clase 8 conductores licenciatura

8/6/2019 clase 8 conductores licenciatura

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Captulo 7. Seleccin de conductores.

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tabulados, por los factores de la tabla 1, de forma tal que la consideracin de los mismos conduzcaa una reduccin de la capacidad de corriente del conductor en comparacin con el valor dado para

condiciones normales de operacin (tres conductores en una tubera).

Seleccin de conductores desde el punto de vista de calentamiento, segn el Cdigo NacionalElctrico NEC.

Si observamos los instrumentos de las pizarras tableros de distribucin (tanto generalcomo de talleres) y las pizarras o tableros de fuerza que distribuyen directamente la energaelctrica a los receptores, se notar que a medida que crecen los receptores conectados a dichos

tableros la corriente que los mismos demandan tiende a permanecer constante. Ejemplo de ello son

los instrumentos de la pizarra tablero general de distribucin y la distribucin a los talleres en el

cual los instrumentos de medicin apenas se mueven, salvo en horas como son el cambio de turno,

hora de merienda o comida, etc, en que estos bajan a valores menores de demanda, pero una vez

que se normaliza la situacin cesa el descenso mantenindose constante sus indicaciones para estenuevo estado de carga. Esto hace pensar que las variaciones debidas a la gran cantidad de receptores

conectados a los mismos se compensan. No sucede as en las pizarras tableros de fuerza en loscuales los instrumentos se encuentran oscilando constantemente debido a las variaciones de carga

de los receptores conectados a los mismos, en dependencia de esto, el mtodo de clculo de los

conductores que alimentan dichas pizarras puede variar.

Para niveles superiores del circuito elctrico industrial, en los cuales la carga permaneceaproximadamente en un valor fijo, pueden ser utilizados los mtodos de determinacin de la

potencia de clculo a travs del coeficiente de demanda, del coeficiente de forma y, en algunos

casos particulares, por medio de ndices especficos de consumo de energa elctrica (ver captulo2) en los que el problema consiste en la determinacin de la potencia de clculo.

Ya para los eslabones bajos (grupos independientes de receptores) y nodos con voltajes

hasta 1 000 Volts pueden ser aplicados otros mtodos como, el del coeficiente de mximo y elmtodo dado por elNEC.

Debido a que los mtodos basados en coeficientes fueron estudiados en el captulo 2,centraremos la atencin en el mtodo dado por el NEC, el que establece que un conductor elctricode una seccin trasversal determinada puede soportar cierto valor de corriente circulando

permanentemente por el mismo para una temperatura ambiente dada. Magnitudes de corriente porencima del valor especificado pueden producir calentamientos tales, que el conductor sufrir serios

daos en su envoltura aislante. Por esta razn es necesario seleccionar el conductor con determinada

seccin transversal mnima de modo que pueda soportar, sin prejuicio alguno para su aislamiento, la

magnitud de corriente deseada. Por otro lado, atendiendo a razones de carcter econmico y

prctico, no es aconsejable optar por conductores con un rea extremadamente holgada al realizar

la seleccin de los mismos.

Se fabrican diferentes aislamientos sobre la base de las diversas condiciones ambientales en

que los mismos han de operar. Por ejemplo, hay aislamientos diseados para ser instalados enlocales secos, otros que pueden ser utilizados en interiores y lugares hmedos, otros en lugares

calientes (al lado de un horno caldera), etc.

La temperatura ambiente, as como las magnitudes de voltaje y corriente, son factores

importantes a tener en cuenta al realizar una adecuada seleccin del tipo de aislamiento del

conductor elctrico a utilizar.


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Tabla 2 Aplicaciones de los conductores en base al aislamiento.

Caractersticas Tipo de letra

del asilamiento

Mxima temperatura

de operacin

Posibles

aplicaciones

*RF-1 60

0

C1400F Alambrado utilizado en instalacionesLimitado a 300 VCubierta de gomaAlambre utilizado eninstalaciones

Slido o con 7 hilos*RF-2

600C1400F

Alambre utilizado en instalaciones

Puede ser utilizado expuesto

*FF-1 600C1400F

Alambrado utilizado en instalaciones

Limitado a 300 V

Cubierta de goma

Alambre utilizado en

instalaciones

Hilos flexibles*FF2 600C

1400FAlambre utilizado en instalaciones


*RFH-1 750C1670F


Limitado a 300 V

Resistente al calor

Cubierta de goma


instalaciones

Slido o de 7 hilos

*RFH-2 750C1670F



*FFH-1 750C1670F


Limitado a 300 V

Resistente al calor

Cubierta de goma


instalaciones

Hilos flexibles

*FFH-2 750C1670F



Termoplstico

Cubierta aislada

Alambre: slido o trenzado

*TF

600C1400F



Termoplstico

Cubierta aislada

Alambre: trenzado flexible

*TFF

600C1400F



Resistente al calor

TermoplsticoCubierta aislada

Alambre: slido o trenzado

*TFF 900

C1940F



Resistente al calor

Termoplstico

Cubierta aislada

Alambre: trenzado flexible

*TFFN 900C1940F



Cubierta de algodn

Resistente al calor


instalaciones

*CF 900C1940F


Limitado a 300 V

Cubierta de asbestosResistente al calor

Alambre utilizado eninstalaciones

*AF 1500C

3020F

Alambrado utilizado en instalacionesLimitado a 300 V.

