GUIA PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE LÍNEAS ELÉCTRICAS MEDIANTE CARROS PORTACABLES (SISTEMA FESTÓN)

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1 GUIA PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE LÍNEAS ELÉCTRICAS MEDIANTE CARROS PORTACABLES (SISTEMA FESTÓN)

2 INDICE EJEMPLOS PRÁCTICOS INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES DEL SISTEMA FESTÓN SISTEMAS FESTÓN RG. DENOMINACIÓN DATOS DE PARTIDA PARA EL DISEÑO DE LA LÍNEA -CÁLCULO DE LOS CABLES NECESARIOS -CÁLCULO DE COMPONENTES DEL SISTEMA FESTÓN -CÁLCULO DE COMPONENTES EN POLIPASTO CON BOTONERA SOLIDARIA AL EQUIPO. -CÁLCULO DE COMPONENTES EN PUENTES GRÚA CON BOTONERA INDEPENDIENTE. -CÁLCULO DE COMPONENTES CON POLIPASTO RODANDO EN CIRCUITO CON CURVAS. -INTRUCCIONES DE MONTAJE SERIES 28,35,40,50 Y 80.

3 1.INTRODUCCIÓN Todo motor eléctrico requiere ser alimentado mediante un sistema móvil que permita su trabajo de un modo continuo, fiable y seguro. Ejemplo de ello son los polipastos, puentes grúa, pórticos, trippers de cintas transportadoras, etc. La presente guía se ocupa de la alimentación eléctrica mediante CARROS PORTACABLES, denominado comúnmente como SISTEMA FESTÓN.

4 *El uso del soporte universal está especialmente recomendado, ya que elimina trabajos de soldadura, permitiendo un perfecto alineamiento y su montaje final es fácil, rápido y sencillo. 2.DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES DEL SISTEMA FESTÓN SOPORTE ESTÁNDAR Y UNIVERSAL* EMPALME GRAPA FIJA-CALBES PERFIL DE RODADURA BRAZO DE ARRASTRE CARRO DE ARRASTRE BOTONERA CARRO FIJO TOPE FINAL CARRO ARRASTRADOR CARRO INTERMEDIO CABLE ELÉCTRICO

5 En función del tipo de viga de rodadura existen varios modelos: VOLVER AL EJEMPLO 3

6 3.SISTEMAS FESTÓN RG A continuación se indican las diferentes alternativas: PERFIL SERIE CAMPO DE APLICACIÓN PAQUETE MÁX.DE CABLES (mm) 28 Instalaciones rectas de fuerza y control. 80 Instalaciones rectas de fuerza y control INOX Instalaciones con curvas. 35 Instalaciones rectas y curvas con atmósferas explosivas. 40 Instalaciones rectas de fuerza y control. 50 Instalaciones rodando en perfiles IPN,IPE,IPS,. 50 Instalaciones rectas con atmósferas explosivas. Q máx.(kg) RECOMENDACIÓN UTILIZACIÓN 56x15 40 Todo tipo de aplicación y,en especial, en ambientes pulvígenos. 56x15 40 Todo tipo de aplicación. 56x15 92x30 56x15 92x30 56x15 92x30 56x15 x 182x40 40 Circuitos con curvas. Líneas en ambientes marinos y corrosivos (inox). 40 Zonas II2GDcT6T85ºC 100 Todo tipo de aplicación (media potencia). 40 x 20 0 Todo tipo de aplicación (media y gran potencia) 150x Zonas II2GDcT6T85ºC VOLVER AL EJEMPLO 1 VOLVER AL EJEMPLO 3

7 A continuación procedemos a ver cómo referenciamos cada componente. Para ello haremos el ejercicio práctico con una serie genérica XX que será extensible al resto de sistemas. DENOMINACIÓN PERFIL GALVANIZADO EMPALME SOPORTE CARRO FIJO CARRO INTERMEDIO CARRO ARRASTRADOR TOPE FINAL TOPE BUCLE CARROS BOTONERAS SOPORTE UNIVERSALES BRAZO DE ARRASTRE SOPORTE SOLDABLE REFERENCIA XX01 XX02 XX03 XX04 XX05 XX06 XX07 XX08 XX09-XX10-XX11 XX13-XX23-XX33 XX14 XX15 Sabiendo que fabricamos las series 28,35,40,50 y 80, para referenciar, sólo hay que sustituir las XX por la serie correspondiente, para tener un sistema completo. Veremos varios casos prácticos más adelante.

