Facultad de ingenieria quimica y textil




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títuloFacultad de ingenieria quimica y textil
fecha de publicación10.02.2016
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA y TEXTIL

AREA DE CURSOS COMPLEMENTARIOS
CALCULO DE CONDUCTORES

En el circuito eléctrico de la figura, dimensionar los cables AB, CD, EF, GH y IJ por CAPACIDAD DE CORRIENTE y por CAIDA DE TENSION.

a) TRAMO AB: 10,000 V, 60 Hz, 1920 m, Cable NYY, aislamiento termoplástico, multipolar, cable directamente enterrado, 1,00 m. de profundidad, terreno semi húmedo, arena, algo de arcilla y piedras medianas, sin compactación, con una temperatura del suelo de 15 0C y 75 oC de temperatura máxima admisible del conductor.

b) TRAMO CD: 480 V, 15 metros, Cable NKY, aislamiento de papel, unipolar, tendido y funcionando al aire libre , en forma horizontal, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 30 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada y 80 oC de temperatura máxima admisible del conductor.

c) TRAMO EF: 480 V, 400 m, Cable NYY unipolar horizontal, aislamiento termoplástico, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada. Motor de 100 Hp, fp=083, eficiencia 0.87

e) TRAMO GH: 480 V, , 480 V, , 300 m, Cable NYY unipolar horizontal, aislamiento termoplástico, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada. Motor de 150 Hp, fp=083, eficiencia 0.9

e) TRAMO IJ: 480 V, , 50 m, Cable NYY unipolar horizontal, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada. Motor de 400 Hp, fp=083, eficiencia 0.85

CALCULO DE CORRIENTES

746 x 100

IEF = -------------------------------- = 124,26 A ………….(25%) = 155,32 A

0,87x√3x 480x083

746 x 150

IGH = -------------------------------- = 180,18 A ………….(25%) = 225,22 A

0,9x√3x 480x083

746 x 400

IIJ = -------------------------------- = 508.74 A ………….(25%) = 635,92 A

0,85x√3x 480x083

ICD = 124,26 + 180,18 + 1.25X508.74 = 940, 36 A

IAB = 940, 36 A X 480 / 10,100 = 45,14 A



DIMENCIONAMIENTO POR CAPACIDAD DE CORRIENTE Y CAIDA DE TENSION

CABLE AB

10,000 V, 60 Hz, 1920 m, Cable NYY, aislamiento termoplástico, multipolar, cable directamente enterrado, 1,00 m. de profundidad, terreno semihúmedo, arena, algo de arcilla y piedras medianas, sin compactación, con una temperatura del suelo de 15 0C y 75 oC de temperatura máxima admisible del conductor

a) Capacidad de Corriente

IAB = 45,14 A…… BUSCANDO EN LA TABLA 1 PARA CABLES CON AISLAMIENTO TERMOPLASTICO MULTIPOLAR DIRECTAMENTE ENTERRADO NYY

SOLO EXISTE EN LA TABLA PARA 10,000 V, una corriente de 134 A. con una sección de 25 mm2 , el cual seleccionaremos

b) Caída de Tensión

Calculando la caída de tensión considerando una caída de tensión de 5 % como aceptable para instalaciones industriales

3 x 45,14 x 1920 x 0,83

Smin = ---------------------------------- = 4,29 mm2 Smin. = 4,3 mm2

58 x 500

El Smin. = 4,3 mm2 es mucho menor que 25 mm2 por lo que el cable seleccionado por capacidad de corriente sigue siendo el correcto

c) Factores de Corrección

TABLA 1A 1 PROXIMIDAD CON OTROS CABLES

TABLA 1B 0,95 PROFUNDIDAD DEL SUELO

TABLA 1C 0.89 RESISTIVIDAD TERMICA DEL SUELO

TABLA 1D 1,05 TEMPERATURA DEL SUELO

IAB‘ = 134 x 1 x 0,95 x 0,89 x 1,05 = 118,96 A

El cable seleccionado puede soportar una corriente máxima de 118,96 A, y la corriente que pasara por nuestro conductor AB es 45,14 A y 118,96 A es mucho mayor, y no pudiendo seleccionar uno menor por no existir en la tabla utilizaremos el cable seleccionado de 25 mm2 (NYY 1x3x 25 mm2)

