Libro Instalaciones Electric As UMSS

UMSSAutor : Ing. Germán Rocha Maldonado COCHABAMBA – BOLIVIA AGOSTO, 2001 UMSS – FCyT Índice I/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 1: DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS 1.1 Clasificación de tipos de instalación 1.2 Niveles de consumo de instalaciones domiciliarias 1.3 Determinación de la demanda máxima en instalaciones domiciliarias (viviendas unifamiliares) 1.4 Determinación de la demanda máxima en edificios destinados principalmente a viviendas 1.5 Demanda máxima correspondiente a edificios comerciales o de oficinas 1.6 Determinación de la demanda máxima en instalaciones industriales 1.7 Determinación de la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales CAPITULO 2: INSTALACIONES DE ENLACE DE BAJA Y MEDIA TENSION 2.1 Red de distribución 2.2 Acometidas en baja tensión 2.3 Acometidas de media tensión CAPITULO 3: TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES 3.1 Generalidades 3.2 Tableros de distribución y auxiliares 3.3 Descripción de los grados de protección para los diferentes tipos de tableros 3.4 Capacidad de transporte de barras de cobre para su utilización en tableros CAPITULO 4: CONDUCTORES 4.1 Consideraciones generales 4.2 Definición de las alternativas 4.3 Consideraciones para el dimensionamiento 4.4 Análisis de los resultados 4.5 Construcción 4.6 Blindaje sobre el conductor (interna) 4.7 Aislamiento 4.8 Blindaje sobre los aislamientos (externa) 4.9 Protecciones 4.10 Dimensionamiento de los aislamientos CAPITULO 5: ALIMENTADORES PRINCIPALES 5.1 Definición 5.2 Cálculo de alimentadores para abastecer cargas de iluminación y tomacorrientes 5.3 Cálculo de conductores alimentadores para abastecer cargas de fuerza o de motores UMSS – FCyT Índice I/2 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 6: CIRCUITOS DERIVADOS 6.l Generalidades 6.2 Clasificación 6.3 Factor de potencia CAPITULO 7: ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA 7.1 Generalidades 7.2 Cajas de conexión 7.3 Conectores 7.4 Condulets CAPITULO 8: SISTEMAS DE INSTALACION 8.1 Clasificación de los sistemas de instalación 8.2 Canalizaciones con conductores aislados sobre aisladores 8.3 Canalizaciones con conductores aislados en tubos protectores 8.4 Conductores aislados instalados en zanjas 8.5 Conductores aislados colocados en bandejas 8.6 Conductores aislados tendidos en electroductos 8.7 Conductores en molduras 8.8 Paso a través de elementos de la construcción 8.9 Instalaciones enterradas 8.10 Instalaciones pre-fabricadas (“bus - way”) CAPITULO 9: SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA 9.1 Generalidades 9.2 Sistema TN 9.3 Sistema TT 9.4 Sistema IT 9.5 Alimentación 9.6 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra CAPITULO 10: INSTALACION DE PUESTA A TIERRA EN EDIFICIOS 10.1 Definición de puesta a tierra 10.2 Partes que comprende la puesta a tierra 10.3 Prohibición de incluir en serie las masas y los elementos metálicos en el circuito de tierra 10.4 Tomas de tierra independientes 10.5 Electrodos, naturaleza, constitución, dimensiones y condiciones de instalación 10.6 Resistencia de tierra 10.7 Características y condiciones de instalación de las líneas de enlace con tierra, de las líneas principales de tierra y de sus derivaciones 10.8 Revisión de tomas de tierra 10.9 La red de tierra externa 10.10 Mediciones con el ohmetro 10.11 Materiales 10.12 Recomendaciones UMSS – FCyT Índice I/3 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 11: PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS 11.1 Introducción 11.2 Consideraciones sobre el origen de los rayos 11.3 Pararrayos de punta 11.4 Dimensionamiento de una instalación de pararrayos CAPITULO 12: DISPOSITIVOS FUSIBLE 12.1 Generalidades 12.2 Información técnica de fusibles “siemens” CAPITULO 13: DISYUNTORES DE BAJA TENSION 13.1 Generalidades 13.2 Poder de corte 13.3 Selectividad de protecciones 13.4 Característica del lugar de la instalación 13.5 Datos de los disyuntores termomagnéticos “siemens” CAPITULO 14: DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL 14.1 Generalidades CAPITULO 15: CONDUCTORES DE PROTECCION 15.1 Generalidades 15.2 Dimensionamiento de los conductores de protección 15.3 Tipos de conductores de protección 15.4 Conservación y continuidad eléctrica de los conductores de protección CAPITULO 16: AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS 16.1 Generalidades 16.2 Clasificación de equipos y materiales eléctricos CAPITULO 17: GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS 17.1 Generalidades CAPITULO 18: PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS 18.1 Generalidades 18.2 Protección simultanea contra contactos directos e indirectos 18.3 Protección contra los contactos directos 18.4 Protección contra los contactos indirectos UMSS – FCyT Índice I/4 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 19: PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES 19.1 Requisitos de protección contra las sobrecorrientes 19.2 Naturaleza de los dispositivos de protección 19.3 Protección contra corrientes de sobrecarga 19.4 Protección contra corrientes de cortocircuito 19.5 Coordinación entre la protección contra corrientes de sobrecarga y la protección contra corrientes de cortocircuitos 19.6 Limitación de las sobrecorrientes por las características de la alimentación 19.7 Aplicación de las medidas de protección para garantizar la seguridad en la protección contra las sobrecorrientes. 19.8 Selectividad CAPITULO 20: INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA 20.1 Locales de publica concurrencia 20.2 Alumbrados especiales 20.3 Fuentes propias de energía 20.4 Prescripciones de carácter general 20.5 Prescripciones complementarias para locales de espectáculos 20.6 Prescripciones complementarias para locales de reunión 20.7 Prescripciones complementarias para establecimientos sanitarios 20.8 Aparatos médicos, condiciones generales de instalación 20.9 Aparatos de rayos x, condiciones generales de instalación CAPITULO 21: INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION 21.1 Locales con riesgo de incendio o explosión 21.2 Clasificación 21.3 Sistemas de protección 21.4 Prescripciones para las instalaciones en estos locales CAPITULO 22: INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES 22.1 Instalaciones en locales húmedos 22.2 Instalaciones en locales mojados 22.3 Instalaciones en locales con riesgo de corrosión 22.4 Instalaciones en locales polvorientos sin riesgo de incendio o explosión 22.5 Instalaciones en locales o temperatura elevada 22.6 Instalaciones en locales a muy baja temperatura 22.7 Instalaciones en locales en que existan baterias de acumuladores 22.8 Instalaciones en estaciones de servicio, garajes y talleres de reparación de vehículos CAPITULO 23: INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES 23.1 Instalaciones para maquinas de elevación y transporte 23.2 Instalaciones para piscinas 23.3 Instalaciones provisionales 23.4 Instalaciones temporales, obras UMSS – FCyT Índice I/5 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 24: INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS 24.1 Generalidades 24.2 Consideraciones 24.3 Instalaciones telefónicas 24.4 Instalación de sistemas de protección contra incendios 24.5 Sistemas de protección de personas y objetos de valor 24.6 Servicio suplementario para la protección contra incendios 24.7 Instalaciones de balizamiento CAPITULO 25: RECEPTORES PARA ALUMBRADO 25.1 Prohibición de la utilización conjunta con otros sistemas de iluminación 25.2 portalámparas 25.3 Indicaciones en las lámparas 25.4 Instalación de lámparas 25.5 Empleo de pequeñas tensiones para alumbrado 25.6 Instalación de lámparas o tubos de descarga CAPITULO 26: INSTALACION DE APARATOS DE CALDEO Y UTENSILIOS DOMESTICOS 26.1 Condiciones generales de instalación 26.2 Aparatos productores de agua caliente y vapor en los que el circuito eléctrico está aislado del agua 26.3 Calentadores de agua en los que ésta forma parte del circuito eléctrico 26.4 Calentadores provistos de elementos de caldeo desnudos sumergidos en el agua 26.5 Aparatos de caldeo por aire caliente 26.6 Conductores de caldeo 26.7 Cocinas y hornillas 26.8 Aparatos para soldadura eléctrica por arco CAPITULO 27: AMBITOS DE UNA INSTALACION 27.1 Generalidades 27.2 Elección de aparatos 27.3 Funciones de una salida 27.4 Características de la red 27.5 Intensidad de cortocircuito CAPITULO 28: DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITOS DE MOTORES 28 1 Generalidades 28.2 Características nominales de los motores de inducción 28.3 “Layouts” y componentes de los circuitos de motores 28.4 Protección contra las sobrecargas (cerca del motor) 28.5 Protección contra cortocircuitos 28.6 Protección de respaldo 28.7 Seccionamiento UMSS – FCyT Índice I/6 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 29: COMANDO Y PROTECCION DE POTENCIA 29.1 Generalidades 29.2 Funciones de una salida motor 29.3 Elección de contactores 29.4 Asociación de aparatos 29.5 Coordinación de protección 29.6 Instalación y mantenimiento de aparatos de maniobra CAPITULO 30: COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA 30.1 Generalidades 30.2 Consumo y producción de potencia reactiva 30.3 Compensación del factor de potencia 30.4 Ventajas de la compensación 30.5 Medición de la potencia reactiva y del factor de potencia 30.6 Determinación de la potencia de un condensador 30.7 Instalación de las baterias de condensadores 30.8 Baterias de condensadores con regulación automática 30.9 Compensación fija o automática 30.10 Aparatos con compensación directa 30.11 Aparatos de conexión y protección 30.12 Influencia de los armónicos 30.13 Instalación 30.14 Ejemplo de instalación 30.15 Cálculo de la potencia reactiva CAPITULO 31: DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA 31.1 Terminología 31.2 Definiciones ANEXO 1: APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJA TENSION 1.1 Introducción 1.2 Interruptores automáticos (disyuntores) 1.3 Interruptores y bloques diferenciales 1.4 Dispositivos de protección 1.5 Dispositivos de mando 1.6 Dispositivos de control 1.7 Dispositivos de medida 1.8 Otras funciones modulares DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 1 DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS 1.1 CLASIFICACION DE TIPOS DE INSTALACION Las instalaciones eléctricas interiores en función del uso de la energía, se clasifican de la siguiente manera: - Domiciliarias - Edificios destinados principalmente a viviendas - Edificios comerciales o de oficinas - Edificios públicos - Industriales En cada caso es necesario determinar la demanda máxima, con la cual se dimensionan las instalaciones de enlace (acometidas) y la potencia del transformador propio si es el caso. 1.2 NIVELES DE CONSUMO DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS La determinación del nivel de consumo de una instalación domiciliaria se hace de acuerdo con las cargas previstas para esta vivienda, sin embargo, si no se conoce la utilización que tendrá la vivienda, el grado de electrificación dependerá de la superficie (ver Tabla 1.1). 1.2.1 Determinación de niveles de consumo El nivel de consumo de las viviendas será el que de acuerdo con las utilizaciones anteriores determine el proyecto. Sin embargo como mínimo dependerá de la superficie de la vivienda de acuerdo con la siguiente tabla: Tabla 1.1 Niveles de consumo de energía y demanda máxima, según la superficie de la vivienda Nivel de consumo Previsión de demanda máxima (W) Aparatos y equipos instalados Superficie máxima (m 2 ) Mínimo 3000 Iluminación, refrigerador, plancha eléctrica, TV, radio, lavadora y pequeños artefactos electrodomésticos. 80 Medio 7000 Todos los anteriores más ducha eléctrica, cocina eléctrica, calentador eléctrico de agua y otros aparatos electrodomésticos. 140 Elevado Mayor a 7000 Todos los anteriores en gran número de potencias unitarias elevadas, más calefacción eléctrico y aire acondicionado. Mayor a 140 1.3 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES DOMICILIARIAS (VIVIENDAS UNIFAMILIARES) En la determinación de la demanda máxima de una vivienda unifamiliar, debe primeramente preverse las cargas que serán instaladas y luego considerar las posibilidades de no-simultaneidad de su funcionamiento. En instalaciones de este tipo deben localizarse y caracterizarse: a) Equipos de iluminación b) Puntos de tomacorriente c) Equipos de fuerza de potencia igual o mayor a 2000 W UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/2 Instalaciones Eléctricas II 1.3.1 Potencia instalada de iluminación La potencia total del circuito de iluminación, estará determinada a partir de los cálculos luminotécnicos respectivos (Método de los Lúmenes o Cavidades Zonales), de acuerdo con los niveles de iluminación prescritos por cada tipo de ambiente, tipo de iluminación, tipo de luminaria, tipo de fuente de luz, etc. En instalaciones domiciliarias y en ambientes de dimensiones reducidas donde no se realicen tareas visuales severas, se puede obviar un proyecto formal de iluminación. En éste caso debe cumplirse: - El tipo de lámpara y de luminaria debe ser elegido a criterio. - Los puntos de luz deben disponerse en el local tratando de obtener la iluminación más uniforme posible. - Para efectos de estimación de las potencias nominales instaladas en circuitos de iluminación en instalaciones domiciliarias, se puede utilizar como base los valores de densidad de carga de la siguiente tabla: Tabla 1.2 Densidad de carga para iluminación (W/m 2 ) Nivel de consumo Iluminación incandescente Iluminación fluorescente (alto factor de potencia) Mínimo 10 6 Medio 15 6 Elevado 20 8 Para las luminarias fijas de iluminación incandescente, la potencia debe tomarse igual a la suma de las potencias nominales de las lámparas: - En ambientes con una superficie de hasta 6 m 2 se debe considerar como mínimo una potencia de 60 W por punto de iluminación incandescente - Para ambientes con una superficie entre 6 m 2 a 15 m 2 se debe considerar como mínimo de 100 W por punto de iluminación incandescente. Para las luminarias fijas de iluminación con lámparas de descarga (Fluorescentes), la potencia debe considerar la potencia nominal de la lámpara y los accesorios a partir de los datos del fabricante. Si no se conocen datos precisos, la potencia nominal de las luminarias debe tenerse como mínimo 1.8 veces la potencia nominal de la lámpara en vatios. 1.3.2 Potencia instalada en tomacorrientes: El número mínimo de tomacorrientes se determinará, de acuerdo a los siguientes criterios: a) Local o dependencia de área igual o inferior a 10 m 2 una toma b) Local o dependencia de área superior a 10 m 2 , el número mayor a partir de las siguientes alternativas: - Una toma por cada 10 m 2 - Una toma por cada 5 m de perímetro c) En baños: 1 toma (normalmente elevado por problema de humedad) A cada toma se atribuirá una potencia de 200 W para efectos de cálculo de cantidad como de potencia, las tomas dobles o triples instaladas en una misma caja, deben considerarse como una sola. Cabe destacar que el número de tomacorrientes determinado como se indicó, es un número mínimo, en general es mejor incrementar el número de tomacorrientes. UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/3 Instalaciones Eléctricas II 1.3.3 Potencia instalada en fuerza Todos los equipos o aparatos con potencia igual o mayores a 2000 W se considera como ligados a tomas de uso específico y la potencia instalada será la suma de las potencias nominales de los aparatos. 1.3.4 Demandas máximas a) La potencia instalada de iluminación y tomacorrientes se afectarán de los siguientes factores de demanda (ver Tabla 1.3). b) La potencia instalada de fuerza se afectará de los siguientes factores de demanda (ver Tabla 1.4) Tabla 1.3 Tabla 1.4 Factor de demanda para iluminación Factor de demanda para tomas de fuerza y tomacorriente Potencia instalada Factor de demanda Nº de equipos Factor de demanda Los primeros 3000 W 100 % 2 ó menos 100% De 3001 W a 8000 W 35 % 3 a 5 75% 8001 W ó más 25 % 6 ó más 50% 1.4 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN EDIFICIOS DESTINADOS PRINCIPALMENTE A VIVIENDAS La demanda máxima simultánea correspondiente a un edificio destinado principalmente a viviendas, resulta de la suma de: - Las demandas máximas simultáneas correspondientes al conjunto de departamentos, - De la demanda máxima de los servicios generales del edificio, - Las demandas máximas de los locales comerciales ó de oficinas si hubieran. Cada una de las demandas se calculará de la siguiente forma: 1.4.1 Demanda máxima simultánea correspondiente al conjunto de viviendas. Se obtiene sumando las demandas máximas por vivienda señaladas en el punto 1.3. Este valor deberá multiplicarse por un factor de simultaneidad que corresponde aplicar por la razón de la no- coincidencia de las demandas máximas de cada vivienda. En la Tabla siguiente se dan los valores de este factor en función del número de viviendas. Tabla 1.5 Factor de simultaneidad Nº de viviendas unifamiliares Nivel de consumo mínimo y medio (S) Nivel de consumo elevado (S) 2 a 4 1.0 0.8 5 a 10 0.8 0.7 11 a 20 0.6 0.5 21 a 30 0.4 0.3 S = factor de simultaneidad UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/4 Instalaciones Eléctricas II Es decir: D Dep = N x D Max d x S Donde: D Dep = Demanda máxima del conjunto de departamentos N = Número de departamentos S = Factor de simultaneidad D Max d = Demanda de un departamento 1.4.2 Demanda máxima correspondiente a los servicios generales del edificio Será la suma de la potencia instalada en ascensores, bombas hidráulicas, montacargas, iluminación de gradas, circulación, parqueos, vivienda de portería y otros de uso general del edificio, entonces aquí no se aplica ningún factor de demanda. SG Ins SG Max P D · La potencia instalada en servicios generales se obtiene con la siguiente fórmula: P Inst SG = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 Donde: P 1 = Potencia de aparatos elevadores (ascensores y montacargas). P 2 = Potencia de alumbrado de zonas comunes (Portal, escalera, etc.). P 3 = Potencia de servicios centralizados de calefacción y agua caliente. P 4 = Potencia de otros servicios. a) Cálculo de P 1 (aparatos elevadores).- En ausencia de datos del aparato elevador, se utilizan los valores de la Tabla 1.6, en función del tipo de ascensor. Tabla 1.6 Relación de aparatos elevadores Ascensor Carga kg Nº de personas Velocidad m/seg Potencia kW Tipo A 400 5 0.63 4.5 Tipo B 400 5 1.00 7.5 Tipo C 630 8 1.00 11.5 Tipo D 630 8 1.60 18.5 Tipo E 1000 13 1.60 29.5 Tipo F 1000 13 2.50 46 Tipo G 1600 21 2.50 73.5 Tipo H 1600 21 3.50 103 b) Cálculo de P 2 (alumbrado).-Se determina como la suma de las potencias obtenidas por las zonas comunes (portal, gradas, patios) de los valores de la Tabla 1.7. Tabla 1.7 Potencia de alumbrado zonas comunes Incandescentes 15 W/m 2 Alumbrado zonas comunes, portal, gradas, patios Fluorescentes 4 W/m 2 Alumbrado 5 W/m 2 Garajes - departamento para uso del conserje Alumbrado más ventilación 5 W/m 2 UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/5 Instalaciones Eléctricas II c) Cálculo de P 3 (Calefacción y agua caliente).- En esta operación se incluirán los valores de la potencia de los sistemas de calefacción y agua caliente centralizada que disponga el edificio, y que el fabricante de los equipos facilite. d) Cálculo de P 4 (Otros servicios).- Incluirán las potencias que pertenezcan a zonas comunes, no consideradas en los anteriores cálculos como: Grupos de presión de agua, iluminación de jardines, depuración de piscinas, etc. 1.4.3 Demanda máxima correspondiente a los locales comerciales del edificio a) La potencia de iluminación se calcula en base a una densidad de carga de: - 20 W/m 2 para la iluminación incandescente y - 8 W/m 2 para la iluminación fluorescente. b) La potencia de tomacorrientes se toma como: - Una toma de 200 W por cada 30 m 2 o fracción; a esto debe añadirse las tomas destinadas a conexión de lámparas, tomas de vitrina y las destinadas a demostración de aparatos. La demanda máxima será la suma de la potencia de iluminación y tomacorrientes afectados por el factor de demanda indicado en 1.3.4 (Tabla 1.3) con un mínimo de 1000 W por local. Por lo tanto, la demanda máxima de un edificio destinado principalmente a viviendas es: D MAX = D Dep + D SG + D C Donde: D MAX = Demanda máxima total del edificio D Dep = Demanda máxima de los departamentos D SG = Demanda máxima de los servicios generales D C = Demanda máxima de la parte comercial o de oficinas Cabe hacer notar, que en edificios pueden darse consideraciones de departamentos de consumo medio, mínimo o elevado. En este caso, el factor de simultaneidad calculado por separado por cada tipo de departamento conducirá a una demanda máxima muy conservadora. En este caso es más razonable utilizar el número total de departamentos, por consumo mínimo, medio o elevado y aplicar este factor a la potencia de cada tipo de departamento. 1.5 DEMANDA MAXIMA CORRESPONDIENTE A EDIFICIOS COMERCIALES O DE OFICINAS 1.5.1 Determinación de la potencia instalada La potencia instalada en edificios comerciales o de oficinas, será la que de acuerdo a las utilizaciones determina el proyectista, sin embargo, como mínimo dependerá de la superficie del local de acuerdo con los siguientes valores: a) Potencia de iluminación: Tabla 1.8 Densidad de carga para iluminación en W/m 2 Tipo de local Iluminación incandescente Iluminación fluorescente (de alto factor de potencia) Oficinas 25 10 Comerciales 20 8 UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/6 Instalaciones Eléctricas II Son aplicables las prescripciones del punto 1.3.1 sobre la determinación de la potencia instalada, tanto para el caso de luminarias fijas de iluminación incandescentes o fluorescentes. b) Potencia para tomacorrientes: - En oficinas, tiendas comerciales o locales análogos con áreas iguales o inferiores a 40 m 2 , el número mínimo de tomacorrientes debe calcularse tomando como base los dos criterios que se indican a continuación, adoptando el que conduce a un número mayor: • 1 toma por cada 5 m o fracción de su perímetro • 1 toma por cada 8 m 2 o fracción de área distribuidas lo más uniformemente posible. - En oficinas con áreas superiores a 40 m 2 , la cantidad de tomas debe calcularse tomando el siguiente criterio: • 5 tomas por los primeros 40 m 2 y • 1 toma por cada 10 m 2 o fracción de área resultante, distribuidas lo mas uniformemente posible. - En tiendas comerciales, debe preverse tomas en cantidad no menor a una toma por cada 30 m 2 o fracción, sin tomar en cuenta las tomas destinadas a conexiones de lámpara, tomas de vitrinas y las destinadas a demostración de aparatos. - A las tomas en oficinas y tiendas comerciales deben atribuirse como mínimo una carga de 200 W por toma. - Para efectos de cálculo (tanto de cantidad como de potencia), las tomas dobles o triples montadas en la misma caja deben computarse como una sola. 1.5.2 Determinación de la demanda máxima a) Demanda máxima simultánea correspondiente al conjunto de oficinas y comercios. La demanda máxima por oficina o local comercial se tomará como el 100 % de la potencia instalada y la demanda máxima del conjunto se determinará de acuerdo a la siguiente Tabla: Tabla 1.9 Factor de demanda en edificios comerciales u oficinas Potencia instalada Factor de demanda Primeros 20000 W 100% Exceso de 20000 W 70% b) Demanda máxima correspondiente a los servicios generales del edificio, se procederá de manera similar al punto 1.4.2. 