Conceptos básicos de selección de un calibre de acuerdo con las disposiciones de la norma

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Esteban Quintero Agüero
hace 8 años
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1 Conceptos básicos selección un calibre acuerdo con las disposiciones la norma instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE-2005 Tubería () La selección l calibre l conductor es parte importante los sistemas eléctricos, ya que ello pen la transmisión la energía eléctrica en forma eficiente y segura. El cálculo l calibre l conductor pen l tipo instalación (, charola, ducto subterráneo, etc.), l acomodo (trébol, plano, etc.), la temperatura operación l conductor, l número conductores, la longitud l circuito, etc. Debido a que todos estos elementos influyen en la capacidad conducción corriente los cables, se be hacer un estudio completo ingeniería para cada sistema eléctrico diseñado. A continuación se indica cómo calcular la capacidad conducción corriente para conductores eléctricos en tubería conduit acuerdo con la norma instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE-2005, la cual no intenta ser una guía diseño, ni un manual instrucciones para personas no calificadas. 1. Elegir el tipo producto requerido en función su aplicación, materiales, construcción y temperatura l conductor 2. Determinar la corriente nominal la carga, utilizando las fórmulas indicadas enseguida, acuerdo con el tipo sistema eléctrico ( corriente continua, corriente alterna monofásico o corriente alterna trifásico) y l tipo carga (motores, alumbrado u otras cargas). Unidas la potencia activa Sistema c.c. Sistema c.a. monofásico Sistema c.a. trifásico CP (HP) HP x 746 HP x 746 HP x 746 kw kw x 0 V kw x 0 V x FP kw x 0 3 x V x FP Don:

), l acomodo (trébol, plano, etc.), la temperatura operación l conductor, l número conductores, la longitud l circuito, etc.

2 CP (HP) = caballos fuerza o potencia l motor indicado en la placa datos kw = Potencia en kilowatt = W V = tensión nominal l sistema, en V η = eficiencia l motor (normalmente se consira 0,8) FP = factor potencia la instalación (be ser 0,9 como mínimo). Notas: Para conductores que alimenten un solo motor, la corriente nominal a plena carga se multiplicará por 1.25 (artículo ). En el caso varios motores, a la suma la corriente a plena carga los motores se le sumará el 25% la corriente l motor más gran (artículo ). 3. Seleccionar el calibre l conductor acuerdo con su capacidad conducción corriente l cable, que pen l tipo aislamiento, la temperatura operación y l método instalación, utilizando la tabla 1. Nota: De acuerdo con el artículo la NOM-001-SEDE-2005, si la corriente en el circuito es más A, se elige la capacidad corriente a una temperatura operación l conductor C. Si la corriente en el circuito es menor A, se elige la capacidad corriente a una temperatura operación l conductor 60 C.

En el caso varios motores, a la suma la corriente a plena carga los motores se le sumará el 25% la corriente l motor más gran (artículo 430-24). 3.

3 Tabla 1 (1). Capacidad conducción corriente (A) permisible conductores aislados para 0 a V nominales y 60 C a 90 C. No más tres conductores portadores corriente en una canalización o directamente enterrados, para una temperatura ambiente 30 C Tamaño o signación Temperatura nominal l conductor (véase tabla ) mm 2 AWG o kcmil 60 C C 90 C 60 C C 90 C TW* CCE TWD-UV RHW*, THHW*, THW*, THW-LS, THWN*, XHHW*, TT, USE MI, RHH*, RHW-2, THHN*, THHW*, THHW- LS, THW-2*, XHHW*, XHHW-2, USE-2 FEP*, FEPB* UF* RHW*, XHHW* RHW-2, XHHW*, XHHW-2, DRS Cobre Aluminio 0,824 1,31 2,08 3,31 5,26 8, * 25* * 25* 35* * 30* 40* 55 13,3 21,2 26,7 33,6 42, ,5 67,4, /0 2/0 3/0 4/

mm 2 AWG o kcmil 60 C C 90 C 60 C C 90 C TW* CCE TWD-UV RHW*, THHW*, THW*, THW-LS, THWN*, XHHW*, TT, USE MI, RHH*, RHW-2, THHN*, THHW*, THHW- LS, THW-2*, XHHW*, XHHW-2, USE-2 FEP*, FEPB* UF* RHW*,

4 *A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar esta norma, la protección contra sobrecorriente los conductores marcados con un asterisco (*) no be superar 15 A para 2,082 mm2 (14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos cobre. (1) Tabla la NOM-001-SEDE-2005 referencia. 4. Una vez elegido el calibre l conductor, corregir la capacidad conducción corriente tomada la tabla 1, en función la temperatura ambiente l lugar instalación, para ello se multiplica por el factor corrección que se indica en la tabla. Tabla 2 (1). Factores corrección por temperatura Temperatura ambiente en el lugar instalación los cables 60 C C 90 C C ,08 1,05 1, ,00 1,00 1, ,91 0,94 0, ,82 0,88 0, ,71 0,82 0, ,58 0, 0, ,41 0,67 0, ,58 0,71 5. Si existen más 3 conductores en tubería (conduit) portadores corriente, corregir la capacidad conducción corriente multiplicando ésta por los factores la tabla 3. Tabla 3 (2). Factores ajuste para más tres conductores portadores corriente en una canalización o cable Cantidad conductores portadores corriente eléctrica Factor corrección por agrupamiento De 4 a 6 conductores 0,80 De 7 a 9 conductores 0,70 De 10 a 20 conductores 0,50 De 21 a 30 conductores 0,45 De 31 a 40 conductores 0,40 Más 41 conductores 0,35 (2) Tabla (g) NOM-001-SEDE-2005

