monofásico con conductores H07V-K 1X6 entubados en superficie

Solución: Es un circuito monofásico de fase y neutro con conductores unipolares de 6 mm2 y aislamiento PVC

PVC2 en Modo de instalación B1 Imax= 36 A H07V –H 1x6 Normalización

H: Normas armo

Tensión aislamiento

07: 750 V

Aislamientos/ envolventes

Forma constructiva

-K: Flexible

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

6: 6 mm2

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito trifásico con conductores ES07Z1-K 1X25 (AS) sobre bandeja perforada en el pasillo de una escuela Solución: Es un circuito trifásico con conductores unipolares de 25 mm2 y aislamiento PVC

PVC3 en Modo de instalación F Imax= 95A ES07Z1-K 1X25 (AS) Normalización

ES: Cables tipo nacional

Tensión aislamiento

07: 750 V

Aislamientos/ envolventes

Z1: Poliolefina baja emisión en humos

Forma constructiva

-K: Flexible

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

25: 25 mm2

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito monofásico con conductores H05VV-K 2X10 dentro de una canaleta

Solución: Es un circuito monofásico de fase y neutro constituido por una manguera de dos conductores de 10 mm 2 y aislamiento PVC

PVC2 en Modo de instalación B2 Imax= 44 A H05VV –K 2x10 Normalización

H: Normas armo

Tensión aislamiento

05: 500 V

Aislamientos/ envolventes

V: PVC V: PVC

Forma constructiva

-K: Flexible

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

10: 10 mm2

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito trifásico con conductores H07ZZ–F4G35 sobre bandeja metálica no perforada

Es un circuito trifásico de tres fases y conductor de protección,

constituido por una manguera de 4 conductores y aislamiento de mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de humos (XLPE)

XLPE3 en Modo de instalación C Imax= 127 A H07ZZ –F 4G35 Normalización

H: Normas armo

Tensión aislamiento

07: 750 V

Aislamientos/ envolventes

Z: Poliolefina baja es emisión gases Z: “

Forma constructiva

-F: Flexible servicios móviles

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

35: 35 mm2

Obtener la Intensidad máxima admisible de: Circuito trifásico con conductores RV-K 5G50 sobre bandeja metálica no perforada

Es un circuito trifásico de tres fases,

neutro y conductor de protección,

constituido por una manguera de 5 conductores de aislamiento 0,6/1Kv y cubierta de XLPE

XLPE3 en Modo de instalación C Imax= 155 A RV-K 5G50 Normalización

H: Normas armo

Tensión aislamiento

Aislamientos/ envolventes

R: Polietileno reticulado XLPE V: Policloruro de vinilo PVC

Material conductor

Número conductores

Sección nominal

50: 50 mm2

Obtener la Sección de un conductor para: Circuito monofásico con conductores ES07Z1–K bajo tubo empotrados en obra destinados a alimentar un receptor cuya intensidad es de 40 A

Solución: 10 mm2

ES07Z1-K

Normalización

ES: Cables tipo nacional

Tensión aislamiento

07: 750 V

Aislamientos/ envolventes

Z1: Poliolefina baja emisión en humos

Forma constructiva

-K: Flexible

Material conductor

Elección de protección y cálculo final de la sección del conductor 

Una vez obtenida la sección final del conductor deberemos calcular la protección (interruptor automático o PIA) del conductor

El calibre de la protección (IN) tendrá un valor que estará entre la intensidad demandada por el circuito (Is) y la intensidad máxima admisible por el conductor (Imax): Is