CABLE CD

480 V, 15 metros, Cable NKY, aislamiento de papel, unipolar, tendido y funcionando al aire libre, en forma horizontal, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada y 80 oC de temperatura máxima admisible del conductor.

a) Capacidad de Corriente

ICD = 940,36 A…… BUSCANDO EN LA TABLA 2 PARA CABLES CON AISLAMIENTO DE PAPEL UNIPOLAR HORIZONTAL ,480 V, FUNCIONANDO AL AIRE LIBRE

Solo existe en la tabla para 1023 A. con una sección de 500 mm2, el cual seleccionaremos

b) Caída de Tensión

Por ser de longitud muy reducida (15 m) el calculo de caída de tensión es irrelevante

c) FACTORES DE CORRECCION

TABLA 3A 0,95 TEMPERATURA DEL AIRE LIBRE

TABLA 3B 0,75 PROXIMIDAD CON OTROS CABLES

TABLA V 0,81 CAPACIDAD DE CORRIENTE EN CANALETA

ICD ‘ = 1023 x 0,95 x 0,75 x 0,81 = 590,39 A

La corriente que pasara por el cable CD es de 940,36 A y 590,39 A, es mucho menor por lo que el diámetro del conductor escogido se tiene que cambiar.

EN LA TABLA SE DEBE ESCOGER 2 JUEGOS DE CABLES DE 240 mm2 QUE SOPORTAN 678 A CADA JUEGO ( 1356 A) (NKY 2x3x 240 mm2)

ICD ‘ = 2 x 678 x 0,95 x 0,75 x 0,81 = 782,58 A

La corriente que pasara por el cable CD ES DE 940,36 A y 782,58 A, es mucho menor por lo que el diámetro del conductor escogido se tiene que cambiar.

Buscamos en la tabla y escogemos 2 juegos de cables de 400 mm2 QUE SOPORTAN 912 A CADA JUEGO ( 1824 A) (NKY 2x3x 400 mm2)

ICD ‘ = 2 x 912 x 0,95 x 0,75 x 0,81 = 1052,67 A

ICD‘ = 1052,67 A es mayor que 940,36 A, luego seleccionaremos este cable NKY 2x3x 400 mm2

CABLE EF

480 V, 400 m, Cable NYY unipolar horizontal, aislamiento termoplástico, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada

a) Capacidad de Corriente

IEF = 155,32 A…… BUSCANDO EN LA TABLA II PARA CABLES CON AISLAMIENTO TERMOPLASTICO UNIIPOLAR .480 V, FUNCIONANDO AL AIRE LIBRE

Solo existe en la tabla para 161A. con una sección de 35 mm2, el cual seleccionaremos

b) CAIDA DE TENSIÓN

CALCULANDO LA CAIDA DE TENSION CONSIDERANDO UNA CAIDA DE TENSION DE 5 % COMO ACEPTABLE PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES

3 x 155,32 x 400 x 0,83

Smin = ---------------------------------- = 64,16 mm2 Smin = 64,16 mm2

58 x 24

Se debe modificar la sección escogida de 35 mm2 debido al Smin de 64,16 mm2

Buscando en la tabla 2 escogeremos un cable de 70 mm2 para una corriente 250 A.

c) FACTORES DE CORRECCION

TABLA 3A 0,93 TEMPERATURA DEL AIRE LIBRE

TABLA 3B 0,75 PROXIMIDAD CON OTROS CABLES

TABLA V 0,81 CAPACIDAD DE CORRIENTE EN CANALETA

IEF ‘ = 250 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 141,24 A

La corriente que pasara por el cable EF es 155,32 A y 141,24 A, es menor por lo que el diámetro del conductor escogido se tiene que cambiar.