Utilizado en localizacionesinteriores secas.


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272

Tabla 2 Aplicaciones de los conductores en base al aislamiento (Continuacin).


del asilamiento

Mxima temperatura

de operacin

Posibles

aplicaciones

FluoradoEtileno

Propileno


Slido o 7 hilos

*PF

*PGF

1500C3020F

Alambre utilizado en instalacionesPuede ser utilizado expuesto

Fluorado

Etileno

Propileno


*PFF

*PGFF

1500C3020F



*SF-1 2000C3920F


Limitado a 300 V

Goma de Silicona


Alambre slido o con 7 hilos

*SF2 2000C

3920

F



*SFF-1 1500C3020F


Limitado a 300 V

Goma de Silicona


Alambre trenzado flexible

*SFF2 1500C3020F

Alambre utilizado en instalacionesPuede ser utilizado expuesto

Resistente al calor

Goma

RH 750C1670F

Localizaciones secas

Resistente al calor

Goma

RHH 900C1940F


Ressteme a la humedad y el calor

Goma

RHW 750C1670F

Localizaciones secas y hmedas

Resistente al calorGoma ltex

RUH 750C1670F


Ressteme a la humedad y el calor

Goma ltex

RUW 600C1400F


Termoplstico T 600C1400F


Resistente a la humedad

Termoplstico

TW 600C1400F


Resistente al calor

Termoplstico

THHN 900C1940F


Resistente al calor y la humedad

termoplstico THW

750C1670F


Resistente al calor y la humedadTermoplstico THWN 75

0

C1670F Localizaciones secas y hmedas

Resistente al calor y la humedad

Armadura trmica de conexiones

cruzadas

XHHW

900C1940F


Localizaciones hmedas

Termoplstico

Asbestos

TA 900C1940F

Alambrado de tableros solamente

Termoplstico y trenza exterior

fibrosa

TBS 900C1940F



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273



del asilamiento

Mxima

temperatura

de operacin

Posibles

aplicaciones

Resistente al calor, humedad y al

aceite

Termoplstico MTW

600C1400F

900C1940F


Localizaciones secas. Alambrado

de mquinas-herramientas

Resistente al calor, humedad y al

aceite

Termoplstico THW-MTW

750C1670F

900C1940F


Localizaciones secas. Alambrado

De mquinas-herramientas

Sinttico

Resistente al Calor

SIS 900C1940F


Aislamiento mineral(Cubierta metlica)

MI 850

C1850F

2500C4820F

Localizaciones secas y hmedasCon terminales tipo O

Para aplicaciones especiales

Silicona-Asbestos SA 900C1940F

1250C2570F


Aplicaciones especiales

Fluorado

Etileno

Propileno

FEB

FEPB

900C1940F

200

0

C3920F


Localizaciones secas -Aplicacionesespeciales-

Cinta Cambric-barnizada V 850C1850F

Localizaciones secas solamente.

Calibres inferiores al 6 por permisos

especiales

Asbestos

Cinta Cambric-barnizada

AVA 1100C2300F


AsbestosCinta Cambric-barnizada

AVL 1100C2300F


Asbestos

Cinta Cambric-barnizada

AVB 900C1940F

Localizaciones secas solamente

Asbestos A

2000C3920F


Limitado a 300 V. Solo paraaparatos

sin plomo o cuando las

canalizaciones

no estn conectadas a los equipos

Papel 850C1850F

Para conductores de servicios no

Aterrados o por permisos especiales


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274



del asilamiento

Mxima temperatura

de operacin

Posibles

aplicaciones

Asbestos AA 2000C3920F

Localizaciones secas solamente.Limitado a 300 V. Solo para

aparatos


canalizaciones


Asbestos AI

1250C2570F


Limitado a 300 V. Solo para

aparatos


canalizaciones


Asbestos AIA

125

0

C2570F


Limitado a 300 V. Solo paraaparatos


canalizacionesno estn conectadas a los equipos

En todos los casos, el aislamiento se especificar con letras, as la R viene de Rubber(goma), la Tde termoplstico, laHde heat (caliente), la W de water (agua), etc., las combinacionesde letras dan las caractersticas del aislamiento, asTWsignifica termoplstico y a prueba de agua,por lo tanto se recomienda su uso en lugares hmedos (ste es uno de los aislamientos ms utilizadoen instalaciones elctricas industriales, residenciales y comerciales), RHW nos dice que elaislamiento es de goma, resistente al calor y a prueba de agua, en el THH la T significatermoplstico y laHHmuy resistente al calor, por ello un conductor THHsoporta una temperaturams alta que un TH). As un conductor elctrico recubierto con un aislamiento del tipo R no debeser utilizado en locales hmedos ni en locales en que la temperatura exceda los 600C, de acuerdo alo establecido por elNEC. (Ver tabla 2).

Los conductores elctricos se dividen en dos tipos fundamentales, denominados alambres ycables.

Los alambres se construyen con su seccin transversal de metal macizo, mientras que la

seccin transversal de los cables est formada por varios alambres trenzados, los que le permite

mayor flexibilidad.

