UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJACARRERA DE INGENIERA ELECTROMECNICACONFERENCIA 4

ASIGNATURA: INSTALACIONES ELCTRICAS

TEMAS: Seleccin de protecciones Seleccin de contactores Factor de ajuste Seleccin de tuberas

BIBLIOGRAFANotas de claseshttp://www.prysmianclub.es/es/articulo/calculo-de-secciones-segun-norma-internacional-iec-utilizando-el-programa-prysmitoolhttp://cursosdeelectricidad.blogspot.com/2008/06/tema-9-factor-de-correccin-por.html

SELECCIN Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS PARA INSTALACIONES ELCTRICAS RESIDENCIALES E INDUSTRIALESPARMETROS PARA LA SELECCIN DE UN CONTACTORPara seleccionar un contactor se deben tomar en cuenta los siguientes parmetros: Tipo de contactor. Valor nominal de operacin del contactor. Tipo de servicio del contactor. Capacidad del contactor. Forma de accionamiento. Por l nmero de contactos de fuerza. Corriente nominal del trabajo.

En lo que se refiere a los mandos o control se debe tomar en cuenta lo siguiente: Voltaje de excitacin de la bobina (110 V, 220 V, 440 V). Tipo de voltaje (AC o DC). Nmero de contactos auxiliares. Tipo de contactos Auxiliares NC o NA. Clase de contactos segn su construccin. Caractersticas del contactor segn su fabricante.

Aplicaciones. Las aplicaciones de los contactores, en funcin de la categora de servicio, son como se ilustra en la tabla 1:Tabla 1 Valores de corrientes de operacin con que se fabrican las protecciones convencionales contra cortocircuitos de circuitos elctricosCATEGORA DE SERVICIOAPLICACIONESIc/Ie

AC1Cargas puramente resistivas para calefaccin elctrica1

AC2Motores asncronos para mezcladoras, centrfugas,. servicio intermitente.2.5

AC3Motores asncronos para aparatos de aire acondicionado, comprensores, ventiladores.1

AC4Motor asncronos para gras y ascensores,6

La Corriente cortada, depende del tipo de categora de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).Los pasos a seguir para la seleccin de un contactor son los siguintes:1. Obtener la corriente de servicio (In) que consume el receptor.2. Apartir del tipo de receptor, obtener la categora de servicio (AC1, AC2,..)3. A partir de la categora de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendr el calibre del conductor.

SELECCIN DE PROTECCIONES PARA MOTORESLETRA DE CDIGOEn algunos motores aparece un dato de chapa denominado letra de cdigo (code letter), el cual sirve para indicar la potencia de entrada del motor en condiciones de rotor bloqueado, en funcin de su propia potencia nominal. La letra de cdigo se utiliza para determinar la adecuada proteccin de cortocircuito del motor, de acuerdo con lo establecido en la tabla 1.1 Las designaciones correspondientes incluyen las letras comprendidas entre la A y la V, siguiendo el orden del alfabeto ingls excluyendo las letras I, O, Q. La potencia de entrada a rotor bloqueado del motor aumenta con el orden de la letra en cuestin dentro del alfabeto.

Tabla 1.1 Valores aproximados en ampere correspondientes a las protecciones contra cortocircuitos para motores elctricosTipos de motoresMtodo de arranqueFusiblevalormximoDisyuntorvalormximo

Motores de corriente directa y Rotor bobinadoArrancadorResistencias en rotorArranque directo1,5 Inom1,5 Inom

Motores con letra de cdigo A

Motores monofsicos y trifsicos de jaula de ardilla y sincrnicosArranque directoResistencias en serie con el estator3,0 Inom2,5 Inom

Motores monofsicos y trifsicos de jaula de ardilla y sincrnicos. Letras de cdigo de la F a la V, inclusive.

Motores de jaula de ardilla y sincrnicos, cuya Inom 30 AAutotransformadorArranque directoResistencias2,5 Inom2,0 Inom

Motores de jaula de ardilla monofsicos y trifsicos y sincrnicos. Letras de cdigo B a la E, inclusive.

