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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS MODULO 4AProfesor del Curso : Ms.Sc. César L. López Aguilar
Ingeniero Mecánico Electricista CIP 67424
I. Iluminación. Factores y metodología que intervienen en el
cálculo de alumbrado en interiores.
II. Conductores eléctricos .
III. Practica 4. Iluminación. Preparación de cuadros y
llenado de datos.
IV. Bibliografia
CONDUCTORES ELECTRICOS. PROCOBRE
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II. CONDUCTORES ELECTRICOS
Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o
transmitir la electricidad.
Un conductor eléctrico está formado primeramente por el
conductor propiamente tal, usualmente de cobre.
Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable
formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí.
Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores
eléctricos son el cobre y el aluminio.
Aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica
excelente, el cobre constituye el elemento principal en la
fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y
eléctricas.
03/06/2013Ing. César López Aguilar2
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2.1 Partes que componen los conductores eléctricos
Estas son tres muy diferenciadas:
1. El alma o elemento conductor.
2. El aislamiento.
3. Las cubiertas protectoras.
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2.1.1 El alma o elemento conductor
Se fabrica en cobre y su objetivo es servir de camino a la energía
eléctrica en una Instalación Eléctrica. De la forma cómo esté
constituida esta alma depende la clasificación de los conductores
eléctricos. Así tenemos:
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. Según su constitución
Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada
por un solo elemento o hilo conductor.
Se emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o aislado, en
instalaciones eléctricas a la intemperie, en
ductos o directamente sobre aisladores.
Cable: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por
una serie de hilos conductores o alambres de baja sección, lo que
le otorga una gran flexibilidad.
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. Según el número de conductores
Monoconductor: Conductor eléctrico con una sola alma
conductora, con aislación y con o sin cubierta protectora.
Multiconductor: Conductor de dos o más almas conductoras
aisladas entre sí, envueltas cada una por su respectiva
capa de aislación y con una o más cubiertas protectoras
comunes.
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2.1.2. El aislamiento
El objetivo de la aislación en un conductor es evitar que la energía
eléctrica que circula por él, entre en contacto con las personas o
con objetos, ya sean éstos ductos, artefactos u otros elementos
que forman parte de una instalación. Del mismo modo, la aislación
debe evitar que conductores de distinto voltaje puedan hacer
contacto entre sí.
Los diferentes tipos de aislación de los conductores están dados
por su comportamiento técnico y mecánico, considerando el medio
ambiente y las condiciones de canalización a que se verán
sometidos los conductores que ellos protegen, resistencia a los
agentes químicos, a los rayos solares, a la humedad, a altas
temperaturas, llamas, etc. Entre los materiales usados para la
aislación de conductores podemos mencionar el PVC o cloruro de
polivinilo, el polietileno o PE, el caucho, la goma, el neoprén y el
nylon
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2.2 CNE UTILIZACION 030-002 Sección Mínima de
Conductores
Todos los conductores deben ser de cobre y no pueden tener una
sección menor que 2,5 mm2 para los circuitos derivados de
fuerza y alumbrado y 1,5 mm2 para los circuitos de control de
alumbrado; con excepción de cordones flexibles, alambres para
equipos; y alambres o cables para circuitos de control.
2.3 Regla 030-004.- La máxima corriente que puede conducir un
conductor está definida de acuerdo al método de instalación
especificado en la NTP 370.301: INSTALACIONES ELECTRICAS
EN EDIFICIOS. Selección e instalación de equipos eléctricos.
Capacidad de corriente nominal de conductores en canalizaciones
(IEC 60364-5-523)
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2.4 Métodos de Instalación El revestimiento
interior de la pared
tiene una
conductancia
térmica de no
menos de 10
W/m2.K
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2.5 TABLAS DE CAPACIDAD NOMINAL DE CONDUCTORES
TABLA 4- Capacidad nominal de corriente en amperes para los métodos de
instalación de la Tabla 2. Aislamiento de PVC, dos conductores de carga,
cobre, Temperatura en el conductor: 70 °C. Temperatura ambiente: 30 °C al
aire, 20 °C en tierra
TABLA 5- Capacidad de corriente nominal en amperes para los métodos de
instalación de la Tabla 2. Aislamiento XLPE o EPR, dos conductores de carga,
cobre Temperatura en el conductor: 90 °C. Temperatura ambiente: 30°C al
aire, 20°C en tierra.