1.6 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES INDUSTRIALES La demanda máxima en instalaciones industriales, se determina de acuerdo a las exigencias particulares de cada industria. 1.7 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES DE EDIFICIOS PUBLICOS E INSTALACIONES ESPECIALES Para la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales correspondientes a iluminación general se puede utilizar la siguiente Tabla: UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/7 Instalaciones Eléctricas II Tabla 1.10 Factor de demanda para iluminación en edificios públicos Tipo de local Potencia por m 2 W/m 2 Potencia a la cual es aplicado el factor de demanda (W) Factor de demanda Salas de espectáculo 10 Total vatios 100% Bancos 20 Total vatios 100% Peluquería y salones de belleza 30 Total vatios 100% Iglesias 10 Total vatios 100% Clubes 20 Total vatios 100% Juzgados y audiencias 20 Total vatios 100% Hospitales 20 50000 ó menor sobre 50000 40% 20% Hoteles 10 20000 ó próximos 80000 exceso sobre 100000 50% 40% 30% Habitaciones de hospedaje 15 Total vatios 100% Restaurantes 20 Total vatios 100% Escuelas 30 Total vatios 100% Vestíbulos de edificios públicos y salas de espectáculos 10 Vestíbulos corredores 5 Espacios cerrados destinados a almacenaje, W.C. 3 Para cualquier otro tipo de instalación especial, la demanda máxima se ajustará a las determinaciones y criterios del proyectista. Para la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales correspondientes a tomacorrientes para uso general, se podrá utilizar la siguiente tabla: Tabla 1.11 Factor de demanda para toma corrientes en edificios públicos Tipos de local Nº de tomas por 20 m 2 Potencia a la cual es aplicado el factor de demanda (W) Factor de demanda Salas de espectáculo 1 Total vatios 20% Bancos 2 Total vatios 70% Peluquerías y salones de belleza 4 Total vatios 80% Iglesias 1 Total vatios 20% Clubes 2 Total vatios 30% Juzgados y audiencias 3 Total vatios 40% Hospitales 3 50000 ó menos sobre 50000 40% 20% Hoteles 4 20000 ó próximos 80000 exceso sobre 100000 50% 40% 30% Habitaciones de hospedaje 3 10000 ó menos próximos 40000 exceso de 50000 100% 35% 25% Restaurantes 2 Total vatios 30% Escuelas 2 Total vatios 20% UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/8 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo 1.1 Para una superficie total de 70 m 2 y un ambiente de 5 m. de largo y 3 m. de ancho. Determinar la potencia a instalar, considerando iluminación incandescente. A = 5 x 3 = 15 m 2 De la Tabla 1.1 nivel de consumo mínimo y de la tabla 1.2 la densidad de carga = 10 W/m 2 Entonces: 15 x 10 = 150 W necesarios para la iluminación, es decir 2 puntos de 100 W, aproximadamente. Ejemplo 1.2 Para una superficie total de 144 m 2 y un ambiente de 7 m. de largo y 4 m. de ancho. Determinar la potencia a instalar, considerando iluminación fluorescente. A = 7 x 4 = 28 m 2 De la tabla 1.1 nivel de consumo elevado y de la Tabla 1.2 la densidad de carga = 10 W/m 2 Entonces: 28 x 10 x 1.8 = 504 W necesarios para la iluminación. Nota: El valor de 1.8 veces se considera para el cálculo de la potencia de los circuitos de iluminación. Ejemplo 1.3 Se tiene un ambiente de 6 m. de largo y 5 m. de ancho, Determinar la mayor cantidad de tomacorrientes a partir del área o perímetro. Por el área = 6 x 5 = 30 m 2 Entonces: 30/10 = 3 Tomacorrientes, Por el perímetro = 6 x 2 + 5 x 2 = 22 m. Entonces: 22/5 = 4.4 ≅ 5 Tomacorrientes Comparando ambos resultados tomamos el que conduce al número mayor, y en este caso es 5 tomacorrientes este es un número mínimo, es posible incrementar la cantidad en el diseño de una instalación. Ejemplo 1.4 Determinar la Demanda máxima de iluminación y tomacorriente, sobre la base de los siguientes datos: Potencia instalada en iluminación = 8000 W Potencia instalada en tomacorrientes = 7000 W Entonces: P Inst I+T = 8000 + 7000 = 15000 W Luego afectando por el factor de demanda tenemos la Demanda máxima UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/9 Instalaciones Eléctricas II Los primeros 3000 W x 1.0 = 3000 W Los siguientes 5000 W x 0.35 = 1750 W 7000 W x 0.25 = 1750 W P Inst I+T =15000 W 6500 W = D Max I+T Ejemplo 1.5 Determinar la Demanda máxima de fuerza: 3 equipos c/u de 2500 W, o 2 equipos de 2400 W y uno de 2700 W La cantidad de equipos esta en el rango 3 – 5 de la Tabla 1.4, entonces el factor de demanda = 0.75 Luego la demanda máxima de fuerza para cada caso será: D Max F = 3 x 2500 x 0.75 = 5625 W D Max F = (2 x 2400 +1 x 2700) x 0.75 = 5625 W Ejemplo 1.6 Se tiene 5 departamentos. La demanda máxima de cada departamento es de 9000 W c/u con una superficie de 140 m 2 (nivel de consumo medio). Determinar la demanda máxima: La cantidad de departamentos esta en el rango 5 – 10 de la Tabla 1.5 por lo tanto el factor de simultaneidad a aplicar es 0.8 correspondiente al nivel de consumo medio Luego la demanda máxima será: D Max S = 5 x 9000 x 0.8 = 36000 W = 36 kW Ejemplo 1.7 Determinar la Demanda máxima para una vivienda con las siguientes potencias instaladas: Potencia en iluminación = 4000 W Potencia en toma corrientes = 5000 W Potencia en fuerza (3 duchas) = 4400 W c/u Entonces la P ints I + P int T = 4000 +5000 = 9000 W Luego aplicando el factor de demanda tenemos la demanda máxima de iluminación y tomacorrientes Los primeros 3000 W x 1.0 = 3000 W Los siguientes 5000 W x 0.35 = 1750 W 1000 W x 0.25 = 250 W P Inst I+T =9000 W 5000 W = D Max I+T Teniendo 3 equipos c/u de 4400 W La cantidad de equipos esta en el rango 3 – 5 de la Tabla 1.4, entonces el factor de demanda = 0.75 Luego la demanda máxima de fuerza será: D Max F = 3 x 4400 x 0.75 = 9900 W Luego la Demanda máxima será: D Max = D Max I+T +D Max F D Max = 5000 + 9900 = 14900 W. UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1/10 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo 1.8 Determinar la Demanda máxima para un edificio principalmente destinado a viviendas con los siguientes datos: - 10 departamentos de 120 m 2 , con una demanda máxima de 11000 W cada uno - 8 departamentos de 170 m 2 con una demanda máxima de 18000 W cada uno - Demanda máxima en servicios generales 8000 W y en la parte comercial 7000 W Aplicado el factor de simultaneidad por separado a) D MAX = 11000 x 10 x 0.8 + 18000 x 8 x 0.7 + 8000 + 7000 D MAX = 88000 + 100800 + 8000 + 7000 = 203800 W Aplicando el factor de simultaneidad para el total de departamentos: b) D MAX = 11000 x 10 x 0.6 + 18000 x 8 x 0.6 + 8000 + 7000 D MAX = 66000 + 86400 + 8000 + 7000 = 167400 W En el caso a), se adopta el factor de simultaneidad solo para 10 departamentos consumo medio y 8 departamentos de consumo elevado por separado. En el caso b), se adopta un factor de simultaneidad para 18 departamentos de consumo medio. La demanda máxima determinada en b) es significativamente menor que en el caso a). Incluso se podría hacer una interpolación entre los factores de simultaneidad 0.6 y 0.5 que corresponden a 18 departamentos y a los consumos medio y elevado, en este caso la demanda será: 2 N 1 N 2 S 2 N 1 S 1 N S + × + × · 18 5 . 0 8 6 . 0 10 S × + × = = 0.55 c) D MAX = 11000 x 10 x 0.55 + 18000 x 8 x 0.55 + 8000 + 7000 D MAX = 60500 + 79200 + 8000 + 7000 = 154700 W El valor obtenido en c) es plenamente aceptable y menor a los casos a) y b). Ejemplo 1.9 Se tiene 5 oficinas c/u con 3000 W y 10 locales comerciales c/u con 7000 W Determinar la demanda máxima. La potencia instalada será: P Inst Of + Lc = 5 x 3000 + 10 x 7000 = 85000 W =85 kW Luego la demanda máxima del conjunto será: Los primeros 20000 W x 1.0 = 20000 W Los siguientes 65000 W x 0.7 = 45500 W P Inst Of + Lc =15000 W 65500 W = D Max Conjunto INSTALACIONES DE ENLACE UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 2 INSTALACIONES DE ENLACE DE BAJA Y MEDIA TENSION 2.1 RED DE DISTRIBUCION La red de distribución pública, está constituida por todas las líneas eléctricas de media y baja tensión instaladas en vías públicas. En la ciudad de Cochabamba la red de distribución es en 10 kV y 24.9/14.4 kV, con disposición de los conductores en forma horizontal. En baja tensión existen dos sistemas de distribución, 220 V en conexión delta (∆) y 380/220 V en conexión estrella (Y) con neutro físico multiaterrado. Los conductores se encuentran en posición vertical (Esquema 2.1) El sistema de distribución en 220 V trifásico en conexión delta o estrella sin neutro aterrado no es sistema aceptado por la norma IEC (International Electrotécnical Comissión) y deberá ser eliminado en el futuro. 2.2 ACOMETIDAS EN BAJA TENSION Se denomina acometida, a la instalación de enlace comprendida entre la parte de la red de distribución pública y el equipo de medida. En sentido más amplio, se entiende como el punto de entrada de energía eléctrica, por parte de la compañía suministradora, al edificio receptor de esta energía. Las acometidas pueden ser aéreas o subterráneas o ambos sistemas combinados, dependiendo del origen de la red de distribución a la cual está conectada. Sólo se aceptará una acometida por edificio, salvo casos de edificios especiales como hospitales, estadios, etc. Las Tablas 2.1, 2.2, 2.3, y 2.4 resumen las características mínimas de los equipos y materiales a ser utilizados en las instalaciones de acometidas de baja tensión. 2.2.1 Acometida subterránea Es aquella que tiene sus conductores alojados en el interior de un tubo rígido y autoextinguible, con un diámetro mínimo de 120 mm hasta un máximo de 60 cm. Dependiendo de la potencia que precise el edificio, y de acuerdo con el sistema de distribución empleado, pueden ser necesarios uno o dos tubos por cada línea de acometida. Este tipo de acometida es la más utilizada en los grandes núcleos de población, donde las redes de distribución pública discurren por el subsuelo de las calles y vías principales para no afectar así la estética de los edificios. El Esquema 2.2 representa el esquema general de la acometida subterránea de un edificio en el que la protección y centralización de contadores (medidores), se aloja en la parte inferior del mismo. En estos casos se realiza la distribución de energía eléctrica, por regla general, de forma ascendente. Debido a que ésta acometida tiene su origen en una red de distribución pública subterránea, como se muestra en el Esquema 2.2 es necesario conocer los métodos para canalizar esta red a través de las vías públicas de las ciudades. Los métodos utilizados son: a) Conductores enterrados directamente en zanjas. b) Conductores alojados en tubos. c) Conductores al aire en el interior de galerías subterráneas. En los tres casos el trazado se realiza teniendo presente las siguientes normas: - La longitud de la canalización debe ser lo más corta posible. - Su situación será tal, que no implique desplazamientos futuros. - No existirán ángulos superiores a 90º. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/2 Instalaciones Eléctricas II - El radio de curvatura de los cables no puede ser, en ningún caso, inferior a diez veces el diámetro exterior de los mismos. - Los cruces de calzada se trazan perpendiculares a las mismas. - La distancia a las fachadas no será inferior a 60 cm. - Cuando la canalización discurra paralela a otros servicios (agua, gas, teléfono, etc.), la distancia mínima a éstos será de 50 cm. - En cruzamientos con estas condiciones, la separación mínima es de 20 cm. - Se evitará en lo posible el trazado por lugares de acceso de personas y vehículos 2.2.2 Características de conductores de acometida Las empresas eléctricas fijan la naturaleza y el tipo de los conductores a utilizar en las líneas de acometida, por lo que el número de éstos será igualmente fijado por ellas en función de las características y tipos de suministro eléctrico que se efectúe. Respecto a la sección de los conductores que forman una acometida, éstas se calculan teniendo en cuenta los siguientes aspectos: - La demanda máxima prevista y determinada conforme se señalo antes. - La tensión de suministro. - Las densidades máximas de corriente. - La caída de tensión máxima admisible. Esta caída de tensión será la que la empresa suministradora fije y tenga establecida y recogida en el reglamento de verificaciones eléctricas. El tramo máximo aceptable será de 35 a 40 metros entre la red pública y el equipo de medida (siempre que las condiciones técnicas lo permitan). En acometida aérea la distancia mínima entre conductores en disposición vertical será de 15 cm. La conexión de los conductores a la red pública se realizará mediante conectores de empalme múltiple. Los arranques de las acometidas deberán tomarse de soportes fijos a la postación. Los conductores de acometida no deberán tener uniones ni derivaciones. La altura de llegada de los conductores aéreos de la acometida desde la red de distribución a la caja de medición de la edificación, deberá ser como mínimo 3.50 m, para tal efecto se pueden utilizar estructuras intermedias como ser postes, o pequeños machones dispuestos sobre los botaguas de la muralla de la edificación (Esquemas 2.3-a-b, 2.4, 2.5-a-b, 2.6, 2.7) Los conductores de acometidas aéreas no deberán pasar a menos de 1 m. de distancia frente a las puertas, ventanas y balcones. Los conductores de acometidas para una propiedad no deben pasar sobre terrenos de propiedad vecina, por lo tanto se debe utilizar una estructura intermedia (Esquemas 2.8-a-b) El tipo y naturaleza de los conductores deberá estar de acuerdo a lo descrito en las Tablas 5.1 a 5.21. En caso de acometidas subterráneas, la bajante del poste de distribución y los tramos subterráneos, deberán estar protegidos por un ducto. El número de conductores que forman la acometida, se determinará de acuerdo al siguiente detalle: Se utilizarán dos conductores por acometida en instalaciones (Fase-Fase o Fase-Neutro). - Cuya demanda máxima no exceda en 10 kW. - Cuando el número de medidores de energía sea menor o igual a dos respetando el punto anterior. Se utiliza tres o cuatro conductores por acometida (Acometida trifásica tres conductores para sistema 220 V y cuatro conductores para sistema 380/220 Voltios) - Cuya demanda máxima prevista exceda a 10 kW. - Cuando el número de medidores de energía en la acometida sea mayor a dos. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/3 Instalaciones Eléctricas II - Excepcionalmente se utilizan en función de las características e importancia del suministro a efectuar. El cálculo de las secciones de los conductores se realizará teniendo en cuenta: 1) La demanda máxima prevista determinada de acuerdo a lo indicado en el capítulo Nº 1 2) La tensión de suministro. 3) La capacidad máxima de corriente admisible para el tipo y condiciones de instalación del o los conductores. 4) La caída de tensión máxima admisible. El conductor mínimo a utilizarse en acometidas monofásicas, será el equivalente al Nº 10 AWG (6 mm 2 ) de cobre, y en acometidas trifásicas el Nº 8 AWG (10 mm 2 ). 2.2.3 Poste intermediario - El poste intermediario es necesario para elevar la altura del conductor de acometida o evitar cruces en propiedades vecinas (Esquemas 2.8-a-b, 2.9) - Los postes intermediarios deberán tener una longitud mínima de 7 m. - Necesariamente debe estar ubicado dentro la propiedad del usuario. - El poste podrá ser de madera, hormigón o metálico, con una adecuada sujeción para soportar esfuerzos mecánicos. - En caso de postes de madera la sección mínima en la cima no deberá ser menor a 10 cm de diámetro. 2.2.4 Canalización de acometida - Comprende el tramo desde la llegada del conductor aéreo, al punto de sujeción hasta la caja de barras o medida. - Los conductores de acometida deberán llegar a aisladores fijos, afianzándose debidamente a ellos. - Las canalizaciones de llegada de acometida al equipo de medición deberán ser de tubo de acero galvanizado, firmemente sostenido, evitando en lo posible curvaturas o codos, de diámetro suficientes para permitir el libre paso de los conductores (Esquema 2.3-a-b, 2.4, 2.5-a-b, 2.6, 2.7) 2.2.5 Caja de barras - La caja de barras debe estar ubicada entre la canalización de acometida y el equipo de medida. - La caja de barras, es necesaria en instalaciones que requieren más de un equipo de medida. - Incluirá todos los elementos y accesorios para una adecuada distribución, las dimensiones de estas cajas serán de acuerdo al número y capacidad de los equipos de medida a ser alineados. La separación de barras y aisladores de soporte se indicarán en el Esquema 2.10. - La sección de barras deberá estar de acuerdo a la potencia requerida (Tablas 3.1, 3.2 y Gráficos 3.1 y 3.2) - Estas cajas deberán llevar facilidades para colocación de sellos. - Estas cajas deberán ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm y deben protegerse con dos capas de pintura una de antioxido y otra de acabado. 2.2.6 Cajas de medición - Son las cajas que alojan los elementos de medición y protección principal de las instalaciones eléctricas. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/4 Instalaciones Eléctricas II - La caja de medición puede estar construida de dos formas: § Una caja con dos compartimientos separados, con puertas independientes, una para el medidor y otra para la protección general o principal. § Una caja de un sólo compartimiento para medición y otra para la protección general o principal, cada una con puerta. Se podrá fabricar cualquiera de las dos opciones, dependiendo del caso, también es válido para medidores trifásicos. - Estas cajas deberán ser metálicas y con dimensiones de acuerdo a los Esquemas 2.11, 2.12, y 2.13 - La base inferior de cualquiera de las dos cajas mencionadas, debe estar a una altura comprendida entre 1.30 a 1.50 m sobre el nivel del piso terminado. - Deberán estar empotrados en muros, columnas o machones construidos para este fin, de manera que queden firmes y protegidas. - Las cajas de medición y/o cajas de medición y protección, deberán estar ubicadas sobre el límite que divide la propiedad privada y la calle (verja) de tal forma que sea de libre acceso y fácil desde la vía pública, con vista frontal a la calle. - Hasta 2 medidores en la parte frontal de la muralla de la edificación (vista afuera), de tres medidores adelante dentro la edificación. - La caja de medición, deberá permitir la lectura directa de los medidores sin necesidad de abrir puertas o tapas. - En edificios de múltiples usuarios, que no excedan a 4 pisos, los equipos de medición deberán instalarse en forma concentrada en el sótano o en la planta baja. - En edificios de muy elevada altura, se pueden instalar alternativamente dos bancos de equipos de medición concentrados en puntos de manera que exista una distribución equitativa de pisos, en estos casos se deberá asegurar la inviolabilidad de la instalación hasta antes de cada medidor, (Este caso es para alivianar el gran número de tendido de conductores por el shaft). - Las cajas de medición deberán disponer de facilidades para la instalación de sellos. - Las dimensiones y disposición de las cajas de medición estarán de acuerdo con el tipo de instalación y sistema de alimentación (Esquema 2.11 al 2.21) 2.2.7 Equipos de sistemas de medición Se aceptara medición directa hasta una demanda máxima de 25 kW. en 220 V y 35 kW. en 380 V. Para usuarios cuya demanda máxima no supera los 10 kW., el sistema de medida será monofásico, exceptuando instalaciones especiales que requieran suministro trifásico. Para usuarios cuya demanda máxima supera los 10 kW., el sistema de medida será trifásico, considerando los siguientes aspectos: - Medición directa, cuando la demanda máxima del usuario no supera 25 kW. en 220 V y 35 kW. en 380/220 V de tensión de servicio. - Medición indirecta, con el uso de transformadores de corriente de relaciones de transformación adecuadas, cuando la demanda máxima supere los valores anteriores indicados. Los medidores serán del tipo de inducción, suspensión magnética de lectura directa, con 5 dígitos enteros ciclométrico, clases de precisión 2 (Norma IEC publicación 521), la capacidad y demás características de acuerdo a lo indicado en la Tabla 2.1. Se aceptarán también medidores electrónicos de características iguales o superiores a las especificadas. Los transformadores de corriente serán de carga de precisión mínima de 10 VA, clase de precisión 0.5 (factor de potencia 0.9), corriente nominal del secundario 5 A, frecuencia de 50 ciclos por segundo, tipo toroidal o barra pasante. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/5 Instalaciones Eléctricas II 2.2.8 Protección general o principal - Toda instalación interior de todo usuario, debe ser equipada con un dispositivo único que permita interrumpir el suministro y asegurar una adecuada protección. - Para la protección principal o general de instalaciones industriales se aceptarán únicamente interruptores termomagnéticos de caja moldeada de baja tensión, cuyo dimensionamiento deberá adecuarse a lo establecido en las Tablas 2.1, 2.2, 2.3 y 2.4. - Para la protección general o principal de instalaciones domiciliarias se aceptan únicamente interruptores termomagnéticos o fusibles de uso domiciliario como se define en los capítulos Nº 12 y 13. El dimensionamiento deberá adecuarse al establecido, en la Tabla 2.1, 2.2, 2.3 y 2.4. - Dependiendo del tipo de alimentación, los interruptores termomagnéticos deberán ser del tipo: § Unipolar para el sistema de alimentación ........... Una fase. § Bipolar para sistema de alimentación ................. Dos fases. § Tripolar para sistema de alimentación ................ Tres fases. - El conductor neutro no deberá contener ningún dispositivo capaz de ocasionar su interrupción, asegurando así su continuidad. - La protección general debe ser instalada en: § El compartimiento destinado a la protección de la caja de medición. § Si la caja de medición y protección son individuales, entonces se instala en la caja de protección separada. Tabla 2.1 Dimensionamiento de acometida sistema 220 voltios Conductores de cobre con aislamiento de PVC Canalización de acometida tubo galvanizado Aislador tipo rodillo Demanda máxima prevista (kW) Número de fases – hilos AWG o MCM (mm 2 ) Diámetro interno ∅” ∅” L” Hasta 3 3 – 5 6 – 8 9 – 10 2 2 2 2 10 10 8 8 6 6 10 10 3/4 3/4 3/4 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 3 – 8 9 – 15 16 – 20 21 – 25 3 3 3 3 8 8 6 4 10 10 16 16 1 1 1 1/4 1 1/2 1 3/4 1 3/4 2 1/4 2 1/4 1 1/2 1 1/2 2 1/8 2 1/8 26 – 30 31 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 - 100 3 3 3 3 3 3 3 3 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 350 350 25 35 50 70 95 95 120 150 1 1/2 2 2 2 1/2 2 1/2 3 3 3 2 1/4 2 1/4 2 3/4 2 3/4 3 1/8 3 1/8 3 1/8 3 1/8 2 1/8 2 1/8 3 3 3 3 3 3 Nota: - Toda demanda calculada con fracción, se debe considerar el valor inmediato superior. - También se considera la demanda (Ejm. 3 kW) para una acometida con más de un usuario. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/6 Instalaciones Eléctricas II Tabla 2.2 Dimensionamiento de acometidas para sistemas 380/220 voltios Número de: Conductores de cobre con aislamiento PVC Fase Neutro Canalización de acometida tubo galvanizado Aislador tipo rodillo Demanda máxima prevista (kW.) fases hilos AWG (mm 2 ) AWG (mm 2 ) Diámetro interno ∅” ∅” L” Hasta 3 3 – 5 6 – 8 9 – 10 1 1 1 1 2 2 2 2 10 10 8 8 6 6 10 10 10 10 8 8 6 6 10 10 3/4 3/4 3/4 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 3 – 10 11 – 18 19 – 25 26 – 35 3 3 3 3 4 4 4 4 8 8 8 6 10 10 10 16 10 10 10 8 6 6 6 10 1 1 1 1 1/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 2 1/4 1 1/2 1 1/2 2 1/8 2 1/8 36 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 – 100 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 1/0 1/0 2/0 3/0 16 16 25 35 35 50 57 8 8 6 4 4 2 2 10 10 16 16 16 25 25 1 1/2 1 1/2 2 2 2 2 1/2 2 1/2 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 3/4 2 3/4 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 3 3 Nota: - Toda demanda calculada con fracción, se debe considerar el valor inmediato superior. - También se considera la demanda (Ejm. 3 kW) para una acometida con más de un usuario. Tabla 2.3 Dimensionamiento de equipo de medida para el sistema 220 voltios Caja metálica y equipo de medida Tipo de caja Transf. de corriente Demanda máxima prevista (kW) Número Fases Hilos Medidor (A) Número de elementos Interruptor termomagnético (A) Referencia Relación (A) Piezas Hasta 3 3 – 5 6 – 8 9 – 10 2 2 2 2 10 10 20 20 2 2 2 2 32 32 40 50 Esquema 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.11 3 – 8 9 – 12 13 – 16 17 – 25 3 3 3 3 10 20 20 30 2 2 2 2 32 40 50 80 Esquema 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.11 26 – 30 31 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 - 100 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 2 2 2 100 125 160 200 200 250 315 315 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 Esquema 2.12 100/5 150/5 150/5 200/5 200/5 250/5 250/5 300/5 2 2 2 2 2 2 2 2 Nota: 1.- Para potencias mayores a 35 kW se debe considerar medidor activo y reactivo. 2.- Los interruptores termomagnéticos deben tener una capacidad de ruptura mínima de 10 kA. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/7 Instalaciones Eléctricas II Tabla 2.4 Dimensionamiento de equipo de medida para el sistema 380/220 voltios Nº Caja metálica y equipo de medición Aterramiento Tipo de caja Transf. de corriente Conductor de cobre Jabalina Ducto M e d i d o r Demanda máxima prevista (kW) F a s e s H i l o s (A) Nº de elem. Interruptor temomag. (A) Referencia Relación (A) P i e z a s A W G mm 2 Diámet. ∅” Long L” Nº Diámet. ∅” Hasta 3 3 – 5 6 – 8 9 – 10 1 1 1 1 2 2 2 2 10 10 20 20 1 1 1 1 32 32 40 50 Esq. 2.11 Esq. 2.11 Esq. 2.11 Esq. 2.11 10 10 10 10 6 6 6 6 5/8 5/8 5/8 5/8 32 32 32 32 1 1 1 1 1/2 1/2 1/2 1/2 3 – 10 11 – 18 19 – 25 26 – 35 3 3 3 3 4 4 4 4 10 20 20 30 30 40 50 60 Esq. 2.11 Esq. 2.11 Esq. 2.11 Esq. 2.11 10 10 10 10 6 6 6 6 5/8 5/8 5/8 5/8 32 32 32 32 1/2 1/2 1/2 1/2 36 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 - 100 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 80 100 125 125 160 200 200 Esq. 2.13 Esq. 2.13 Esq. 2.13 Esq. 2.13 Esq. 2.13 Esq. 2.13 Esq. 2.13 100/5 100/5 150/5 150/5 175/5 175/5 200/5 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 2 2 16 16 16 16 16 25 25 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 7 7 7 7 7 7 7 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 Nota: 1.- Para potencias mayores a 35 kW se debe considerar medidor activo y reactivo. 2.- Los interruptores para instalaciones monofásicos deberán ser unipolares. 3.- Los interruptores termomagnéticos deben tener una capacidad de ruptura mínima de 10 kA UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/8 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.1 Disposición de conductores en redes aéreas de baja tensión de ELFEC S.A. AP L3 L1 L2 L2 L3 L1 L2 L1 AP L2 L1 AP L3 L2 L1 AP N L3 L2 L1 N L1 N L1 N Monofásico en 220 voltios fase - fase Monofásico en 220 voltios para sistema neutro aterrado 380/220 Id. al anterior más alumbrado público Id. al anterior más alumbrado público Trifásico en 220 voltios sistema delta Id. al anterior más alumbrado público Id. al anterior más alumbrado público Trifásico en 380/220 voltios sistema estrella con neutro aterrado: - 220 voltios fase - neutro - 380 voltios fase - fase ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/9 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.2 Acometida subterránea de un edificio Planta baja Vivienda Vivienda Tubo de Ø120 mm Acometida general subterránea Concentración de contadores (medidores) Red de distribución subterránea Acera ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/10 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.3 a Instalación de acometida sin poste intermediario (Ejemplo típico) 2 6 3 4 5 1 7 8 9 1 Poste de la red pública 2 Conductor de acometida 3 Bastón de llegada (canalización de acometida) 4 Caja metálica de medición (vista a la calle) 5 Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) 6 Bastón de salida (ejemplo) 7 Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) 8 Conductor al interior en forma aérea (ejemplo) 9 Tablero de distribución interna (ejemplo) Nota: 1.- Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario, ver Tabla 2.1 a 2.4 2.- Para sistema 380/220 V. ver Esquemas de aterramiento (2.7) Mínimo 3.5 m. 1.5 m ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/11 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.3 b Instalación de acometida sin poste intermediario (Ejemplo típico) 1 Poste de la red pública 2 Conductor de acometida (ELFEC realiza la conexión a la línea) 3 Bastón de llegada (canalización de acometida) 4 Caja metálica de medición (vista a la calle) 5 Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) 6 Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) 7 Entrada subterránea al domicilio (ejemplo) 8 Tablero de distribución interna (ejemplo) Nota: 1.- Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario, ver Tabla 2.1 a 2.4 2.- Para sistema 380/220 V. ver Esquemas de aterramiento (2.7) 8 7 1 5 4 3 6 2 Mínimo 3.5 m. 1.5 m ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/12 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.4 Instalación de acometida con poste intermediario (Ejemplo típico) 1 Poste de la red pública 2 Conductor de acometida (ELFEC realiza la conexión a la línea) 3 Poste intermediario 4 Bastón de llegada (canalización de acometida) 5 Caja metálica de medición (vista a la calle) 6 Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) 7 Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) 8 Entrada subterránea al domicilio (ejemplo) 9 Tablero de distribución interna (ejemplo) Nota: 1.- Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario, ver Tabla 2.1 a 2.4 2.- Para sistema 380/220 V. ver Esquemas de aterramiento (2.7) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M í n i m o 7 m . M í n i m o 3 . 5 m . 1 . 5 m ARCV 1 . 2 m UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/13 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.5 a Instalación de acometida en casa de dos pisos (Ejemplo típico) Nota: 1.- Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario, ver Tablas 2.1 a 2.4 2.- Para sistemas 380/220 voltios, ver Esquemas de aterramiento 2.7. 1 Conductor de acometida 2 Aisladores con soporte 3 Canalización de acometida 4 Caja metálica de medición 4 1 3 2 Detalle Mínimo 6 m. 1.5 m Mín 0.15 m. ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/14 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.5 b Instalación de acometida en casa de dos pisos o más, con más de dos medidores (Ejemplo típico) 1 Conductor de acometida para sistema 380/220 V. (Y) 4 hilos, para sistema 220 V. (D) 3 hilos 2 Aisladores con soporte 3 Canalización de acometida 4 Caja metálica de medición (más de 2 medidores) Nota: 1.- Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario, ver Tablas 2.1 a 2.4 2.- Para sistemas 380/220 voltios, ver Esquemas de aterramiento 2.7. 4 2 1 3 Detalle Mínimo 6 m. 1.5 m Mín 0.15 m. ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/15 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.6 Instalación de acometida en casa de un piso (Ejemplo típico) 4 1 Conductor de acometida 2 Aisladores con soporte 3 Canalización de acometida 4 Caja metálica de medición Nota: 1.- Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario, ver Tablas 2.1 a 2.4 2.- Para sistemas 380/220 voltios, ver Esquemas de aterramiento 2.7. 3 1 2 Minímo 0.80 m. Minímo 3.5 m. 1.5 m ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/16 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.7 Instalación de acometida en machón sistema 308/220 voltios (Ejemplo típico) 1 9 2 8 3 4 5 7 6 7 5 6 4 5 3 1 Conductor de acometida 2 Bastón de llegada (canalización de acometida) 3 Caja metálica de medición 4 Tubo protector de aterramiento 5 Conductor de aterramiento (mínimo 10 AWG) 6 Varilla de tierra (mínimo Ø 5/8") 7 Conector del conductor de aterramiento 8 Bastón de salida (ejemplo) 9 Conductores al interior en forma aérea (ejemplo) Nota: 1.- Para el sistema 220 V. no requiere aterramiento 2.- En 8 y 9 se muestra a manera de ejemplo la forma de salir a la instalación, mediante otro bastón y conductores aéreos. Minímo 80 cm. Minímo 30 cm. ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/17 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.8 a Disposiciones generales para la acometida 11.- Dos o más edificaciones en un mismo lote con un sólo medidor. 4.- La acometida directa cruzaría terreno vecino, debe colocar poste intermediario. No es permitido el sumunistro de energía eléctrica a una propiedad vecina. Requiere instalar acometida y medidor independiente. La acometida no puede cruzar líneas de ferrocarril (tampoco ríos). Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. En carreteras, avenidas y parques con un ancho mayor a 20 m. no es permitido el cruce de acometida. Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. La acometida no puede cruzar terrenos vecinos, tampoco colocar poste intermediario en la esquina. Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. 7.- Si el medidor está a una distancia del último poste, mayor a 30 m. necesita ampliación de la red pública. 6.- Debe ampliarse la red pública por el callejón, para tomar con acometida independiente. 5.- Existe un obstáculo para la conexión directa, debe colocar poste intermediario. M á x i m o 3 0 m . División del terreno CALLEJON 14.- El lote está a menos de 30 m. del poste final de la red, la acometida no podrá ser prolongada más de 10 m. 1 0 m . 13.- En está disposición, la acometida de la edificación B, debe conectarse a la red. B A División del terreno 12.- Dos o más edificaciones en un mismo lote con medidores independientes. 1.- El domicilio está cerca a la calle, puede colocar medidor en el interior del domicilio ó en un machón. 3.- Debe colocar poste intermediario para elevar altura de acometida. 2.- El domicilio está situado a más de 5 m. de la calle, debe colocar medidor en un machón. Red de Distribución 8.- Si se tiene una altura superior para atravezar la calle, es posible tomar directamente del poste (casa de dos pisos o más). 10.- El domicilio está situado a más de 5 m. de la calle, debe colocar poste intermediario, mediante machón. 9.- La entrada de acometida a la edificación no tiene altura suficiente (menor a 7 m.) debe colocar poste intermediario. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/18 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.8 b Disposiciones generales para la acometida (Según ELFEC S.A.) 8.- Si se tiene una altura sup. para atravezar la calle es posible tomar la acometida directamente del poste, (Edificación de 2 pisos o más, al raz de la calle). 9.- Si se tiene una altura sup. para atravezar la calle es posible tomar directamente la acometida del poste (Edificación de 2 pisos o más, con más de 2 medidores los cuales se pueden colocar en el interior). 10.- La entrada de acometida a la edificación no tiene altura suficiente menos de 7 m., colocar poste intermediario (Dom. para inquilinos con más de 2 medidores los cuales se pueden colocar en el interior). 11.- El lote esta a menos de 30 m. del poste, la acometida no debe ser prolongada más de 10 m. 12.- Dos ó más edificaciones en un mismo lote con un sólo medidor. 13.- Dos o más edificaciones en un mismo lote con medidores independientes. División del terreno 14.- En esta disposición, la acometida de la edificación B, debe conectarse a la red pública de la otra calle. La acometida no puede cruzar terreno vecino, tampoco colocar poste intermediario en la esquina. Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión por la calle frontal a la casa. En carreteras, avenidas y parques con un ancho mayor a 20 m. no es permitido el cruce de acometida. Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión en la otra acera. La acometida no puede cruzar líneas de ferrocarril (tampoco ríos). Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión en la otra acera. No es permitido el suministro de energía eléctrica a una propiedad vecina. Requiere la intalación de la acometida y el medidor independiente. 4.- La acometida directa cruzaría terreno vecino, colocar poste intermediario, el medidor podría estar en la edificación con vista a la calle (Dom. sin verja). 7.- Si el medidor esta a una distancia mayor a 40 m. del último poste. Requiere la ampliación de la red pública. CALLEJON A A 6.- Debe ampliarse la red pública por el callejón, para tomar con acometida independiente (terreno dividido). División del terreno 5.- Si existe un obstáculo para la conexión directa, se debe colocar poste intermediario y el medidor podría estar en un machón (Dom. sin verja). C B A A 1 0 m . 1.- El domicilio está serca a la calle, se debe colocar el medidor en la verja con vista a la calle. 3.- Debe colocar poste intermediario para elevar altura de acometida (Poste en la propiedad y medidor en la verja con vista a la calle). 2.- El domicilio está situado a más de 5 m. de la calle, se debe colocar el medidor en la verja con vista a la calle. Red de Distribución B B B M á x i m o 4 0 m . UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/19 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.9 Detalles del poste intermediario (Ejemplo típico) DETALLE 1 Conductor de acometida hacia la red pública 2 Conductor de acometida hacia el medidor 3 Aisladores con soporte 4 Poste intermediario - Longitud total mínima 7 m. - Diámetro mínimo en la cima para postes de madera 10 cm. Notas: 1.- Los materiales 1 a 4 deberán ser provistos e instalados por el usuario 2.- El poste intermediario debe estar colocado en la propiedad del usuario 2 3 1 4 1.20 m. Mínimo 7 m. Mín. 10 cm. Para postes de madera ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/20 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.10 Cajas de barras 2 1 3 DETALLE DE BARRAS 3 2 N 4 cm. mín. L1 L3 L2 4 5 7 1 3 2 6 5 7 6 4 2 4 1 Caja metálica de barras de espesor mínimo 1 mm. 2 Barras de cobre de sección y longitud de acuerdo a la potencia requerida 3 Soportes de barras, (aisladores epoxi cilíndricos de 40 mm. de diámetro y 40 mm. de largo, los aisladores deben tener rosca interna para fijación con pernos por ambos extremos) 4 Pernos de sujeción de conductores 5 Volanda para sujeción de conductores 6 Conductor 7 Tuerca para sujeción de conductores Notas: 1.- El sistema 220 V. trifásico no requiere neutro 2.- Debe mantenerse el orden de barras señalado todos los tableros (si las barras fueran en posición vertical el neutro irá a la izquierda) 3.- Los conductores deben conectarse a los pernos de sujeción únicamente (4). Forma correcta Forma incorrecta Separación máxima 15 cm. Mín. 2 cm. Mín. 2 cm. 0 .1 5 m . UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/21 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.11 Cajas de medición para medidor monofásico y trifásico Nota: 1.- Las cajas deben ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm, tapa con visor de vidrio y dispositivos para la instalación de sellos. 2.- Dimensiones en centímetros. 3.- Las dimensiones entre paréntesis, son para medidores trifásicos. PERSPECTIVA VISTA FRONTAL VISTA LATERAL 12 (14) 26 (31) 20 (25) 16 (19) 16 (19) 42 (50) 10 (12) UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/22 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.12 Cajas de barras y medición para instalaciones de dos equipos de medida VISTA FRONTAL VISTA LATERAL PERSPECTIVA Nota: 1.- Las cajas deben ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm, tapa con visor de vidrio y dispositivos para la instalación de sellos. 2.- Dimensiones en centímetros. 3.- Las dimensiones entre paréntesis, son para medidores trifásicos. 12 (14) 10 (12) 25 26 (31) 16 (19) 20 (25) 20 (25) 11 42 (50) 18 (20) 16 (19) UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/23 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.13 Cajas para mediciones indirectas VISTA FRONTAL VISTA LATERAL PERSPECTIVA Nota: 1.- Estas cajas son utilizadas para suministro a instalaciones que quieren medición a través de transformadores de corriente. 2.- Dimensiones en centímetros. 3.- Las dimensiones entre paréntesis, son para instalaciones que quieren medidor activo y reactivo. 20 (35) 40 (60) 40 (70) 20 (25) UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/24 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.14 a Disposición de accesorios en caja de medición para instalaciones monofásico 1 2 2 3 4 5 6 6 SISTEMA 220 V. FASE-NEUTRO 3 4 2 SISTEMA 220 V. FASE-FASE 2 1 7 1 Canalización de acometida 2 Conductores de conexión (mín. 50 cm. en caja) 3 Interruptor termomagnético, capacidad de ruptura mínimo 10 kA. - Bipolar para el sistema 220 V. fase-fase - Unipolar para el sistema 220 V fase-neutro 4 Canalización de salida (ejemplo típico) 5 Tubo protector de conductor de aterramiento 6 Conductor de aterramiento mín. 10 AWG 7 Varilla de aterramiento de cobre (mín. Ø 5/8" x 80 cm. de longitud). F A E F A E F A E 30 cm. Mín. 80 cm. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/25 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.14 b Disposición de accesorios en caja de medición para instalaciones monofásico FAE 1 2 3 4 5 6 8 9 3 7 9 1 Canalización de acometida 2 Caja metálica de medición (con vista a la calle) 3 Conductores de conexión (mín. 50 cm. en caja) 4 Interruptor termomagnético, capacidad de ruptura mín 10 kA. - Bipolar para el sistema 220 V. fase-fase - Unipolar para el sistema 220 V fase-neutro 5 Caja metálica del disyuntor (con vista al domicilio) 6 Canalización de salida (ejemplo típico) 7 Tubo protector de conductor de aterramiento 8 Varilla de aterramiento de cobre (mín. Ø 5/8" x 80 cm. de longitud). 9 Conductor de aterramiento (mín. 10 AWG) Sistema 220 V. fase-neutro Sistema 220 V. fase-fase 4 6 5 2 3 1 3 FAE FAE ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/26 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.15 Disposición de accesorios en caja de barras y de medición, para instalaciones de dos o más medidores en sistema 220 V. 1 Caja de barras (ver Esquema 2.10) 2 Conductores de conexión (mín. 50 cm. en caja) 3 Interruptor termomagnético bipolar, capacidad de ruptura mínimo 10 kA. Nota: 1.- Con el trazo punteado se representa un tercer medidor. 2 2 1 LI L2 L3 3 F A E F A E SALIDA ENTRADA F A E F A E UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/27 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.16 Disposición de accesorios en caja de barras y de medición, para instalaciones de dos o más medidores en sistema 380/220 V. 4 1 Caja de barras (ver Esquema 2.10) 2 Conductor de aterramiento mín. 10 AWG. 3 Conductores de conexión (mín. 50 cm. en caja) 4 Interruptor termomagnético unipolar, capacidad de ruptura mínimo 10 kA. 5 Tubo protector de conductor de aterramiento. 6 Varilla de aterramiento de cobre (mín. Ø 5/8" x 80 cm. de longitud). Nota: 1.- Con el trazo punteado se representa un tercer medidor. 6 2 5 N LI L2 L3 3 2 3 1 SALIDA F A E F A E ENTRADA Mín. 80 cm. 30 cm. ARCV UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/28 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.17 Alternativas de disposición de cajas de barras y de medición para dos medidores monofásicos o trifásicos ALTERNATIVA 1: Se prepara la instalación del segundo medidor, caja de barras, canalización y conductor de acometida independientemente del existente. ALTERNATIVA 2: Se debe solicitar a la Empresa Distribuidora corte de energía eléctrica para realizar el trabajo: 1 Reducir la canalización de acometida, o desplazar hacia arriba para instalar la caja de barras. 2 Los conductores de entrada al segundo medidor, deben ir necesariamente en canalización empotrada. 1 2 UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/29 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.18 Disposición de cajas de barras y de medición para dos o más medidores monofásico y/o trifásico 1 2 5 4 2 6 4 3 1 2 6 5 4 1 1 Canalización de acometida 2 Caja metálica de barras (ver Esquema 2.10) 3 Canalización empotrada 4 Caja metálica para medidor monofásico 5 Caja metálica para medidor trifásico 6 Caja metálica para medición indirecta Nota: 1.- Las dimensiones de las cajas de medición, según Esquemas 2.11 a 2.13 UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/30 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.19 Disposición de cajas de barras y medición para instalación de varios medidores 1 Canalización de acometida. 2 Caja de barras (ver Esquema 2.10) 3 Canalización para el ingreso de conductores a cajas de medición. 4 Interruptor termomagnético, capacidad mínima de interrupción 10 kA. 5 Canalización de salida a las instalaciones interiores. Nota: 1.