8 4.DATOS DE PARTIDA PARA EL DISEÑO DE LA LÍNEA Los datos requeridos inicialmente son los siguientes: Instalación recta o con curvas y su longitud. Limitaciones de uso. Tensión de red en voltios. Potencia del motor(es) en kw o CV. Alimentación de fuerza y si se requiere asimismo alimentación de mando o control.

9 CÁLCULO DE LOS CABLES NECESARIOS Con los datos técnicos facilitados es fundamental, en primer lugar, definir el o los cables a colocar en la instalación, para saber qué paquete forman y poder seleccionar el sistema más adecuado. Cálculo de la intensidad de corriente en corriente trifásica: I N = P 3 V cosφ,donde: P:Potencia de los motores en watios V:Tensión de red en voltios cosφ=0,8(tomar este valor para simplificar. Si se conoce, ponerlo nominal) I N :Intensidad nominal en amperios

10 Calculada la intensidad nominal ya podemos definir el/los cables de fuerza necesarios para la instalación. Tendremos en cuenta la relación entre intensidad nominal (I N ) e intensidad de arranque (I A ) que según el REBT en su instrucción técnica ITC-BT-47 indica lo siguiente: POTENCIA MOTOR I A I N De 0,75 Kw a 1,5 4,5 De 1,5 Kw a 5 Kw 3 De 5 Kw a 15 Kw 2 Más de 15 Kw 1,5 Elegiremos el tipo y sección de cable en función del amperaje obtenido en la intensidad de arranque. Nº CONDUCTORES x SECCIÓN DIMENSIONES APROX. (MM) L X H PESO APROX. (G/M) 4G1,5 4G2,5 4G4 4G6 4G10 4G16 4G25 8G1,5 8G2,5 10G1,5 10G2,5 12G1,5 12G2,5 16G1,5 14,8x5 20,2x6,1 23,5x7,6 25,5x7,6 31,8x9,6 40,5x11,8 43,3x14,15 29x5,3 36,8x6,1 38,2x5,3 46x7,8 43x5,3 53,4x6,1 64x5, AMP VOLVER AL EJEMPLO 1 VOLVER AL EJEMPLO 3

11 EJEMPLO 1 Qué cable debemos emplear para alimentar un polipasto eléctrico en una línea recta con un motor de traslación de 0,75 kw y una elevación de 4 kw, con una tensión de red de 380 V (trifásica)? I N = P 3 V cosφ =( ) ,8 = A I A I N =3 I A =3I N =3x9=27 A Yendo a la tabla de la página 10 y atendiendo a la columna de AMPS vemos que el cable a colocar será de 4G4 mm 2. Este cable tiene unas dimensiones de 23,5x7,6mm,es decir, que yendo a la tabla de la página 6, podemos emplear bien la serie 28 o la serie 80. VOLVER AL EJEMPLO 2

12 Si el polipasto, puente grúa o máquina a alimentar llevan botonera de control independiente de ellos, entonces habrá dos líneas de carros portacables en paralelo, de modo que una de ellas sea la de fuerza y la segunda será de control. Como norma general la sección de cable control de las botoneras es de 1,5mm 2. Gasori dispone de varios tipos de cable con diferente número de conductores: 4G1,5, 8G1,5, 10G1,5, 12G1,5, 16G1,5. En caso de ser necesario un mayor número de conductores, se colocarán varios cables hasta llegar al número necesario. Como recomendación se aconseja dejar varios hilos libres en caso de roturas, ampliación del número de maniobras, etc. Más adelante se verá un ejemplo práctico.

13 Cálculo de componentes del sistema: Lo primero que hay que definir es la altura de bucle del cable (h) que podemos colocar, teniendo en cuenta para ello que los cables pasen libremente a lo largo del recorrido sin obstáculos para impedir los enganchones, posibles roturas y accidentes. Una vez definida la altura del bucle (h), podemos calcular la cantidad de carros portacables intermedios que precisamos mediante la fórmula siguiente: N = A 2 h, donde: N= nº carros intermedios A= longitud total de recorrido(metros) h= altura del bucle de cable(metros) Redondear al alza la cantidad obtenida y añadir un carro fijo y otro carro arrastrador al sistema para obtener la cantidad total de ellos.

