Calcul de línies

Click here to load reader

  • date post

    17-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Càlcul de línies electriques

Transcript of Calcul de línies

  • ESCOLA CLOT

    Unitat Formativa 4 Seguretat en les instal lacions electrotcniques

    Curs 2014/2015

    NF4 : Clcul de la secci dels conductors

  • 1

    1. Procediment de clcul de la secci. El clcul de la secci dels conductors duna lnia elctrica implica l's de taules recollides en les nor-mes UNE i en el REBT.

    La secci mnima normalitzada del conductor necessari per una lnia elctrica de baixa tensi ve de-terminat per:

    Les limitacions descalfament dels conductors.

    La caiguda de tensi en els conductors. El seu clcul es fa per a que es compleixin tres condicions:

    1a Condici: mxima caiguda de tensi. La circulaci de corrent pels conductors duna lnia elctrica ocasiona una caiguda de tensi o di-ferncia entre la tensi en lorigen i el final de la lnia. Aquesta caiguda de tensi ha de ser inferior als lmits tolerats pel REBT per garantir el funcionament correcte dels receptors alimentats per la lnia.

  • 2

    2a Condici: escalfament del conductor a la intensitat mxima admissible. Al circular corrent per una lnia elctrica es produeix un escalfament per efecte Joule. La tempe-ratura a la que arriben els conductors, treballant a plena crrega i en regim permanent, no pot superar en cap moment la temperatura mxima admissible pels materials que els allen, especifi-cada en les normes particulars dels cables i que sn:

    Per allaments termoplstics (PVC): 70 C.

    Per allaments termostables (XPLE): 90 C.

    3a Condici: intensitat de curtcircuit. La temperatura a la que poden arribar els conductors duna lnia elctrica, com a conseqncia dun curtcircuit o duna sobreintensitat de curta durada, no ha de sobrepassar la temperatura mxima admissible de curta durada (menys de 5 segons) especificada en les normes particulars dels cables i que sn:

    Per allaments termoplstics (PVC): 160 C.

    Per allaments termostables (XPLE): 250 C.

    La secci de conductor que compleixi simultniament les tres condicions anteriors s el que sha dinstallar en la lnia calculada. El procediment a seguir per calcular la secci mnima normalitzada segons el REBT es el segent: 1. Recopilaci de dades.

    Potncia o intensitat, factor de potncia i longitud de la lnia.

    Mxima caiguda de tensi permesa.

    Tipus o mtode dinstallaci.

    Tipus de cable.

    2. Clcul per caiguda de tensi.

    Saplica la frmula de clcul corresponent tenint en compte si la lnia es trifsica o monofsica.

    - La resistivitat del conductor sha de prendre a la temperatura de servei del cable.

    - Shan daplicar el factors de correcci que corresponen a determinats receptors o ins-

  • 3

    tallacions (motors, lmpades de descrrega, etc.)

    Si el cable t una secci superior a 120 mm2 es tindran en compte els efectes pellicular i pro-ximitat.

    Per seccions superiors a 120 mm2 sha de tindr en comptela reactncia de la lnia.

    3. Clcul per escalfament.

    Es calcula la intensitat a transportar utilitzant la frmula apropiada.

    Sapliquen factors de correcci a la intensitat calculada si:

    - La temperatura ambient es diferent a 40 C en installacions al aire o 25 C en ins-tallacions soterrades.

    - Hi ha ms dun circuit en la mateixa canalitzaci.

    - Salimenten a determinats receptors o installacions (motors, lmpades de descrrega, etc.)

    Amb la intensitat corregida i segons el mtode dinstallaci es determina la secci utilitzant les taules apropiades.

    4. Intensitat de curtcircuit.

    Es calcula la intensitat de curtcircuit aplicant la frmula apropiada i tenint en compte que la resistncia del conductor sha de calcular a una temperatura de 20 C.

    Es comprova si la intensitat de curtcircuit calculada es inferior a la intensitat de curtcircuit admissible pel conductor aplicant la frmula apropiada i seleccionant el temps mnim de dis-paro de la protecci contra curtcircuits.

  • 4

  • 5

    2. Caiguda de tensi en una lnia elctrica. El circuit equivalent duna lnia de distribuci denergia elctrica, per a longituds inferiors a 50 km, s un circuit RL

    UG = tensi en lorigen de la lnia.

    UR = tensi que rep el receptor connectat al final de la lnia.

    I = intensitat que circula per la lnia.

    ZL = impedncia dels conductors de la lnia, = + La tensi en lorigen de la lnia s:

    = + la qual es pot representar en forma vectorial

    A partir del diagrama vectorial, s determina lexpressi aproximada de la caiguda de tensi

    = + = cos + sin = ( cos + sin )

    En una lnia monofsica, sha de multiplicar per dos lexpressi anterior per tindr en compte el conductor danada i tornada.

    = 2 ( cos + sin )

  • 6

    En una lnia trifsica la caiguda de tensi de lnea ser 3 vegades la caiguda de tensi de fase.

