CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS SESION...

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS SESION 5Profesor del Curso : Ms.Sc. César L. López Aguilar

Ingeniero Mecánico Electricista CIP 67424

Conductores eléctricos en las Instalaciones Eléctricas

Bibliografia

CNE UTILIZACION SECCION 030

CONDUCTORES ELECTRICOS. PROCOBRE

01/06/20141

CONTENIDO

1. Definición y partes.

2. Clase de los conductores

3. Designación de los conductores

4. Materiales del conductor

5. Temperatura de operación y capacidad de corriente

6. Cables de uso general

7. Sección mínima del conductor en una Instalación

8. Métodos de Instalación

9. TABLAS DE CONDUCTORES

10.PRACTICA DE COMPROBACION

01/06/20142

1. DEFINICIONES

CONDUCTORES ELECTRICOS

Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o

transmitir la electricidad.

Un conductor eléctrico está formado primeramente por el

conductor propiamente tal, usualmente de cobre.

Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable

formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí.

Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores

eléctricos son el cobre y el aluminio.

Aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica

excelente, el cobre constituye el elemento principal en la

fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y

eléctricas.

01/06/2014 Ing. César López Aguilar3

401/06/2014 Ing. César López Aguilar

Partes que componen los conductores eléctricos

Estas son tres muy diferenciadas:

1. El alma o elemento conductor.

2. El aislamiento.

3. Las cubiertas protectoras.

1 2 3

El alma o elemento conductor

Se fabrica en cobre y su objetivo es servir de camino a la energía

eléctrica en una Instalación Eléctrica. De la forma cómo esté

constituida esta alma depende la clasificación de los conductores

eléctricos. Así tenemos:


. Según su constitución

Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada

por un solo elemento o hilo conductor.

Se emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o aislado, en

instalaciones eléctricas a la intemperie, en

ductos o directamente sobre aisladores.

Cable: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por

una serie de hilos conductores o alambres de baja sección, lo que

le otorga una gran flexibilidad.


. Según el número de conductores

Monoconductor: Conductor eléctrico con una sola alma

conductora, con aislación y con o sin cubierta protectora.

Multiconductor: Conductor de dos o más almas conductoras

aisladas entre sí, envueltas cada una por su respectiva capa

de aislación y con una o más cubiertas protectoras comunes.


El aislamiento

El objetivo de la aislación en un conductor es evitar que la energía

eléctrica que circula por él, entre en contacto con las personas o

con objetos, ya sean éstos ductos, artefactos u otros elementos

que forman parte de una instalación. Del mismo modo, la aislación

debe evitar que conductores de distinto voltaje puedan hacer

contacto entre sí.

Los diferentes tipos de aislación de los conductores están dados

por su comportamiento técnico y mecánico, considerando el medio

ambiente y las condiciones de canalización a que se verán

sometidos los conductores que ellos protegen, resistencia a los

agentes químicos, a los rayos solares, a la humedad, a altas

temperaturas, llamas, etc. Entre los materiales usados para la

aislación de conductores podemos mencionar el PVC o cloruro de

polivinilo, el polietileno o PE, el caucho, la goma, el neoprén y el

nylon


2. CLASES DE LOS CONDUCTORES : Según el número de almabres,

eEstán clasificados en 4 clases según la NTP 370.250:2003

Clase 1.-Alambres

Clase 2.-Cables redondos, comprimidos, compactados y sectoriales.

Clase 5 y 6.-Bunchadoso flexibles

Clase 1:Un solo alambre, del 0,5 al 16 mm2

Clase 2: Conformación de 7, 19, 37, 61, 91 alambres. Las secciones van

del 0,5 al 1000 mm2

Clase 5:Gran número de alambres de diámetros pequeños, haces

torcidos en una misma dirección y cableados para las secciones mayores.

Clase 6:Similar a la Clase 5, pero mayor número de alambres, de

diámetros aún mas pequeños, para mayor flexibilidad. Ejemplo el cable

mellizo.


3. DESIGNACION DE LOS

CONDUCTORES

El conductor está designado, en

cuanto a su tamaño, por un calibre

que puede ser:

• Americana (AWG – MCM)

• Métrica SI (mm²) Secciones

normalizadas.


4. MATERIALES DEL CONDUCTOR

NTP 370.252:2007 (4a Edición) CONDUCTORES ELECTRICOS.

Cables aislados con compuesto termoplástico y termoestable

para tensiones hasta e inclusive 450/750 V

Los materiales de los conductores son:

- Cobre recocido puro con o sin recubrimiento metálico,

de acuerdo con la NTP 370.250

Los materiales aislantes termoplásticos son compuestos

de PVC:

- PVC/C (70 °C) para cables de instalaciones fijas

- PVC/D (70 °C) para cables flexibles

- PVC/G (90 °C) para cables de instalaciones fijas.