El metal ms utilizado en la construccin de los conductores elctricos es el cobre, aunque

en algunas casos se utiliza el aluminio con alma de acero (un hilo central de acero para poderlossometer a tensin). El primero es mejor conductor de la electricidad, mientras que el segundo esmenos pesado.

Dentro de los factores ms importante en la seleccin de los conductores elctricos figuran:

1. Corriente que circula por el conductor.2. Tipo de aislamiento del conductor3. Temperatura ambiente4. Tipo de canalizacin, en caso de ser tubera conduict la cantidad de conductores que pasan por

dicha tubera.

5. Tiempo de duracin de esta corriente


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275

6. Otros.Tabla 3 Capacidad de corriente permisible (Amperes) para conductores de cobre con

aislamiento. No ms de tres conductores (alambreso cables) en tubera magntica o conduit

(basado en una temperatura ambiente de 30 0C, 860F).Temperaturas mximas admisibles del conductor

60 0C

140 0F

75 0C

167 0F

85 0C

185 0F

90 0C

194 0F

110 0C

230 0F

125 0C

257 0F

200 0C

392 0F

Tipo de aislamiento

Calibre

AWG

MCM

RUW

(14-2)T

TW

RH, RHW

RUHTHW

THWN

XHHW

THW-MTW

V

MI

TA, TBS,

SA, AVB,SIS, FEB,

FEPB,

RHH,

THHW

XHHW**

AVA,

AVL

AI

AIA

A

AAFEP*

FEPB*

14

12

108

15

20

3040

15

20

3045

25

30

4050

25

30

4050

30

35

4560

30

40

5065

30

40

5570

64

3

21

5570

80

95110

6585

100

115130

7090

105

120140

7090

105

120140

80105

120

135160

85115

130

145170

95120

145

165190

1/0

2/0

3/04/0

125

145

165195

150

175

200230

155

185

210235

155

185

210235

190

215

245275

200

230

265310

225

250

285340

250

300

350

400

500

215

240

260

280

320

255

285

310

335

380

270

300

325

360

405

270

300

325

360

405

315

345

390

420

470

335

380

420

450

500

600

700

750800

900

355

385

400410

435

420

460

475490

520

455

490

500515

555

455

490

500515

555

525

560

580600

545

600

620640

1000

12501500

1750

2000

455

495520

545

560

545

590625

650

665

585

645700

735

775

585

645700

735

775

680

785

840

730

Factores de correccin de temperatura (FCT) sobre300C, 86

0F

C F

40 10445 11350

12255 131

0.82

0.71

0.580.41

0.88

0.82

0.750.67

0.90

0.85

0.800.74

0.90

0.85

0.800.74

0.94

0.90

0.870.83

0.95

0.92

0.890.86

60 140

70 15875 167

80 176

0.58

0.35

0.67

0.520.43

0.30

0.67

0.520.43

0.30

0.79

0.710.66

0.61

0.83

0.760.72

0.69

0.91

0.870.86

0.84

90 194

100 212

120 248140 284

0.50 0.61

0.51

0.80

0.77

0.690.59

* Aislamiento de Etileno y Propileno Fluorado, para usos especiales. ** Para localizaciones secas solamente.

La capacidad de corriente para los conductores con aislamiento FEP, FEFB, RH, THHNyXHHWpara los calibres 14, 12 y 10deben ser los mismos que los de los conductores diseados para 75 0Cdados en esta tabla.

Para temperaturas ambientes superiores a 30 0Cutilice los factores de correccin que aparecen debajo de la tabla.


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Tabla 4 Capacidad de corriente permisible (Amperes) para conductores de cobre conaislamiento. Simple conductor al aire libre (basado en una temperatura ambiente de 300C, 860F).

Temperaturas mximas admisibles del conductor

60

0

C140 0F 75

0

C167 0F 85

0

C185 0F 90

0

C194 0F 110

0

C230 0F 125

0

C257 0F 200

0

C392 0F

Tipo de aislamiento

AWG

MCM

RUW

TTW

RH, RHW

RUH(14-2)

