Materiales Flexibilidad Tipos y clase de cableado Dimensiones y calibres Tipos de aislamiento Pantallas Armaduras Rellenos Chaquetas
Materiales Flexibilidad Tipos y clase de cableado Dimensiones y calibres Tipos de aislamiento Pantallas Armaduras Rellenos Chaquetas
Cobre Dependiendo de su aplicación: Temple Suave Temple Semiduro Temple Duro *De acuerdo al temple varía la carga de rotura y la resistencia eléctrica 4
Aluminio Aluminio 1350 Aleación de Aluminio 6201 Aluminio Serie 8000 5
Aluminio 1350 y Aleación de Aluminio 6201 AAC : Conductor de Aluminio All Aluminun Conductor AAAC: Conductor de Aleación de Aluminio All Aluminun Alloy Conductor ACSR: Conductor de Aluminio Reforzado en Acero Aluminun Conductor Steel Reinforced ACAR: Conductor de Aluminio Reforzado con Aleación de Aluminio Aluminun Conductor, Aluminum Alloy Reinforced 6
Características del cobre y el aluminio Metal Densidad (g / cm 3 ) Temperatura de fusión ( C) Coeficiente lineal de dilatación (x 10-6 / C) Resistividad eléctrica a 20 C ( -mm 2 / km) Coeficiente térmico de resistividad eléctrica a 20 C (1 / C) Conductividad eléctrica (% IACS*) Acero 7.90 1 400 13 575 115 0.0016 0.0032 3 15 Aluminio 2.70 660 24 28.264 0.00403 61.0 Cobre duro Cobre suave 8.89 1 083 17 17.922 0.00383 96.2 8.89 1 083 17 17.241 0.00393 100 Plomo 11.38 327 29 221 0.00410 7.8 Zinc 7.14 420 29 61.1 0.00400 28.2 * IACS = International Annealed Copper Standard; (asigna al cobre recocido 100 % de conductividad) 7
Ventajas del cobre sobre el aluminio La confiabilidad probada del cobre en cables para la construcción lo hacen el material ideal por: Mayor capacidad de conducción de corriente frente al aluminio. Bajo condiciones de calor y presión no se aflojan en las terminales. Estabilidad térmica Mayor resistencia mecánica, maleable y dúctil: soporta alargamientos, reducción de sección por presión. La mayoría de terminales y conectores están hechos en cobre, lo que no genera problemas en su instalación. (par galvánico) El aluminio ha tenido éxito como cable para líneas de transmisión y distribución (bajo peso). 8
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PASO DE CABLEADO 11
FORMAS Y TIPOS DE CONDUCTORES Alambre Concéntrico (No. de alambres = 1+6+12+18+...) Comprimido (Ø min = 0.97Ø concéntrico) Compacto (Ø ~= 0.91Ø concéntrico) 13
CLASES DE CABLEADO Y SUS APLICACIONES AA A B C y D G H I J K 14
CABLEADO NÚMERO DE ALAMBRES EN FUNCIÓN DE LA CLASE DE CABLEADO CALIBRE mm 2 (AWG ó kcm) 2.08 (14) 8.37 (8) 33.6 (2) 107 (4/0) 253 (500) 507 (1000) AA B C H J K -- 7 19 26 41 -- 7 19 133 104 168 3 7 19 133 420 665 7 19 37 259 1340 2 107 19 37 61 427 3167 5 054 37 61 91 703 6334 10 101 15
CABLEADO Clases de cableado según las normas 16
CALIBRES SISTEMA AMERICANO AWG - American Wire Gauge Un número mayor representa un alambre de menor diámetro La escala obedece prácticamente a los pasos sucesivos del proceso de estirado del alambre que existía en 1857 d: diámetro del conductor en mm 18
Aumenta el número de referencia en AWG CALIBRE ÁREA (mm2) CALIBRE CALIBRES ÁREA (mm2) Aumenta el área de sección transversal 19
CALIBRES KCMIL Su valor representa el área transversal del conductor en cmil cmil = área de circulo de una milésima de pulg. de diámetro = 0.001 kcmil = 1000 cmil = 0.5067 mm 2 Se usa en calibres mayores al 4/0 AWG SISTEMA INTERNACIONAL mm 2 Su valor representa el área transversal del conductor en mm2 20
AISLAMIENTO Termoplásticos Se reblandecen con la aplicación del calor PVC y Polietileno Termofijos Se degradan con la aplicación del calor XLPE(Polietileno de cadena cruzada) EP (Etileno Propileno) 22
AISLAMIENTO 23
AISLAMIENTO Cómo interpretarlos? T: Thermoplastic (termoplástico) W: wet (apto para lugares húmedos) H: heat (resistencia al calor) HH: High Heat (Alta resistencia al calor) N: nylon (cubierta de nylon) XLPE: XL: Cross linked (Reticulado) PE: Polyethylene (Polietileno) -2 : apto para 90 C en lugares secos y húmedos
CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES CON AISLAMIENTO TERMOPLÁSTICO (UL 83 NTC 1332) Tipo Temperatura máxima Descripción TW 60 o C Conductor con aislamiento de PVC resistente a la humedad y a la propagación de incendio(thermoplastic INSULATION. SUITABLE FOR WET LOCATIONS) THW 75 o C Conductor con aislamiento de PVC resistente a la humedad, al calor y a la propagación de incendio(thermoplastic INSULATION, HEAT RESISTANT (75 ºC), SUITABLE FOR WET LOCATIONS) THW-LS 75 o C Conductor con aislamiento de PVC resistente a la humedad, al calor, a la propagación de incendio; de emisión reducida de humos y de gas ácido.(low SMOKE) THWN 75 o C (húmedo) Conductor con aislamiento de PVC y cubierta de nylon resistente a la humedad, al calor y a la propagación de la llama.(thermo PLASTIC INSULA- TION HIGH HEAT RESISTANT(75ºC), SUITABLE FOR WET LOCATIONS, NYLON JACKET) THHN 90 o C (seco) Conductor con aislamiento de PVC y cubierta de nylon para instalarse solo en seco. Resistente al calor y a la propagación de la llama.(thermoplastic INSULATION HIGH HEAT RESISTANT(90ºC), DRY LOCATION ONLY, JACKET NYLON) 25
CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES CON AISLAMIENTO TERMOFIJO Temperatura máxima Descripción XHHW 75 o C (mojado) 90 o C (seco) Conductor con aislamiento de XLPE, resistente a la presencia de agua y al calor. XHHW-2 90 o C (seco y mojado) Conductor con aislamiento de XLPE resistente a la presencia de agua y al calor. 26
MATERIALES LIBRES DE HALÓGENOS MATERIALES LIBRES DE HALÓGENOS HF (Halogen Free) 0H (Cero Halógenos) ZH (Zero Halogen) BAJA EMISIÓN DE HUMOS LS (Low Smoke) RETARDANTES A LA LLAMA FR (Flame Retardant) Referencia IEC: HFFR Referencia ICEA: LSHF 27
AISLAMIENTO CARACTERÍSTICAS de los principales aislamientos empleados Temperatura máxima de operación ( C) Temperatura máxima de sobrecarga ( C) Temperatura máxima de corto circuito ( C) Constante Dielectrica (a 60 Hz y temperatura de operación) Tan (a 60 Hz y temperatura de operación) Constante K de resitencia de aislamiento (a 15.6 C ) (M -km) PVC (Policloruro de Vinilo) PE (Polietileno) XLPE (Polietileno de Cadena Cruzada) EPR (Etileno Propileno) Papel impregnado en aceite 75 75 90 90 85 105 85 130 130 100 150 150 250 250 150 4 8 2.3 2.5 3.0 3.9 0.09 0.001 0.001 0.015 0.011 750 15 250 6 100 6 100 1 000 28
ESPECIFICACIONES DE AISLAMIENTO Referencia europea: IEC Tensiones 0,6/1kV IEC 60502 Calibres mm2 Referencia americana: ICEA - NEMA Tensiones: 600V, 2000V - ICEA S 95-658 Calibres AWG Tensiones: 300V, 600V; 1000V NEMA WC 57 Calibres AWG 29
PANTALLAS QUÉ CABLES TIENEN PANTALLAS? Cables de instrumentación Cables de media tensión Cables de alta tensión Cables de control Cables de datos Cables de telefonía Cables VFD 31
Cubiertas que encierra un conductor aislado o grupo de conductores. Tienen diferentes funciones de acuerdo al tipo de cables. Cables de instrumentación y control: -Minimizar el ruido de fuentes externas -Reducir la radiación emitida por el cable a un nivel adecuado. PANTALLAS Cables de fuerza Previenen descargas parciales en cables de media y alta tensión. 32
PANTALLAS 33
PANTALLAS 34
PANTALLAS 35
PANTALLAS 36
PANTALLAS 37
TIPOS DE APANTALLAMIENTO Cinta de aluminio poliéster: cubrimiento del 100% dificultad al aplicar conector, buen apantallamiento frente a EMIs de alta frecuencia. 38
TIPOS DE APANTALLAMIENTO Malla de cobre estañado: cubrimiento entre un 70 al 90%,menor resistencia a tierra, mayor costo 39
TIPOS DE APANTALLAMIENTO Combinación de cintas e hilos: mejor desempeño de impedancia a tierra, presenta buen apantallamiento frente a inducción electromagnética(emis) a bajas frecuencias. 40
CARACTERÍSTICAS DE LAS PANTALLAS FLEXIBILIDAD Pantalla en hilos Pantalla en malla NIVEL DE PROTECCIÓN CONTRA RUIDOS EXTERNOS Formación de la pantalla, diferentes combinaciones de cintas e hilos. MATERIALES Hilos de cobre ó cobre estañado Cintas de cobre Cinta poliéster aluminizada Conductor de drenaje PANTALLAS 41