    = 3 ( cos + sin )

    Si es posa la intensitat en funci de la potncia transportada per la lnia, llavors,

    Caiguda de tensi en una lnia monofsica:

    = 2

    cos ( cos + sin ) = 2

    ( + tan )

    Caiguda de tensi en una lnia trifsica:

    = 3

    3 cos ( cos + sin ) =

    ( + tan )

    Per tant, i a mode de resum queda

    LNIA MONOFSICA LNIA TRIFSICA

    = 2

    ( + tan ) =

    ( + tan )

    e = caiguda de tensi, en V.

    P = potncia activa transportada per la lnia, en W.

    U = tensi de la lnia, en V.

    R = angle corresponent al factor de potncia de la crrega.

    RL = resistncia de la lnia, en .

    xL = reactncia de la lnia, en .

    Resistncia de la lnia.

    La resistncia elctrica del conductor en una lnia alterna es lleugerament superior que la que presenta en corrent continua, degut als efectes pellicular i proximitat, sobre tot en els conductors de gran secci. Per a seccions de conductors superior a 120 mm2 es pot considerar un increment del 2 % de la re-sistncia elctrica en corrent altern respecte de la de continua.

  • 7

    La resistncia del conductor duna lnia de corrent altern s:

    =

    RL = resistncia del conductor de la lnia, en .

    = resistivitat del conductor a la temperatura de servei , en mm2/m.

    S = secci del conductor, en mm2.

    l = longitud de la lnia, en m.

    k = coeficient per l'increment de la resistncia degut als efectes pellicular i proximitat. Per a seccions S > 120 mm2, k = 1,02 i per seccions S 120 mm2, k = 1.

    La temperatura de servei dun cable ser la temperatura a la qual pot arribar el seu allant (70 C per allants termoplstics i 90 C per allants termostable). La resistivitat dun conductor a qualsevol temperatura s:

    = 20 [1 + ( 20)]

    = resistivitat del conductor a la temperatura de servei , en mm2/m.

    20 = resistivitat del conductor a 20 C, en mm2/m.

    = coeficient de temperatura del material conductor, en C-1.

    = temperatura de servei, en C. La conductivitat, , tamb sutilitza com a parmetre en el clcul de seccions i es pot calcular a qualsevol temperatura a partir de la resistivitat.

    =1

    = resistivitat del conductor a la temperatura de servei , en mm2/m.

    = conductivitat del conductor a la temperatura de servei , en Sm/mm2.

    En lannex II de la Gua del REBT, edici Setembre 2003, dna les segents dades:

  • 8

    Exemple 01. Calcular la resistncia del cable de coure duna lnia de 70 m de longitud i 240 mm2 de secci si lallant del cable es termostable quan la lnia est en servei.

    Exemple 02. Calcular la resistncia del cable duna lnia de 60 m de longitud i 50 mm2 de secci si lallant del cable es termoplstic quan la lnia est en servei.

    Reactncia de la lnia.

    La reactncia de la lnia, xL, s un parmetre que depn de la freqncia de la xarxa i de la induc-tncia del cable.

    = = 2

    xL = reactncia per kilmetre de la lnea, en /km.

    f = freqncia de la xarxa, en Hz.

    Lk = inductncia per kilmetre de la lnea, en H/km. La inductncia del cable depn del dimetre dels conductors i de la separaci dels mateixos.

  • 9

    En absncia de dades, per a seccions superiors a 120 mm2 es pot considerar una reactncia in-ductiva de 0,1 /km, o b com un increment addicional de la resistncia.

    Exemple 03. Calcular la reactncia duna lnia de distribuci que utilitza un cable tripolar format per tres con-ductors de 240 mm2 separats una distncia de 26 mm, format cadascun per una corda de 7 fils amb un dimetre de corda de 19,82 mm.

    Per a seccions menors o iguals a 120 mm2 es menysprea la caiguda de tensi per efecte de la induc-tncia de la lnia enfront de la resistncia, i les expressions de clcul de la caiguda de tensi es poden simplificar com:

    Caiguda de tensi en una lnia monofsica:

    = 2

    Caiguda de tensi en una lnia trifsica:

    =

    A partir daquestes dues expressions sobtenen les frmules que permeten calcular la secci duna l-nia en funci de la caiguda de tensi:

  • 10

    Secci per una lnia monofsica:

    = 2

    = 2

    = 2

    =

    2

    Secci per una lnia trifsica:

    =

    =

    =

    =

    A mode de resum, la segent taula indiquen les frmules a utilitzar per calcular la secci en funci de la caiguda de tensi.

    En les instruccions ITC-BT-14, ITC-BT-15 i ITC-BT-19 del REBT sindica la caiguda de tensi mxima permesa en una lnia, en funci del tipus dinstallaci denlla i ls dels receptors connectats.

  • 11

    Usuari nic.

    Una sola centralitzaci de comptadors.

    Diverses centralitzacions de comptadors .

    Installaci industrial que salimenta directament en alta