Una vez elegido el calibre l conductor, corregir la capacidad conducción corriente tomada la tabla 1, en función la temperatura ambiente l lugar instalación, para ello se multiplica por el factor

5 6. Calcular la caída tensión la instalación. Para ello es importante que conozca la longitud instalación y tome en consiración la corriente que manda su carga, según el tipo sistema, tenemos la siguientes fórmulas: Para circuitos monofásicos: 2ZLI x...volts V 0 Para circuitos trifásicos: Don: 3ZLI x...volts V f f ΔV = caída tensión en el cable, en por ciento I = corriente eléctrica que circula a través l conductor, en A L = longitud l circuito, en km V 0 = tensión fase a neutro, en V V f f = tensión entre fases, en V Z = impedancia eléctrica l cable, en ohm/km La impedancia eléctrica l cable Z, expresada en ohm/km, está dada por la siguiente fórmula: Z= R 2 +X 2 L Don: R = resistencia eléctrica l conductor a la corriente alterna y a la temperatura operación, en ohm/km X L = reactancia inductiva l conductor, en ohm/km La tabla 4 contiene la resistencia en corriente alterna a C y la reactancia inductiva cables ntro un tubo ().

2ZLI x...volts V 0 Para circuitos trifásicos: Don: 3ZLI x.

6 Tabla 4. Parámetros eléctricos generales cables en tubo (). Tamaño nominal l conductor mm 2 AWG/ kcmil Reactancia inductiva para todos los conductores (ohm/km) PVC o Al acero Ohms al neutro / km Resistencia a la corriente alterna a C conductores cobre (ohm/km) PVC Al acero Resistencia a la corriente alterna a C conductores aluminio (ohm/km) PVC Al acero 2, ,190 0,240 10,20 10,20 10, , ,177 0,223 6,6 6,6 6, , ,164 0,207 3,9 3,9 3, ,36 8 0,171 0,213 2,56 2,56 2, ,3 6 0,167 0,210 1,61 1,61 1,61 2,66 2,66 2,66 21,15 4 0,157 0,197 1,02 1,02 1,02 1,67 1,67 1,67 33,62 2 0,148 0,187 0,62 0,66 0,66 1,05 1,05 1,05 53,48 1/0 0,144 0,180 0,39 0,43 0,39 0,66 0,69 0,66 67,43 2/0 0,141 0,177 0,33 0,33 0,33 0,52 0,52 0,52,01 3/0 0,138 0,171 0,253 0,269 0,259 0,43 0,43 0,43 107,20 4/0 0,135 0,167 0,203 0,220 0,207 0,33 0,36 0,33 126, ,135 0,171 0,171 0,187 0,177 0,279 0,295 0, , ,135 0,167 0,144 0,161 0,148 0,233 0,249 0, , ,131 0,164 0,125 0,141 0,128 0,200 0,217 0, , ,131 0,161 0,108 0,125 0,115 0,177 0,194 0, , ,128 0,157 0,089 0,105 0,095 0,141 0,157 0, , ,128 0,157 0,0 0,092 0,082 0,118 0,135 0, ,03 0 0,125 0,157 0,062 0,079 0,069 0,095 0,112 0, , ,121 0,151 0,049 0,062 0,059 0,0 0,089 0,082 La norma Oficial Mexicana instalaciones Eléctricas NOM-001-SEDE-2005 indica que la caída tensión máxima permitida en la instalación, tomando en consiración los cables l circuito alimentador y l circuito rivado, no be ser mayor 5%. Para el caso circuito rivado, la caída tensión no berá ser mayor 3% y be consirarse una caída tensión máxima 2% para el circuito alimentador. Si la caída tensión resultante l cálculo es mayor a lo anterior, bemos consirar un calibre cable mayor, volver a realizar las operaciones anteriores y verificar que se cumplan los porcentajes caída tensión sugeridos.

(ohm/km) PVC Al acero Resistencia a la corriente alterna a C conductores aluminio (ohm/km) PVC Al acero 2,08 14 0,190 0,240 10,20 10,20 10,20 -- -- -- 3,30 12 0,177 0,223 6,6 6,6 6,6 -- -- -- 5,26 10

7 7. Cabe recordar que la norma NOM-001-SEDE-2005 establece que es necesario poner en nuestra instalación el conductor puesta a tierra equipos en todos los alambrados. Para seleccionar el calibre l conductor puesta a tierra equipos, nos basaremos en la tabla 5, la cual indica el calibre mínimo para la puesta a tierra canalizaciones y equipos. Tabla 5 (3) Tamaño nominal mínimo los conductores puesta a tierra para canalizaciones y equipos Capacidad o ajuste l dispositivo automático protección contra sobrecorriente en el circuito, antes los equipos, canalizaciones, etc. Sin excer : (A) Tamaño nominal mm2 (AWG o kcmil) Cable cobre Cable aluminio 15 2,08 (14) ,31 (12) ,26 (10) ,26 (10) ,26 (10) -- 8,37 (8) 13,30 (6) ,30 (6) 21,20 (4) ,20 (4) 33,62 (2) ,60 (2) 42,40 (1) ,60 (2) 53,5 (1/0) ,40 (1) 67,4 (2/0) ,50 (1/0),0 (3/0) ,40 (2/0) 107,0 (4/0) Nota: Los conductores puesta a tierra los equipos podrían ser mayor tamaño que lo especificado en esta tabla. (3) Tabla la NOM-001-SEDE-2005 Este conductor puesta a tierra equipos pue ser conductor snudo o aislado. Si es aislado, el color intificación l aislamiento be ser ver.

Tabla 5 (3) Tamaño nominal mínimo los conductores puesta a tierra para canalizaciones y equipos Capacidad o ajuste l dispositivo automático protección contra sobrecorriente en el circuito, antes los

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