THW

THWN

XHHW

THW-MTW

V

MI

TA, TBS,

SA, AVB,SIS, FEB,

FEPB, RHH,

THHW

XHHW**

AVA,

AVL

AI

AIA

A

AAFEP*

FEPB*

Barras y

Conductorescubiertos

14

12

108

20

25

4055

20

25

4065

30

40

6570

30

40

6570

40

50

6585

40

50

7090

45

55

75100

30

40

5570

64

32

1

80105

120140

165

95125

145170

195

100135

155180

210

100135

155180

210

120160

180210

245

125170

195225

265

135180

210240

280

100130

150175

205

1/0

2/0

3/04/0

195

225

260300

230

265

310360

245

285

330385

245

285

330385

285

330

385445

305

355

410475

325

370

430510

235

275

320370

250

300

350400

500

340

375

420455

515

405

445

505545

620

425

480

530575

660

425

480

530575

660

495

555

610665

765

530

590

655710

815

410

460

510555

630

600

700

750800

900

575

630

655680

730

690

755

785815

870

740

815

845880

940

740

815

845880

940

855

940

9801020

910

1005

10451085

710

780

810845

905

1000

12501500

1750

2000

780

890980

1070

1155

935

10651175

1280

1385

1000

11301260

1370

1470

1000

11301260

1370

1470

1165

1450

1715

1240 965

1215

1405

Factores de correccin de temperatura (FCT) sobre300C, 86

0F

C F

41 10446 11351 12255 131

0.82

0.71

0.58

0.41

0.88

0.82

0.75

0.67

0.90

0.85

0.80

0.74

0.90

0.85

0.80

0.74

0.94

0.90

0.87

0.83

0.95

0.92

0.89

0.86

60 140

70 158

75 16780 176

0.58

0.35

0.67

0.52

0.430.30

0.67

0.52

0.430.30

0.79

0.71

0.660.61

0.83

0.76

0.720.69

0.91

0.87

0.860.84

90 194

100 212

120 248

140 284

0.50 0.61

0.51

0.80

0.77

0.69

0.59

* Aislamiento de Etileno y Propileno Fluorado, para usos especiales. ** Para localizaciones secas solamente. La capacidad de corriente para los conductores con aislamiento FEP, FEFB, RH, THHNyXHHWpara los calibres 14, 12 y 10

deben ser los mismos que los de designados para los conductores de 750Cdados en esta tabla. Para temperaturas ambientes superiores a 300Cutilice los factores de correccin que aparecen debajo de la tabla.


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277

Tabla 5 Capacidad de corriente permisible (Amperes) para conductores de aluminio conaislamiento. No ms de tres conductores (alambreso cables) en tubera magntica o conduit

(basado en una temperatura ambiente de 30 0C, 860F).

Temperaturas mximas admisibles del conductor60 0C

140 0F

75 0C

167 0F

85 0C

185 0F

90 0C

194 0F

110 0C

230 0F

125 0C

257 0F

200 0C

392 0F

Tipo de aislamiento

Calibre

AWG

MCM

RUW

T

TW

RH, RHWRUH

THW

THWNXHHW

THW-MTW

V

MI

TA, TBS,SA, AVB,

SIS, FEB,

FEPB,RHH,

THHW

XHHW**

AVA,

AVL

AI

AIA

A

AA

1412

10

8

1525

30

40

1520

40

50

2530

40

55

2530

40

55

2535

45

60

3040

50

65

3045

55

754

3

2*

1*

55

65

75

85

65

75

90

100

70

80

95

110

70

80

95

110

80

95

105

125

90

100

115

135

95

115

130

150

1/0*

2/0*

3/0*

4/0*

100

115

130

155

120

135

155

180

125

145

165

185

125

145

165

185

150

170

195

215

160

180

210

245

180

200

225

270

250300

350

400500

170190

210

225260

205230

250

270310

215240

260

290330

215240

260

290330

250275

310

335380

270305

335

360405

600

700

750800

900

1000

285

310

320330

355

375

340

375

385395

425

445

370

395

405415

455

480

370

395

405415

455

480

425

455

470485

560

440

485

500520

600

1250

1500

1750

2000

405

435

455

470

485

520

545

560

530

580

615

650

530

580

615

650

650

705

Factores de correccin de temperatura (FCT) sobre300C, 860F

C F

42 10447 11352 12255 131

0.82

0.71

0.58

0.41

0.88

0.82

0.75

0.67

0.90

0.85

0.80

0.74

0.90

0.85

0.80

0.74

0.94

0.90

0.87

0.83

0.95

0.92

0.89

0.86

60 140

70 158

75 16780 176

0.58

0.35

0.67

0.52

0.430.30

0.67

0.52

0.430.30

0.79

0.71

0.660.61

0.83

0.76

0.720.69

0.91

0.87

0.860.84

90 194

100 212

120 248

140 284

0.50 0.61

0.51

0.80

0.77

0.69

0.59

* Para tres alambres, servicio monofsico, la ampacidad permisible de los tiposRH, RHH, RHWy THW, debe ser para el calibre 2 de 100 Amperes,para el 1 de 110 Amperes, para el 1/0 de 125 Amperes , para el 2/0 de 150 Amperes, para el 3/0 de 170 Amperes y para el 4/0 de 200 Amperes.

** Para localizaciones secas solamente.

La ampacidad de corriente para los conductores de aluminio con aislamiento TipoRHH, THHN y XHHW para los calibres 14, 12 y 10 y debenser considerados iguales que designados para los conductores de 750Cdados en esta tabla.

Para temperaturas ambientes superiores a 300Cutilice los factores de correccin que aparecen debajo de la tabla.


10/19


278

Tabla 6 Capacidad de corriente permisible (Amperes) para conductores de Aluminio conaislamiento. Simple conductor al aire libre (basado en una temperatura ambiente de 300C, 860F).

