COMO SELECCIONAR LA SECCIÓN DE CONDUCTORES DE ALIMENTACION Y CONTROL PARA LOS SENSORES

Fuente de Origen: TAKENAKA ENGINEERING CO. LTD. Kyoto - JAPON

Panel de Sensor(1) Sensor(2) / Sensor(n-1) Sensor (n) Control Vc. / [ ---C.C. A1-- ] [ -----C.C. A2---- ] [ ----- / ---C.C. A n-1 --- ] [ --C.C. An-- ]

X_______ o ____ oo _____ oo _ / _______ oo ____ o R T T R R T T R ------- L1 ------ ------------------------- L2 ---------- / ---------------------------------------------------L3------------ / ----------------------------------------------------------------------------- / ----Ln-1----------- ----------------------------------------------------------------------------- / ------------------------------- Ln -------- C.C.A1 = Corriente de consumo en mA. de la barrera ó juego 1 (Transmisor + Receptor) C.C.A2 = Corriente de consumo en mA. de la barrera ó juego 2 ú otro tipo de sensor y así sucesivamente....... Considerar en la fórmula indicada más abajo, los consumos de trabajo de cada barrera (transmisor más receptor) en condiciones normales - considerar la mitad del consumo para los puntos iniciales donde hay un solo transmisor ó receptor . En la condición de alarma la barrera incrementa el consumo de corriente, dependiendo de cuantas barreras hay en cada ramal de cables, considerar a los efectos del cálculo dos barreras en alarma , ejemplo si la barrera consume 80 mA. y en la condición de alarma 120 mA – la diferencia del consumo es de 40 mA. x 2 barreras en alarma el incremento es de 80 mA, si en dicho ramal tengo 6 barreras, dividir 80 / 6 = 13,33 y en consecuencia considerar en la fórmula el valor de 95 mA por cada barrera en lugar del consumo normal de 80 mA. (propósito factor de seguridad) T = Transmisor y R = Receptor ( Para la fórmula se ha considerado una instalación de barreras back to back ( espalda a espalda) , pero la misma es válida para cualquier tipo de instalación para ello considere el valor del consumo y la longitud de montaje de cada punto del ramal donde se halle conectado cada sensor ó par de los mismos, L1 es la longitud al sensor 1 y en este caso considerar el consumo del sensor de este punto que será la mitad del juego por hallarse en dicho punto un solo sensor, par L2 considerar el consumo del juego que será el doble de L1 y así sucesivamente hasta llegar al último sensor, notar que la aplicación es universal para cualquier tipo de sensor y configuración de instalación. Vc = Voltaje de alimentación del panel de control para los sensores considerar el valor de 13,5 V (Unidad en la fórmula Voltios). (En la mayoría de los paneles dicho valor es de 13,8 Vdc <máxima tensión de flote del cargador>, pero se toma el valor indicado para respetar un factor de seguridad) Vs = Es el mínimo voltaje de trabajo del último sensor ó el más alejado de la Central de Alarmas Multiplicado x 1,05 (Unidad Volts). Ejemplo si el último sensor posee 12Vdc de tensión mínima de trabajo el valor de Vs a emplear en la fórmula será de 12x1,05= 12,6. (Unidad en la fórmula voltios) A = Corriente de consumo del sensor ( considerar las corrientes de cada punto ó longitud en cuestión < juego ó sensor solo, según sea el caso> ) ( Unidad a emplear en la fórmula mA ) L = Distancia desde el panel de control ó central de alarmas a cada punto del ramal donde se encuentre conectado un sensor ó par de ellos. ( Unidad a emplear en la fórmula metros ). Para hallar la resistencia en ohms/kmt. Se debe emplear la siguiente fórmula R = (Vc – Vs) x 1.000.000____________ , se obtiene ( ohms / kmts. ) 2 x [ ( A1 x L1 ) + ( A2 x L2 ) + ........ + ( An x Ln)] ( AL FINAL SE EJEMPLIFICA UN CALCULO PARA UNA INSTALACION TIPO ) Coloque cada valor dentro de la expresión anterior y halle la sección del conductor necesario para su instalación, comparando el valor de Resistencia hallado con dicha fórmula con la del cuadro 1 siguiente, seleccione del mismo el valor menor ó inmediatamente inferior al calculado , con dicho valor y observando a su izquierda hallará el valor de sección del cable de alimentación requerido para su instalación para evitar problemas de falsos disparos por atenuaciones de alimentación. El cuadro II es válido para cable telefónico subterráneo estañado y con pantalla electrostática, que es el más usado ó el que se sugiere usar. Ejemplo : Si la R calculada es 25,20 considere el valor inferior de la tabla 22,10 y la sección necesaria para su instalación es de 0.90 mm2. Si usa cable telefónico subterráneo, como cada hilo de cada par trenzado del multipar del mismo es de 0,2 mm2 se deberá usar 2 pares y medios (lográndose con ello una sección de 1.00 mm2) para el positivo y 2 pares y medio para el negativo, ó sea 5 pares para la alimentación de los sensores conectados al ramal ( transmisores y receptores), se deberá considerar luego los hilos ó pares necesarios adicionales para recoger la información de cada receptor ó sensores correspondiente a alarma de intrusión ( 1 par por cada zona de alarma ó receptor ), 1 par por tamper ( en caso