Motores monofsicos y trifsicos de jaula de ardilla y sincrnicos. Letras de cdigo F a la V, inclusive.Autotransformador

Motores de jaula de ardilla y sincrnicos, cuya Inom 30 A, sin letra de cdigo.Autotransformador2,0 Inom2,0 Inom

Motores de jaula de ardilla y sincrnicos. Letras de cdigo B a E inclusive.

FACTOR DE SERVICIO (S.F.)El factor de servicio (S.F.) indica la sobrecarga mantenida que puede ser soportada por un motor sin que sea excedida la temperatura mxima del enrollado recomendad por el fabricante. Por ejemplo, a un motor de 3 HP (1 HP = 0,746 KW), de S.F. =1 no debe aplicrsele carga que demande una potencia por encima de los 3 HP que seala su chapa, a menos que dicha sobrecarga sea momentnea y moderada, considerando que la temperatura ambiente a que opera no exceda los 40C.Por otro lado, un motor de 3 HP, pero con S.F. =1,15 puede ser operado a un 115% de su carga nominal, esto es, puede entregar permanentemente alrededor de 3,45 HP sin que el aislamiento del motor sufra deterioro alguno, siempre que la temperatura ambiente no exceda a los 40C.Los datos a los cuales se han hecho referencia en las secciones 3.14.17 y 3.14.18 no los poseen la inmensa mayora de los motores elctricos. Se consideran como motores sin letra de cdigo aquellos que no poseen este dato de chapa, y los que carecen del dato S.F. pueden suponerse con S.F. = 1. De este modo resultar ms homogneo el procedimiento de clculo para los diferentes motores elctricos existentes.

CLCULO DE LA PROTECCIN TRMICA DE SOBRECARGALa proteccin trmica de los motores elctricos sin incluir los diseados para operar en regmenes de trabajo especiales se realiza fundamentalmente considerando que el motor a proteger posea o no el dato de factor de servicio (S.F.). Si el mismo no apareciera como dato en su chapa, consideraremos que el motor en cuestin posee un factor de servicio unitario (S.F = 1), en cuyo caso la proteccin trmica debe ser ajustada a un valor lo ms cercano posible a su corriente nominal. Es probable, sin embargo, que en ocasiones no sea factible disponer del relevador trmico con el valor estrictamente requerido, pudindose entonces seleccionar un dispositivo con un valor superior al necesario, pero teniendo muy en cuenta que, para lograr una adecuada proteccin de estos motores, en ningn caso debe sobrepasarse el valor de 1,15Inom. Si por el contrario, el motor poseyera en su chapa un factor de servicio igual a 1,15 (S.F. = 1,15), sobre la base de la definicin dada en epgrafes anteriores, la proteccin trmica debe ajustarse a un valor lo ms cercano posible a 1,15Inom. No obstante, en caso necesario pudiera sobrepasarse este valor, pero sin superar el lmite mximo establecido para este tipo de motor dado por el valor 1,25Inom.En la tabla 28 se reflejan estas recomendaciones en forma sintetizada, suponiendo que la temperatura ambiente del local donde opera el motor no excede los 40C (en algunos pases los 35C).

Tabla 28 Mxima calibracin en ampere de las protecciones trmicas ajustables contra sobrecarga para diferentes motores elctricos atendiendo al factor de servicio.Motores en los cuales no se especifica el dato de factor de servicio, o se establece que poseen S.F. =1,01,15Inom

Motores con S.F. =1,151,25Inom

Nota: Inom es la corriente nominal del motor a proteger, en ampereEstos valores han sido tomados sobre la base de una temperatura ambiente de 40C, aunque en algunos pases se considera dicha temperatura base de 35C).Tabla 28 Mxima calibracin en ampere de las protecciones trmicas ajustables contra sobrecarga para diferentes motores elctricos atendiendo al factor de servicio.Motores en los cuales no se especifica el dato de factor de servicio, o se establece que poseen S.F. =1,01,15Inom