Temperaturas mximas admisibles del conductor

60

0

C140 0F 75

0

C167 0F 85

0

C185 0F 90

0

C194 0F 110

0

C230 0F 125

0

C257 0F 200

0

C392 0F

Tipo de aislamiento

AWG

MCMRUW

T

TW

RH, RHW

RUHTHW

THWN

XHHW

THW-MTW

V

MI

TA, TBS,

SA, AVB,SIS, FEB,

FEPB, RHH,

THHW

XHHW*

AVA,

AVL

AI

AIA

A

AA

Barras y

Conductores

cubiertos

14

12

10

8

20

30

45

60

20

30

55

75

30

45

55

80

30

45

55

80

40

50

65

95

40

55

70

100

45

60

80

105

30

45

55

80

4

32

1

80

95110

130

100

115135

155

105

120140

165

105

120140

165

125

140165

190

135

150175

205

140

165185

220

100

115135

160

1/0

2/0

3/0

4/0

150

175

200

230

180

210

240

280

190

220

255

300

190

220

255

300

220

255

300

345

240

275

320

370

255

290

335

400

185

215

250

290

250300

350

400

500

265290

330

355

405

315350

395

425

485

330375

415

450

515

330375

415

450

515

385435

475

520

595

415460

510

555

635

320360

400

435

490

600

700

750

800

9001000

455

500

515

535

580625

545

595

620

645

700750

585

645

670

695

750800

585

645

670

695

750800

675

745

775

805

930

720

795

825

855

990

560

615

640

670

725770

1250

1500

1750

2000

710

795

875

960

855

950

1050

1150

905

1020

1125

1220

905

1020

1125

1220

1175

1425

985

1165

Factores de correccin de temperatura (FCT) sobre3 00C, 860F

C F

43 10448 11353 12255 131

0.82

0.710.58

0.41

0.88

0.820.75

0.67

0.90

0.850.80

0.74

0.90

0.850.80

0.74

0.94

0.900.87

0.83

0.95

0.920.89

0.86

60 140

70 15875 167

80 176

0.58

0.35

0.67

0.520.43

0.30

0.67

0.520.43

0.30

0.79

0.710.66

0.61

0.83

0.760.72

0.69

0.91

0.870.86

0.84

90 194

100 212

120 248140 284

0.50 0.61

0.51

0.80

0.77

0.690.59

* Para localizaciones secas solamente.

La ampacidad de corriente para los conductores de aluminio con aislamiento TipoRHH, THHN y XHHWpara los calibres 12 y 10 y deben serconsiderados iguales que designados para los conductores de 750Cdados en esta tabla.

Para temperaturas ambientes superiores a 300Cutilice los factores de correccin que aparecen debajo de la tabla.

En la tabla 7 permite seleccionar los conductores para motores de rgimen de corto tiempo.


11/19


279

Tabla 7 Capacidad de corriente para conductores cables asilados en tuberas conduit usadosen alimentacin de motores de rgimen de corto tiempo como gras, elevadores, etc.

60

0

C 75

0

C 90

0

C 110

0

C

Tipos

T, TWRH, RHW,

THW, THWN,XHHW

AVB, FEPFEPB, RHH

SA, TA, THHN,XHHW*

AVA

Temperaturamxima

de operacin

60 min. 30 min. 60 min. 30 min. 60 min. 30 min. 60 min. 30 min.161412

108

102025

3545

102025

3550

102530

4055

122633

4360

3136

4963

3240

5269

3845

6073

4050

6580

654321

57657790

107130

708095

115130150

7685

100120137143

8695

117141160175

8395

111131148158

94106130153173192

93109126145163177

105121147168190215

1/02/03/04/0

160195245295

180225280350

190222280300

233267341369

211245305319

259294372399

239275339352

294331413440

150

300350400450500

350

410460515565620

375

475550580640700

364

455486538600660

420

582646688765847

400

497542593660726

461

636716760836914

447

554616666740815

516

7078098569301004

* Para localizaciones secas solamenteLa ampacidad para el rgimen de trabajo de 15 minutos se obtiene incrementando la de 30 minutos en un 12 por ciento.Otros aislamientos dados en las tablas 7.9 a 7.13 y utilizados para las temperaturas y localizaciones pueden ser sustituidos por aquellos de igualescaractersticas mostrados en esta tabla.

En el caso de motores elctricos la corriente mxima que circular por el conductor es la

nominal o de placa, las que aparecen en las tablas 3 a la 7.

Las tablas de la 9 a la 11 da la corriente de los diferentes tipos de motores en voltajesinferiores a 1000 Volts.


12/19


280

Tabla 8. Corriente en Amperes para motores de corriente directa.(Los valores de corrientes dados en esta tabla son para motores girando a la velocidad nominal).

Voltaje (Volts)Potenciahp 120 240

1/3

3/4

2.9

3.6

5.2

7.4

1.5

1.8

2.6

3.7

1

1

2

3

9.4

13.2

17

25

4.7

6.6

8.5

12.2

5

7 10

40

5876

20

2938

15

20

25

30

55

72

89

106

40

50

60

75

140

173

206

255

100

125

150

200

341

425

506

675

En la tabla 9 se muestran los valores de corriente de plena carga para motores develocidades comunes y caractersticas de momento normales. Los motores construidos para bajas

velocidades altos momentos pueden tener corrientes de plena carga mayores y los motores de

mltiples velocidades su corriente de plena carga variar con la velocidad en cuyos casos las

corrientes de placa de los mismos deben ser utilizadas

Tabla 9 Corriente de plena carga para motores monofsicos de corriente alterna.