- Estos ambientes requieren también accesorios para el sellado por parte de la Empresa Distribuidora. 2.- Las dimensiones de cajas de medición según esquema 2.11 a 2.13 3.- La dimensión de la caja de barras, longitud y sección de las mismas es de acuerdo a la potencia requerida. 4.- En el caso de transformador exclusivo, se deberá colocar un interruptor termomagnético de protección general próximo al transformador. 5.- Instalaciones del sistema 380/220 V. requieren la instalación de barra neutra y aterramiento de acuerdo a la Tabla 2.1 a 2.4 1 3 2 5 3 4 5 F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E F A E Mín. 8 cm. Mín. 8 cm. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/31 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.20 Disposición de cajas de medición para instalaciones con potencia superior a 35 kW (Entrada por parte superior) 1 Canalización de acometida 2 Conductor de acometida 3 Transformador de corriente - Para sistema 220 V. dos piezas - Para sistema 380/220 V. tres piezas 4 Interruptor termomagnético, capacidad mínima de interrupción 30 kA. Nota: Dimensiones de la caja según esquema 2.13 CT MEDIDOR ACTIVO 2 4 MEDIDOR REACTIVO CT 3 CT 1 N UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/32 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.21 Disposición de cajas de medición para instalaciones con potencia superior a 35 kW (Entrada por parte inferior) 1 Canalización de acometida 2 Conductor de acometida 3 Transformador de corriente - Para sistema 220 V. dos piezas - Para sistema 380/220 V. tres piezas 4 Interruptor termomagnético, capacidad mínima de interrupción 30 kA. Nota: Dimensiones de la caja según esquema 2.13 1 MEDIDOR REACTIVO MEDIDOR ACTIVO 4 CT 2 3 CT CT N UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/33 Instalaciones Eléctricas II 2.3 ACOMETIDAS DE MEDIA TENSION 2.3.1 Demanda máxima mayor a 50 kVA Si la demanda máxima prevista de una instalación eléctrica excede los 50 kVA se trata de suministrar energía eléctrica a cargas de características especiales (Edificios con ascensor previsto), se debe prever la instalación de un transformador de distribución de propiedad y uso exclusivo del cliente. Las Especificaciones Técnicas y características del transformador deberán estar de acuerdo a exigencias y requerimientos de la Empresa Distribuidora. 2.3.2 Aspectos Toda la instalación que incluya transformador particular, deberá considerar como mínimo los siguientes aspectos: a) Protección contra, sobretensiones. b) Protección contra, sobrecorriente y sobrecarga. c) Instalación de tensión primaria (cables aislados o líneas abiertas, aisladores, facilidades de maniobra, etc.) d) Instalación de puesta a tierra. e) Instalación de medición incluyendo aparatos. f) Tableros principales de distribución. g) Coordinación con las protecciones primarias de la Empresa Distribuidora. 2.3.3 Previsiones En caso de instalaciones de transformadores en ambientes interiores, en postes o en el suelo, deberán tomarse las previsiones de seguridad para equipo y personas, respetando alturas y distancias mínimas a observarse, en particular, para instalaciones en el suelo, deberá proyectarse un cerco con puerta y llave, para permitir acceso solamente a personas autorizadas debiendo colocarse un aviso de “Peligro-Alta Tensión”. 2.3.4 Previsiones con acometidas subterráneas En toda área urbana atendida por redes subterráneas de media tensión o en lugares que por razones de seguridad, espacio, operación, congestionamiento urbano, estrechez de acera y/o de calzadas, etc., se determina que la acometida sea ejecutada en forma subterránea, se deberán tomar las siguientes previsiones de diseño, muy especialmente para edificios o complejos de vivienda, comercio o mixtos: a) El puesto de transformación deberá ser instalado en un ambiente especialmente proyectado para éste objeto y de uso exclusivo para éste fin. No se aceptarán adaptaciones que den lugar a espacios insuficientes, húmedos, o sin ventilación, o sin acceso fácil desde la calle. b) El puesto de transformación deberá ser diseñado preferiblemente en el sótano de un edificio, con acceso directo desde la calle, considerando facilidades de acceso de cables subterráneos, de ventilación natural, de proximidad a la sala de tableros del edificio, facilidades de drenaje de aguas de lluvia u otras que pudieran presentarse aún en casos extraordinarios. c) El ambiente diseñado para la subestación no deberá ser cruzado por cañerías de agua, gas, alcantarillado, etc., a menos que lo hagan de tal forma que no interfieran en el uso apropiado del ambiente y siempre que la Empresa Distribuidora lo apruebe. d) Las dimensiones del ambiente destinado al puesto de transformación deberán estar de acuerdo a las exigencias de la Empresa Distribuidora (mínimo de 4.50 x 4.50 m x 2.2 m). UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/34 Instalaciones Eléctricas II 2.3.5 Detalles de emplazamientos de equipos En los Esquemas 2.22 a 2.32, se muestran algunos detalles básicos del emplazamiento de equipos en subestaciones de media tensión. Esquema 2.22 Acometida en media tensión para transformador exclusivo Edificación del área suburbana o rural la red de media tensión de ELFEC S.A. es aérea. El transformador puede estar en poste o plataforma ver Esquemas 2.24,2.25 y 2.26. Similar al caso 3, la acometida aérea en media tensión de ELFEC S.A. puede ser prolongada hacia el centro de carga de la instalación ver Esquema 2.24, 2.25 y 2.26. Edificio multifamiliar, comercial o industrial del área urbana, la red de ELFEC S.A. de media tensión es aérea. El transformador debe estar en ambiente interior (en planta baja o en sótano) con acometida de cable aislado de media tensión ver Esquema 2.23. Similar al anterior, la red de media tensión de ELFEC S.A. es subterránea. El transformador debe estar en ambiente interior (en planta baja o en sótano) con doble acometida de cable aislado de media tensión ver Esquema 2.24. 1.- 2.- 3.- 4.- UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/35 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.23 Dimensiones de la caseta para el transformador del cliente CORTE A-A 2 1 4 A 3 B 3 A 1 B CORTE B-B 3.50 m. 1.75 m. 3.50 m. 2.50 m. 1.50 m. 2.50 m. 2 1 1 Transformador 2 Cable subterráneo 3 Terminal para cable subterráneo 4 Malla de protección UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/36 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.24 Transformador exclusivo (Puesto de transformación en ambiente interior) Nota: Ver aterramiento en Esquema 2.28 Ejemplo de disposición de equipos. UNIFILAR 12 2 3 1 5 4 7 8 10 6 9 T E R M I N A L E S I N T E R I O R S O P O R T E D E T E R M I N A L E S S E C C I O N A D O R D E T R E S O M A S F U N C I O N E S 11 T R A N S F O R M A D O R 1 Seccionador de 3 ó más funciones 2 Canalización para cable subterráneo de M.T. 3 Cable aislado de M.T. 4 Terminal para cable de M.T. 5 Malla protectora 6 Cable desnudo 7 Soporte para terminales 8 Transformador trifásico 9 Conductor aislado de B.T. 10 Canalización de acometida 11 Caja de medición 12 Rejillas de ventilación 4.50 m. 4.50 m. 2.2 m. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/37 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.25 Transformador exclusivo (Puesto de transformación en estructura tipo H) 23 12 16 22 14 24 1 11 5 7 15 19 6 10 18 4 3 13 9 17 2 20 8 21 13 Fusible tipo SLOFAST 14 Caja de medición 15 Canalización metálica de salida 16 Varilla de tierra 17 Conectores bimetálicos 18 Perno de máquina 3/4" x 10" 19 Poste de 9 Mts. 20 Pararrayo 21 Seccionador fusible 22 Ambiente para medición 23 Red secundaria de B.T. 24 Transformador trifásico 1 Abrazadera de 5" 2 Cruceta de fierro angular de 2 1/2" x 1 1/2" x 2 Mts. x 1/4" 3 Fierro angular de 3" x 3" x 3/8" x 0.80 Mts. 4 Fierro platino de 3/8' x 2" x 0.80 Mts. 5 Largueros rieles de 2.20 Mts. 6 Perno de máquina de 5/8" x 8" 7 Perno doble rosca 8 Perno de máquina de 1/2" x 1 1/2" 9 Cable desnudo de cobre Nº 4 AWG 10 Tubo plástico PVC de 1/2 11 Canalización metálica de acometida 12 Conector para línea de tierra UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/38 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.26 Transformador exclusivo (Puesto de transformación en suelo ambiente exterior) 2 9 1 3 5 10 11 12 13 8 4 6 7 16 17 20 21 18 14 15 19 22 1 Seccionador fusible 2 Pararrayo 3 Cruceta de fierro angular de 2 1/2' x 2 1/2" x 2 Mts. x 1/4" 4 Balancín de 30' 5 Terminal de cable subterráneo 6 Fierro angular de 3" x 3" x 3/8" x 0.80 Mts. 7 Fierro platino de 3/8" x 2" x 0.80 Mts. 8 Perno de máquina 5/8" x 8" 9 Perno de 1/2" x 1 1/2" 10 Cable aislado de MT. 11 Copo de bloqueo 12 Cable desnudo de cobre Nº 4 AWG 13 Tubo galvanizado de 4" 14 Conector para línea de tierra 15 Varilla de tierra 16 Terminal de cable subterráneo 17 Conductor desnudo de MT. 18 Soporte para terminales 19 Transformador trifásico 20 Conductor aislado de B.T. 21 Canalización de salida 22 Ambiente para equipo de medida 1.60 m. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/39 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.27 Transformador exclusivo (Puesto de transformación en poste) 17 7 4 16 12 15 11 14 10 8 6 18 13 9 3 2 5 1 19 1 Seccionador fusible 2 Pararrayo 3 Cruceta de fierro angular de 2 1/2" x 2 1/2" x 20 Mts x 1/4" 4 Balancín de 30" 5 Perno de máquina de 5/8" x 8" 6 Tirafondo de 1/2" x 3 1/2" 7 Perno de máquina 1/2" x 1 1/2" 8 Transformador monofásico 9 Abrazadera de 5" 10 Canalización de entrada 11 Canalización de salida 12 Caja de Medición 13 Cable desnudo de cobre N9 4 AWG 14 Tubo plástico de PVC de 1/2" 15 Ambiente para medición 16 Conector para línea de tierra 17 Varilla de tierra 18 Red secundaria de B.T. 19 Fusible del tipo SLOFAST UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/40 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.28 Transformador exclusivo (Sistema de aterramiento) Conector de cobre Varilla de tierra A Planta Corte A - A 30 cm. 4.5 m. 4.5 m. 25 cm. 5 cm. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/41 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.29 Esquema indicativo de disposiciones de equipos transformador del cliente y equipo compacto de 3 funciones B B 1 5 A 3 2 4 PLANTA 4 CORTE A-A 7 INGRESO CORTE B-B A 5 7 6 2.20 m. 0.40 m. 0.95 m. 4.50 m. 0.60 m. 0.60 m. 1.50 m. Ducto para acometida 4 x 4" +3 x 3" 1.75 m. 2.75 m. 1.50 m. 1.50 m. 0.50 m. 1 Transformador de propiedad del cliente. 2 Malla de protección. 3 Canalización para cable de M.T. 4 Cámara de acometida para cable de M.T. 5 Terminales. 6 Fundaciones de Ho. Ao. para equipo compacto de 3 funciones 7 Equipo compacto de 3 funciones. Nota: Medidas en metros. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/42 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.30 Esquema indicativo de disposiciones de equipos dos transformadores y equipo compacto de 4 funciones 0.60 m. 1 Transformadores propiedad del cliente y ELFEC S.A. 2 Malla de protección. 3 Canalización para cable de M.T. 4 Cámara de acometida para cable de M.T. 5 Terminales. 6 Fundaciones de Ho. Ao. para equipo compacto de 4 funciones 7 Equipo compacto de 4 funciones. 8 Tablero de distribución B.T. ELFEC S.A. Nota: Medidas en metros. CORTE A-A CORTE B-B 2.20 m. 0.40 m. 4.50 m. 0.50 m. 5 1.50 m. 0.60 m. 6 Ducto para acometida 4 x 4" +3 x 3" 7 1.75 m. 1.50 m. 2.75 m. 1.50 m. INGRESO A 1 3 A 5 1 2 4 8 PLANTA B B 4 8 7 1.36 m. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/43 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.31 Detalle de la estructura de anclaje para equipo compacto PLANTA CORTE A-A CORTE B-B A B Perno de anclaje A B Nota: Dimensiones en metros Pernos de anclaje galvanizados 6" x 3/4" d1 = 0.955 (Equipo compacto de 3 funciones) d2 = 1.350 (Equipo compacto de 4 funciones) 0.53 m. d1 - d2 0.20 m. 0.40 m. 0.20 m. 0.60 m. 0.10 m. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M.T. 2/44 Instalaciones Eléctricas II Esquema 2.32 Detalle de canaletas y cámaras para cables subterráneos 0 . 0 5 m . CANALETA 0 . 0 5 m . CAMARA 0 . 1 5 m . 0.60 m. Tierra Ladrillo Arena 4 Tubos de PVC de Ø 4" c/u 1.10 m. Tubos de PVC Arena Tubos de PVC 1.20 m. 1.20 m. 0.20 m. Ejemplo 2.1 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W, siendo el sistema 220 V. De la tabla 2.1 para una D Máx = 25 kW: Número de hilos = 3 Conductor número 4 (16 mm 2 ) Diámetro interno de la canalización = 1 1/2”. Ejemplo 2.2 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W, siendo el sistema 380/220 V. De la tabla 2.2 para una D Máx = 25 kW: Número de hilos = 4 Conductor de fase número 8 (10 mm 2 ) Conductor neutro número 10 (6 mm 2 ) Diámetro interno de la canalización = 1”. Ejemplo 2.3 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W, siendo el sistema 380/220 V. De la tabla 2.4 para una D Máx = 25 kW: Número de fases = 3 Número de hilos = 4 Medidor de 20 A. Interruptor termomagnético de 50 A. Conductor número 10 (6 mm 2 ). Diámetro de la jabalina 5/8”. Longitud de la jabalina 32” Diámetro interno de la canalización = 1 1/2”. TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 3/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 3 TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES 3.1 GENERALIDADES El tablero es un recinto que rodea o aloja un equipo eléctrico, con el fin de protegerlo contra las condiciones externas y prevenir a las personas de contacto accidental con partes vivas (energizadas). Las instalaciones interiores estarán protegidas y controladas según los casos por tableros de distribución y auxiliares. Estos tableros deberán tener como mínimo las siguientes características: - Los tableros deberán ser de material incombustible y no higroscópico, en caso de plancha metálica su espesor debe ser suficiente para asegurar su rigidez con un mínimo de 1mm. - Los tableros metálicos deberán tener base aisladora para el montaje de los diferentes dispositivos. - La plancha metálica deberá tener conexión a tierra. - Los tableros metálicos deben protegerse con dos capas de pintura, una antioxida y otra de acabado. 3.2 TABLEROS DE DISTRIBUCION Y AUXILIARES Son cajas que alojan los elementos de distribución y protección de los alimentadores y/o circuitos derivados de una instalación. Estos tableros serán ubicados de acuerdo a las necesidades de carga de cada instalación. Las dimensiones estarán en función de los alimentadores y/o circuitos que se alojan en ella. 3.3 DESCRIPCION DE LOS GRADOS DE PROTECCION PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE TABLEROS Los grados de protección de cubiertas de equipos y tableros respecto a la protección que ofrecen contra el ingreso de sólidos y contactos con partes vivas o en movimiento y el ingreso de líquidos, se indican en el Capítulo 17 para instalaciones normales y en el Capítulo 21 para instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión. 3.4 CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE BARRAS DE COBRE PARA SU UTILIZACION EN TABLEROS La capacidad de conducción de corriente para barras de cobre separación de las mismas y la ubicación de los aisladores de soporte, se muestra en las Tablas 3.1 y 3.2, Esquema 3.1, Gráficos 3.1 y Esquemas 2.10 a 2.15. UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 3/2 Instalaciones Eléctricas II Tabla 3.1 Capacidad de transporte de barras de cobre para su utilización en tableros Capacidad admisible para barras rectangulares de cobre, temperatura de barras 65º C Carga continua en A Valores estáticos Para una barra Corriente alterna 40 a 60 Hz Corriente continua Pintadas Desnudas Pintadas Desnudas Nº de pletinas Nº de pletinas Nº de pletinas Nº de pletinas x - ∪ -x ↑ P y - — -y ↑ P 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Ancho x espesor mm Sección mm 2 Peso kg/m ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ ∪ W x cm 3 J x cm 4 W y cm 3 J y cm 4 12 x 2 24 0.21 125 225 110 200 130 230 120 210 0.048 0.0288 0.008 0.0008 15 x 2 30 0.27 155 270 140 240 160 280 145 255 0.075 0.0562 0.010 0.0010 15 x 3 45 0.40 185 330 170 300 195 335 175 305 0.112 0.084 0.022 0.0030 20 x 2 40 0.36 205 350 185 315 210 370 190 330 0.133 0.133 0.0133 0.0013 20 x 3 60 0.53 245 425 220 380 250 435 225 395 0.200 0.200 0.030 0.0045 20 x 5 100 0.89 325 550 290 495 330 570 300 515 0.333 0.333 0.083 0.0208 25 x 3 75 0.67 300 510 270 460 300 530 275 485 0.312 0.390 0.037 0.005 25 x 5 125 1.11 385 670 350 600 400 680 360 620 0.521 0.651 0.104 0.026 30 x 3 90 0.80 350 600 315 540 360 630 325 570 0.450 0.675 0.045 0.007 30 x 5 150 1.34 450 780 400 700 475 800 425 725 0.750 1.125 0.125 0.031 40 x 3 120 1.07 460 780 420 710 470 820 425 740 0.800 1.600 0.060 0.009 40 x 5 200 1.78 600 1000 520 900 600 1030 550 935 1.333 2.666 0.166 0.042 40 x 10 400 3.56 835 1500 2060 2800 750 1350 1850 2500 870 1550 2180 800 1395 1950 2.666 5.333 0.666 0.333 50 x 5 250 2.23 700 1200 1750 2310 630 1100 1550 2100 740 1270 1870 660 1150 1700 2.080 5.200 0.208 0.052 50 x 10 500 4.45 1025 1800 2450 3330 920 1620 2200 3000 1070 1900 2700 1000 1700 2400 4.160 10.400 0.833 0.416 60 x 5 300 2.67 825 1400 1980 2650 750 1300 1800 2400 870 1500 2200 2700 780 1400 1900 2500 3.000 9.000 0.250 0.063 60 x 10 600 5.34 1200 2100 2800 3800 1100 1860 2500 3400 1250 2200 3100 3900 1100 2000 2800 3500 6.000 18.000 1.000 0.500 80 x 5 400 3.56 1060 1800 2450 3300 950 1650 2200 2900 1150 2000 2800 3500 1000 1800 2500 3200 5.333 21.330 0.333 0.0833 80 x 10 800 7.12 1540 2600 3450 4600 1400 2300 3100 4200 1650 2800 4000 5100 1450 2600 3600 4500 10.660 42.600 1.333 0.666 100 x 5 500 4.45 1310 2200 2950 3800 1200 2000 2600 3400 1400 2500 3400 4300 1250 2250 3000 3900 8.333 41.660 0.4166 0.104 100 x 10 1000 8.90 1880 3100 4000 5400 1700 2700 3600 4800 2000 3600 4900 6200 1700 3200 4400 5600 16.660 83.300 1.666 0.833 40 x 3 120 1.07 460 780 420 710 470 820 425 740 0.800 1.600 0.060 0.009 40 x 5 200 1.78 600 1000 520 900 600 1030 550 935 1.333 2.666 0.166 0.042 40 x 10 400 3.56 835 1500 2060 2800 750 1350 1850 2500 870 1550 2180 800 1395 1950 2.666 5.333 0.666 0.333 50 x 5 250 2.23 700 1200 1750 2310 630 1100 1550 2100 740 1270 1870 660 1150 1700 2.080 5.200 0.208 0.052 50 x 10 500 4.45 1025 1800 2450 3330 920 1620 2200 3000 1070 1900 2700 1000 1700 2400 4.160 10.400 0.833 0.416 60 x 5 300 2.67 825 1400 1980 2650 750 1300 1800 2400 870 1500 2200 2700 780 1400 1900 2500 3.000 9.000 0.250 0.063 60 x 10 600 5.34 1200 2100 2800 3800 1100 1860 2500 3400 1250 2200 3100 3900 1100 2000 2800 3500 6.000 18.000 1.000 0.500 80 x 5 400 3.56 1060 1800 2450 3300 950 1650 2200 2900 1150 2000 2800 3500 1000 1800 2500 3200 5.333 21.330 0.333 0.0833 80 x 10 800 7.12 1540 2600 3450 4600 1400 2300 3100 4200 1650 2800 4000 5100 1450 2600 3600 4500 10.660 42.600 1.333 0.666 100 x 5 500 4.45 1310 2200 2950 3800 1200 2000 2600 3400 1400 2500 3400 4300 1250 2250 3000 3900 8.333 41.660 0.4166 0.104 UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 3/3 Instalaciones Eléctricas II 100 x 10 1000 8.90 1880 3100 4000 5400 1700 2700 3600 4800 2000 3600 4900 6200 1700 3200 4400 5600 16.660 83.300 1.666 0.833 UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 3/4 Instalaciones Eléctricas II Tabla 3.2 Capacidad admisible para barras rectangulares de cobre, temperatura de barra de 65º C Factor para pletinas Nº de pletinas Altura de la pletina (mm) Espacio intermedio entre pletinas (mm) Pintadas Desnudas 1 50 a 200 5 a 10 0.90 0.85 2 50 a 200 5 a 10 0.85 0.80 50 a 80 5 a 10 0.85 0.80 3 100 a 120 5 a 10 0.80 0.75 160 5 a 10 0.75 0.70 4 200 5 a 10 0.70 0.65 Nota: 1) Los datos de la Tabla 3.1 se refieren a una temperatura ambiente de 35º C, a la que se añade un calentamiento medio de 30º C, lo que representa una temperatura de la barra de 65º C. 2) Para adaptación a otra temperatura ambiente o a otra temperatura de barras, los valores de la Tabla 3.1 deben multiplicarse por un factor K expresado en el Gráfico 3.1. 3) Para corrientes mayores a 10 kA, los valores de la Tabla 3.1 deben afectarse por un factor de 0.8 para disminuir las pérdidas por resistencia. 4) Para longitudes mayores a 3 metros, los valores de la Tabla 3.1 deben afectarse por un factor de 0.85. 5) Los datos de la Tabla 3.1 se refieren a las barras montadas en posición vertical. Si éstas barras se montan horizontalmente, para longitudes superiores a 2 metros deben multiplicarse los valores de la tabla por los factores expresados en la Tabla 3.2. Esquema 3.1 Separación entre barras de cobre Mínimo 50 mm. 5 a 10 5 a 10 BARRA BARRA P l e t i n a ARCV UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 3/5 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 3.1 Ajuste por temperatura ambiente y de barras T e m p e r a t u r a a m b i e n t e º C F a c t o r d e c o r r e c c i ó n ( K ) Temperatura de barras ºC 55 0.5 0.4 65 70 60 0.8 0.7 0.6 1.0 0.9 90 85 80 75 110 105 100 95 120 115 1.6 1.3 1.2 1.1 1.5 1.4 1.8 1.7 55 65 60 50 45 40 35 30 20 10 0 ARCV CONDUCTORES UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 4 CONDUCTORES 4.1 CONSIDERACIONES GENERALES El cable no es un elemento independiente, pero forman parte de un sistema eléctrico, a cuyas características debe adaptarse. La selección del cable involucra básicamente tres etapas: a) Definir, entre las posibles alternativas, aquellos que a principio se presentan como las más indicadas. b) Dimensionamiento del cable con respecto a cada alternativa escogida. c) El análisis de los resultados, para la definición final de mejor alternativa entre las consideradas. 4.2 DEFINICION DE LAS ALTERNATIVAS La definición de las alternativas a ser analizadas, debe ser hecha a partir de una serie de condiciones que son establecidas por el proyectista mediante consideraciones operacionales y económicas: 4.2.1 Tipo y proyecto del sistema El tipo de sistema (transmisión, distribución, iluminación pública, etc.) como su proyecto (radial, radial selectivo, reticulado, etc.), pueden ser determinantes en la elección del tipo de cable. 4.2.2 Tensión y potencia Los varios tipos de cables presentan fajas limitadas de tensión y potencia en las que puede operar. 4.2.3 Longitud del circuito Particularmente en baja tensión, la longitud del circuito debe ser considerada principalmente para que esté en el margen del valor aceptable de caída de tensión. 4.2.4 Tipo de carga Las cargas inductivas, capacitivas o puramente resistivas, pueden exigir cables con los detalles de construcción diferente. 4.2.5 Condiciones ambientales Los cables deben ser dotados de protección mecánicas, conveniente con las condiciones ambientales del lugar de instalación del circuito. 