REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DEL ZULIA MAESTRÍA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES

DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL

TAREA N°8: Determinación de las Dimensiones de Caja de Conexión y

Halado

Ing. Jusmeiry Si Ching Lin

C. I. 19.906.187

Maracaibo, 26 de Mayo 2015

TAREA N° 8: Determinar las dimensiones de una caja de conexión y halado

según los métodos vistos en clase.

Para el cálculo de las dimensiones de una caja de conexión y halado se requiere

conocer lo siguiente:

- Número de tubos

- Diámetro de los tubos

- Diámetro de las tuercas de los conectores de cada tubería

- Disposición de los tubos en las caras de la caja

- Tipo de conexiones posibles

En clases se estudiaron tres casos, se observa que para el caso de las cajas

en tramo recto, se requiere conocer las dos caras donde se instalarán las

tuberías y conocer también las dimensiones y número de tuberías a colocar, el

segundo caso estudiado en clase muestra conexiones con cruces en ángulos de

90°, para el cálculo, se deben conocer también el número de tuberías y

diámetros, y además se debe tomar en cuenta agregar una distancia ‘x’ que

permite que el conductor no sufra al momento de realizar el cruce dentro de la

caja; esta resulta ser la peor condición, es decir, esta caja tendrá mayor

dimensión que la caja del primer caso.

En este sentido, las dimensiones de la caja que se quieren determinar, es

una caja mixta, combinación de los métodos anteriormente explicados, en ella

se pueden realizar tanto conexiones en tramo recto como también es posible

realizar cruces en ángulos de 90°. Esta caja en particular difiere porque posee

tubos en 3 de sus caras. Para el cálculo se tomarán como guía los métodos vistos

en clases, y se tomará la peor condición es decir, para hacer conexiones en

cruces con ángulos de 90°, ya que de esta manera, estarán incluidas las

condiciones de la caja con conexiones en tramo recto.

Para definir las expresiones, se procederá por cada cara, y se escogerá la que

tenga peor condición, es decir, aquella que contenga tuberías y aquellas que

tengan mayor cantidad de tuberías y aquellas con tuberías de mayor diámetro.

Figura 1. Modelo de caja de conexión y halado.

Para la cara inferior, se observa que tiene tres tubos. También se observa

que las caras laterales adyacentes tienen tubos, lo que indica que es necesario

agregar una distancia ‘X1’ para realizar los cruces. Ver figura 2.

Figura 2. Corte transversal de una esquina de la caja

Las caras laterales derecha e izquierda, pueden contener diferentes

cantidades de tubos, tubos con diferentes diámetros y por ende tuercas de

conexión de diferentes diámetros. En estos casos se observa que las conexiones

pueden ser en ángulo de 90° desde cualquiera de las caras laterales a la cara

inferior, por ello se recomienda primeramente revisar cual es el diámetro mayor

de la tubería, revisar ambas caras laterales y escoger el diámetro mayor. Una

vez seleccionado el mayor diámetro de las tuberías ubicadas en la caras

laterales, se calcula D y posteriormente la distancia X.

Debido a que las caras laterales deben tener las mismas dimensiones, se

suma la distancia X calculada en todas las caras que se requiera, a ambas caras

laterales y dos veces a la cara inferior (para la cara izquierda y la derecha).

Es importante observar que la cara inferior contiene 3 tuberías, ver figura 3:

Figura 3. Vista superior de la caja

Para esta primera fase, el lado A debe ser igual a:

A= (distancia X) + la sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas de los

conectores + 0,5” por el número de tubos.

Para el cálculo de X’s se recomienda primero escoger el mayor diámetro

de las tuberías implicadas para posibles cruces en ángulos de 90°. Para ello se

debe revisar, todas las tuberías de la cara derecha, de la cara izquierda; y las

tuberías en los extremos derecho e izquierdo de la cara inferior, luego

seleccionar la tubería de mayor diámetro y con esta realizar los siguientes

cálculos.

D=6 veces el diámetro máximo anexo de las tuberías.

X= D/1.41

Esto es así porque se quiere tomar en cuenta la peor condición para el

cruce en ángulos de 90° para evitar que el conductor sufra.

Al observar la figura 2, se observa el principio de Pitágoras, los catetos

son iguales a x y la hipotenusa es D, donde se cumple:

√𝑥2 + 𝑥22= 𝐷2

𝐷 = 𝑥

√2

Simultáneamente, se debe calcular A=8 veces el diámetro máximo de las

tuberías que llegan a la caja + la distancia (2*distancia X) para el cruce de 90°,

una vez calculada, se debe comparar con el resultado previo de A y escoger el

mayor valor, así se garantiza que el lado A, sirva para tramos rectos y cruces.

Se toma que la distancia es 2*distancia X debido a que ambas caras

adyacentes a la inferior contienen tubos, así que el cruce de 90° puede ser en

cualquiera de los dos extremos, se debe tomar la mayor X. Ver figura 3, donde

se observa que la distancia X se debe considerar en ambos extremos de la cara

inferior.

Para el cálculo del lado B, se escoge la cara que tiene 4 tuberías (peor condición):

B = sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas de los conectores

correspondientes a cada tubería +0.5” por el número de tubos (espacio entre

tuerca de un tubo y la tuerca del siguiente tubo.

Por ultimo para el cálculo de C, la altura de la caja, se debe tomar en cuenta

nuevamente la distancia ‘X’ debido al posible cruce entre esta cara y la inferior,

ver figura 2:

C= distancia X + diámetro máximo de la tuberías (cara derecha o cara izquierda,

escoger la de mayor diámetro) + 0.5” multiplicado por el número de hileras de

tubos.

En este caso, se debe revisar cual tuerca (o en su defecto cual tubería)

posee mayor diámetro, ya sea en la cara derecha o en la cara izquierda; una

vez definido el diámetro mayor, se procede al cálculo. En este caso se tiene una

sola hilera de tubos por ello se especifica multiplicar 0.5” por el número de

hileras.

La distancia ‘x’ es igual a la obtenida para hallar la dimensión B de la caja,

tal como se aclaró en el punto anterior. Ver figura 2, para mejor ilustración.

A manera de resumen, ver la siguiente tabla:

Dimensiones de la caja Pasos para su determinación:

A

(2* distancia X) + La sumatoria de los diámetros

exteriores de las tuercas de los conectores en la cara

inferior + 0,5” por el número de tubos.

Escoger el diámetro mayor, entre todas las tuberías,

de caras laterales y las tuberías izquierda y derecha

de la cara inferior:

D=6 veces el diámetro máximo anexo

Distancia X= D/1.41.

Se escoge el mayor diámetro de las tuercas de los

conectores para realizar el cálculo porque la tuerca

de mayor dimensión sería la peor condición, al

momento de realizar cruces de 90° entre las caras

laterales y la cara inferior.

B

Sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas

de los conectores correspondientes a cada tubería en

las caras laterales +0.5” por el número de tubos

(espacio entre tuerca de un tubo y la tuerca del

siguiente tubo.

C

Distancia X + diámetro máximo de la tuberías (cara

derecha o cara izquierda, escoger la de mayor

diámetro) + 0.5” multiplicado por el número de

hileras de tubos.