Voltaje (Volts)Potenciahp 115 2301/6

1/3

4.4

5.87.29.813.8

2,2

2.93.64.96.9

11

23

16202434

8101217

57 10

5680

100

284050


13/19


281

Los valores de corriente de plena carga son dados para motores girando de velocidadescomunes y motores con trasmisiones por correas con caractersticas de momentos normales son

dados en la tabla 10. Motores construidos para velocidades bajas o altos momentos pueden requerir

corrientes nominales mayores y motores de mltiples velocidades tendrn corrientes de plena cargavariables con la velocidad, en cuyo caso las corrientes nominales de placa deben ser utilizadas. Para

sistemas de conductores comunes de dos fases, tres hilos multiplquese por 1.41 el valor de lacorriente dada en la tabla 10..

Tabla 10 Corriente de plena carga para motores bifsicos deCorriente Alterna (4 hilos).

Motores de induccinJaula de Ardilla y Rotor Bobinado

Motores Sincrnicosfactor de potencia unitario

Voltaje (Volts)Potencia

hp

115 230 460 575 2300 220 440 550 2300

1

4

4.86.4

2

2.43.2

1

1.21.6

0.8

1.01.31

23

911.8

4.55.98.3

2.33

4.2

1.82.43.3

57 10

13.21924

6.6912

5.38

10152025

364759

182329

141924 47 24 19

3040

50

6990

113

3545

56

2836

45

5675

94

2937

47

2331

386075

100

133166218

6783109

536687

141823

111140182

567093

445774

111317

125150200

270312416

135156208

108125167

283243

228 114137182

93110145

222635

para factor de potencia 0.9 y 0.8 los valores dados en la tabla deben multiplicarse por 1.1 y 1.25 respectivamente.


14/19


282

Tabla 11 Corriente de plena carga para motores trifsicos de Corriente Alterna*

Motores de induccinjaula de ardilla y rotor bobinado

Motores sincrnicosfactor de potencia unitario

Voltaje (Volts)

Potenciahp

115 230 460 575 2300 220 440 550 23001

45.67.2

22.83.6

11.41.8

0.81.11.4

1 23

10.413.6

5.26.89.6

2.63.44.8

2.12.73.9

57 10

15.22228

7.61114

6.1911

1520

25

4254

68

2127

34

1722

27 54 27 22304050

80104130

405265

324152

6586

108

334354

263544

6075

100

154192248

7796

124

627799

162026

128161211

6481106

516585

121520

125150200

312360480

156180240

125144192

313749

264 132158210

106127168

253040

Para obtener la corriente de plena carga para los motores de 208 y 200Volts, incremente la corriente de plena carga delos motores de 230Volts en un 10 y un 15 por ciento respectivamente.*Estos valores de corriente de plena carga son para motores girando a velocidades normales y motores con trasmisiones

por correas con caractersticas de momentos normales. Motores construidos para velocidades bajas o altos momentospueden requerir corrientes nominales mayores y motores de mltiples velocidades tendrn corrientes de plena carga

variables con la velocidad, en cuyo caso las corrientes nominales de placa deben ser utilizadas. Para sistemas de

conductores comunes de dos fases, tres hilos multiplique por 1.41 el valor de la corriente dada en la siguiente tabla. Para factores de potencia de 0.9 y 0.8 los valores dados en la tabla deben multiplicarse por 1.1 y 1.25 respectivamente.Los valores que aparecen en la tabla son los voltajes nominales de los motores, los correspondientes valores del sistema

son 110 120, 220 240, 440 480 y 550 600Volts.

Seleccin de conductores que alimentan un motor o grupo de motores:La ecuacin utilizada para seleccionar el conductor que alimenta un motor elctrico es la

siguiente:

TC

N

FCFC

I

Ic

=

25.1

1

Para un grupo de motores elctricos la misma est dada por:

TC

n

iiNdMN

FCFC

IKIIc

+

=

=1

25.1

2

donde:

Ic: corriente que pasa por el conductor (Amperes)IN: corriente nominal del motor (Amperes)


15/19


283

IN M: corriente nominal del mayor motor (Amperes)Kd: Coeficiente de demanda del grupo de motores

=

n

iiNI

1

: Sumatoria de las corrientes nominales de todos los motores (Amperes)

(no se considera en este caso la corriente del motor mayor IN M)FCC: Factor de correccin por ms de tres conductores en una tubera ( tabla 1)FCT: Factor de correccin cuando la temperatura ambiente difiere de 30

0C(tablas 3, 4, 5 y 6).

Las corrientes nominales de los diferentes tipos de motores, segn elNEC, aparecen en las

tablas 8. 9, 10 y 11.

El factor FCT se considera debido a que la capacidad del conductor disminuye cuandoaumenta la temperatura ambiente. Los valores dados por las tablas del NEC aparecen al final de

este captulo. Los datos que aparecen en las mismas estn dados sobre la base de una temperatura

ambiente de 30 0C. Cualquier incremento adicional por encima de la temperatura tomada como

ambiente para confeccionar dichas tablas, debe corresponderse con un incremento adicional de laseccin transversal del conductor seleccionado con el fin de compensar el exceso de temperatura.

Dicha compensacin se realiza a travs de los factores de correccin de temperatura FCT los queaparecen en la parte inferior de las tablas de corrientes nominales de los conductores, tanto paraconductores de cobre como de aluminio.