4.2.6 Trayecto Los eventuales desniveles o curvas a lo largo del trayecto del cable, son importantes en la opción de los materiales de aislamiento y protecciones. UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/2 Instalaciones Eléctricas II 4.2.7 Confiabilidad deseada El tipo de aislamiento deberá presentar confiabilidad compatible, con la deseada para los sistemas a corto, medio y largo plazo. 4.3 CONSIDERACIONES PARA EL DIMENSIONAMIENTO El dimensionamiento de cables referente a cada alternativa consiste en calcular la sección y el espesor aislante necesario. La sección depende del material conductor, de la corriente a transportar y del tipo de la instalación. El material dieléctrico, la sección del conductor y la tensión eficaz determina el espesor aislante. 4.4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS Esquema 4.1 Diagrama de flujo El análisis de los resultados, consiste en comparar el costo de cada alternativa en base de las restricciones del presupuesto del proyecto. En el caso de inviabilidad, será necesario redefinir las condiciones iniciales del proyecto implicando en escoger nuevas alternativas y reinicio del proceso. El diagrama de flujo para proceder ilustra el proceso iterativo de opción del cable (ver Esquema 4.1). 4.5 CONSTRUCCION Examinando a continuación los diversos componentes de los cables de energía en el mismo orden de fabricación, o sea, de conductor a capa externa. 4.5.1 Conductor Dos aspectos deben ser analizados: Materiales a ser utilizados y la forma geométrica del conductor. 4.5.1.1 Materiales Los materiales utilizados actualmente en la fabricación de conductores de cables eléctricos son de cobre y/o aluminio El cobre, que es un material tradicional, debe ser electrolítico, o sea refinado por electrólisis, de pureza mínima 99.9% (considerando la plata como cobre), recosido, de conductibilidad 100% IACS (International Annealed Copper Standard). Solamente en aplicaciones especiales, se pone necesaria la utilización de cobre duro y semiduro. Análisis económico de las alternativas Alternativa más económica Costo de la alternativa aceptable Cable definido Dimensionamiento Revisión de las condiciones iniciales NO FIN SI Altern. 1 INICIO Levantamiento de las condiciones iniciales Consideraciones técnicas de las alternativas de tipos de cables Altern. 2 UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/3 Instalaciones Eléctricas II El aluminio, normalmente se obtiene por laminación continua, viene siendo ampliamente empleado como conductor eléctrico, en virtud principalmente de la facilidad de trabajarlo, menor peso específico y conveniencia económica. El aluminio puro utilizado en conductores aislados, es normalmente de temperatura medio dura y de conductibilidad 61% IACS. Para una comparación entre ambos materiales, relacionaremos las secciones necesarias de cada una para el transporte de una misma corriente. Esta condición equivale aproximadamente a igualar las resistencias ohmicas, o sea: al al al cu cu cu S L R S L R ρ · · ρ · al cu cu al S S ρ · ρ Como la conductibilidad del aluminio es 61% de la del cobre, podemos escribir, en base a la relación al cu cu S S ρ = ρ al 64 . 1 61 100 S S cu al cu al · · ρ ρ · y concluir 28 . 1 64 . 1 cu al · · φ φ por otro lado 29 . 3 7 . 2 9 . 8 al cu · · γ γ que permite concluir 2 64 . 1 29 . 3 M M al cu ≅ · Donde: R = Resistencia ohmica del conductor (Ω/km) ρ = Resistividad del material conductor (Ω cm) S = Sección del conductor (mm 2 ) φ = Diámetro del conductor (mm 2 ) γ = Peso específico (kg/cm 3 ) M = Masa (kg) O sea, para el transporte, el aluminio pesará cerca de la mitad que del cobre para un mismo trabajo eléctrico y el conductor de aluminio tendrá un diámetro 28% mayor que el del cobre. La mayor limitación al uso de aluminio como conductor eléctrico viene siendo la fabricación de accesorios por la rápida oxidación del metal cuando en contacto con el aire y el deterioro de sus propiedades mecánicas como la resistencia a la abrasión (desgaste por fricción). Con el desarrollo de nuevas técnicas de trabajo y líneas de accesorios especiales estos problemas están hoy resueltos y los cables de aluminio han encontrado amplia aplicación. 4.5.1.2 Forma (Tipos de construcción) Varias alternativas de construcción de conductores de cobre o aluminio son posibles: UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/4 Instalaciones Eléctricas II a) Redondo sólido: Solución ideal desde el punto de vista económico; su limitación está en el aspecto dimensional y la flexibilidad, siendo utilizado, por tanto apenas en secciones menores (hasta 6 AWG = 4.11 mm). Su uso en el ámbito de cables de energía está limitado a hilos para construcciones, o en aplicaciones especiales. b) Redondo normal: (o conductores de formación concéntrica; o de formación regular) Ampliamente utilizados en cables de energía monopolares o multipolares, con cualquier tipo de aislamiento. Presenta mejor flexibilidad. Constituye de un hilo longitudinal, en torno del cual son colocadas, en forma de espiral una o más coronas de hilos del mismo diámetro del hilo central. Las formaciones normalizadas de las coronas son: 7 hilos 1 + 6 19 hilos 1 + 6 + 12 37 hilos 1 + 6 + 12 + 18 61 hilos 1 + 6 + 12 + 18 + 24 y así sucesivamente, observando que cada corona posee un número de hilos igual al número de hilos de la capa o corona inferior más seis. c) Redondo compacto: La construcción es semejante al tipo de corona redondo normal, se puede después del enrollado, aplicar un proceso de compactación a través del paso del conductor por un perfil que reduce su diámetro original con deformación de los hilos elementales. La ventaja se traduce en la reducción del diámetro externo, eliminación de los espacios vacíos en el interior del conductor y superficie externa más uniforme (menor área externa), y su desventaja que tiene menor flexibilidad. d) Sectorial compacto: Es fabricado análogamente al redondo compacto, siendo que la forma del perfil sectorial es obtenido a través del paso de un conductor redondo normal por juego de matrices, dimensionadas para atribuir al conductor el formato sectorial adecuado, con deformación de los hilos elementales. Utilizar los cables multipolares (tripolares y cuadripolares) trae la ventaja de reducción del diámetro externo del cable y consecuente economía de materiales de relleno y protección. e) Flexibles y extra flexibles: Utilizadas en cables alimentadores de máquinas móviles (excavadoras, dragas, puentes rodantes, etc.) o aparatos portátiles (máquinas de soldar, aparatos electrodomésticos, etc.). Se obtienen a través de encordonamiento de gran número de hilos de diámetro reducido. UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/5 Instalaciones Eléctricas II f) Conci: Es usado únicamente en cables OF. Se trata de un conductor anular cuyo núcleo es hueco, formando un canal para el aceite impregnante. Es formado por una o varías coronas anulares, que a su ves son formadas por sectores anulares (hilos Conci) encordonados helicoidalmente. Existen otros tipos de construcción, adoptadas para cables de uso específico, por ejemplo: Conductor segmentado (o conductor Millikan) es un conductor dividido en tres o cuatro sectores de círculo, separados entre sí, por una pared aislante relativamente delgada. Su principal aplicación se encuentra en cables monopolares de secciones superiores a 500 mm 2 , donde, por acción de corrientes elevadas, es sensible al efecto pelicular de las corrientes de Foucault. Conductor anular, es un conductor redondo, en forma de corona circular, formado por hilos encordonados al rededor de un núcleo central de cuerda textil. Es usado para secciones superiores a 1000 MCM (506 mm 2 ), en las cuales el efecto superficial es considerable (caso de cables para altas frecuencias requeridas). Son también usados en cables de alta tensión con sección de cobre muy pequeña, con el objetivo de aumentar el diámetro del conductor y reducir el gradiente de potencial en las proximidades del mismo. 4.6 BLINDAJE SOBRE EL CONDUCTOR (interna) Esquema 4.2 Vemos un conductor encordonado recubierto apenas por una capa aislante. Con ésta construcción simple el campo eléctrico debido a la energización, asume una forma distorsionada, acompañando las irregularidades de superficie del conductor, provocando concentración de esfuerzos eléctricos en determinados puntos. En estas condiciones, las solicitaciones eléctricas concentradas pueden exceder los límites permisibles por el aislamiento, ocasionando una depreciación en la vida del cable. Además de eso, en el caso de cables con aislamiento sólido, la existencia de aire entre el conductor y la aislación puede dar origen a ionización, con consecuencias dañinas para el material aislante. Esquema 4.3 Con la interposición de una capa semiconductora, el campo eléctrico se torna uniforme y los problemas son minimizados o totalmente eliminados. Para un perfecto desempeño de ésta función, el blindaje interno, constituida por una capa semiconductora, debe estar en íntimo contacto con la superficie interna del aislamiento. En el caso de cables secos (aislamiento extrujado) esto es alcanzado mediante extrucción simultánea de semiconductora y de capa aislante. En el caso del aislamiento estratificado, el blindaje está constituido por dos cintas de papel semiconductor aplicadas helicoidalmente. 4.7 AISLAMIENTO Tabla 4 3 Materiales de aislamiento PVC (cloruro de polivinilo) Termoplásticos PET (polietileno) XLPE (polietileno reticulado) Sólidos extrujados Termofijos EPR (goma etileno propileno) Papel impregnado con resina Los materiales normalmente utilizados como aislamiento de los cables de energía son: Estratificados Papel impregnado con aceite líquido sobre presión Conductor sin blindaje Conductor con blindaje Conductor sin blindaje Conductor con blindaje UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/6 Instalaciones Eléctricas II Nuestro objetivo aquí, es comparar las principales propiedades físicas y eléctricas de estos materiales. A lo largo del capítulo hablaremos frecuentemente del parámetro ”gradiente”. Juzgamos oportuno recordar el significado de tal parámetro: Llámese “gradiente de potencial” (o “fuerza eléctrica”), que se mide normalmente en kV/mm, a la relación entre: la diferencia de potencial, o tensión, aplicada a una capa elemental de dieléctrico y al espesor de esta capa. Se sabe que el gradiente no es uniforme en toda la espesura del dieléctrico, siendo más elevado en las proximidades del conductor y más bajo en la superficie externa del aislamiento. Se habla también de “gradiente medio” que se entiende como la relación entre la tensión de fase- tierra y la espesura total del aislante. La expresión matemática que expresa el gradiente máximo es: i e i ff d D log d E 502 . 0 G · (kV/mm) , i e i d D log d Eo 869 . 0 G · Donde: G = Gradiente máximo (kV/mm) E ff = Tensión fase-fase (kV) Eo = Tensión fase-tierra (kV) di = Diámetro antes del aislamiento (mm) De = Diámetro hasta el aislamiento (mm) Esquema 4.4 Hablamos también de “gradiente máximo” que corresponde al gradiente en la superficie de contacto entre el conductor y el aislamiento y de “gradiente mínimo” en correspondencia al contacto entre la superficie externa del aislamiento y tierra (o el blindaje externo que es aterrado). El gradiente de perforación del dieléctrico, o su rigidez dieléctrica, son los parámetros más importantes para escoger el material aislante. Es necesario resaltar, entretanto, que la rigidez varía de sección en sección a lo largo de la longitud de los cables, presentando una dispersión considerable en torno de un valor medio. Esta dispersión será aleatoria y proporcional al número de vacíos o impurezas localizadas en el seno del aislamiento, que se constituye en sedes de ionización. Por medio de pruebas de tensión, observamos que la dispersión de valores de rigidez es mucho menor en los dieléctricos estratificados que los dieléctricos sólidos. Esto se explica por el hecho que el método de aplicación del aislamiento estratificado e impregnación subsecuente, evita la presencia de vacíos localizados en el aislamiento, en cuanto que el proceso de preparación y aplicación de dieléctricos sólidos torna casi imposible garantizar totalmente la ausencia de estos vacíos. Entretanto, la dispersión de rigidez de los dieléctricos sólidos puede ser sensiblemente mejorada, mediante un rígido control de las materias primas, de un equipamiento adecuado y de impureza de los locales de preparación y aplicación de las masas aislantes. 4.7.1 Aislantes sólidos (extrujados) Los aislantes sólidos se dividen en 2 grandes familias: termoplásticos (pierden en cualidades con el aumento de temperatura) y termofijos (mantienen sus características con el aumento de temperatura). Conductor Aislamiento Potencial cero Potencial de fase kV/mm 3 2 1 0 4 UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/7 Instalaciones Eléctricas II Químicamente los termoplásticos son polímeros de cadena lineal y los termofijos son polímeros tridimensionales obtenidos por vulcanización. Para orientar a escala de aislamientos adecuado, damos a seguir comparaciones de las características más importantes de estos materiales: Tabla 4.4 Tabla 4.5 Constante de aislamiento Temperatura admisible de aislación Aislante Resistencia del conductor MΩ·km Temperatura ºC Aislante De operación en régimen continúo ºC De sobrecarga ºC De cortocircuito ºC PVC 370 20 PVC 70 100 150 PET 12000 20 PET 75 90 150 XLPE 4800 20 XLPE 90 130 250 EPR 4400 20 EPR 90 130 250 Es una propiedad física importante, pues se constituye en un factor limitante de capacidad de corriente (ampacidad) del cable. 4.7.1.2 Resistencia de ionización La resistencia de ionización, es medida por el tiempo necesario al aparecimiento de fisuras en las muestras del material aislante colocadas en célula especial de pruebas donde son sometidas a descargas parciales con ionizaciones intensas. PVC..........................................200 horas PET.............................................12 horas XLPE..........................................12 horas EPR...........................................160 horas 4.7.1.3 Rigidez dieléctrica La espesura del aislante puede ser calculada a partir del gradiente de proyecto del material, definido con cierto margen de seguridad a partir de su rigidez dieléctrica. Tabla 4.6 Rigidez dieléctrica Rigidez (kV/mm) Gradiente del proyecto (kV/mm) Aislante C.A Impulso C.A Impulso PVC 25 50 25 40 PET 40 40 25 40 XLPE -50 -65 4 40 EPR -50 -60 4 40 4.7.1.4 Pérdidas dieléctricas Las pérdidas que ocurren en el dieléctrico debido a la tensión aplicada pueden ser calculadas por la siguiente expresión: UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/8 Instalaciones Eléctricas II δ π · tg · E · C · f · 2 P 2 ó δ ε · tg · · K P Tabla 4.7 Aislante ε Tgδ ε tgδ PVC 5.0 0.06 0.30 PET 2.3 0.0002 0.00046 XLPE 2.3 0.0003 0.00069 Donde: P = Pérdidas en (W) f = Frecuencia en (Hz) E = Tensión de fase-tierra (V) C = Capacidad (F) tgδ = Factor de pérdidas ε = Constante dieléctrica EPR 2.6 0.007 0.0182 En la práctica, hasta 15 kV, el aislante seco más usado es PVC, a pesar de sus características eléctricas apenas regulares, porque es más económico y bastante durable (presenta excelente resistencia de ionización). El polietileno común, con excelente constante de aislamiento, alta rigidez dieléctrica y factor de pérdidas bajísimo, está limitado por su baja resistencia de ionización y sus pobres características físicas (es prácticamente fluido a 110 O C). El polietileno reticulado XLPE, obtenido por reticulación molecular del polietileno común, presenta las excelentes propiedades del polietileno común una alta temperatura admisible y buenas propiedades mecánicas, pero es poco flexible y tiene baja resistencia a la ionización, es utilizado hasta 850 kV con plena garantía de confiabilidad. Este aislante es el que tiene mayor desarrollo tecnológico. Estos conductores (de segunda generación) han superado el fenómeno nocivo de “treeing” (arborescencia que se forma en el material aislante provocando descargas parciales y consecuente deterioración del mismo). El EPR (goma etileno propileno) es un aislante de desarrollo más reciente y presenta; alta temperatura admisible, resistencia a ionización mucho mayor que el polietileno reticulado, gradiente del proyecto del mismo valor que éste y excelente flexibilidad. El EPR presenta baja dispersión de rigidez dieléctrica es prácticamente exento del fenómeno de “treeing”. El conjunto de estas características hace con que el EPR sea un buen aislante. 4.7.2 Aislantes estratificados El papel impregnado con masa, es tradicionalmente utilizado en cables de energía para baja y medía tensión. Este material viene siendo utilizado hace muchas décadas en todo el mundo, comprobando una vida útil excepcionalmente larga. La continua evolución tecnológica de papel impregnado ha mejorado aún más sus características, produciendo nuevas generaciones de cables de excelente cualidad, alta confiabilidad y que son, esencialmente, cables modernos. El papel impregnado con aceite, sobre presión es el único aislamiento actualmente disponible para utilización con plena confiabilidad en extra alta tensión aunque en muchos casos ha sido ya reemplazado por el polietileno reticulado XLPE. Los aislamientos estratificados, por su constitución característica, presentan una dispersión extremamente baja de su rigidez dieléctrica. Este hecho hace que el papel impregnado sea por excelencia el más confiable entre todos los materiales aislantes normalmente utilizados, o en otras palabras, el que presenta menores probabilidades de fallas. Para orientación del proyectista, presentamos a continuación las principales propiedades de estos materiales: UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/9 Instalaciones Eléctricas II Tabla 4.8 Temperatura admisible De operación en régimen continuo ºC De sobrecarga ºC De cortocircuito ºC 80 100 Papel impregnado con masa 95 115 200 Papel impregnado en aceite líquido 85 105 250 4.7.2.1 Resistencia de ionización Como los eventuales vacíos existentes en el seno de los aislantes estratificados no permanecen localizados, las condiciones reales de utilización del fenómeno de ionización prácticamente inexiste. 4.7.2.2 Rigidez dieléctrica La rigidez dieléctrica de los cables OF puede ser aumentada con el aumento de presión de aceite impregnante, conforme ilustra el Gráfico 4.1. Tabla 4.9 Rigidez dieléctrica Rigidez (kV/mm) Gradiente del proyecto (kV/mm) C.A Impulso C.A Impulso Papel impregnado con masa 30 75 4 40 50 120 10 90 Papel impregnado en aceite líquido 25 100 Grafico 4.1 Rigidez dieléctrica 0 10 20 30 40 5 0 10 15 kV/cm² kV/mm 90 50 60 80 70 100 UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/10 Instalaciones Eléctricas II 4.7.2.3 Pérdidas dieléctricas Análogamente los aislantes sólidos, las pérdidas dieléctricas pueden ser calculadas por la relación siguiente: δ ε · tg · · K P (watts) Tabla 4.10 Pérdidas dieléctricas ε tgδ ε tgδ Papel impregnado con masa 3.7 0.014 0.0518 3.3 0.0018 0.0059 Papel impregnado en aceite líquido 3.5 0.004 0.014 4.8 BLINDAJE SOBRE LOS AISLAMIENTOS (externa) Consiste en una capa de material semiconductor en la mayoría de los casos, también de una capa de material conductor aplicado sobre la superficie del aislamiento. Su principal finalidad es confinar el campo eléctrico dentro de los cables aislados. Como de puede ver en el Esquema 4.5-a, el cables sin blindaje, que denominamos “campo no radial” presenta distribución irregular del campo eléctrico, en cuanto al cable blindado, denominado “campo radial” (ver Esquema 4.5-b), el campo eléctrico se distribuye de forma equilibrada y radialmente en relación al conductor. La construcción de un campo radial es preferible, principalmente para tensiones más elevadas, puesto que garantiza solicitaciones eléctricas uniformes en cada capa aislante (conjunto de puntos de aislamiento equidistantes del conductor). Esquema 4.5 Blindaje sobre los aislamientos Blindaje interno Conductor (b) Cable con blindaje: CAMPO RADIAL Capa externa Aislante del conductor Relleno Blindaje externo Relleno Blindaje interno Conductor Aislante del conductor Capa externa Cinta aislante (a) Cable sin blindaje: CAMPO NO RADIAL ARCV De la misma forma que el blindaje interno, el externo debe ser construido de manera a eliminar cualquier posibilidad de vacíos entre ella y la superficie externa del aislamiento. Esto es obtenido usando las siguientes técnicas: 4.8.1 Cables secos a) Extrucción simultánea de la capa semiconductora y el aislamiento. b) Aplicación de capa continua de barniz semiconductor seguido de cinta textil semiconductora. UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/11 Instalaciones Eléctricas II En los cables secos, la capa conductora es constituida de cintas o hilos de cobre, y proporciona un camino de baja impedancia para la conducción de las corrientes inducidas en caso de cortocircuito. Cuando se desea una capacidad de conducción de corriente bien definida, la construcción más indicada es la de hilos, cuya resistencia ohmica es prácticamente constante a lo largo de la vida del cable, lo que no ocurre con las cintas, cuya resistencia ohmica depende esencialmente de la condición de contacto superficial en el trayecto mismo. Indicamos el blindaje de hilos como es más recomendable para cables de energía aislados con dieléctricos sólidos. Esquema 4.6-a Esquema 4.6-b Cinta de cobre Semiconductora extrujada Hilos de cobre Barniz semiconductor Cinta semiconductor 4.8.2 Cables en papel Aplicación de papel semiconductor. En estos cables en papel, el elemento de baja impedancia es constituido por la capa metálica (plomo o aluminio) que los recubre. 