de tamper ó antidesarme general ) y en caso de tamper individual ó zonal 1 par por el tamper de cada zona de tamper ó antidesarme ) y 1 par de pre-alarma ( en caso de usarse). En caso de grandes longitudes debería reforzarse la sección de estas informaciones y en lugar de 1 par por cada una de ellas se debería usar 2 pares para cada borne de conexión ó por cada información indicada. Notar que la cantidad de pares del ramal se irá incrementando desde el punto más lejano del ramal al más cercano a la central de alarmas. Como se verá en un ejemplo de cálculo cuando se use 24 Vdc en lugar de 12Vdc de alimentación las secciones ó números de pares para la alimentación de sensores se reduce notablemente (lo adecuado para ramales de longitud considerable es usar fuentes de alimentación para los sensores de 24 Vdc. Para los de muy gran longitud se usa una fuente de 24 VDC en el puesto de control que alimenta el primer tramo ó mas cercano a dicho puesto y luego se ubica una fuente de 24 Vdc en caja estanca en el comienzo del segundo tramo, para alimentar a los sensores que se hallen en el mismo y así sucesivamente (aunque normalmente son excepcionales tratar con ramales de tan gran longitud). Note : 1. No cometa errores para cada unidad a emplear en la fórmula de cálculo (Volts. – mA. – mts.). 2. La fórmula anterior es válida para un ramal ó canal de cables, entonces por favor calcule el mismo para el otro u otros ramales ó canales de cables. 3. Vc debe estar dentro del rango del voltaje de trabajo (no demasiado alto- por eso se consideró para la fórmula ,el valor de 13,5 Vdc, es decir el más bajo de la tensión de flote del cargador ) 4. Vs. Debe considerar con el cambio obtenido por su valor multiplicado 1.05 ( 12 x 1.05 = 12,6 ) 5. No confundir las tablas a usarse, la tabla I es para cable único ó simple y la tabla II es para par trenzado ó cable telefónico subterráneo estañado y con pantalla electrostática, este último tipo de cable es el preferido para el uso en este tipo de instalaciones de seguridad electrónica. Comparación entre la sección del conductor y su resistencia eléctrica “ SE DEBE USAR CABLES CON BLINDAJE ó PANTALLA ELECTROSTATICA “ TABLA I (para cable individual de cobre blando estañado con blindaje) Diámetro (mm) Sección (mm2) Valor Resistencia (ohms/km) 0.65 0.3318 56,30 0.80 0.5027 37,20 1.00 0.7854 23,80 1.20 1.1310 16,50 1.40 1.5390 12,10 1.60 2.0110 9,29 1.80 2.5450 7,34 2.00 3.1420 5,83 2.30 4.1550 4,41 2.60 5.3090 3,45 3.20 8.0420 2,28 4.00 12.5700 1,64 TABLA II (para par trenzado blando, estañado de cobre(cable telefónico con pantalla electrostática) Sección (mm2) Valor Resistencia (ohms/km) __________ 0.40__________ 48,30 __________ 0.50 38,60 0.75 25,80 0.90 22,10 Si posee solo la información del diámetro del conductor, __________1.25 17,50 puede averiguar su sección, para ello ejemplificando: __________1.40 14,10 diámetro = 3.20 mm divido por 2 = radio 1.60 mm __________2.00 9,91 Sección = Pi x radio al cuadrado = 3.1415927x (1,6x1,6)= __________3.50 5,41 3,1415927 x 2,56 = 8,00 mm2 de sección, corrobar la __________5.50 3,50 veracidad del valor viendo la tabla 1 para R = 2,28.- __________8.00 2,45 Ejemplo de aplicación ó cálculo (usar siempre el valor del numerador que figura en cada fórmula de cálculo (una para 12 Vdc y otra par 24 Vdc de alimentación) Barreras consideradas inteligentes PB-IN-200HF ( 200 mts. ) -Zona9--- --Zona8--- --Zona---7-