Por su parte, la tabla 7muestra la capacidad de los conductores en tubera conduit cuandolos mismos alimentan motores de rgimen de trabajo de corto tiempo (gras, elevadores, etc.).

Adems de los factores de correccin antes mencionadas, resulta necesario brindar al

conductor un factor de seguridad adicional, con el fin de que el mismo opere con un determinadomargen de fiabilidad razonable y al mismo tiempo considere las corrientes de arranque, las que en

el caso de los motores pueden alcanzar valores de varias veces la corriente nominal del motor. Paraeste aspecto se considera el factor 1.25; esta consideracin contribuir a disminuir en algo las cadasde voltaje en los alimentadores seleccionados utilizando este criterio y, adems, permitir al

conductor soportar, sin que sufra daos severos, las corriente de sobrecarga y cortocircuitos que

puedan circular en caso de carga excesiva o falla en el alimentador en el circuito elctrico que se

encuentra despus de l durante cortos intervalos de tiempo requeridos para la operacin de las

protecciones correspondientes.

Seleccin de conductores que alimentan el secundario de los motores de Rotor bobinado.

Para operacin en rgimen continuo los conductores que conecta el secundario de un motortrifsico de corriente alterna de rotor bobinado a su controlador deben tener una capacidad no

menor al 125% de la corriente de plena carga del secundario del motor.

Para otros regmenes de trabajo continuo, estos conductores deben tener una capacidad de

corriente expresada en porcentaje de la corriente del secundario de plena carga no menor que la

especificada en la tabla 12.


16/19


284

Tabla 12 Conductor secundario para un motor de rotor bobinado(excepcin).

Por ciento de la corriente de placa nominal

para distintos regmenes de trabajo del motorClasificacin del servicio

5 min 10 min 30 y 60 min Rgimen continuo

Rgimen de corto tiempo

Operacin de vlvulas, bajada y subidade rodillos, etc

110 120 150

Rgimen intermitente

Elevadores de pasajeros y carga,Cabezas de herramientas, bombas,Puentes levadizos, plataformasGiratorias, soldadores por arco deoperacin simple para soldaduramanual, etc.

85 85 90* 140

Rgimen Peridico

Rodillos, mquinas manuales deminerales y carbn, etc.

85 90 95 140

Rgimen variable

Equipos de regmenes variables 110 120 150 200

*Esta figura solo se aplica para conductores que alimentan un equipo de soldar por arco que consiste de motor-

generador el que tiene un rgimen de trabajo del 60 por ciento.

Cuando la resistencia se encuentra separada del controlador, la capacidad de corriente de losconductores entre el controlador y las resistencias, debe ser no menos que la dada en la tabla 13.

Tabla 13 Conductor secundario.

Clasificacin del rgimen de trabajode la resistencia

Capacidad de corrienteen el secundario del motor en

por ciento de la nominal

Rgimen de arranque ligero 35

Rgimen de arranque pesado 45

Rgimen de arranque extra pesado 55

Rgimen de arranque intermitente ligero 65

Rgimen de arranque intermitente medio 75

Rgimen de arranque intermitente pesado 85

Rgimen continuo 110


17/19


285

En el caso de motores sincrnicos que solo utilizan el banco de resistencia para el arranque ,

los conductores deben ser al menos de un calibre menor que los necesitados para controlar

velocidad, debido a que solo estn conectados un intervalo de tiempo pequeo (arranque delmotor).

Seleccin de conductores que alimentan el secundario de los motores Sincrnicos.

En este caso los conductores deben tener la capacidad suficiente para llevar la mayor

corriente directa que puede ser entregada por la excitatriz.

Seleccin de conductores que alimentan carga combinada:Los conductores que alimentan carga combinada (motores, iluminacin y miscelnea) deben

tener una capacidad tal que pueda alimentar la carga de iluminacin y miscelnea ms la carga

requerida por el motor determinada previamente. Para calcular el calibre mnimo del conductor que

se necesita para una carga combinada de fuerza e iluminacin, se calcula la corriente requerida solo

por la carga de iluminacin y si la carga de fuerza consiste de un solo motor la capacidad requeridapor el motor es 1.25 multiplicado por la corriente nominal del motor (ecuacin 1), luego se sumanambas corrientes y se determina de las tablas de corriente de conductores en base al aislamiento delconductor el calibre requerido para alimentar esta combinacin de cargas, si la carga de fuerza

consiste de varios motores entonces se aplica la ecuacin 2

Seleccin de conductores que alimentan capacitores utilizados para corregir el factor de potencia

a motores elctricos.La capacidad de los conductores que alimentan capacitores debe ser no menos que el 135

por ciento de la capacidad de corriente de la batera de capacitores, afectada por los factores de

correccin de nmero de cables y temperatura ambiente ya estudiados.

Ejemplo 1:Seleccionar el conductor adecuado para alimentar una carga elctrica trifsica que demanda

25 A a 220 Volts, el ambiente es hmedo y la temperatura ambiente es de 40 0C.

Solucin:Como primer paso se selecciona el tipo de aislamiento que requiere el conductor para las

condiciones ambientales dadas (ambiente hmedo y temperatura ambiente de 40 0C). Seseleccionar TW, observe como aparece la letra Wque significa agua; este conductor puede soportarhasta 60 0Ccomo temperatura mxima.