4.9 PROTECCIONES Se distinguen dos tipos: No metálicas y metálicas 4.9.1 Protecciones no metálicas Esquema 4.7 Los cables de energía son normalmente protegidos con una capa no metálica. Estas capas externas son normalmente hechas con PVC. Polietileno o Neoprene y su selección se basa en la resistencia a acciones de naturaleza mecánica o química. La mayoría de los casos, la capa de los cables con aislamiento seco y de PVC, son material más económico y con resistencia suficiente para el uso corriente. El polietileno (pigmentado con negro para tornarlo resistente a la luz solar) es utilizado para instalaciones en ambientes con alto contenido de ácidos, bases o solventes orgánicos. En cables de uso móvil, que requieren buena flexibilidad y grande resistencia a abrasión (desgaste por fricción) la capa usual es el neoprene. Los cables aislados en papel, requieren una capa metálica de tipo contínuo para asegurar la estanqueidad del núcleo. Se cubre tradicionalmente con una capa de plomo y más recientemente el aluminio. Estos materiales son protegidos contra corrosión por una cobertura no metálica (PVC o Polietileno). No metálica (PVC) UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/12 Instalaciones Eléctricas II Tabla 4.11 Características mecánicas Aislante Carga de ruptura (kg/mm 2 ) Elongamiento a la ruptura % Resistencia a la abrasión Resistencia a golpes Flexibilidad PVC 1.41 150 Bien Bien Bien PET 0.98 350 Bien Bien Regular XLPE 1.26 250 Excelente Excelente Pasable NEOPRENE 0.49 250 Excelente Excelente Excelente Tabla 4.12 Resistencia a los agentes químicos Ácidos Orgánicos Aislante Sulfúrico 3 – 30 % Nítrico 10% Clorhídrico 10 % Tetracloreto de carbono Oleos Gasolina PVC Regular Regular Regular Bien Regular Bien PET Excelente Bien Excelente Bien Bien Bien XLPE Excelente Bien Excelente Bien Bien Bien NEOPRENE Excelente Regular Mediocre Mediocre Bien Regular 4.9 2 Protecciones metálicas Las protecciones metálicas adicionales son empleadas en las instalaciones sujetas a daños mecánicos. Los tipos más usados son: Esquema 4.8-a Armazón de cintas planas de acero, aplicadas helicoidalmente (ver Esquema 4.8-a). Esquema 4.8-b Armazón de cintas de acero o aluminio, aplicada transversalmente, corrugada e intertrabada (interlocked). El tipo más moderno, que además de garantizar mayor resistencia a los esfuerzos radiales que el tipo tradicional a cintas planas, confiere una buena flexibilidad al cable, permitiendo inclusive dispensar el uso de conductores flexibles (ver Esquema 4.8-b). Esquema 4.8-c Armazón de cinta de acero impregnadas, en casos en que se desea atribuir al cable resistencia a los esfuerzos de tracción (cables submarinos, por ejemplo) Ver Esquema 4.8-c. Cintas armaflex Hilos ARCV Cintas planas UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/13 Instalaciones Eléctricas II 4.10 DIMENSIONAMIENTO DE LOS AISLAMIENTOS Conforme referido anteriormente, el dimensionamiento consiste en el cálculo de la sección y de la espesura del aislante necesario. 4.10.1 Cálculo de la sección Hecho por un proceso iterativo, ya que no se dispone de instrumentos teóricos para el cálculo directo de secciones, y solo para verificación de capacidad de corriente de un cable de construcción definida. El dimensionamiento por tanto se inicia para una sección estimada. 4.10.2 Espesura del aislante Es determinada, a partir de sección del conductor, de gradiente de proyecto (característico del material aislante) y de tensión efectiva del sistema. 4.10.3 Estimación de la sección Para esta estimación, el proyectista dispone, además de su experiencia acumulada, de tablas y gráficos de capacidad de corriente para los productos más comunes en instalaciones usuales. Damos a continuación, a título de orientación, un gráfico de valores de capacidad de corriente en función de la sección del conductor, para cables aislados en goma etileno propileno (EPR) (ver Gráfico 4.2). Gráfico 4.2 Estimación de la sección S E C C I O N D E L C O N D U C T O R ( m m ² ) 200 100 10 30 20 40 50 100 500 1000 Cable EPROTENAX - 15 kV campo de la instalación CORRIENTE (A) 500 200 1000 CORRIENTE x SECCION UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4/14 Instalaciones Eléctricas II Esquema 4.9 Conductores con alma de acero ACSR 18 Al/19 Acer 18 Al/1 Acer 24 Al/7 Acer 45 Al/7 Acer 30 Al/16 Acer 34 Al/19 Acer 8 Al/1 Acer 12 Al/7 Acer 8 Al/7 Acer 42 Al/7 Acer 16 Al/19 Acer 30 Al/7 Acer 54 Al/7 Acer 42 Al/19 Acer 21 Al/37 Acer 26 Al/7 Acer 26 Al/19 Acer ICOPAC 6 Al/1 Acer 6 Al/7 Acer 3 Al/4 Acer 4 Al/3 Acer 54 Al/19 Acer 6 Al/1 Acer 7 Al/1 Acer ALIMENTADORES PRINCIPALES UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 5 ALIMENTADORES PRINCIPALES 5.1 DEFINICION Un alimentador principal, es aquel que transporta energía eléctrica desde las cajas de medición, hasta los tableros de distribución de los circuitos derivados. También se denominan alimentadores de energía eléctrica, a los conductores que conectan tableros principales con tableros secundarios. 5.2 CALCULO DE ALIMENTADORES PARA ABASTECER CARGAS DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES Consiste en la selección del material conductor y el aislante, así como a la determinación de la corriente (carga) que transportará el conductor alimentador y a la caída de tensión permisible en el mismo. El dimensionamiento de los conductores, se efectúa de acuerdo a la tensión nominal y a los siguientes criterios: a) Capacidad térmica de conducción b) Máxima caída de tensión permitida c) Máxima corriente de cortocircuito ♦ Tensión nominal Es la que define el aislamiento. Se deberá cumplir en todo momento que su tensión nominal sea superior, o a lo sumo igual, a la tensión de servicio existente en la instalación (U n ≥ U S ). Los conductores para las instalaciones eléctricas de baja tensión son diseñados para tensiones de servicio de 1.1 kV. En caso de tener que constatar el estado de elementos existentes, el nivel de aislamiento a alcanzar no deberá ser inferior a los 1000 Ω por cada Voltio de tensión aplicada por el instrumento de medición. ♦ Cálculo térmico Será el que determine en principio la sección del conductor. El valor eficaz de la intensidad de la corriente nominal del circuito no tendrá que ocasionar un incremento de temperatura superior a la especificada para cada tipo de cable Para instalaciones con transformador propio, debe considerarse necesariamente la máxima corriente de cortocircuito. - Para longitudes menores a 40 mts., el cálculo se realiza iniciándose por: a) Capacidad térmica, y luego se verifica dé acuerdo con los criterios b) Caída de tensión y c) Máxima corriente de cortocircuito - Para longitudes mayores a 40 mts., es mejor iniciar él cálculo con el criterio b) Máxima caída de tensión y luego verificar de acuerdo con los criterios a) Capacidad térmica de conducción y c) Máxima corriente de cortocircuito. Prevalece como sección definitiva seleccionada, el mayor valor resultante de uno de los criterios. 5.2.1 Capacidad térmica de conducción La magnitud de la carga que transporte un conductor alimentador, estará en función de: UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/2 Instalaciones Eléctricas II - Las demandas máximas previstas, - Los factores de demanda, - De la diversidad si corresponde, - y de los diferentes tipos de instalación ya mencionadas en el capítulo 1 Las fórmulas a utilizarse para tal fin, serán las siguientes: Alimentadores monofásicos de 2 conductores: ϕ · Cos · V P I Alimentadores trifásicos de 3 conductores: ϕ · Cos · V · 3 P I Donde: P = Demanda máxima en (W) V = Tensión de alimentación en (V) Cos ϕ = Factor de potencia considerado I = intensidad de corriente en (A) Con este valor de la intensidad de corriente, calculada para la selección del conductor ajustado por los factores de corrección: - Temperatura ambiente - Por la manera de instalación de los conductores y el número de conductores agrupados - Por el tipo de aislante y temperatura máxima admitida por el aislante. Se elegirán inicialmente los conductores del alimentador, en base a las Tablas 5.1 a 5.13. El tamaño mínimo del conductor, así determinado no toma en cuenta la caída de tensión admisible por lo que deberá comprobarse la caída de tensión y la máxima corriente de cortocircuito que soporta. 5.2.2 Máxima caída de tensión permitida La verificación de la caída de tensión, considera la diferencia de tensión entre los extremos del conductor, calculada en base a la corriente absorbida por todos los elementos conectados al mismo y susceptibles de funcionar simultáneamente. En toda la longitud de los conductores alimentadores de energía eléctrica para cargas (circuitos) de iluminación, tomacorrientes y fuerza, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 5%: 2% para alimentadores 3% para circuitos derivados Si en algún caso, no se requiere alimentadores, la caída de tensión de los circuitos derivados pueden tomarse como el 5 % del total de la caída de tensión. Las caídas de tensión en conductores que alimentan cargas eléctricas, pueden ser obtenidas usando las siguientes expresiones: La nomenclatura a utilizarse es: W = potencia en vatios I = Corriente en amperios por conductor Vn = Tensión nominal de línea (entre fases) Vf = Tensión entre fase y neutro Cos ϕ = Factor de potencia r = Resistencia del conductor en ohmios / metro R = Resistencia del conductor en ohmios UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/3 Instalaciones Eléctricas II x = Reactancia del conductor en ohmios / metro X = Reactancia del conductor en ohmios ρ = Resistividad ohmios mm 2 /m L = Longitud del conductor en metros S = Sección del conductor en mm 2 ∆Vn = Caída de tensión entre fases en voltios ∆Vf = Caída de tensión de fase a neutro en voltios ∆V% = Caída de tensión en porcentaje a) Considerando solamente la resistencia - Para alimentador monofásico de 2 hilos. • La caída de tensión por resistencia en ida y vuelta es: I · R · 2 Vf · ∆ (V) • La caída de tensión porcentual será: 100 Vf I · R · 2 % V × · ∆ El valor de R (ohmio/metro) para los conductores de cobre está en las Tablas 5.14, 5.15 y 5.16 en función del tipo de aislamiento y la sección de los mismos. Sin embargo, si no se conoce el valor de la resistencia se procede de la siguiente manera: La resistencia del conductor es: S L · R ρ · (Ω) De donde: S I · L · · 2 Vf ρ · ∆ (V) 100 Vf · S I · L · · 2 % V × ρ · ∆ (V) El valor de ρ se puede considerar para el: Cobre ρ Cu = 57 1 Ω mm 2 /m Aluminio ρ Al = 36 1 Ω mm 2 /m - Para alimentador trifásico de 3 hilos. • La caída de tensión entre fases será: ∆Vn = √3·R·I UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/4 Instalaciones Eléctricas II ∆Vn = S I · L · · 3 ρ (V) • La caída de tensión porcentual será: 100 x V V % V n n ∆ · ∆ 100 x V I · R · 3 % V n · ∆ 100 x V · S I · L · · 3 % V n ρ · ∆ (V) - Para alimentadores trifásicos de 4 hilos. • La caída de tensión entre fases será: ∆Vn = √3·R·I (V) ∆Vn = S I . L . . 3 ρ (V) • La caída de tensión porcentual será: 100 x V V % V n n ∆ · ∆ (V) 100 x V I . R . 3 % V n · ∆ (V) 100 x V . S I . L . . 3 % V n ρ · ∆ (V) • La caída de tensión respecto al neutro será: ∆Vf = R·I (V) ∆Vf = S I · L · ρ (V) • La caída de tensión porcentual: 100 x Vf I · R % V · ∆ (V) 100 x Vf · S I · L · % V ρ · ∆ (V) b) Considerando resistencia y reactancia - Para alimentadores monofásicos de 2 conductores: UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/5 Instalaciones Eléctricas II ( ) n V 100 Sen · X Cos · R · I · L · 2 % V × ϕ + ϕ · ∆ (V) - Para alimentadores trifásicos de 3 conductores: ( ) n V 100 Sen · X Cos · R · I · L · 3 % V × ϕ + ϕ · ∆ (V) en casos en los cuales se alimentan cargas de factor de potencia próximos a la unidad, el término X·Sen ϕ puede ser omitido. c) Mediante la utilización de tablas Las caídas de tensión podrán determinarse, también a partir de la utilización de Tablas 5.17 y 5.18 5.2.3 Máxima corriente de cortocircuito Se realiza para determinar la máxima solicitación térmica a que se ve expuesto un conductor durante la evolución de corriente de breve duración o cortocircuitos. Existirá, entonces, una sección mínima S que será función del valor de la potencia de cortocircuito en el punto de alimentación, el tipo de conductor evaluado y su protección automática asociada. En esta verificación se deberá cumplir con: S ≤ Sc siendo Sc la sección calculada térmicamente y verificada por caída de tensión. El cálculo de esta sección mínima está dado por: K t · I S CC ≥ Siendo: S = Sección mínima del conductor en mm 2 que soporta el cortocircuito. I CC = Valor eficaz de la corriente de cortocircuito en Amperes. t = Tiempo de actuación de la protección o tiempo de eliminación de defecto en segundos. K = Constante propio del conductor, que contempla las temperaturas máximas del servicio y la alcanzada al finalizar el cortocircuito previstas por las normas: K = 114 conductores de cobre aislados en PVC. K = 74 conductores de aluminio aislados en PVC. K = 142 conductores de cobre tipo XLPE y EPR. K = 93 conductores de aluminio tipo XLPE y EPR. Si la S que verifica el cortocircuito es menor que la Sc, se adopta esta última. En caso contrario, se deberá incrementar la sección del cable y volver a realizar la verificación hasta que se compruebe S ≤ Sc. Otra posibilidad, ventajosa en muchos casos, es poner en valor el tiempo de disparo de los relés de cortocircuito de los interruptores automáticos. También se puede calcular la máxima corriente de cortocircuito que soporta un conductor, con la siguiente relación: UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/6 Instalaciones Eléctricas II 2 / 1 CC Ti 234 Tf 234 log t S · 34 . 0 I 1 ] 1 ¸ , _ ¸ ¸ + + · (A) Donde: S = Sección del conductor en (mm 2 ) t = Tiempo de actuación de la protección o tiempo de eliminación de defecto en segundos. Tf = Temperatura máxima admisible del conductor en régimen de cortocircuito (ºC) Ti = Temperatura máxima admisible del conductor en régimen normal de operación (ºC) Icc = Máxima corriente de cortocircuito, en (kA) La Tabla 5.19 muestra los valores normalizados de Tf y Tf 5.3 CALCULO DE CONDUCTORES ALIMENTADORES PARA ABASTECER CARGAS DE FUERZA O DE MOTORES Consiste en un procedimiento similar al expuesto para el diseño de los alimentadores de cargas de iluminación y tomacorriente, que difiere de éste básicamente en la forma utilizada para determinar la carga y en el porcentaje de caída de tensión permisible. 5.3.1 Capacidad térmica de conducción Los conductores del alimentador de varios motores, deberán tener una capacidad de corriente no inferior al 125% de la corriente a plena carga del motor más grande, más la suma de las corrientes a plena carga de los demás motores suplidos por el alimentador. Dependiendo del tipo industrial se aceptarán factores de demanda. Si los conductores alimentadores de varios motores, suministran energía a cargas combinadas de motores e iluminación, o bien a cargas de motores y tomacorrientes, la capacidad total del alimentador debe incluir la suma de ambas cargas calculadas cada una, de acuerdo a su procedimiento correspondiente indicado en los incisos anteriores. 5.3.2 Caída de tensión permisible En toda la longitud de los conductores alimentadores de energía para cargas de fuerza, o de motores, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 5%: 2% para alimentadores 3% para circuitos derivados UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/7 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.1 Tabla comparativa escala AWG / CM x serie métrica IEC AWG/CM AWG/CM Nº (mm 2 ) IEC (mm 2 ) Nº (mm 2 ) IEC (mm 2 ) 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 10 11 0.0050 0.0062 0.0082 0.010 0.013 0.016 0.020 0.025 0.032 0.040 0.051 0.065 0.080 0.102 0.128 0.163 0.20 0.26 0.32 0.41 0.52 0.65 0.82 1.04 1.31 1.65 2.09 2.63 3.30 4.15 5.27 0.0072 0.012 0.018 0.029 0.046 0.073 0.12 0.18 0.3 0.5 0.75 1 1.5 2.5 4 6 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250000 300000 350000 400000 500000 600000 700000 750000 800000 900000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 2500000 6.65 8.35 10.52 13.27 16.77 21 27 34 42 53 67 85 107 127 152 177.3 202.7 253.4 304.0 354.7 380.0 405.4 455.0 505.7 633.4 760.1 886.7 1013.0 1266.2 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 Nota: Muestra la comparación, entre las secciones normalizadas de la Norma Americana AWG y la Norma internacional IEC. UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/8 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.2 Formas de montar (o instalar) 1.- Conductores aislados dentro de tubos protectores en montaje superficial. 3.- Conductores aislados dentro de tubos protectores en canaleta (abierta o ventilada). 2.- Conductores aislados dentro de tubos protectores embutidos en pared o pisos. ESQUEMA 4.- Conductores uni o multipolares en conductos. 6.- Conductores aislados en molduras o rodones. 7.- Conductores uni o multipolares en espacios de construcción o fosos (Shaft). 5.- Conductores aislados en canaletas (abiertas o cerradas). DESCRIPCION 8.- Conductores uni o multipolares fijados en paredes. 10.- Conductores uni o multipolares en bandejas. 9.- Conductores uni o multipolares en canaleta (abierta ó ventilada). ESQUEMA 11.- Conductores uni o multipolares suspendidos en cable mensajero. 12.- Conductores aislados instalados sobre aisladores. 13.- Conductores aislados en líneas aéreas. DESCRIPCION ARCV UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/9 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.3-a Capacidad de conducción de corriente para conductores aislados con PVC 70º C a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.2 Capacidad de conducción de corriente en (A) Conductores de cobre Sección nominal (mm 2 ) 2 Cond. agrupados 3 Cond. agrupados 1.0 13.5 12 1.5 17.5 15.5 2.5 24 21 4 32 28 6 41 36 10 57 50 16 76 68 25 101 89 35 125 111 50 151 134 70 192 171 95 232 207 120 269 239 150 309 272 185 353 310 240 415 364 300 473 419 400 566 502 500 651 578 Tabla 5.3-b Capacidad de conducción de corriente para conductores aislados con PVC 70º C a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5.2 Capacidad de conducción de corriente en (A) Conductores de cobre Sección nominal (mm 2 ) 2 Cond. Agrupados 3 Cond. agrupados 1.0 15 13.5 1.5 19.5 17.5 2.5 26 24 4 35 32 6 46 41 10 63 57 16 85 76 25 112 101 35 138 125 50 168 151 70 213 192 95 258 232 120 299 269 150 344 309 185 392 353 240 461 415 300 526 473 400 631 566 500 725 651 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/10 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.4-a Capacidad de conducción de corriente para conductores aislados con goma etileno propileno (EPR) o polietileno reticulado (XLPE) a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.2 Capacidad de conducción de corriente en (A) Conductores de cobre Sección nominal (mm 2 ) 2 Cond. agrupados 3 Cond. agrupados 1.0 18 16 1.5 23 20 2.5 31 27 4 42 36 6 54 48 10 74 66 16 100 88 25 132 116 35 163 144 50 198 175 70 252 222 95 305 268 120 353 311 150 400 353 185 456 402 240 536 474 300 617 545 400 738 652 500 848 750 Tabla 5.4-b Capacidad de conducción de corriente para conductores aislados con goma etileno propileno (EPR) o polietileno reticulado (XLPE) a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5.2 Capacidad de conducción de corriente en (A) Conductores de cobre Sección nominal (mm 2 ) 2 Cond. agrupados 3 Cond. Agrupados 1.0 20 18 1.5 25 23 2.5 34 31 4 47 42 6 60 54 10 83 74 16 111 100 25 148 132 35 182 163 50 220 198 70 281 252 95 340 305 120 394 353 150 452 406 185 516 462 240 607 543 300 694 620 400 831 742 500 955 852 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/11 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.5 Factores de corrección por agrupamiento, de más de 3 conductores aislados no multipolares, o de más de un cable multipolar estos factores de corrección se aplicarán a las capacidades de conducción de corriente de Tablas 5.3-a-b y 5.4-a-b Capa única sin espaciamiento entre conductores Varias capas sin espaciamiento entre conductores de una misma capa, o entre capas, o cualquier otro agrupamiento en varios planos Tipo de conductor y condiciones de instalación Número de conductores agrupados Número de conductores agrupados 4 6 9 12 12 4 6 8 10 12 16 20 24 28 32 36 40 Cond. aislados no multip. y dentro de tubos protectores, ductos o canaletas. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5.3-a ó 5.4-a. Cond. aislados no multip. sobre bandejas o....... - Disposición horizontal. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5.3-b ó 5.4-b. - Disposición vertical. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5.3-b ó 5.4-b. 0.82 0.80 0.76 0.72 0.70 0.66 0.67 0.63 0.65 0.60 0.80 0.69 0.62 0.59 0.55 0.51 0.48 0.43 0.41 0.39 0.38 0.36 Número de conductores agrupados Número de conductores agrupados 2 3 4 6 9 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 Cond. multip. en tubos protectores o canaletas. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5.3-a ó 5.4-a para 2 ó 3 cond. agrupados conforme al caso Cond. multip. fijados a paredes sobre bandejas o....... - Disposición horizontal. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5.3-b ó 5.4-b para 2 ó 3 cond. agrupados conforme al caso. - Disposición vertical. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5.3-b ó 5.4-b para 2 ó 3 cond. agrupados conforme al caso. 0.85 0.80 0.78 0.73 0.75 0.70 0.72 0.68 0.70 0.66 0.80 0.70 0.65 0.60 0.57 0.52 0.48 0.45 0.43 0.41 0.39 0.38 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/12 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.6 Factores de corrección por temperatura ambiente diferentes de 30º C a ser aplicadas a las capacidades de conducción de corriente de Tabla 5.3-a, 5.3-b, 5.4-a y 5.4-b Tipo de aislamiento Temperatura ambiente en ºC PVC / 70 ºC EPR O XLPE 10 1.22 1.15 15 1.17 1.12 20 1.12 1.08 25 1.07 1.04 35 0.93 0.98 40 0.87 0.96 45 0.79 0.94 50 0.71 0.92 55 0.61 0.87 60 0.50 0.84 65 0.82 70 0.80 75 0.72 80 0.61 Tabla 5.7 Capacidad de conducción de corriente de conductores directamente enterrados Capacidad de conducción de corriente (A) Tipo de instalación Sección (mm 2 ) A B C D E F G 1.5 24 28 30 30 35 2.5 32 37 42 41 154 48 4 41 48 53 53 186 61 6 52 60 67 67 223 77 10 71 82 92 91 275 105 16 90 104 115 115 330 133 25 114 132 133 147 146 378 168 35 138 159 161 177 176 421 203 50 166 191 193 212 212 475 244 70 204 236 238 262 261 550 302 95 245 283 286 314 313 624 361 120 280 323 327 359 358 718 413 150 313 362 365 401 400 811 462 185 353 408 412 452 451 915 520 240 409 472 477 524 522 1030 602 300 540 1160 400 622 500 703 630 795 800 895 1000 1005 Nota: Los tipos de instalaciones de A a G corresponden a: - Tipo A.- Cables de 4 conductores aislados en PVC / 70 ºC - Tipo B.- Cables de 4 conductores aislados en XLPE o EPR - Tipo C.- 3 cables unipolares aislados en PVC / 70 ºC dispuestos en triángulo - Tipo D.- Cables de 3 conductores aislados en XLPE o EPR - Tipo E.- Cables de 2 conductores aislados en PVC / 70 ºC - Tipo F.- 3 cables unipolares aislados en XLPE o EPR dispuestos en triángulo - Tipo G.