------ Zona 1, viene del ramal “A” izquierdo X O -- OO -- OO -- OO --L1-- R ------ T T ------ R R ------ T T --------------------L2----- ---------------------------------------L3------ -----------------------------------------------------------L4------ Zona 9 = Identificación numeral de la zona de alarma (Idem para el resto), notar que la figura anterior corresponde al RAMAL DERECHO y que el sistema es de 9 zonas en total, el dibujo muestra una disposición horizontal, para facilitar el

dibujo, pero en realidad considerar que las zonas 9 y 8 corresponde al frente exterior derecho del predio supervisado y la zona 7 corresponde al total lateral derecho de la misma, ó sea el comienzo de la zona 7 es la esquina posterior derecha del predio vigilado y por ende es perpendicular a las zonas 8 y 9 , X= Central de alarmas , T= Transmisor / R=Receptor , L1 = distancia desde la central de alarmas al primer sensor , L2 = Distancia al 1er. Juego de T (instalación back to back) , L2 = Distancia al segundo juego de sensores Receptores y así sucesivamente. Notar que entre la Zona 6 no existe cableado subterráneo, pues a los Rxs de la zona 6 y 7 le llega el cableado del ramal derecho y a los Txs de la zona 6 y 5 le llega el cableado del ramal izquierdo. Siempre usar como mínimo 2 ramales ó los que resulten necesario (aumentando el número de ramales) según instalación, ello para minimizar la longitud de la instalación y por ende la sección necesaria para los cables de alimentación. Ejemplo del cálculo para hallar la sección necesaria de los cables de alimentación del ramal derecho B. Cálculo para alimentación de 12Vdc. , notar valor del numerador 900.000 ; R = (Vc – Vs) x 1.000.000________ = (13,5-12,6) x 1.000.000 = 900.000 2 x [ ( A1 x L1) + (A2 x L2) +.........+(An x Ln) ] = 900.000______________________ = 900.000 = 3,43 ohms / kmt. 2 x [ ( 50 mts. X 55 mA.) + ( 250x95 ) + ( 450 x 95 ) + ( 650 x 95 ) ] 262.000 Con este valor de R hallado voy a la tabla II , si bien debería escoger el valor de R de la tabla 2.45, dado que el valor hallado es de 3.43 , es decir menor a 3.5 puedo extrapolar y considerar que la sección necesaria de cada conductor, uno para el positivo y otro para el negativo es de 6 mm2. Como la sección de cada hilo de cada par trenzado del cable telefónico es de 0.2 mm2, para llegar a los 6 mm2 necesito ( 6mm dividido 0,2 = 30 hilos, es decir 15 pares), en consecuencia necesito 15 pares para el + y 15 pares para el negativo. Extrapolación considerada, diferencia porcentual entre Resistencias: 3,5 y 3,43(hallado) = 2 por ciento, sección 5.5 x 2 por ciento = 0.11, sumando 0.11 a 5.5 me da 5.61 mm2 , tomo 6 mm2. Si hubiera utilizado 24 Vdc. de alimentación, el valor del numerador es de 11.400.000 y el del denominador permanece invariable y en este caso los resultados serían : R = (24 V – 12,6 V ) x 1.000.000 = 11.400.000 = 43,51 ohms / kmt. 262.000 Voy a la tabla II con el valor hallado de 43,51 tomo el más bajo 38.60 y determino que la sección para conductor ya indicados, es de 0.5 mm2, es decir 3 hilos= 0.6mm2 o sea necesito 1 par y medio para el positivo y 1 ½ para el negativo (NOTAR LA GRAN REDUCCION Y AHORRO DEL COSTO DEL CABLE LO QUE JUSTIFICA TRABAJAR CON FUENTES DE 24Vdc EN ALGUNOS CASOS) Notar que para el ejemplo se considera 55 mA de consumo, para el primer sensor ubicado en el primer punto de conexión al ramal cercano a la central, para los otros puntos considere 95 mA pues hay 2 sensores es decir un juego. Seguir siempre dicho procedimiento para el cálculo y para la disposición particular que posea cada ramal en consideración. PARA EL RAMAL B: 600m 770m 940m R4 T4 T2 R2 R2 T2 T3 sin cableado R3 430m O Z3 OO Z4 OO Z5 OO Z6 O650m R4 O _ _ _ _ ramal A ----------------------------------------- ^ O R3 ^ I I ^ I I I I Zona2 I I Z7 ^ I I ^ I I I I O I _ramal A -I I -------------------------- ramal B ---------------------------I O T3 T4 O -Zona 1-- O------X-----------O Z9 OO Z8 O T3 R3 T1 R1 R1 T1 230m. 30 metros 50m 250m 450m X = Central ó puesto de control. T1 = transmisor con la frecuencia 1 seleccionada – R1= receptor con la frecuencia 1 seleccionada T2= Tx con f 2, R2= Rx con f2 – T3= Tx con f3, R3 = Rx con f3 – T4= Tx con f4, R4= Rx con f4.- Esta selección de frecuencias es para evitar el acoplamiento ó interferencias mutuas entre los sensores ubicados linealmente. Usar en el montaje back to back la siguiente secuencia de frecuencias de instalación, f1, luego f3, luego f2, luego f4, luego volver a usar f1, y repetir la misma secuencia de selección de frecuencias para el resto de la disposición. Cálculo para el Ramal A y para 12 VDC de alimentación ; R = 900.000____________________________ = 2 x [ ( 30 m x 55 mA. ) + ( 230 x 95 ) + ( 430 x 95 ) + ( 600 x 95 ) + ( 770 x 95 ) + ( 940 x 95 ) ] R = 900.000 = 1,58 ohms / kmt. 567600