Motores con S.F. =1,151,25Inom

Nota: Inom es la corriente nominal del motor a proteger, en ampereEstos valores han sido tomados sobre la base de una temperatura ambiente de 40C, aunque en algunos pases se considera dicha temperatura base de 35C).CLCULO DE LA PROTECCIN CONTRA CORTOCIRCUITOSLos dispositivos utilizados para servir de proteccin contra cortocircuitos en los ramales alimentadores de los motores elctricos son los fusibles y los disyuntores o breakers.En la tabla 29 se muestran los valores convencionales de corrientes nominales con que se fabrican ambos dispositivos.Para realizar la seleccin de la proteccin contra cortocircuitos, es necesario tener en cuenta tres factores que juegan directamente con el valor de la corriente que demanda el motor durante el proceso de arranque:a) Mtodo utilizado para el arranqueb) Letra de cdigo en su chapa (si la poseyera)c) Tipo de motorUna seleccin de fusibles o disyuntores sin atender a estos factores podra provocar que la corriente tomada por el motor en el arranque (generalmente de 6 a 7 veces la corriente nominal) ocasionara: Accionamiento indebido de las protecciones contra cortocircuitos, con las consiguientes interrupciones innecesarias en la operacin del equipo, si la seleccin se hubiese hecho con un valor inferior al necesario. Deterioro del aislamiento del motor por no responder adecuadamente la proteccin, si la seleccin se hubieses realizado con un valor superior al necesario.

Tabla 29 Valores de corrientes de operacin con que se fabrican las protecciones convencionales contra cortocircuitos de circuitos elctricosFusibles (A)Disyuntores o breakers (A)

1515

2020

2530

3040

3550

4070

45100

50125

60150

70175

80200

90225

100250

110300

125350

150400

175500

200600

225700

250800

300

350

400

450

500

600

800

1000

1200

1600

SELECCIN DEL AISLAMIENTO DEL CONDUCTOREn la tabla 30 se relacionan los diferentes tipos de aislamientos utilizados como envoltura de los conductores utilizados en las instalaciones industriales de bajo voltaje.SELECCIN DEL CALIBRE DE UN CONDUCTOR ELCTRICO, ATENDIENDO SOLAMENTE A LA CONDICIN DE CALENTAMIENTOTabla 30 Aplicacin de conductores elctricos (Solamente se relacionan los ms utilizados)Nombre de fabricacinLetra del tipoTemp. Mxima de operacinAplicaciones y limitaciones

GomaR60 CLocalizaciones secas

Goma resistente al calorRH75 CLocalizaciones secas

Goma resistente a la humedadRW60 CLocalizaciones secas y hmedas. Para voltajes superiores a 2000 V, el aislamiento debe poseer caractersticas especiales.

Goma resistente a la humedad y al calorRH-RW60 CLocalizaciones secas y hmedas. Para voltajes superiores a 2000 V, el aislamiento debe poseer caractersticas especiales.

75 CLocalizaciones secas. Para voltajes superiores a 2000 V, el aislamiento debe poseer caractersticas especiales.

Goma latexRU60 CLocalizaciones secas

Goma latex resistente a la humedadRUW60 CLocalizaciones secas y hmedas

TermoplsticoT60 CLocalizaciones secas

Termoplstico resistente a la humedadTW60 CLocalizaciones secas y hmedas

La seccin transversal de los diferentes conductores elctricos fabricados convencionalmente, puede observarse en la tabla 31Tabla 31 Datos correspondiente a alambras macizos de cobreN AWGDimetroSeccin transversalOhm por mil pies (25 C)Kg por Km