14 EJEMPLO 2 Calcular la cantidad de carros necesaria para una instalación de longitud total 25 metros y con una altura de bucle de 1 metro. N = A = 25 =12,5 13 carros intermedios 2 h 2 1 Luego tendremos: 1 carro fijo,13 carros intermedios y 1 carro arrastrador. El cálculo de los elementos fijos del sistema festón se realiza sobre la base de que los perfiles tienen un largo estándar de 4 metros (si bien se pueden cortar) y que los soportes se colocan cada 1,5m.

15 Siguiendo el ejemplo anterior, tenemos lo siguiente:

16 Si a estos elementos fijos les añadimos los carros anteriormente calculados entonces ya tendremos la relación completa de materiales que conforman la instalación, a lo que habría que añadir el cable. Considerando que el cable adecuado es el calculado en el Ejemplo 1 (4G4 mm 2 ),entonces la longitud del cable necesario para la instalación (L),más las demasías desde el carro fijo a la caja de acometida (M),así como la distancia entre el carro arrastrador y la máquina a alimentar (N),será: La longitud total del cable (L T ) es: L T =L+M+N (m) Si M y N son conocidos añadir directamente. Nosotros como norma en fase de oferta aplicamos un valor de M=N= 2 metros.

17 EJEMPLO 3 Siguiendo con el ejemplo 2,la longitud de cable necesaria será la siguiente (considerando M y N valores de oferta): L=(N+1)x2h=(13+1)x(2+1)=14x2=28 metros Con lo que la relación de materiales queda completa con: 32 m de cable PVC PLANO 4G4 mm 2 L T =L+M+N=28+2+2=32 metros Con todo lo visto hasta el momento estamos en condiciones de obtener la relación de materiales necesarios para alimentar un polipasto con botonera de mando solidaria al mismo, según lo indicado en los ejemplos 1,2 y 3,y añadiendo ahora que va a trabajar en ambiente normal rodando en un perfil IPN 140. DATOS -POLIPASTO ELÉCTRICO:380V-50 Hz -ELEVACIÓN: 4 kw -TRANSLACION: 0,75 kw -LONGITUD:25 m -ALTURA DE BUCLE:1 m -IPN:140 -ALTURA DESDE EL SUELO:8 m VOLVER AL EJEMPLO 4

18 MATERIALES NECESARIOS Escogemos la serie 80 ya que las dimensiones del cable (ver tabla pág.10) encajan dentro del paquete máximo admisible(ver tabla pág.6) y el trabajo se realiza en ambiente normal. Con respecto a los soportes de la instalación está especialmente indicado para polipastos, el uso de los soportes universales pues evitan soldaduras y permiten un alineamiento perfecto de la instalación con un tiempo de montaje mínimo. Con lo anterior tenemos la siguiente relación: Dado que la IPN 140 tiene una cota e de 8,6mm,al ser < 10 mm se selecciona el RG8013. (Ver diapositiva 5) 4 PERFILES RG PERFIL RG EMPALMES RG SOPORTES UNIVERSALES RG CARRO FIJO RG CARROS INTERMEDIOS RG8005N 1 CARRO ARRASTRADOR RG TOPE FINAL RG BRAZO DE ARRASTRE RG m CABLE PVC PLANO 4G4 mm 2

19 EJEMPLO 4 Polipasto o puente grúa con botonera de mando independiente En este caso necesitamos colocar dos líneas de carros portacables: LÍNEA DE FUERZA Con esta línea se alimentan los motores de potencia. Llevamos la tensión de red hasta el armario eléctrico del aparato a alimentar. LÍNEA DE CONTROL Al ir la botonera independiente del aparato a alimentar, se ha de sacar el cable de maniobras del armario eléctrico, para hacerlo llegar a esta nueva línea a través de la línea de fuerza anterior. Es decir, la línea de fuerza llevará los cables de alimentación asi cómo los de control. Estos cables se harán llegar a la botonera de mando a través de los carros portacables de la segunda línea, hasta llegar al carro arrastrador de botonera.