Con este valor voy a la tabla II y noto que el menor valor que tengo es el de 2,45 para 8.00 mm2 de seccíón del conductor. En este caso es recomendable usar fuentes de 24 VDC, pero se puede extrapolar del siguiente modo ; 2,45 / 1,58 = 1,551 x 8.00 = 12,40 mm2 de sección, tomo 12,5 mm2 y necesitaré 12,5 / 0,2 = 62.5 hilos (tomo 64 hilos) ó sea 32 pares para el positivo y 32 pares para el negativo, incompatible por costo del cable comparado a una fuente de 24 Vdc. , USAR 24 VDC. ATENCION LAS FUENTES DE 12 ó 24 VDC, DEBEN SER FUENTES ESTABILIZADAS. Para 24 VDC de alimentación ; R = 11.400.000 = 20,08 ohms / kmt., yendo a la tabla II , se puede 567.400 efectuar 22.10 / 20.08 = 1.101 x 0.9 = 0.9909 mm2, tomo 1 mm2 de sección y en este caso necesitaré ; 1 / 0,2 = 5 hilos ó sea 2 pares y medio para el positivo y 2,5 pares para el negativo contra 32 pares si hubiera usado una fuente de 12 Vdc, no quedan dudas que resulta inexorable el uso de 24 Vdc. Para saber cuantos hilos debo usar de un multipar para los contactos de Alarma y los contactos de Tamper tener en cuenta la resistencia de cada hilo del multipar, para el cable telefónico subterráneo la sección de cada hilo de un par es de 0,2 mm2 y su resistencia x metro es de 0,095 ohms x metro, ejemplo si uso el contacto normal cerrado de alarma y mi barrera está a 1.500mts. de la central de alarmas debo considerar el doble de longitud es decir 3.000 mts. y multiplicar por la R del cable, es decir 3000 mts. x 0,095 ohms/metro = 285 ohms y este valor será la resistencia del loop cerrado de alarma, con este valor de 285 ohms verifico que Impedancia tolera la entrada del panel para cada zona NC y si dicho valor es mayor a los 285 ohms del loop puede usar para dicho loop cerrado tan solo un par es decir un hilo del par para el contacto NC y el otro hilo para el contacto C ó común. Si la resistencia del loop es mayor a la entrada del panel de control, usar 1 par para el contacto NC y otro para el C y en este caso la resistencia x metro del par será 0,095 ohms dividido x 2 es decir 0,0475 x metro y efectuar el cálculo ya indicado para el caso indicado de n solo hilo por contacto. El mismo procedimiento se debería seguir toda vez que le R del loop es mayor que la R que admite la entrada de cada zona de la central debo aumentar la cantidad de hilos por cada contacto dividir los 0,095 por la cantidad de hilos usados y x por la distancia para verificar el nuevo valor de resistencia. Si uso contacto normal abierto la longitud entre el sensor y el panel de control no deberá ser duplicada para el cálculo la longitud del cable ó de distancia entre el sensor y el panel de control. Nota : Estos cálculos y aplicaciones se vienen efectuando desde 1972 para un sin fin de instalaciones y su efectividad por ende ampliamente comprobada, jamás se presentó problemas de atenuaciones de alimentación, con el uso correcto de dichos cálculos y tablas. Una instalación exterior que no respete dichas fórmulas de aplicación, presentan serios problemas de falsos disparos debido a atenuaciones de alimentación en los sensores, ocasionando problemas al usuario e instalador y descrédito de los sistemas de detección exteriores por alta proporción de falsos disparos. Consecuentemente su conocimiento y aplicación resultan imprescindibles para todo profesional, proveedor ó instalador que se considere como tal y desee el funcionamiento óptimo del sistema exterior que entrega .