Mil cicMmPulg cuadmm2

0000460,011,70,166107,50,0500953,8

000410,010,40,13285,20,0630755,9

00365,09,30,10567,70,0795599,6

0325,08,20,082953,50,100474,6

1289,07,30,065742,40,126376,5

2258,06,50,052133,60,159299,0

3229,05,80,041326,60,201236,6

4204,05,20,032821,20,253187,5

5182,04,60,026016,80,319148,8

6162,04,10,020613,30,403118,3

7144,03,60,016410,60,50893,7

8128,03,20,01308,40,64174,4

9114,02,90,01036,60,80858,9

10102,02,60,008155,21,0246,7

1191,02,30,006474,21,2837,0

1281,02,00,005133,31,6229,4

1372,01,80,004072,62,0423,3

1464,01,60,003232,12,5818,4

1557,01,40,002561,653,2514,67

1651,01,30,002031,314,0911,63

1745,01,10,001611,045,169,22

1840,01,00,001280,826,517,32

1936,00,90,001010,658,215,80

2032,00,80,0008020,51710,44,60

2128,50,70,0006360,41013,13,64

2225,30,640,0005050,32616,52,88

2322,60,570,0004000,25820,82,29

2420,10,510,0003170,20426,21,81

2517,90,450,0002520,16233,01,44

2615,90,400,0002000,12941,61,144

2714,20,360,0001580,10252,50,907

2812,60,320,0001260,08166,20,720

2911,30,290,00009950,06483,40,571

3010,00,250,00007890,051105,00,452

318,90,230,00006260,040133,00,358

328,00,200,00004960,032167,00,284

337,10,180,00003940,025211,00,226

346,30,160,00003120,020266,00,178

355,60,140,00002480,016335,00,1419

365,00,130,00001960,013423,00,1126

374,50,110,00001560,010533,00,0893

384,00,100,00001230,008673,00,0708

393,50,090,00000980,006848,00,0561

403,10,080,00000780,0041070,00,0445

Tabla 32 Capacidades de corriente permisibles a travs de conductores de cobre recubiertos con los tipos de aislamiento ms utilizados, en amperesSeccin transversal del conductorTipos de aislamientos:Goma tipo R; tipo RW; tipo RU; tipo RUW; tipo RH-RW; termoplstico tipo T; tipo TW

mm2N AWG o mil circ

2,11415

3,31220

5,21030

8,4840

13,3655

21,2470

26,6380

33,6295

42,41110

53,10125

67,700145

85,2000165

107,50000195

126,7250000 (mil circ)215

152,0300000 (mil circ)240

177,3350000 (mil circ)260

202,7400000 (mil circ)280

253,4500000 (mil circ)320

304,0600000 (mil circ)355

354,7700000 (mil circ)385

380,0750000 (mil circ)400

405,4800000 (mil circ)410

456,0900000 (mil circ)435

506,71000000 (mil circ)455

633,41250000 (mil circ)495

760,11500000 (mil circ)520

886,71750000 (mil circ)545

1013,42000000 (mil circ)560

Factores de correccin para temperaturas superiores a los 30 C(aplicable a conductores de cobre o de aluminio)

Temperatura (C)Factor de correccin de temperatura F.T

0 a 301,00

31 a 400,82

41 a 450,71

46 a 500,58

51 a 550,41

FACTORES DE CORRECCIN POR TEMPERATURA AMBIENTE PARA LOS CONDUCTORESLa temperatura ambiente influye desfavorablemente en la conduccin de electricidad debido a que aumenta la resistencia elctrica. Por el contrario, a menor temperatura se conduce mejor la electricidad. De hecho hay un fenmeno que se llama superconductividad que se presenta en algunos materiales a temperaturas por debajo de los 200 C.Para temperaturas ambiente normales o comunes se dan los siguientes valores.