20 Esquemáticamente es:

21 Con la explicación dada, pasamos a resolver el siguiente caso práctico: Polipasto con las mismas características que el ejemplo anterior pero con botoneras independientes. Son necesarios en este caso 10 hilos para realizar el control con los botones. 1)La línea de fuerza es la misma que la calculada en el ejemplo 3 (ver diapositiva 17) 4 PERFILES RG PERFIL RG EMPALMES RG SOPORTES UNIVERSALES RG CARRO FIJO RG CARROS INTERMEDIOS RG8005N 1 CARRO ARRASTRADOR RG TOPE FINAL RG BRAZO DE ARRASTRE RG m CABLE PVC PLANO 4G4 mm 2

22 2)La línea de mando tendrá los siguientes componentes: Vamos a utilizar los mismos soportes universales que en la línea de fuerza por lo que ahora sólo necesitaremos los soportes regulables. Por otro lado, será todo igual excepto que en este caso no son necesarios ni el carro arrastrador ni el brazo de arrastre. En su lugar colocaremos un carro de botonera con enchufe rápido.

23 Entonces tenemos lo siguiente: 4 PERFILES RG PERFIL RG EMPALMES RG SOPORTES REGULABLES RG8003R 1 CARRO FIJO RG CARROS INTERMEDIOS RG8005N 1 CARRO ARRASTRADOR RG8010NSC 1 TOPE FINAL RG m. CABLE PVC PLANO 12G1,5 8 m. CABLE BOTONERA DE DOS FIJADORES 12G1,5 Elegimos cable de control de 12 hilos, de modo que dos de ellos quedan de reserva.

24 Caso de polipasto con circuito con curvas EJEMPLO 5 En este caso el único sistema válido es nuestra serie 35,en la que los carros portacables ruedan por el exterior del perfil con 6 ruedas guía de modo que queda garantizado el paso suave y sin agarrotamiento de los carros a lo largo de la instalación, lo cual no queda asegurado con los sistemas con perfiles en forma de C curvados. Es necesario que el cliente nos facilite un croquis de la instalación así como datos técnicos del polipasto( potencia, voltaje, línea de solo mando o mando y control, etc, )

25 Plano de una línea eléctrica polipasto:

26 A la vista del croquis de rodadura del polipasto, trazaremos nuestra línea eléctrica en paralelo a la rodadura con las siguientes consideraciones: 1)Salvo indicación en contra, un línea irá en paralelo a 300 mm del eje de dicha rodadura, bien por el interior o por el exterior de ésta. Trataremos de ubicarla de modo que nuestros radios de curvado sean lo mayores posibles. 2)La altura de bucle de cable es este caso viene determinado por el radio menor de la(s) curva(s) que tenga la instalación. Es fundamental que se cumpla : h R m 2,donde: h=altura de bucle R m =radio menor de las curvas Por supuesto, hay que comprobar que no haya obstáculos que nos obliguen a colocar un bucle menor.

27 EJEMPLO 6 En una instalación tenemos curvas con los siguientes radios: R 1 =1.500m R 2 =2.300m R 3 =1.650m En este caso la altura de bucle máxima que tenemos que considerar es: h R m 2 = = 750mm Con lo que calcularemos el número de carros intermedios considerando una altura de bucle de 750 mm. En este caso la definición de la cantidad de componentes que lleva la instalación la realiza el Dpto. Técnico de RG entregando junto al pedido los planos correspondientes de montaje y componentes.

28 INSTRUCCIONES DE MONTAJE SERIES

32 INSTRUCCIONES DE MONTAJE SERIE 35

35 INSTRUCCIONES DE MONTAJE SERIE 50 Colocar los tornillos,

38 ESPERAMOS QUE ESTA GUIA HAYA SIDO DE AYUDA ANTE CUALQUIER DUDA, POR FAVOR CONTACTAR CON: - rg@gasori.com ( Teodoro Hernández- Gerencia, Lourdes Pérez Ventas) O HAZNOS UNA VISITA: Dirección: Calle La Loma 2, Anguciana. Coordenadas: , Teléfono: