asignación canalización 1
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE POTENCIACANALIZACIONES ELÉCTRICAS
Autores:Br. María Boscán C.I.18.522.489Br. Víctor Febres C.I.19.285.692Br. Jorge Contreras C.I.19.499.183
Maracaibo, Febrero de 2011
ASIGNACION No. 2
PLANTEAMIENTO
Diseño de canalización para la alimentación de una carga de 2500 KVA situada
a 200 m de un transformador 23,9 KV / 480 V, X = 5,75%, 2500 KVA conexión Δ-Y
(conectado sólidamente a tierra).
SOLUCIONES
Cálculo de la corriente de carga:
Factor de corrección para asegurar el funcionamiento de los cables a utilizar por
debajo del 80 % de su ampacidad nominal:
a) CANALIZACIÓN CON CABLES DIRECTAMENTE ENTERRADOS.
Factores de corrección de la carga.
Factor de Resistividad Térmica con ρ=60.
De acuerdo al Std. IEEE 399 en la Tabla 13-7 el factor de resistividad
térmica es,
Factor de Geometría Térmica.
De acuerdo al Std. IEEE 399 en la Tabla 13-11 para arreglos de 9
conductores y una capa, el factor de geometría térmica es,
Corriente que debe soportar el conductor.
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ASIGNACION No. 2
Conductores por Fase.
Utilizando ocho conductores por fase, cada uno de estos debe tener capacidad
para 588,82 A.
Se propone emplear cable THHN de 1000 MCM, ampacidad Nominal 615 A a
90˚C. Según la tabla 9 del CEN. El costo aproximado de
este conductor es de 5564,36 Bs. (LINAVIL S.R.L, Distribuidor Elecon Edo. Zulia,
Telf. 0261-7523125)
Caída de Tensión.
El porcentaje de caída de tensión es menor al 5% lo que hace viable la
utilización del cable THHN.
Especificaciones de Construcción
Figura 1. Conductores directamente enterrados.
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ASIGNACION No. 2
El espaciamiento entre los grupos de conductores debe ser de 19 cm, de acuerdo
al Std. IEEE 399. La longitud de profundidad l, según la tabla 300,5 del CEN, está dada
por:
Caso 1: l = 450 mm
Para zanjas debajo de una capa de concreto de 50 mm de espesor, debajo de un
edificio, bajo concreto de 102 mm de espesor mínimo y sin tráfico, pistas de aterrizaje y
aeropuertos-
Caso 2: l = 600 mm
Para zanjas bajo calle, autopistas, caminos, unifamiliares, calzada de entrada,
estacionamiento y otros no indicados.
En cada zanja debe colocarse un conductor por fase y neutro.
Capacidad de cortocircuito
Utilizando el método del MVA se calculan los MVA de cortocircuito:
Luego se procede a calcular la corriente de cortocircuito:
Con el valor de corriente encontrado se compara en la tabla C1 del Manual del
Ingeniero de Diseño de PDVSA en la sección Selección de Cables y se observa que para
una corriente de cortocircuito de 52,3 KA un cable 1000 MCM soporta hasta más de 50
ciclos de manera que el cable cumple con las condiciones para un buen funcionamiento.
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ASIGNACION No. 2
b) CANALIZACIÓN EN BANDEJAS PORTACABLES.
Factores de corrección de la carga.
Factor de corrección de temperatura ambiente.
De acuerdo a la Tabla 3-1. de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF
CABLES INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección de
temperatura ambiente es,
Factor de corrección de temperatura del conductor.
De acuerdo a la Tabla 3-2. de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF
CABLES INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección de
temperatura del conductor es,
Factor de agrupamiento en bandejas.
De acuerdo a la Tabla A.52-21 del Estándar Internacional IEC 60364-5-52, el
factor de agrupamiento para bandejas perforadas, colocando dos circuitos
por bandeja en disposición triangular y tres bandejas es,
Factor de corrección por diversidad de carga.
De acuerdo a la Tabla 3-3. de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF
CABLES INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección por
diversidad de carga a 80% es,
Corriente que debe soportar el conductor.
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ASIGNACION No. 2
Conductores por Fase.
Utilizando 6 conductores por Fase, cada uno de estos debe tener capacidad para
636,4 A.
Se propone emplear cable THHN de 1000 MCM, ampacidad Nominal 615 A a
90˚C. Según la tabla 9 del CEN. El costo aproximado de
este conductor es de 5564,36 Bs. (LINAVIL S.R.L, Distribuidor Elecon Edo. Zulia,
Telf. 0261-7523125).
Caída de Tensión
El porcentaje de caída de tensión es menor al 5% lo que hace viable la
utilización del cable THHN.
Especificaciones de Construcción .
Figura 2. Conductores directamente enterrados.
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ASIGNACION No. 2
Las bandejas perforadas se ubicarán a una distancia no menor de 20 cm respecto
a la pared. El ancho será seis veces el diámetro del conductor. Para este caso, al utilizar
conductores THHN, según la Tabla 5 del Código Eléctrico Nacional, su diámetro
aproximado es de 1,31 pulg; el ancho de la bandeja será entonces de 7,86 pulg lo que se
puede aproximar a 20 cm. Se propone utilizar ménsulas pesadas de 23 cm para soportar
las bandejas. Los dos circuitos por bandeja se colocarán de forma triangular y en el
centro los dos conductores de neutro.
Para tener una referencia, el costo de una bandeja de aluminio de 35cm de ancho
y 2,4 m de largo es de Bs. 308,00.
c) CANALIZACIÓN EN TRINCHERAS.
Factores de corrección de la carga.
Factor de corrección de temperatura ambiente.
De acuerdo a la Tabla 3-1 de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF CABLES
INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección de temperatura
presenta un comportamiento casi lineal, por lo que a temperatura ambiente
20 °C se realizó una aproximación debido a que el factor no está disponible
para dicha temperatura.
Factor de corrección de temperatura del conductor.
De acuerdo a la Tabla 3-2. de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF
CABLES INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección de
temperatura del conductor es,
Factor de agrupamiento en soportes.
De acuerdo a la Tabla A.52-21 del Estándar Internacional IEC 60364-5-52, el
factor de agrupamiento para soportes, colocando dos circuitos por soporte en
disposición triangular y tres soportes es,
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ASIGNACION No. 2
Factor de corrección por diversidad de carga.
De acuerdo a la Tabla 3-3. de la NEMA WC51 “AMPACITIES OF
CABLES INSTALLED IN CABLE TRAYS”, el factor de corrección por
diversidad de carga a 80% es,
Corriente que debe soportar el conductor.
Conductores por Fase.
Utilizando 5 conductores por Fase, cada uno de estos debe tener capacidad para
622,9 A.
Se propone emplear cable THHN de 1000 MCM, ampacidad Nominal 615 A a
90˚C. Según la tabla 9 del CEN. El costo aproximado de
este conductor es de 5564,36 Bs. (LINAVIL S.R.L, Distribuidor Elecon Edo. Zulia,
Telf. 0261-7523125).
Caída de Tensión
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ASIGNACION No. 2
El porcentaje de caída de tensión es menor al 5% lo que hace viable la
utilización del cable THHN.
Especificaciones de Construcción
La trinchera tendrá 1,3 m de profundidad y 1 m de ancho. Las paredes y piso de
concreto con espesor de 20 cm. Se dejará una ranura en el piso sin concreto, para
drenaje. Sobre tres soportes se ubicarán los cables a una distancia no menor de 20 cm
respecto a la pared. El ancho de los soportes será seis veces el diámetro del conductor
más los 20 cm de separación mencionados. Para este caso, al utilizar conductores
THHN, según la Tabla 5 del Código Eléctrico Nacional, su diámetro aproximado es de
1,31 pulg; el ancho de los soportes será entonces de aproximadamente 40 cm. Los dos
circuitos por soporte se colocarán de forma triangular y en el centro los dos conductores
de neutro. Se ordenarán de abajo hacia arriba, de manera que como son cinco circuitos,
sea el soporte superior el que sujete un solo circuito.
Figura 3. Conductores en trincheras.
d) CANALIZACIÓN EN BANCADA.
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ASIGNACION No. 2
Factores de corrección de la carga.
Factor de resistividad térmica con
De acuerdo al Std. IEEE 399 en la Tabla 13-5 el factor de resistividad térmica es,
Factor de Geometría Térmica.
De acuerdo al Std. IEEE 399 en la Tabla 13-8 para arreglos de10 conductores y
una capa, el factor de geometría térmica es,
.
El conductor debe soportar la corriente siguiente:
Conductores por fase.
Al emplear 10 conductores por fase, cada uno debe tener una ampacidad
nominal de .
De igual manera que si estuviese directamente enterrado se puede utilizar cable
tipo THHN de 1000 MCM, con una ampacidad Nominal 615 A a 90˚C.
Según la tabla 9 del CEN.
Caída de tensión:
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ASIGNACION No. 2
El porcentaje de caída de tensión es menor al 5% lo que hace viable la
utilización del cable THHN.
Especificaciones de las tuberías para la bancada.
De acuerdo a la tabla 5 de CEN el área y diámetro aproximado del THHN son:
Al analizar cuatro conductores por cada tubería el área ocupada sería:
De acuerdo a la Tabla 4 Sección 352 del CEN cuando se canalizan más de dos
conductores por una tubería de PVC, no puede ocuparse más del del área
transversal de la misma. Por tanto, la tubería debe contar con un área transversal de:
El cálculo anterior adaptado a las tuberías comerciales, se traduce en una tubería
de Costo aproximado por .
Especificaciones de construcción de la bancada.
El espaciamiento de centro a centro entre tuberías debe ser de de acuerdo
al Std. IEEE 399. La longitud de profundidad , según la tabla 300.5 del CEN, está dada
por:
Caso 1:
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ASIGNACION No. 2
Debajo de una capa de concreto de de espesor.
Figura 4. Canalización en bancada.
Caso 2:
Bajo calle, autopistas, caminos, unifamiliares, calzadas de entrada y
estacionamiento.
Caso 3:
Áreas de estacionamiento con propósitos habitacionales, debajo de pistas de
aterrizaje de aeropuertos u otros no especificados.
Deben colocarse tanquillas cada , por lo que corresponden 8 tanquillas para
este caso.
El espacio interior debe ser suficiente para que una persona pueda entrar y
manipular los cables al halarlos. Se proponen las dimensiones especificadas en la Figura
5.
e) DUCTOS DE BARRAS
Para la corriente siguiente:
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ASIGNACION No. 2
Se requiere canalización con ductos de barras para exteriores, alimentadora, de
Potencia, ductos de cobre. Dimensiones normalizadas de 3,05 m de acuerdo a la norma
CONVENIN 3063-1993.
Ductos de cobre. (Ducto Barra)
Capacidad:
Figura 5. Tanquilla para canalización en bancada.
# Barras:
Sección:
Sección Ducto:
Resistencia al calor:
Especificaciones del Proveedor.
Provee tornillería y mangas termoencogibles para los empalmes.
Tipo alimentador o enchufable.
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ASIGNACION No. 2
Caída de Tensión: para el cobre. Caída de tensión en voltios de
línea a línea en .
Corriente: .
Con factor de Potencia: .
Peso: .
Capacidad de cortocircuito: 180 KA SIM.
Referencia de costo.
Ducto de 4 hilos 3φ+N. 600v, cobre , ventilado, enchufable.
Cap (amp) Bsf/m
4000 9776,15
Tierra: 5% adicional
Curvas: 1m
Flange: 0,7m
Tee: 2,2m
Caja final: 1,2m
Reducción: 1m
Caja de derivación hasta 400A: Bs. 1519,15
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