- Cables de 2 conductores aislados en XLPE UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/13 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.8 Factores de corrección para los conductores enterrados en función de la resistividad térmica del suelo Resistividad térmica de terreno ºC cm/ vatio Factor de corrección Naturaleza del terreno 40 1.25 Terreno anegado 50 1.21 Terreno muy húmedo 70 1.13 Terreno húmedo 85 1.05 Terreno normal 100 1.00 Terreno seco 120 0.94 150 0.86 Terreno muy seco 200 0.76 250 0.70 300 0.65 Tabla 5.9 Factores de corrección por agrupamiento para tubos protectores al aire libre en función de su disposición (f a ) Número de tubos protectores dispuestos horizontalmente (A) Número de tubos protectores dispuestos verticalmente (B) 1 2 3 4 5 6 1 1.00 0.94 0.91 0.88 0.87 0.86 2 0.92 0.87 0.84 0.81 0.80 0.79 3 0.85 0.81 0.78 0.76 0.75 0.74 4 0.82 0.78 0.74 0.73 0.72 0.72 5 0.80 0.76 0.72 0.71 0.70 0.70 6 0.79 0.75 0.71 0.70 0.69 0.68 Tabla 5.10 Factores de corrección por agrupamiento para tubos protectores enterrados o embutidos en función de su disposición (f a ) Número de tubos protectores dispuestos horizontalmente (A) Número de tubos protectores dispuestos verticalmente (B) 1 2 3 4 5 6 1 1.00 0.87 0.77 0.72 0.68 0.65 2 0.85 0.71 0.62 0.57 0.53 0.50 3 0.77 0.62 0.53 0.48 0.45 0.42 4 0.72 0.57 0.48 0.44 0.40 0.38 5 0.68 0.53 0.45 0.40 0.37 0.35 6 0.65 0.50 0.42 0.38 0.35 0.32 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/14 Instalaciones Eléctricas II Esquema 5.1 Disposición de tubos protectores B A A – Número de tubos protectores dispuestos horizontalmente B – Número de tubos protectores dispuestos verticalmente Tabla 5.11-a Capacidad de conducción de corrientes de conductores aislados con PVC / 60º C a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.2 Sección nominal (mm 2 ) Referencia AWG o MCM Cobre hasta 3 conductores instalados (A) 2.1 14 15 3.3 12 20 5.3 10 30 8.4 8 40 13 6 55 21 4 70 27 3 80 34 2 95 42 1 110 53 1/0 125 67 2/0 145 85 3/0 165 107 4/0 195 127 250 215 152 300 240 177 350 260 203 400 280 253 500 320 304 600 355 355 700 385 380 750 400 405 800 410 456 900 435 507 1000 455 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/15 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.11-b Capacidad de conducción de corrientes de conductores aislados con PVC / 60º C a temperatura ambiente de 30º C para formas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5.2 Sección nominal (mm 2 ) Referencia AWG o MCM Cobre hasta 3 conductores instalados (A) 2.1 14 20 3.3 12 25 5.3 10 40 8.4 8 55 13 6 80 21 4 105 27 3 120 34 2 140 42 1 165 53 1/0 195 67 2/0 225 85 3/0 260 107 4/0 300 127 250 340 152 300 375 177 350 420 203 400 455 253 500 515 304 600 575 355 700 630 380 750 655 405 800 680 456 900 730 507 1000 780 Tabla 5.12 Factores de corrección por temperatura ambiente diferentes de 30º a ser aplicados a capacidades de conducción de corriente de las Tablas 5.11-a y 5.11-b Temperatura ambiente º C factor de corrección 40 0.82 50 0.58 Tabla 5.13 Factores de corrección a aplicar a los valores de la Tabla 5.11-a cuando hubiera agrupamientos de más de 3 conductores sin espaciamiento, o más de 3 conductores instalados en cable multipolar Número de conductores instalados Factor de corrección 4 a 6 0.80 7 a 24 0.70 25 a 42 0.60 mas de 42 0.50 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/16 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.14 Resistencias y reactancias de cables de cobre aislados con goma etileno propileno (EPR) de 0.6 / 1 kV Configuración Cable de 1 conductor Cable de 3 conductores Sección (mm2) RCA (90 ºC) (Ω/ km) XL (Ω/km) RCA (90 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) RCA (90 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) 1.5 15.6 0.240 15.6 0.170 15.6 0.139 2.5 9.64 0.226 9.64 0.156 9.64 0.128 4 5.99 0.218 5.99 0.148 5.99 0.120 6 3.97 0.211 3.97 0.142 3.97 0.116 10 2.35 0.201 2.35 0.132 2.35 0.109 16 1.84 0.192 1.84 0.123 1.48 0.103 25 0.936 0.189 0.936 0.120 0.936 0.100 35 0.675 0.184 0.675 0.114 0.676 0.0986 50 0.499 0.180 0.500 0.110 0.500 0.0951 70 0.344 0.174 0.345 0.105 0.345 0.0918 95 0.250 0.173 0.250 0.104 0.251 0.0914 120 0.197 0.170 0.198 0.100 0.198 0.0887 150 0.162 0.169 0.163 0.0992 0.164 0.0879 185 0.129 0.168 0.131 0.0981 0.132 0.0878 240 0.0988 0.167 0.101 0.0973 0.102 0.0875 300 0.0794 0.166 0.0822 0.0965 0.0832 0.0872 400 0.0631 0.165 0.0666 0.0955 0.0678 0.0866 500 0.0503. 0.164 0.0546 0.0942 Tabla 5.15 Resistencias y reactancias de cables de cobre aislados con polietileno reticulado (XLPE) de 0.6 / 1 kV Configuración Cable de 1 conductor Cable de 3 conductores Sección (mm 2 ) RCA (90 ºC) (Ω/ km) XL (Ω/km) RCA (90 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) RCA (90 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) 1.5 15.40 0.240 15.40 0.170 15.40 0.139 2.5 9.45 0.226 9.45 0.156 9.45 0.128 4 5.88 0.218 5.88 0.148 5.88 0.120 6 3.93 0.211 3.93 0.142 3.93 0.116 10 2.33 0.201 2.33 0.132 2.33 0.109 16 1.47 0.192 1.47 0.123 1.47 0.103 25 0.927 0.189 0.927 0.120 0.927 0.100 35 0.668 0.184 0.668 0.114 0.669 0.0986 50 0.493 0.180 0.494 0.110 0.494 0.0957 70 0.342 0.174 0.343 0.106 0.343 0.0918 95 0.247 0.173 0.247 0.104 0.248 0.0914 120 0.196 0.170 0.197 0.100 0.197 0.0887 150 0.159 0.169 0.160 0.0992 0.161 0.0881 185 0.127 0.168 0.129 0.0981 0.130 0.0878 240 0.0977 0.167 0.100 0.0973 0.101 0.0875 300 0.0786 0.166 0.0814 0.0965 0.0834 0.0872 400 0.0625 0.165 0.0660 0.0955 0.0671 0.0866 500 0.0499 0.164 0.0542 0.0942 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/17 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.16 Resistencias y reactancias de cables de cobre aislados con cloruro de polivinilo (PVC) de 0.6 / 1 kV Configuración Cable de 1 conductor Cable de 3 conductores Sección (mm 2 ) RCA (70 ºC) (Ω/ km) XL (Ω/km) RCA (70 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) RCA (70 ºC) (Ω/km) XL (Ω/km) 1.5 14.5 0.234 14.5 0.164 14.5 0.130 2.5 8.87 0.220 8.87 0.151 8.87 0.121 4 5.52 0.218 5.52 0.148 5.52 0.120 6 3.69 0.211 3.69 0.142 3.69 0.116 10 2.19 0.201 2.19 0.132 2.19 0.109 16 1.38 0.192 1.38 0.123 1.38 0.103 25 0.870 0.189 0.870 0.120 0.870 0.102 35 0.627 0.184 0.627 0.114 0.628 0.0986 50 0.463 0.180 0.464 0.110 0.464 0.0951 70 0.321 0.174 0.322 0.105 0.322 0.0918 95 0.232 0.173 0.233 0.104 0.233 0.0914 120 0.184 0.170 0.185 0.101 0.186 0.0889 150 0.149 0.169 0.150 0.100 0.151 0.0888 185 0.120 0.168 0.122 0.0992 0.123 0.0887 240 0.0919 0.167 0.0943 0.0973 0.0952 0.0875 300 0.0741 0.166 0.0770 0.0965 0.0781 0.0872 400 0.0589 0.165 0.0629 0.0955 0.0638 0.0866 500 0.0472 0.164 0.0517 0.0942 Tabla 5.17 Caída de tensión en V/A·km para conductores de cobre aislados [ ] [ ] [ ] km · L · A · I V · V K ∆ · Forma de montar 1, 2, 3, 5 y 6 de la tabla adyacente K Forma de montar 12 y 13 de la tabla adyacente Sección nominal (mm 2 ) Sistema monofásico Sistema trifásico Electroductos magnéticos Sistema monofásico Sistema trifásico 1 34.00 29.00 34.00 34.00 29.50 1.5 23.00 20.00 23.00 23.00 19.86 2.5 14.00 12.00 14.00 14.00 12.33 4 8.70 7.50 8.70 9.00 7.82 6 5.80 5.10 5.80 6.18 5.35 10 3.50 3.00 3.50 3.84 3.33 16 3.31 1.96 3.31 2.57 2.22 25 1.52 1.28 1.52 1.76 1.52 35 1.12 0.96 1.12 1.36 1.18 50 0.82 0.73 0.82 1.09 0.95 70 0.63 0.54 0.63 0.86 0.74 95 0.49 0.42 0.49 0.70 0.62 120 0.41 0.35 0.42 0.62 0.54 150 0.36 0.31 0.37 0.56 0.48 185 0.32 0.27 0.33 0.50 0.44 240 0.26 0.23 0.28 0.45 0.39 300 0.23 0.20 0.24 0.40 0.35 400 0.20 0.18 0.22 0.37 0.32 500 0.19 0.16 0.21 0.34 0.29 1 6 5 2 12 3 13 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/18 Instalaciones Eléctricas II Tabla 5.18 Porcentaje de caída de tensión, referida a líneas de cobre sin inducción L = longitud de la línea en metros, P = potencia transportada en kilovatios Sección de cobre en mm 2 P×L Sistema 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 180 10 2×220 3×220 3×380 0.30 0.15 0.05 0.18 0.12 20 2×220 3×220 3×380 0.59 0.30 0.10 0.30 0.18 0.25 0.12 0.14 30 2×220 3×220 3×380 0.89 0.44 0.15 0.55 0.28 0.37 0.19 0.22 0.14 40 2×220 3×220 3×380 1.18 0.59 0.20 0.60 0.36 0.12 0.50 0.25 0.29 0.14 0.18 50 2×220 3×220 3×380 0.48 0.74 0.25 0.92 0.46 0.62 0.31 0.36 0.18 0.23 0.15 60 2×220 3×220 3×380 1.78 0.88 0.30 1.10 0.52 0.19 0.74 0.37 0.18 0.43 0.22 0.28 0.14 0.18 70 2×220 3×220 3×380 2.07 1.04 0.35 1.29 0.64 0.22 0.87 0.43 0.15 0.50 0.25 0.32 0.16 0.21 0.15 80 2×220 3×220 3×380 2.37 1.18 0.40 1.47 0.74 0.25 0.99 0.50 0.17 0.58 0.29 0.37 0.18 0.24 0.18 90 2×220 3×220 3×380 2.66 1.33 0.45 1.66 0.83 0.28 1.12 0.56 0.40 0.65 0.32 0.41 0.21 0.27 0.19 100 2×220 3×220 3×380 2.26 1.48 0.50 1.84 0.92 0.31 1.24 0.62 0.21 0.72 0.36 0.46 0.23 0.30 0.15 0.21 0.19 120 2×220 3×220 3×380 3.54 1.77 0.60 2.22 1.11 0.37 1.46 0.73 0.25 0.88 0.44 0.14 0.54 0.27 0.34 0.17 0.31 0.17 140 2×220 3×220 3×380 4.14 2.07 0.70 2.58 1.29 0.49 0.72 0.86 0.29 1.06 0.53 0.17 0.64 0.32 0.42 0.21 0.30 0.15 0.20 0.15 160 2×220 3×220 3×380 2.80 2.40 0.80 2.94 1.47 0.50 1.94 0.97 0.34 1.18 0.59 0.49 0.74 0.37 0.48 0.24 0.34 0.17 0.23 180 2×220 3×220 3×380 5.30 2.65 0.90 3.32 3.66 0.58 2.22 1.11 0.38 1.32 0.66 0.22 0.84 0.42 0.14 0.54 0.27 0.38 0.19 0.26 0.28 0.15 200 2×220 3×220 3×380 5.88 2.94 1.00 3.68 1.84 0.62 2.44 2.22 0.46 0.44 0.72 0.24 0.92 0.46 0.46 0.58 0.29 0.40 0.20 0.28 0.14 0.22 0.16 220 2×220 3×220 3×380 6.52 3.26 1.40 4.04 2.02 0.65 2.72 1.36 0.45 0.58 0.79 0.26 1.02 0.51 0.19 0.66 0.33 0.46 0.23 0.32 0.16 0.24 0.18 240 2×220 3×220 3×380 7.08 3.34 1.20 4.44 2.22 0.74 2.82 1.46 0.60 1.76 0.88 0.29 1.08 0.54 0.19 0.68 0.34 0.50 0.25 0.34 0.17 0.26 0.20 0.15 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/19 Instalaciones Eléctricas II (Continuación tabla 5.18) Sección de cobre en mm 2 P×L Sistema 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 180 260 2×220 3×220 3×380 7.68 3,84 1.50 4.80 2.40 0.81 3.22 1.61 0.55 1.86 0.93 0.31 1.20 0.60 0.20 0.78 0.39 0.54 0.27 0.38 0.19 0.28 0.21 0.17 280 2×220 3×220 3×380 8.28 4.14 1.40 5.16 2.58 0.87 3.48 1.74 0.59 2.02 1.01 0.34 1.28 0.64 0.22 0.84 0.42 0.58 0.29 0.40 0.20 0.30 0.15 0.23 0.18 300 2×220 3×220 3×380 8.88 4.44 1.50 5.52 2.76 0.93 3.72 1.86 0.63 2.16 1.08 0.36 1.38 0.69 0.23 0.90 0.45 0.16 0.62 0.31 0.44 0.22 0.32 0.16 0.26 0.19 320 2×220 3×220 3×380 9.47 4.74 1.60 5.89 2.94 0.99 3.97 1.98 0.67 2.30 1.15 0.38 1.47 0.74 0.25 0.96 0.48 0.16 0.67 0.33 0.48 0.23 0.34 0.17 0.27 0.20 380 2×220 3×220 3×380 11.25 5.62 1.90 6.99 3.50 1.18 4.71 2.36 0.80 2.74 1.37 0.46 1.75 0.87 0.29 1.14 0.57 0.19 0.80 0.40 0.57 0.29 0.41 0.21 0.32 0.15 0.20 400 2×220 3×220 3×380 11.84 5.92 2.00 7.36 3.68 1.21 4.96 2.48 0.84 2.88 1.44 0.49 1.84 0.92 0.31 1.20 0.60 0.20 0.84 0.42 0.60 0.30 0.43 0.22 0.33 0.16 0.21 0.15 450 2×220 3×220 3×380 13.32 6.67 2.25 8.28 4.14 1.10 5.58 2.79 0.91 3.24 1.62 0.55 2.07 1.03 0.35 1.35 0.68 0.28 0.95 0.47 0.18 0.68 0.34 0.48 0.25 0.38 0.18 0.24 0.16 500 2×220 3×220 3×380 7.40 2.50 9.20 4.60 1.55 6.20 3.10 1.05 3.60 1.80 0.61 2.30 1.15 0.39 1.50 0.75 0.25 1.05 0.53 0.18 0.75 0.38 0.55 0.27 0.40 0.20 0.32 0.16 0.27 0.18 550 2×220 3×220 3×380 8.14 2.75 5.06 0.74 6.82 3.41 1.16 3.96 1.98 0.67 2.53 1.27 0.49 1.65 0.83 0.28 1.16 0.58 0.20 0.83 0.41 0.61 0.30 0.44 0.22 0.35 0.18 0.29 0.20 600 2×220 3×220 3×380 8.89 3.00 5.52 1.86 7.44 3.72 1.26 4.32 2.16 0.73 2.76 1.38 0.47 1.80 0.90 0.30 1.26 0.63 0.21 0.90 0.45 0.15 0.66 0.33 0.48 0.24 0.38 0.19 0.32 0.16 0.22 700 2×220 3×220 3×380 3.5 6.44 2.17 8.68 4.34 1.47 5.04 2.52 0.85 3.20 1.61 0.64 2.10 1.05 0.35 1.47 0.74 0.25 1.05 0.53 0.18 0.76 0.38 0.56 0.28 0.44 0.22 0.37 0.19 0.26 800 2×220 3×220 3×380 4.00 7.36 2.48 9.92 4.96 1.68 5.76 2.88 0.98 3.68 1.84 0.62 2.40 1.20 0.41 1.66 0.84 0.28 1.20 0.60 0.20 0.88 0.44 0.15 0.64 0.32 0.51 0.25 0.42 0.21 0.29 0.15 900 2×220 3×220 3×380 4.5 8.28 2.79 5.58 1.89 6.48 3.24 1.10 4.14 2.07 0.70 2.70 1.35 0.46 1.89 0.95 0.32 1.35 0.68 0.29 0.99 0.50 0.17 0.72 0.36 0.57 0.29 0.48 0.24 0.33 0.17 1000 2×220 3×220 3×380 5.00 9.20 9.10 6.20 2.10 7.20 3.60 1.22 4.60 2.30 0.77 3.00 1.50 0.51 2.10 1.05 0.35 1.50 0.75 0.25 1.10 0.59 0.19 0.80 0.40 0.63 0.32 0.53 0.27 0.37 0.19 Tabla 5.19 Valores normalizados de Tf y Ti Tipo de aislamiento Tf (ºC) Ti (ºC) Cloruro de polivinilo (PVC) 160 70 Polietileno reticulado (XLPE) 250 90 Goma etileno propileno (EPR) 250 90 UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/20 Instalaciones Eléctricas II Adicionalmente, para determinar las características de cortocircuito de los conductores se podrán utilizar los Gráficos 5.1 y 5.2 Gráfico 5.1 Corriente máxima de cortocircuito cables de cobre aislados con PVC de 0.6 /1 kV 0.4 C o r r i e n t e d e c o r t o c i r c u i t o e n ( A m p ) Sección nominal del conductor en (mm²) 0.1 1 . 5 2 . 5 4 6 0.2 0.3 1 5 0 3 5 1 0 1 6 2 5 5 0 7 0 9 5 1 2 0 5 0 0 2 4 0 3 0 0 4 0 0 1 8 5 1 0 0 C I C L O S 0.9 0.6 0.5 0.7 0.8 1 2 1 C I C L O 6 3 4 5 9 7 8 10 3 0 C I C L O S 4 C I C L O S 8 C I C L O S 1 6 C I C L O S 6 0 C I C L O S 2 C I C L O S 90 20 30 60 40 50 80 70 10³ x 100 ARCV UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/21 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 5.2 Corriente máxima de cortocircuito cables de cobre aislados con XLPE y EPR de 0.6 / 1 kV 0.3 Sección nominal del conductor en (mm²) 2 . 5 4 1 . 5 0.1 0.2 7 0 6 1 0 1 6 2 5 3 5 5 0 4 0 0 2 4 0 3 0 0 5 0 0 6 3 0 1 5 0 9 5 1 2 0 1 8 5 4 C I C L O S 8 C I C L O S 2 C I C L O S C o r r i e n t e d e c o r t o c i r c u i t o e n ( A m p ) 2 0.9 0.8 0.4 0.5 0.7 0.6 1 5 3 4 8 7 6 10 9 6 0 C I C L O S 1 0 0 C I C L O S 1 6 C I C L O S 3 0 C I C L O S 80 30 20 50 40 60 70 1 C I C L O 100 90 10³ x 200 ARCV UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/22 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo 5.1 Cálculo de la caída de tensión Tenemos: Carga = 15 A Monofásico Longitud del circuito = 0.1 km. Conductor = 4 mm 2 Con S = 4 mm 2 y para un sistema monofásico de la forma de montar de 1 – 6 de la Tabla 5.17, obtenemos K = 8.70 [V]/[A]·[km]. Luego para determinar la caída de tensión en voltios se realiza de la siguiente manera: ∆V [V] = K· [ ] [ ][ ] km · A V I [A]·L [km] ∆V = 8.70 x 15 x 0.1 = 13.05 (V) Ejemplo 5.2 Tenemos una instalación: Longitud = 120 m. Sistema trifásico 380 V. Demanda máxima = 25 kW Forma de montar 1 – 6 Aislamiento del conductor = EPR Caída de tensión = 5 % Temperatura = 20 ºC Dimensionar la sección del conductor. Como la longitud es mayor a 40 metros, es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión y verificar la sección obtenida con el criterio de capacidad de conducción. El 5% de 380 voltios, es 19 voltios Luego: 204 . 42 9 . 0 · 380 · 3 25000 ·cos V · 3 P I = = ϕ = Amp. Aplicando la relación de la Tabla 5.17 tenemos: ∆V = K·I·L, despejando tenemos: 75 . 3 12 . 0 · 2 . 42 19 L · I V K = = ∆ = Con K = 3.75 ≅ 3 (porque si colocamos K = 5.1 que es el inmediato superior, entonces tendríamos una sección menor) y sistema trifásico de la forma de instalar de 1 – 6 de la Tabla 5.17, obtenemos la S = 10 mm 2 Luego para verificar la sección con el criterio de la capacidad de conducción de corriente, seleccionamos el Factor de Corrección por Agrupamiento de la Tabla 5.9 con 4 tubos dispuestos verticalmente y 1 tubo dispuesto horizontalmente, entonces tenemos el f a = 0.82 Luego de la Tabla 5.6, Factor de Corrección por Temperatura, con 20º C y aislamiento EPR, seleccionamos el factor de corrección f C = 1.08 Luego la corriente equivalente debe ser: C a f · f I I · ′ (Amp.) UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/23 Instalaciones Eléctricas II 65 . 47 08 . 1 x 82 . 0 2 . 42 I = = ′ Amp. Según la Tabla 5.4-a, un conductor de 10 mm 2 , 3 conductores agrupados aislados con EPR, tiene una capacidad de conducción de I = 66 A., que es mayor a la requerida (I′ = 47.65 A). Por lo tanto, la sección definida por caída de tensión es la correcta. Ejemplo 5.3 Tenemos: Potencia = 60 kW. Tensión = 380 V. Longitud = 30 m. Forma de montar 1 – 7 Aislamiento del conductor = EPR Caída de tensión = 2 % (Alimentador) Como la longitud es menor a 40 metros, es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de capacidad de conducción de corriente. La intensidad de corriente será: 4 . 101 9 . 0 · 380 · 3 60000 ·cos V · 3 P I = = ϕ = Amp. De la Tabla 5.4-a, el conductor correspondiente, para la aislación EPR, forma de montar de 1 – 7 y 3 conductores agrupados, es de 25 mm 2 Verificando por caída de tensión El 2% de 380 voltios, es 7.6 voltios De la Tabla 5.17 con S = 25 mm 2 y sistema trifásico de la forma de montar de 1 - 6, obtenemos K = 1.28 ∆V = K·I·L (V) ∆V = 1.28 x 101.4 x 0.03 = 3.89 (V) ∆V = 3.89 < 7.6 V (2% de 380 V) Entonces la sección determinada por capacidad de conducción S = 25 mm 2 es la sección correcta. Ejemplo 5.4 Tenemos: Potencia = 15 kW. Tensión = 380 V. Longitud = 40 m. Caída de tensión = 3 % (Circuito derivado) Aislamiento = PVC Temperatura = 40º C Forma de montar 8 – 13 El 3 % de 380 voltios, es 11.4 voltios Empezamos con capacidad de conducción = = ϕ = 9 . 0 · 380 · 3 15000 ·cos V · 3 P I 25.3 Amp. UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/24 Instalaciones Eléctricas II De la Tabla 5.9 el factor de corrección por agrupamiento, para 4 tubos dispuestos verticalmente y 1 tubo dispuesto horizontalmente, es f a = 0.82 De la Tabla 5.6 factor de corrección por temperatura f C , para 40º C y aislamiento PVC, es f C = 0.87 Luego la corriente equivalente es: C a f · f I I · ′ (Amp.) = = ′ 87 . 0 x 82 . 0 3 . 25 I 35.46 Amp. De la Tabla 5.3-b, con la corriente I′ = 35.46 ≅ 41 Amp. y 3 conductores agrupados, se encuentra que la sección del conductor necesaria es de 6 mm 2 Verificando por el criterio de caída de tensión tenemos: ∆V = K·I·L (V) Luego de la tabla 5.17 con S = 6 mm 2 , forma de montar 12 y 13, K = 5.35 ∆V = 5.35 x 25.3 x 0.04 (V) Entonces ∆V = 5.41 < 11.4 V (3 % de 380 V). Por lo tanto la sección S = 6 mm 2 determinado por el primer criterio es la correcta. Ejemplo 5.5 140 m. 100 m. I = 50 Amp. I' = ? Se tiene: Carga instalada = 50 Amp. Longitud = 140 m. Sección 16 mm 2 Caída de tensión = 5 % Forma de montar 1 – 6 Cual es la máxima carga que se podrá conectar a 100 metros del tablero? Como la longitud es mayor a 40 metros, es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión. El 5 % de 380 voltios, es 19 voltios ∆V = K·I·L (V) 1.- Para el tramo 40 m final determinan la caída de tensión De la Tabla 5.17 con S = 16 mm 2 , montaje 1 – 6, obtenemos K = 1.96 ∆V = 1.96 x 50 x 0.04 = 3.92 (V) ∆V = 3.92 V., lo cual es el 1.03 % de 380 V. 2.- Entonces en los 100 metros puede caer la diferencia. ∆V∋ = 5 – 1.03 = 3.97 % Luego el 3.97 % de 380 voltios, es 19.09 voltios ∆V = K·I′′·L (V), donde: I′′ = I′ + I 19.09 = 1.96·( I′ + 50) x 0.100 despejando tenemos: UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/25 Instalaciones Eléctricas II I′ = − = 50 100 . 0 x 96 . 1 09 . 19 47.39 Amp. I′ = 47.39 Amp. Ejemplo 5.6 80 m. Forma de montaje Se tiene: Longitud = 80 m. Sección = 25 mm 2 Aislamiento = EPR Tensión 380 V. trifásico Temperatura = 40º C Caída de tensión = 3 % Que carga se puede instalar? Como la longitud es mayor a 40 metros, es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión. El 3 % de 380 voltios, es 11.4 voltios Aplicando la relación de la Tabla 5.17, tenemos: ∆V = K·I·L (V) Despejando: L · K V I ∆ = De la Tabla 5.17 con S = 25 mm 2 , forma de montar 1 – 6, obtenemos K = 1.28 Entonces: 08 . 0 x 28 . 1 4 . 11 I = = 111.3 Amp. Haciendo el cálculo por capacidad de conducción De la tabla 5.4-a con S = 25 mm 2 y 3 conductores agrupados, se obtiene I = 116 Amp. Luego de la Tabla 5.10 (tubos protectores enterrados o embutidos) para 2 tubos dispuestos verticalmente y 2 tubos dispuesto horizontalmente, f a = 0.71 De la Tabla 5.6 para 40º C y aislamiento EPR, resulta que el factor de corrección por temperatura es: f C = 0.96 Luego se tiene I′ = I·f a ·f C I′ = 116 x 0.71 x 0.96 = 79.1 Amp. De donde resulta que el conductor está limitado por la forma de montar, agrupamiento y temperatura a sólo una capacidad de conducir de 79.1 Amp. con la cual la carga a instalar resulta ser: ϕ · Cos · V · I · 3 P P = √3 x 79.1 x 380 x 0.9 = 46.8 kW De donde se puede cargar al conductor solo con P = 46.8 kW UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales 5/26 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo 5.7 120 m. Se tiene: Potencia = 40 kW Longitud = 120 m. Aislamiento = XLPE Tensión 380 V. trifásico Temperatura = 20º C Caída de tensión = 3 % Cuál es la sección de conductor necesaria? Por caída de tensión: El 3 % de 380 voltios, es 11.4 voltios = = ϕ = 9 . 0 · 380 · 3 40000 ·cos V · 3 P I 67.5 Amp. (corriente real) Aplicando la relación de la Tabla 5.17 tenemos: ∆V = K·I·L, despejando tenemos: = = ∆ = 12 . 0 x 5 . 67 4 . 11 L · I V K 1.4 Luego de la Tabla 5.17 trifásico con K = 1.4 ≅ 1.52 y forma de montar 12 y 13, obtenido la sección del conductor = 25 mm 2 Por capacidad de conducción: Para calcular la capacidad de conducción de corriente, se entra al factor de corrección por agrupamiento de la Tabla 5.9 con 3 tubos dispuestos verticalmente y 3 tubos dispuestos horizontalmente, entonces tenemos el factor de agrupamiento f a = 0.78 Luego de la Tabla 5.6 factor de corrección por temperatura, con 20º C y aislamiento XLPE, el factor de corrección es: f C = 1.08 Luego tengo C a f · f I I · ′ (Amp.) = = ′ 78 . 0 x 08 . 1 5 . 67 I 80.15 Amp. De la Tabla 5.4-a, con la corriente I = 80.15 ≅ 88 Amp. y 3 conductores agrupados tenemos la sección del conductor que es S = 16 mm 2 , entonces comparando ambas secciones se elige el de mayor diámetro que sería S = 25 mm 2 determinado por el criterio de caída de tensión. CIRCUITOS DERIVADOS UMSS – FCyT Capítulo 6: Circuitos derivados 6/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 6 CIRCUITOS DERIVADOS 6.l GENERALIDADES Los Circuitos Derivados, son los circuitos que arrancan en un tablero de distribución y alimentan las cargas de la instalación, pudiendo abastecer un solo artefacto eléctrico o varios, según las circunstancias. Los conductores de los Circuitos Derivados deberán ser de cobre. Los conductores de sección superior al Nº 6 AWG, (16 mm 2 ) se utilizarán en forma de cable (cordones). Las intensidades máximas admisibles para servicio continuo para conductores aislados, serán los señalados en las Tablas 5.1 a 5.12 de éste texto. Las instalaciones se subdividirán de forma que las perturbaciones originadas por averías que pueden producirse en un punto de ellas, afecten solamente a ciertas partes de la instalación, como por ejemplo, a un sector del edificio, a un piso, a un local, etc., además esta subdivisión se establece de forma que permita localizar las averías, así como controlar los aislamientos de la instalación por sectores. Para que se mantenga el mayor equilibrio posible en la carga de los conductores que forman parte de una instalación, se procura que aquella quede repartida entre sus fases. 6.2 CLASIFICACION Los Circuitos Derivados se clasifican de acuerdo a su aplicación de la siguiente manera: - Circuitos de iluminación - Circuitos de tomacorrientes - Circuitos de fuerza 6.2.1 Circuitos de iluminación Son aquellos circuitos destinados a la alimentación exclusiva de cargas de alumbrado. La potencia máxima instalada en este tipo de circuitos no deberá exceder de 2000 vatios. El número de circuitos de iluminación de una instalación eléctrica, se debe determinar de acuerdo a la potencia total instalada, calculada en función de los niveles de iluminación requeridos para iluminar adecuadamente los diferentes ambientes, y de la potencia máxima por circuito de 2000 vatios. La sección mínima de los conductores en los circuitos de iluminación no deberá ser en ningún caso inferior al Nº 14 AWG de cobre (2.5 mm 2 ). En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder del 3 %. La verificación se realizará de la misma manera que para un alimentador principal. 