TABLA 6 - Capacidad nominal de corriente en amperes para los métodos de
instalación de la Tabla 2. Aislamiento de PVC, tres conductores de carga,
cobre Temperatura en el conductor: 70 °C. Temperatura ambiente: 30 °C al
aire, 20 °C en tierra
TABLA 7 - Capacidad nominal de corriente en amperes para los métodos de
instalación de la Tabla 2. Aislamiento de XLPE o EPR, tres conductores de
carga, cobre Temperatura en el conductor: 90 °C. Temperatura ambiente: 30
°C al aire, 20 °C en tierra
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TABLA
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TABLA
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TABLA
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TABLA
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TABLA
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2.6 DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES
La norma ANSI/IEEE C57.110-1986, recomienda que los equipos de
potencia que deben alimentar cargas no lineales (computadoras ), operen
a no más 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
2.6.1. Daños que genera el mal dimensionamiento y mal uso de los
conductores en una instalación eléctrica
. Cortes de suministro.
. Riesgos de incendios.
. Pérdidas de energía.
SOBRECALENTAMIENTO CAIDA DE TENSION CORTOCIRCUITO
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2.6.2. Factores de corrección a la capacidad de transporte.
La capacidad de transporte de los conductores está restringida por su
capacidad de disipar la temperatura del medio que los rodea. Para ello, los
aislantes no deben sobrepasar la temperatura de servicio de los
conductores. Para el caso específico de las tablas de conductores
consignadas anteriormente, la temperatura ambiente y el número de
conductores por ducto son un factor relevante en la capacidad de
disipación de la temperatura por parte de los conductores; a ese efecto se
presentan los siguientes factores de corrección de la capacidad de
transporte, según sea el número de conductores por ducto superior a 3 y la
temperatura ambiente superior a 300C. Finalmente la capacidad de
transporte de los conductores queda consignada a la siguiente expresión:
…….Ec. 1I = fN x fT x It (A)
.I : Corriente admisible corregida (A)
.fN: Factor de corrección por N0 de conductores.
.fT: Factor de corrección por temperatura.
.It : Corriente admisible por sección de conductor según tablas (A).
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Factores de corrección por cantidad de conductores «f N»
Cantidad de Conductores Factor
4 a 6 0,8
7 a 24 0,7
25 a 42 0,6
Sobre 42 0,5
Temperatura Ambiente ºC Factor
Más de 30 hasta 35 0,94
Más de 35 hasta 40 0,87
Más de 40 hasta 45 0,80
Más de 45 hasta 50 0,71
Más de 50 hasta 55 0,62
Factores de corrección por temperatura ambiente
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2.7 FORMULAS DE POTENCIA (P)
Teniendo la potencia que consumen los equipos eléctricos, podemos
calcular la corriente que circula por el conductor que alimentará de energía
a dichos equipos eléctricos. Estas fórmulas son:
Instalación Monofásica : P = I.V. cosФ
Instalación Trifásica: P = √3 I.V. cosФ
Donde : P : Potencia en Watt
I : Intensidad de Corriente Eléctrica en A.
V : Voltaje en V.
cosФ : Factor de Potencia (si no se especifica, asumir 0.9)
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EJEMPLO 1.
En el sistema de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo
por 30 m de ancho y 6 m de altura, se utilizaron lámparas de vapor de
sodio a alta presión de 400 W de potencia, de una potencia total de 34 kW.
Dimensionar el conductor con aislamiento de PVC, para una instalación
monofásica, método de instalación A1, temperatura de ambiente de 38°C,
tensión de suministro 220 V.
Instalación Monofásica : P = I.V. cosФ
Calculamos la corriente Ic : 34000 = Ic.220.0.9 Ic = 171.72 A
Aplicamos el 120 % I = 1.2 x 171.72 = 206.06, de acuerdo a tabla 4,
corresponde a un conductor de 150mm² para un corriente It = 240 A
La corriente admisible corregida será : I = 0.87 x 240 = 208.8 A.
I> 1.2Ic OK
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EJEMPLO 2
En el sistema de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo
por 30 m de ancho y 6 m de altura, se utilizaron lámparas de vapor de
sodio a alta presión de 400 W de potencia, de una potencia total de 34 kW.
Dimensionar el conductor con aislamiento de PVC, para una instalación
trifásica, método de instalación A1, temperatura de ambiente de 38°C.
Calculamos la corriente Ic: 34000 = 1.73*I*220*0.9 Ic = 89.33 A
Aplicamos el 120 % I = 1.2 x 89.33 = 107.20, de acuerdo a tabla 6,
corresponde a un conductor de 70 mm² para un corriente It = 136 A
La corriente admisible corregida será : I = 0.87 x 136 = 118.32 A.
I> 1.2Ic OK
2204/06/2013 Ing. César López Aguilar
PROPUESTOS:
Dimensionar el conductor para el ejemplo anterior, bajo las siguientes
condiciones:
1. Cable de aislamiento XLPE, Método de Instalación A1
2. Cable de aislamiento PVC, Método de Instalación B1
3. Cable de aislamiento PVC, Método de Instalación D
4. Cable de aislamiento XLPE, Método de Instalación B1
5. Cable de aislamiento XLPE, Método de Instalación D
PLAZO DE ENTREGA: SEMANA SIGUIENTE DE PRACTICA.