ARMADURAS FUNCIÓN DE LA ARMADURA Para ofrecer protección mecánica se cubre el núcleo del cable con una armadura, usualmente en metálica. Extiende la vida útil del cable Provee confiabilidad, seguridad para la instalación. Mejora el desempeño del cable. 43
ARMADURAS CONSTRUCCIÓN DE LA ARMADURA ARMADURA DE FLEJES DE ACERO ARMADURA DE ALAMBRES DE ACERO ARMADURA DE FLEJES CORRUGADOS 44
ARMADURAS ARMADURA DE FLEJES Constituida por dos flejes aplicados en hélice, de forma que el superior cubre los espacios libres que deja el inferior. Permite cierto grado de movilidad durante su tendido en las curvas, así como el deslizamiento de las espiras que constituyen la armadura. Doble fleje de acero 45
ARMADURAS ARMADURA DE ALAMBRES Alambres de acero galvanizado o alambres de aluminio. Se aplican cableados alrededor del asiento de armadura, en disposición contigua en hélice, cubriendo la totalidad de la periferia del cable. Son utilizados tanto en el sector industrial y petroquímico como en distribución y minería, así como en instalaciones de locales con riesgo de incendio y explosión. Hilos de aluminio ó acero 46
ARMADURAS ARMADURA CORRUGADA Está formada por el fleje longitudinal envolvente Superficie corrugada en sentido transversal al eje del cable, permitiendo un cierto grado de flexibilidad al mismo tiempo que ejerce una buena protección mecánica y de roedores. Esta armadura hace hermético el cable protegiéndolo contra la humedad y de sustancias químicas 47
ARMADURAS ARMADURA PARA LUGARES PELIGROSOS En áreas clasificadas como peligrosas de acuerdo con la NTC 2050, se debe usar armadura tipo MC-HL MC: Metal Clad HL: Hazardous Locations Evita la entrada de gases o líquidos inflamables al interior del cable. 48
RELLENOS Ayudan a dar forma circular cubriendo vacíos de acuerdo a las diferentes configuraciones del cable. Relleno Relleno Compenetrante 50
CHAQUETAS Cubierta exterior de un cable o reunión de cables Da mayor resistencia mecánica a los cables Protege el aislamiento Aplicaciones especiales materiales reflectantes, minería 52
CHAQUETAS Chaquetas para cables monoconductores Chaquetas para cables multiconductores 53
CHAQUETAS SELECCIÓN De acuerdo a su instalación se tienen las siguientes exigencias: Térmicas Temperatura de operación Químicas Resistencia a ciertos materiales del medio Mecánicas Protección contra daños mecánicos 54
CHAQUETAS MATERIALES Policloruro de Vinilo PVC NYLON para monoconductores Poliolefina libre de halógenos y retardante a la llama HFFR Polietileno PE Polietileno Reticulado XLPE 55
Identificación Conductores RETIE (Agosto 30/2013) 56
RETIE (Agosto 30/2013) Requisitos de producto Resistencia eléctrica c.c. referida a 20 C En instalaciones interiores o espacios con combustibles, los conductores no deben propiciar la llama, ni permitir su propagación. Rotulado: Calibre Material del conductor Marca del productor o comercializador Tensión nominal Tipo de aislamiento Temperatura máxima de operación 57
RETIE (Agosto 30/2013) Requisitos de instalación En lugares con alta concentración de personas se deben utilizar conductores eléctricos con aislamiento o recubrimiento de muy bajo contenido de halógenos, no propagadores de la llama y baja emisión de humos opacos. Todos los cables instalados en bandeja porta cables deben estar rotulados como TC (CT), cumpliendo con los requisitos de norma de acuerdo con la prueba de llama. No se permita la instalación de cables en calibres menores a 12AWG en bandejas porta cables. 58
Requisitos de Instalación Aluminio S8000 RETIE (Agosto 30/2013) Se permiten cables y alambres de Aluminio Serie 8000 en instalaciones de uso final. Tener en cuenta efectos de dilatación térmica, corrosión y par galvánico, utilizar conectores bimetálicos certificados Aplicar gel retardante a la oxidación en toda conexión Todas las instalaciones de uso final, en aluminio deben estar certificadas cualquiera que sea su potencia instalable. Las instalaciones en aluminio S8000 la deben realizar, supervisar y mantener personal certificado por un organismo acreditado 59
GRACIAS POR SU PARTICIPACIÓN 60