El material aislante termoestable es:

- XLPE (90 °C) para cables de instalaciones fijas


5. TEMPERATURA DE OPERACIÓN Y CAPACIDAD DE

CORRIENTE

Temperatura de operación.

- Máxima temperatura del conductor en uso normal.

- Es la máxima temperatura a la que puede someterse el

aislamiento, en trabajo normal, para que no sufra un

envejecimiento prematuro.

Capacidad de corriente del conductor.-La cantidad de amperios

máxima que debe transportar un conductor en trabajo normal,

está dada por la temperatura de operación del conductor y por

las condiciones de su instalación que define la forma en que el

calor generado en el conductor va a ser disipado.


6. CABLES DE USO GENERAL

- Instalaciones Fijas

- Instalaciones Móviles

- Aplicaciones especiales


CABLES DE USO GENERAL: Instalaciones Fijas

Usados para el cableado de viviendas, edificios e instalaciones

industriales.


CABLES DE USO GENERAL: INSTALACIONES MOVILES

Usados para instalaciones fijas o móviles, donde se requieran

cables flexibles.

Tipos de cables utilizados:

1. TWF - 80

2. TFM - 70 (Mellizo)

3. TTRF - 70 (NLT, NMT)


CABLES DE USO GENERAL: INSTALACIONES ESPECIALES

Dentro de la industria de la construcción son utilizados varios

productos para ciertas aplicaciones especiales.

Tipos de cables utilizados:

- Alambre Telefónico para interiores (ATI)

- Cable para intercomunicadores

- Cable para Antena de CATV


CNE UTILIZACION 030-002 Sección Mínima de Conductores

Todos los conductores deben ser de cobre y no pueden tener una

sección menor que 2,5 mm2 para los circuitos derivados de

fuerza y alumbrado y 1,5 mm2 para los circuitos de control de

alumbrado; con excepción de cordones flexibles, alambres para

equipos; y alambres o cables para circuitos de control.

CNE UTILIZACION 030-004.- La máxima corriente que puede

conducir un conductor está definida de acuerdo al método de

instalación especificado en la NTP 370.301: INSTALACIONES

ELECTRICAS EN EDIFICIOS. Selección e instalación de equipos

eléctricos. Capacidad de corriente nominal de conductores en

canalizaciones (IEC 60364-5-523)

7. SECCIÓN MÍNIMA DE CONDUCTORES


8 MÉTODOS DE INSTALACIÓN

1) El

revestimiento

interior de la

pared tiene

una

conductancia

térmica de no

menos de 10

W/m2.K


Tabla 1 CNE UTILIZACION

Capacidad de corriente en A de conductores aislados – En canalización o cable

Basada en temperatura ambiente: 30 ºC al aire y 20 °C en tierra

Factores de corrección

por efectos de mayor

temperatura ambiente

(Nota 3)


Tabla 2 CNE UTILIZACION

Capacidad de corriente en A de conductores aislados – En canalización o cable

Basada en temperatura ambiente: 30 ºC al aire y 20 °C en tierra


Tabla 5A CNE UTILIZACION

Factores de corrección para temperatura ambiente distinta de

30 °C para cables al aire y distinta a 20 °C para cables en ductos enterrados

Aplicables a las columnas de la 2 a la 16 de las Tablas 1 y 2


Tabla 5C CNE UTILIZACION

Factores de reducción por grupos de más de un circuito o de más de un cable

multipolar

A ser usados con las capacidades de corriente nominal de las Tablas 1 y 2


Tabla 7

Diámetro máximo de

conductores

circulares de cobre

(Tomado de la NTP

370.250 Conductores

para cables aislados)


Tabla 19 (Continuación) Utilización y temperatura nominal de operación

de conductores para uso general


8. FACTORES DE CORRECCIÓN A LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE.

La capacidad de transporte de los conductores está restringida por su

capacidad de disipar la temperatura del medio que los rodea. Para ello, los

aislantes no deben sobrepasar la temperatura de servicio de los

conductores. Para el caso específico de las tablas de conductores

consignadas anteriormente, la temperatura ambiente y el número de

conductores por ducto son un factor relevante en la capacidad de

disipación de la temperatura por parte de los conductores; a ese efecto se

presentan los siguientes factores de corrección de la capacidad de

transporte, según sea el número de conductores por ducto superior a 3 y la

temperatura ambiente superior a 300C. Finalmente la capacidad de

transporte de los conductores queda consignada a la siguiente expresión:

…….Ec. 1I = fN x fT x It (A)

.I : Corriente admisible corregida (A)

.fN: Factor de corrección por N0 de conductores.