Temperatura ambiente CTEMPERATURA MXIMA DEL CONDUCTOR

60 C75 C90 C

301.01.01.0

31-350.910.940.96

36-400.820.880.91

41-450.710.820.87

46-500.590.750.82

51-550.410.670.76

Factores de correccin para temperaturas superiores a los 30 C(aplicable a conductores de cobre o de aluminio)

Temperatura (C)Factor de correccin de temperatura F.T

0 a 301,00

31 a 400,82

41 a 450,71

46 a 500,58

51 a 550,41

Cuando se determina el calibre del conductor apropiado para una instalacin elctrica, se debe considerar tambin el Factor de Temperatura, de la siguiente manera.Despus que se ha determinado el calibre del conductor se multiplica la cantidad de amperes que soporta dicho conductor, por el factor correspondiente que corresponda a la temperatura de operacin

Por ejemploSupngase que lacorriente corregidadeterminada para una instalacin elctrica residencial es de 28 amperes (Ic).Si eligiramos alambre tipo THW para los alimentadores generales (instalacin oculta), entonces el calibre del conductor sera nmero 10 (Alambre THW en tubo conduit de 1-3 conductores 75 C).Dicho conductor soporta hasta 40 amperes.Si la temperatura ambiente es de 38 C, se observa en la tabla de temperaturas de operacin que le corresponde un factor de correccin de 0.88 (a una temperatura mxima de operacin de 75 C).Entonces, lo que debe hacerse es multiplicar la capacidad de conduccin del conductor por 0.88, quedando:(40)(0.88 ) = 35.2 amperes.De aqu se deduce que en realidad el conductor solo puede soportar hasta 35.2 amperes (en lugar de los 40 que muestra la tabla correspondiente), esto, considerando que la temperatura del medio ambiente fuera de 38 C, por lo que, en conclusin, debido a que laIces de 28 amperes, se comprueba que el conductor SI soporta esa cantidad de corriente

Otro factor a tener en cuenta al realizar una adecuada seleccin de la seccin transversal del conductor, es el correspondiente al nmero de cables a travs de una misma tubera, al cual denominaremos F.C., y cuyos valores se relacionan en la tabla 8.Tabla 34 Nmeros de cables a travs de una misma tubera correspondientes al factor F.C.Valores correspondientes al factor F.C. que incluye el efecto producido por un nmero dado de conductores a travs de una misma tubera

Nmeros de conductores a travs de una misma tuberaF.C.

1 a 34 a 67 a 2425 a 4243 y ms1,00,80,70,60,5

SELECCIN DE LA TUBERATabla 35 Mximo nmero de conductores en tuberas de dimetro convencionalCalibre del conductor12,7 mm pulg.19 mm pulg.25,4 mm 1 pulg.31,8 mm pulg.38 mm pulg.50,8 mm 2 pulg.63,3 mm pulg.76,2 mm 3 pulg.88,8 mm pulg.102 mm 4 pug.127 mm 5 pulg.

mm2AWGMCM

0,821871220354980115176---

1,31166101730416898150---

2,11446101825415890121155-

3,3123581521345076103132208

5,210147131729416486110173

8,481347101725385267105

13,3611346101523324164

21,241113581218243149

26,63-113471016212844

33,62-11336914192438

42,41-11134710141829

53,50--112469121625

67,700--111358111422

85,2000--11134791219

107,50000---1123681016

126,7250000---111356813

152,0300000---111345711

177,3350000---111135610

202,7400000----1113469

253,4500000----1113458

304,0600000-----111346

354,7700000-----111336

380,0750000-----111335

405,4800000-----111235

456,0900000-----111134

506,71000000-----111134

633,41250000------11113

760,11500000-------1113

886,71750000-------1112

1013,42000000-------1111

TAREA:REALIZAR LAS GUAS DE PRCTICA DEL CAP 3. RELACIONADO A LA PROTECCIN DE MOTORESCONSULTAR QUE ES UN GUARDA MOTOR COMO SE SELECCIONA, SUS PARMETROS DE OPERACIN Y FUNCIONAMIENTO Y SUS APLICACIONESCONSULTAR QUE ES UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL, SUS PARMETROS DE OPERACIN Y FUNCIONAMIENTOCABLES UNIPOLARES Y CABLES MULTIPOLARES CUNDO UTILIZARLOS?QUE ES ALAMBRE QUE ES CABLE