En la tabla II se debe escoger 95 mm2 que soporta 306 A

IEF ‘ = 306 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 172,88 A

La corriente que pasara por el cable EF es 155,32 A y 172,88 A, es mayor por lo que el diámetro del conductor escogido es de 95 mm2 (NYY 1x3x95 mm2 )

CABLE GH

480 V, , 300 m, Cable NYY unipolar horizontal, aislamiento termoplástico, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada

a) Capacidad de Corriente

IGH = 225,22 A…… BUSCANDO EN LA TABLA 2 PARA CABLES CON AISLAMIENTO TERMOPLASTICO UNIPOLAR FUNCIONANDO AL AIRE LIBRE

SOLO EXISTE EN LA TABLA PARA 250 A. CON UNA SECCION DE 70 mm2, el cual seleccionaremos

b) Caída de tensión

CALCULANDO LA CAIDA DE TENSION CONSIDERANDO UNA CAIDA DE TENSION DE 5 % COMO ACEPTABLE PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES

3 x 225,22 x 300 x 0,83

S = ---------------------------------- = 69,77 mm2 Smin = 69,77 mm2

58 x 24

Como Smin = 69,77 mm2 es menor que 70 mm2 no se debe cambiar la sección del cable por el momento

c) Factores de Corrección

TABLA 3A 0,93 TEMPERATURA DEL AIRE LIBRE

TABLA 3B 0,75 PROXIMIDAD CON OTROS CABLES

TABLA V 0,81 CAPACIDAD DE CORRIENTE EN CANALETA

IGH ‘ = 250 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 141,24 A

La corriente que pasara por el cable GH es de 225,22,14 A y 141,24 A. es menor por lo que la sección del conductor que vamos ha seleccionar podría ser de 150 mm2 que soporta una corriente de 408 A (NYY 1x3x 150 mm2)

IGH ‘ = 408 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 230,5 A

La corriente 230,5 A es mayor que 225,22 A por lo que el cable seleccionado será de 150 mm2 , (NYY 1x3x 150 mm2)

Observación: Si hubiéramos escogido 95 mm2 o 120 mm2 la corriente IGH‘ hubiera sido menor que 225,22,14

CABLE IJ

480 V, , 50 m, Cable NYY unipolar horizontal, aislamiento termoplástico, funcionando al aire libre, tendido en bandeja metálica aérea, funcionando a una temperatura ambiente de 35 0C, los cables están dispuestos en plano horizontal y juntos en canaleta cerrada

a) Capacidad de Corriente

IIJ = 635,92 A…… BUSCANDO EN LA TABLA 2 PARA CABLES CON AISLAMIENTO TERMOPLASTICO UNIIPOLAR FUNCIONANDO AL AIRE LIBRE

Solo existe en la tabla para 646 A. Con una sección de 300 mm2, el cual seleccionaremos

b) Caída de Tensión

CALCULANDO LA CAIDA DE TENSION CONSIDERANDO UNA CAIDA DE TENSION DE 5 % COMO ACEPTABLE PARA INSTALACIONES INDUSTRIALES

3 x 635,92 x 50 x 0,83

S = ---------------------------------- = 32,83 mm2 Smin = 32,83 mm2

58 x 24

Smin = 32,83 mm2 es menor que los 300 mm2 seleccionado por capacidad de corriente, no se debe cambiar la sección del cable por el momento

c) Factores de Corrección

TABLA 3A 0,93 TEMPERATURA DEL AIRE LIBRE

TABLA 3B 0,75 PROXIMIDAD CON OTROS CABLES

TABLA V 0,81 CAPACIDAD DE CORRIENTE EN CANALETA

IIJ ‘ = 646 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 364,97 A

La corriente que pasara por el cable IJ es de 635,92 A y 364,97 A es menor por lo que se debe cambiar la sección del cable seleccionado a 500 mm2 que soporta 895 A

IIJ ‘ = 895 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 505,65 A

La corriente que pasara por el cable IJ es de 635,92 A y 505,65 A, es menor por lo que la sección del conductor que vamos ha seleccionar podría ser de 2 juegos de cables de 240 mm2 que soporta una corriente de 562 A cada uno (1,124 A) (NYY 2x3x 240 mm2)

IIJ ‘ = 2X 562 x 0,93 x 0,75 x 0,81 = 635,03 A

ICD ‘= 635,03 A ES CASI IGUAL QUE 635,92 A , LUEGO EL CABLE SELECIONADO SERA DOS JUEGOS DE 240 mm2 (N2XSEY 2x3x 240 mm2)

JOSNEY /2012

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