.fT: Factor de corrección por temperatura.

.It : Corriente admisible por sección de conductor según tablas (A).


9 FORMULAS DE POTENCIA (P)

Teniendo la potencia que consumen los equipos eléctricos, podemos

calcular la corriente que circula por el conductor que alimentará de energía

a dichos equipos eléctricos. Estas fórmulas son:

Instalación Monofásica : P = I.V. cosФ

Instalación Trifásica: P = √3 I.V. cosФ

Donde : P : Potencia en Watt

I : Intensidad de Corriente Eléctrica en A.

V : Voltaje en V.

cosФ : Factor de Potencia (si no se especifica, asumir 0.9)

050-104 Carga Máxima de Circuitos

(5) Cuando la caja de conexión, el interruptor con fusibles, el interruptor

automático o el tablero estén marcados para una operación continua al 80% de

la corriente nominal del dispositivo de sobrecorriente, la carga continua

calculada no debe exceder de:

(a) El 80% de la corriente nominal del circuito, si la capacidad de los conductores

está basada en la Tabla 2


EJEMPLO 1.

En el sistema de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo

por 30 m de ancho y 6 m de altura, se utilizaron lámparas de vapor de

sodio a alta presión de 400 W de potencia, de una potencia total de 34 kW.

Dimensionar el conductor con aislamiento de TW, para una instalación

monofásica, método de instalación A1, temperatura de ambiente de 38°C,

tensión de suministro 220 V.

Instalación Monofásica : P = I.V. cosФ

Calculamos la corriente Ic : 34000 = Ic.220.0.9 Ic = 171.72 A

Aplicamos el 120 % I = 1.2 x 171.72 = 206.06, de acuerdo a tabla 2,

corresponde a un conductor de 150mm² para un corriente It = 240 A

La corriente admisible corregida será : I = 1.00 x 0.82 x 240 = 196.8 A.

No podemos usar este conductor I< 1.2Ic 196.8<206.06 NOK

Seleccionamos el conductor inmediato, de sección 185 mm²

La corriente admisible corregida será : I = 1.0x0.82x 273 = 223.86 AI> 1.2Ic 223.8>206.06 OK


EJEMPLO 2

En el sistema de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo

por 30 m de ancho y 6 m de altura, se utilizaron lámparas de vapor de

sodio a alta presión de 400 W de potencia, de una potencia total de 34 kW.

Dimensionar el conductor con aislamiento de TW, para una instalación

trifásica, método de instalación A1, temperatura de ambiente de 38°C.

Calculamos la corriente Ic: 34000 = 1.73*I*220*0.9 Ic = 89.33 A

Aplicamos el 120 % I = 1.2 x 89.33 = 107.20, de acuerdo a tabla 2,

corresponde a un conductor de 70 mm² para un corriente de136 A

La corriente admisible corregida será : I = 0.82 x 136 = 111.52 A.

I> 1.2Ic OK 111.52>107.20


PRACTICA DE AUTOCOMPROBACION:

1. Cuáles son las partes principales de un conductor eléctrico, realice un

esquema e indique sus partes.

2. Cuál es la clase de un conductor sólido N° 14 AWG-TW, a qué tipo de

clase de conductor.

3. Cuáles son los tipos de conductores utilizados en instalaciones fijas

4. Cuáles son los tipos de conductores utilizados en instalaciones móviles

5. Cuáles son los tipos de conductores utilizados en instalaciones

especiales

6. Cuál es la clase del conductor mellizo y cual es su denominación.

7. Es el aislante del conductor mellizo, termoplástico.

8. Cuál es el nombre comercial del conductor TW

9. Cuál es el nombre comercial del conductor THW

10.Qué tipo de compuestos son los aislantes termoplásticos.

11.Cuál es el acrónimo de AWG, NTP, TW, THW, PVC


12. Cuál es el factor de corrección de temperatura de un conductor

instalado en una instalación tipo B1 a una temperatura de 33°C

13. Cuál es la capacidad de corriente de un conductor de 10 mm² a

instalarse en un circuito monofásico en una instalación tipo D.

14. Cual es el diámetro máximo de un conductor de 07 hilos de 6 mm² de

sección, a instalarse en una instalación fija.

15. Cuáles son las secciones normalizadas en mm² de los conductores

eléctricos.

16. Cuáles son las secciones normalizadas en AWG de los conductores

eléctricos.

17. Cuáles don las secciones mínimas de los conductores que se deben

instalar en una Instalación Eléctrica.

18. Para el ejemplo 2, seleccionar la sección del conductor para .

Cable de aislamiento PVC, Método de Instalación B1

Cable de aislamiento PVC, Método de Instalación D

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