Aplicando la ecuacin 1 se tiene:

AmperesFCFC

I

Ic TC

N

1.38182.0

2525.125.1=

=

=

Observe que los factores TC FCyFC son considerados 0.82 y 1 respectivamente. Esto se

obtiene de las tablas1 y 2 respectivamente. Para determinar la capacidad del conductor se entra ala tabla seleccionada (3 a 6) con el tipo de aislamiento TWy se busca el calibre cuya corriente esigual o mayor que 38.1 Amperes (ver tabla 3) y de las tablas 3 y 2 se encuentran

CT FCyFC respectivamente.

De la tabla3 se obtiene un calibre No. 8 AWG su equivalente 8.4 mm2 que soporta 40Amperes. Si se seleccionara un conductor de aluminio se entra a la tabla 5 y se obtiene que la


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seccin es No. 6 AWG 13.3 mm2. La temperatura ambiente es de 40 0C y el sistema decanalizacin ser tubera conduit(3 simples conductores), el ambiente es hmedo e indica que elconductor tiene que tener la letra W, por ello se seleccion el TWque es el ms utilizado en la

prctica.Ejemplo 7.3:

Se desea alimentar un Centro de Control de Motores (CCM) del sistema de 480 Volts, elcual tiene conectados los siguientes receptores:

1 motor de 100 hp, 440 Volts, 1750 rev/min, 123 Amperes. 4 motores de 50 hp, 440 Volts, 1750 rev/min, 62.5 Amperes. 3 motores de 25 hp, 440 Volts, 1750 rev/min, 31 Amperes. 2 motores de 10 hp, 440 Volts, 1750 rev/min, 12.3 Amperes

Adems la iluminacin del rea se tomar de este CCM. El mismo alimentar un taller demquinas-herramientas con un factor de demanda de 0.3. La carga de iluminacin demanda 80

Amperes, el ambiente es hmedo y la temperatura ambientes es de 300

C.a. Encuentre el conductor para alimentar dicho CCM.b. Si se conectara al CCM un batera de capacitores con el objetivo de mejorar el factor de

potencia de 48 kVAr, determine el conductor para alimentar dicha batera.c. Diga si el conductor del CCM debe ser cambiado al instalar esta batera de capacitores.

Explique su respuesta.

Solucin:a. Aplicando la ecuacin 2 para determinar la corriente de la carga de fuerza se tiene:

182.0

)3.1223135.624(3.012325.125.1

1

+++

=

+

=

=

TC

n

iiNdMN

FCFC

IKI

Ic

.32282.0

)60.367(3.075.153AmperesIc

+=

La corriente para la cual debe ser seleccionado el conductor es: (se asumen iguales factoresde potencia, con lo que los resultados sern algo superiores al valor real)

ICONDUCTOR = IILUMINACIN + IFUERZA = 80 + 322 = 402 Amperes.

Para esta corriente, el conductor seleccionado ser TWde 900 MCM, (tabla 3); como este es

un conductor muy grande de manipular se llevarn dos conductores por fase. Luego, por la tuberairn 6 conductores, porque el factor de correccin de nmero de cables CFC = 0.8, (tabla 2). La

corriente ser entonces de:

.2518.02

402AmperesIc

=

Para esta corriente seran 2 conductores/fase calibre 400 MCMen tubera conduit de 4.

b. El conductor para alimentar la batera decapacitores (factor 1.35)sera:


19/19


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.10400.182.0

6335.135.1

634403

104810

3

33

AmperesFCFC

IIc

AmperesV

kVArI

TC

N

BATERIA

=

=

=

=

El conductor ser: TW No. 1.

c. El conductor que alimenta el CCMquedar sobrado de capacidad pues debido a la instalacinde la batera de capacitores, sta libera capacidad en el mismo al no circular por l la corriente

reactiva que suministra el capacitor.

Ejemplo 7.4:

Seleccione el conductor para alimentar un banco de capacitores de 100 kVAr conectado enun Centro de Control de Motores (CCM) que se alimenta a 440 Volts, temperatura ambiente 40 0Cy ambiente hmedo, si los conductores disponibles son de:

1. Cobre en tubera conduit2. Aluminio en tubera conduit3. Cobre al aire libre4. Aluminio al aire libre5. Si el conductor alimenta el motor de izaje de una gra cuyo tiempo de trabajo mximo es de 30

minutos.

Solucin:a. En el caso de los capacitores la corriente del conductor se calcula por la ecuacin siguiente:

AmperesV

kVArIBATERIA 131

4403

1010010

3

33

=

=

.21600.182.0

13135.135.1Amperes

FCFC

IIc

TC

N

=

=

El conductor ser un TW No. 250 MCMque soporta 215 Amperes(tabla 3).

b. En el caso de utilizar Aluminio el conductor sera TW 400 MCM(tabla 5).c. En el caso de que se utilice un alimentador de cobre al aire segn la tabla 4 el conductor sera

un TW 2/0.d. En la tabla 5 se dan las capacidades para conductores de Aluminio al aire libre, que en nuestro

caso ser un TW 4/0 (tabla 5).e. Segn la tabla 7 el conductor sera un TW No. 2/0.

clase 8 conductores licenciatura

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