6.2.2 Circuitos de tomacorrientes Son los circuitos destinados a la alimentación de artefactos electrodomésticos y aparatos eléctricos de pequeña potencia. La demanda máxima prevista en este tipo de circuitos no deberá exceder de 3000 vatios Para efectos de diseño se debe considerar en general una potencia de 200 vatios por cada punto de tomacorriente independientemente del número de salidas de cada punto de toma, pudiendo adoptar valores mayores dependiendo del tipo de instalación. El número de circuitos de tomacorrientes de una instalación, dependerá de la demanda máxima prevista, calculada según el punto anterior y de lo mencionado en el segundo párrafo. UMSS – FCyT Capítulo 6: Circuitos derivados 6/2 Instalaciones Eléctricas II La sección mínima de los conductores de estos circuitos no deberá ser menor que la correspondiente al Nº 12 AWG de cobre (4 mm 2 ). En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder del 3 % de la tensión nominal de alimentación. Para aparatos eléctricos con potencias iguales o superiores a 2000 vatios, se destinarán circuitos independientes de acuerdo a lo especificado en el siguiente inciso. 6.2.3 Circuitos de fuerza Son los circuitos destinados a la alimentación de cargas individuales iguales o mayores a 2000 vatios. 6.2.3.1 Clasificación. Los circuitos derivados que se utilizan para alimentar las cargas de fuerza, se clasifican en dos grupos: a) Circuitos que alimentan equipos de uso doméstico, tales como: cocinas eléctricas, calentadores eléctricos (calefones, duchas, estufas), secadores de ropa, etc. - Estas cargas deben alimentarse con circuitos derivados individuales. - Los conductores que alimentan una carga individual, deberán tener una capacidad de conducción permanente no menor del 125 % de la corriente nominal de la carga. - En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 3 %. - En el lugar de ubicación de las cargas individuales, se debe disponer necesariamente de un elemento de maniobra para operaciones de cierre y apertura con carga. - Por ejemplo, para duchas eléctricas adoptar 5400 W por equipo, en caso de cocinas eléctricas destinados a viviendas unifamiliares, se debe adoptar el valor de 5500 W por equipo. En general la potencia que debe adoptarse, está en función del equipo a instalar. b) Circuitos que alimentan motores eléctricos de más de 2 HP, tales como: equipos de soldadura eléctrica, rectificadores de ascensores, de grúas, montacargas, compresoras con motores, etc. Se aceptan dos tipos de circuitos de fuerza, que alimentan las cargas mencionadas anteriormente. Ø Tipo I En el que cada carga es alimentada mediante un circuito individual desde el tablero de distribución, donde se encuentra el elemento de protección del circuito. Este tipo de instalación se utilizará sin limitaciones por ser el más recomendado. Ø Tipo II Es posible utilizar un solo circuito derivado para alimentar dos o más cargas de cualquier capacidad, solo si, cada una de ellas tiene colocado un dispositivo de maniobra, de protección y contra sobre corriente, coordinando en forma adecuada con la protección principal del circuito. Cualquiera sea la configuración de circuitos que se adopte, el dimensionamiento de conductores será tal que cumpla al menos los siguientes requisitos: - Los conductores que alimentan una carga individual, deberán tener una capacidad de conducción permanente no menor de 125% de la corriente nominal de la carga. Para operaciones intermitentes el porcentaje mencionado cambiará como sigue: UMSS – FCyT Capítulo 6: Circuitos derivados 6/3 Instalaciones Eléctricas II Funcionamiento máximo de 5 minutos con intervalos mínimos de 5 minutos = 110 % (mínimo) Funcionamiento máximo de 15 minutos con intervalos mínimos de 5 minutos = 120 % (mínimo) Funcionamiento mayor a 15 minutos = 125 % (mínimo) - Los conductores de motores de más de 3 HP, no deben alimentarse con conductores inferiores al Nº 12 AWG de cobre (4 mm 2 ). - Los conductores que alimenten dos o más cargas, tendrán una capacidad de conducción permanente no menor del 125 % de la corriente nominal de la carga mayor del grupo, más la suma de las corrientes nominales de las demás cargas del grupo. - Todo motor, deberá llevar incorporado o previsto un dispositivo que haga abrir el circuito, cuando circule por éste una corriente del 125 % de la corriente nominal de la carga. - La caída de tensión, que exista a lo largo de los circuitos que alimenten cargas de fuerza no deberá exceder del 3 % de la tensión nominal de alimentación No se admitirá arranque directo a plena tensión, de motores asíncronos de jaula de ardilla mayores a 5 HP conectados a la red de baja tensión en 220 voltios y 7.5 HP en 380 voltios. Este tipo II de circuito de fuerza es para motores no industriales (ejemplo bombas de agua). 6.3 FACTOR DE POTENCIA Se consideran requerimientos de energía reactiva, para los siguientes tipos de usuarios: a) Talleres de mecánica, carpintería, soldadura, mantenimiento mecánico o automotriz con más de 30 kW de demanda máxima prevista. b) Edificios, galerías y complejos comerciales con transformador propio. c) Instalaciones industriales en general. Para toda instalación comprendida en a, b y c se debe considerar necesariamente el efecto del factor de potencia, investigándolo o calculándolo, a fin de prever un factor de potencia según las siguientes exigencias: - Los valores medios mensuales del factor de potencia deberán ser como mínimo 0.9. - Para la determinación del factor de potencia medio de cada mes, se deberá instalar un medidor de energía reactiva, además del medidor de energía activa. - En instalaciones de tipo industrial independientemente de la potencia instalada, se exigirá la corrección del factor de potencia, cuando sea necesario. Queda por cuenta del Proyectista la determinación del lugar de instalación, ubicación en el sistema eléctrico, número de unidades, tensión nominal forma de operación, maniobra y protección de los equipos de compensación de potencia reactiva. ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 7 ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA 7.1 GENERALIDADES Los accesorios para canalizaciones eléctricas, son elementos cuya función es interconectar las canalizaciones entre sí, o con los elementos que contienen a los dispositivos de control, protección o salidas para receptores (tomacorrientes). Estos accesorios son: - Cajas de conexión - Conectores - Condulets 7.2 CAJAS DE CONEXION Las cajas de conexión, se utilizan en instalaciones en las que se conectan aparatos de consumo, interruptores o se realizan empalmes de conductores. Estos pueden ser de forma cuadrada, rectangular y octogonal, de dimensiones suficientes para alojar en su interior un determinado número de conductores y sus respectivos accesorios de conexión. Estas cajas deben ser de material incombustible, en ningún caso se aceptarán cajas de madera o de plástico combustible. Estas cajas llevan perforaciones troqueladas parcialmente, de tal forma que sólo se abren las necesarias con un golpe suave. Los aislamientos de los conductores, como las conexiones de los mismos no deben ocupar más del 60% del volumen que sobra de la caja, después de haber instalado en ella los diferentes dispositivos. Se deberá dotar de una tapa adecuada a cada una de las cajas de salida instalada, cuando por alguna razón se retire una tubería de una determinada caja, deberá sellarse la perforación dejada. Las cajas de salida para instalaciones empotradas, deben tener una profundidad no menor de 35 mm., exceptuando los casos donde la construcción del local no permita instalarlas, en tal caso, la profundidad puede reducirse a 25 mm. 7.2.1 Cajas para puntos de luz Son normales, octogonales y las dimensiones mínimas deberán ser 85 x 85 x 38 mm., determinándose la dimensión de 85 mm. como el diámetro existente entre dos caras paralelas del octógono. Estas cajas de fondo fijo usadas para techo, deben ser galvanizadas en chapa de hierro, los destapadores (knock outs) que llevan, deben tener diámetros de 12,7 mm. que pueden ser ensanchados a 19 mm., no se pueden usar ductos mayores en este tipo de cajas. 7.2.2 Cajas para interruptores y tomacorrientes Deben ser rectangulares, y de chapa de hierro galvanizado y llevan perforaciones troqueladas laterales (knock outs) laterales y de fondo, las dimensiones mínimas deberán ser de 98 x 55 x 38 mm. o sus equivalentes en pulgadas. Para casos de tomacorrientes de piso, se utilizarán cajas en chapas de hierro fundido o aluminio y que tengan tornillos calantes para permitir nivelar la caja con el piso. Estas cajas deben llevar tapas metálicas lisas con perforaciones rebatibles que permitan acceso al tomacorriente y que sellen el mismo cuando no sea utilizado, para no permitir ingreso de basuras o acumulación de polvo y ceras. UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/2 Instalaciones Eléctricas II 7.2.3 Cajas para cableado, inspección o derivación Estas cajas tienen diversas dimensiones y están destinadas a facilitar el tendido de conductores o inspección del circuito, además, de acuerdo a norma deben utilizarse estas cajas obligadamente entre 2 curvas de 90 grados o más de 15 mts. sin curvas. En la Tabla 7.1 se presentan las medidas más comunes de cajas metálicas. Tabla 7.1 Dimensiones de cajas de conexión y número máximo de conductores permisibles Dimensiones Número máximo de conductores instalados en cajas A W G m m 2 A W G m m 2 A W G m m 2 A W G m m 2 A W G m m 2 A W G m m 2 A W G m m 2 Tipo de caja A l t o A n c h o P r o f . C a p a c i d a d . ( m m 2 ) 18 1 16 1.5 14 2.5 12 4 10 6 8 10 6 16 Juntura 85 100 70 95 95 120 85 100 80 100 100 120 38 38 38 55 55 55 203.30 380.30 212.80 361.00 522.50 792.00 8 15 8 14 21 32 7 13 7 12 18 27 6 11 6 11 15 24 5 10 5 9 14 21 5 9 5 8 12 19 4 7 4 7 10 16 2 4 2 4 6 9 Interruptores 98 100 150 200 250 300 350 400 450 55 85 85 85 85 85 85 85 85 38 55 55 55 55 55 55 55 55 201.82 167.50 701.25 935.00 1168.75 1402.50 1636.25 1870.00 2103.75 8 19 28 38 47 57 66 76 86 7 16 24 32 40 48 57 65 73 6 14 21 28 35 42 49 57 64 5 12 19 25 31 38 44 50 57 5 11 17 22 28 34 39 45 51 4 9 14 19 23 28 33 38 42 2 5 8 11 14 17 19 22 25 Derivaciones 114 150 150 200 250 228 300 150 200 250 76 76 100 100 76 1975.39 3420.00 2225.00 4000.00 4750.00 80 139 90 162 193 68 119 77 139 165 60 104 67 122 144 53 92 60 108 128 48 83 54 97 115 40 69 45 81 96 24 41 27 48 57 7.2.4 Cajas para tableros de distribución Son cajas metálicas de diferentes dimensiones, adecuadas para contener fusibles, palancas fusibles e interruptores automáticos que protegen la carga, están construidas en chapa de hierro o de fundición. 7.2.5 Cajas para salidas telefónicas y TV Se deben utilizar las mismas indicadas en 7.2.2. UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/3 Instalaciones Eléctricas II Son cajas metálicas de diferentes dimensiones según el caso, y sirven para interconectar la red telefónica interna y la red externa. 7.2.6 Localización de las salidas Las cajas se colocarán a las siguientes alturas sobre el nivel del piso: a) Para interruptores a: 1.20 - 1.25 mts. b) Para tomacorrientes en cocinas a: 1.20 mts. c) Para tomacorrientes, (teléfono, TV) a: 0.30 mts. d) Para timbres o apliques a: 2.0 mts. e) Para tomas de fuerza a: 1.50 mts. 7.2.7 Dimensiones comerciales Las dimensiones comerciales de cajas para canalizaciones se hallan en la Tabla 7.1 7.3 CONECTORES Son elementos metálicos que permiten la conexión física entre tubos y cajas mediante la acción mecánica de tornillos, roscas y presión. Están construidos generalmente en chapa de hierro y aleaciones de aluminio. 7.3.1 Boquillas Este accesorio se utiliza para la conexión entre los tubos y las cajas, permitiendo que el tubo quede firmemente conectado a la pared utilizada de la caja. La boquilla deberá tener un diámetro superior al del tubo conectado, con una tolerancia máxima de 3 mm. 7.3.2 Coplas Este accesorio se utiliza para la conexión entre tubos, permitiendo la unión de todas las circunferencias sin alteraciones u obstrucciones que puedan causar la destrucción o daño de los aislamientos de los conductores. Se debe observar la misma tolerancia indicada en 7.2.1. 7.3.3 Conectores especiales De acuerdo al tipo de instalación, los conectores a utilizar deberán estar norma1izados para cada caso. A continuación tenemos algunos ejemplos: - Para hormigón armado: Tipo rawlight - Para explosión: Tipo antivibratorio, rosca NPT - Para juntas de dilatación: Tipo flexible 7.3.4 Codos Permite la conexión de tabulaciones instaladas con un ángulo a 90 grados, accesorio que puede ser omitido con el uso de dobladuras de tubo resguardando la tolerancia en la disminución del diámetro a lo largo de la curva efectuada. UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/4 Instalaciones Eléctricas II 7.4 CONDULETS Los condulets son cajas y codos fundidos a presión, fabricados de una aleación de metales, utilizados en instalaciones con tubo conduit rígido de tipo visible, que requieran la máxima seguridad. Los condulets tienen tapas que se fijan por medio de tornillos y pueden tener empaques para evitar la entrada de polvo o gases. Los tipos principales de condulets son: a) Ordinario b) A prueba de polvo y vapor c) A prueba de explosión Las formas de condulets son muy variadas a objeto de escoger según las necesidades de la instalación, que son complementadas con sus tapas que pueden ser: - De paso: Tapa ciega - De acoplamiento directo al tubo: Tapa con niple hembra - De contacto: Tapa de contacto doble o sencillo Ejemplos de accesorios para canalización de FEMCO: Esquema 7.1 Esquema 7.2 Tipo de cajas Tipo de tubos, codos o curvas conectores, boquillas y abrazaderas Caja-D 15/C Tapa-D Caja-J 4/0 Tapa-J Caja-J 3/C Tapa-J Caja-I 2R Caja-I 4-I-3 Tapa-I Tapa-I Abrazadera-S (para tubo) Conector-I (para tubo C) Tubo-C Abrazadera-D (para cañeria) Boquilla-C (para tubo C) Curvas o codos-L (para tubo C) UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/5 Instalaciones Eléctricas II Tabla 7.2 Tipo y dimensiones de cajas, tubos, codos, conectores, boquillas, abrazaderas, molduras, cableductos y cablecanales Modelo o tipo Descripción Dimensiones Caja-I 2/R Rectangular semipesado (embutida cincado) 0.6 mm, 4x5.5x10 cm Caja-I 2/R Rectangular pesado (embutida dorado) 0.75 mm, 4x5.5x10 cm Caja-I 2/R Rectangular especial (p/ Lab. soldada cincado) 0.75 mm, 4x6.5x12 cm Caja-I 2/R Rectangular extra pesado (soldada cincado) 1.5 mm, 4x6.5x10 cm Tapa-I P/ caja 2/R universal (cincado) 6.5x11 cm Caja-I 4-I-2 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x10 cm Tapa-I P/ caja 4-I-2 (cincado) 9.5x11.5 cm Caja-I 4-I-3 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x15 cm Tapa-I P/ caja 4-I-3 (cincado) 9.5x16.5 cm Caja-I 4-I-4 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x20 cm Tapa-I P/ caja 4-I-4 (cincado) 9.5x21 cm Caja-I 4-I-5 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x25 cm Tapa-I P/ caja 4-I-5 (cincado) 9.5x26.5 cm Caja-I 4-I-6 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x30 cm Tapa-I P/ caja 4-I-6 (cincado) 9.5x31 cm Caja-I 4-I-7 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x35 cm Tapa-I P/ caja 4-I-7 (cincado) 9.5x36 cm Caja-I 4-I-8 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x40 cm Tapa-I P/ caja 4-I-8 (cincado) 9.5x41 cm Caja-I 4-I-9 Rectangular (soldada cincado) 0.6 mm, 5.5x8.5x45 cm Tapa-I P/ caja 4-I-9 (cincado) 9.5x46 cm Caja-J 3/0 octogonal (embutida cincado) 0.6 mm, 4x8.5x8.5 cm Tapa-J P/ caja 3/0 (cincado) 9.5x9.5 cm Caja-J 4/0 octogonal semipesado (embutida cincado) 0.6 mm, 4x10x10 cm Caja-J 4/0 octogonal pesado (embutida dorada) 0.75 mm, 4x10x10 cm Tapa-J P/ caja 4/0 universal (cincado) 10.5x10.5 cm Caja-J 3/C cuadrada (soldada cincada) 4x7x8 cm Tapa-J P/ caja 3/C (cincado) 8.5x9.5 cm Caja-J 4/C cuadrada (soldada cincada) 4x9.5x10 cm Caja-J 4/CP cuadrada profunda (soldada cincada) 5.5x9.5x10 cm Tapa-J P/ caja 4/C, 4/CP (cincado) 10.5x11.5 cm Caja-J 5/CP cuadrada profunda (soldada cincada) 5.5x12x12 cm Tapa-J P/ caja 5/CP (cincado) 13x13 cm Caja-D 12/R rectangular (dorada) 1 mm, 7.5x11.5x23 cm Tapa-D P/ caja 12/R (cincado) 13.5x25 cm Caja-D 15/R rectangular (dorada) 1.5 mm, 7.5x15x30 cm Tapa-D P/ caja 15/R (cincado) 17x33 cm Caja-D 15/C cuadrada (dorada) 1 mm, 7.5x10x10 cm Tapa-D P/ caja 15/C (cincado) 17x17 cm Caja-D 20/C cuadrada (dorada) 1.5 mm, 10x20x20 cm Caja-D 20/CP cuadrada profunda (dorada) 15x20x20 cm Tapa-D P/ caja 20/CP (cincado) 22x22 cm Caja-D 25/C cuadrada (dorada) 1.5 mm, 10x25x25 cm Tapa-D P/ caja 25/C (cincado) 27.5x27.5 cm Caja-D 30/C cuadrada (dorada) 1.5 mm, 10x30x30 cm Caja-D 30/CP cuadrada profunda (dorada) 15x30x30 cm Tapa-D P/ caja 30/C, 30/CP (cincado) 32.1x32.6 cm Caja-D 45/CP cuadrada profunda (dorada) 15x45x45 cm Tapa-D P/ caja 45/CP (cincado) 47x47 cm Caja-D 60/CP cuadrada profunda (dorada) 15x60x60 cm Tapa-D P/ caja 60/CP (c/ puerta y seguro 1/2 vuelta BEIGE) 63x63 cm UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/6 Instalaciones Eléctricas II (Continuación a la tabla 7.2) Modelo o tipo Descripción Dimensiones Tubo-C Conduit (cincado) 10 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cincado) 13 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cincado) 16 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 19 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 22 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 25 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 35 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 41 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Tubo-C Conduit (cindado) 48 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3 mts Curva L P/ tubo-C (cincado) 10 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.3x10x12 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 13 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.6x12.5x14 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 16 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.9x14x15 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 19 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.1x14.5x15.5 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 22 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.2x15x15 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 25 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.8x17x19 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 35 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3.8x24x24 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 41 mm diámetro interior, pared 1 mm, 4.4x20x25.5 cm Curva L P/ tubo-C (cincado) 48 mm diámetro interior, pared 1 mm, 5.1x23.5x25 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 10 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.6x4.5 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 13 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.9x5 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 16 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.2x5 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 19 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.5x5.5 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 22 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3.2x5.5 cm Conector-T P/ tubo-C (cincado) 25 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3.5x5.5 cm Conector-T P/ tubo-C (aluminio fundido) 35 mm diám. interior, 4.4 cm díam. exterior, H = 9 cm Conector-T P/ tubo-C (aluminio fundido) 41 mm diám. interior, 5.3 cm díam. exterior, H = 11.4 cm Conector-T P/ tubo-C (aluminio fundido) 48 mm diám. interior, 5.4 cm díam. exterior, H = 11.4 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 10 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.6x3.5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 13 mm diámetro interior, pared 1 mm, 1.9x3.5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 16 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.1x3.5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 19 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.5x4.5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 22 mm diámetro interior, pared 1 mm, 2.8x5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (cincado) 25 mm diámetro interior, pared 1 mm, 3.5x5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (aluminio fundido) 35 mm diám. interior, 4.4 cm díam. exterior, H = 4.5 cm Boquilla-C P/ tubo-C (aluminio fundido) 41 mm diám. interior, 5.2 cm díam. exterior, H = 5.6 cm Boquilla-C P/ tubo-C (aluminio fundido) 48 mm diám. interior, 5.4 cm díam. exterior, H = 5.6 cm Abrazadera S P/ tubo-C (cincado) 10 mm, diámetro exterior 13 mm, 1 oreja 1.4x1.9x3.3 cm Abrazadera S P/ tubo-C (cincado) 13/16 mm, diámetro exterior 16/19 mm, 1 oreja 1.7x1.9x3.8 cm Abrazadera S P/ tubo-C (cincado) 19/22 mm, diámetro exterior 22/25 mm, 1 oreja 2x2.3x4.7 cm Abrazadera S P/ tubo-C (cincado) 25 mm, diámetro exterior 28 mm, cant.1 1/4·”,1 oreja 2x2.9x5.3 cm Abrazadera S P/ tubo-C (cincado) 35 mm, diámetro exterior 38 mm, 1 oreja 2x3.9x6.3 cm Abrazadera D P/ tubo-C (cincado) 41 mm, diámetro exterior 44 mm, 2 oreja 2x4.2x10.8 cm Abrazadera D P/ tubo-C (cincado) 48 mm, diám. exterior 51 mm, cant.1 1/2·”,2 oreja 2x4.9x1 cm Abrazadera D P/ cañería de 2” (cincado) diámetro exterior 61 mm, 2 oreja 3x5.9x14.5 cm Abrazadera D P/ cañería de 2 1/2” (cincado) diámetro exterior 77 mm, 2 oreja 3x7.5x16.1 cm UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7/7 Instalaciones Eléctricas II Esquema 7.3 Accesorios para las canalizaciones eléctricas Nombre Diámetro φ” 1 Arandela 2 Terminal curvo 3 Terminal recto interno 4 Terminal recto externo 5 Abrazadera doble 6 Abrazadera tipo uña 7 Abrazadera reforzada 8 Base para abrazadera 9 Boquilla 10 Boquilla de baquelita 11 Boquilla aislado 12 Boquilla selladora 13 Boquilla con terminal 14 Cupla corto 15 Grampas “U” 16 Conector redondo 17 Curva 45º 18 Curva 90º 19 Codo 45º 21 Niple corto 22 Niple largo 23 Cupla largo 24 Unión tipo Erickson 1/2” 3/4” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” 3” 4” 20 Codo 90º 1/2” 3/4” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” SISTEMAS DE INSTALACION UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 8 SISTEMAS DE INSTALACION 8.1 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE INSTALACION Los principales sistemas de instalación de los conductores que puedan formar parte de una canalización fija son: - Conductores aislados colocados sobre aisladores - Conductores aislados en tubos protectores - Conductores aislados instalados en zanjas - Conductores aislados instalados en bandejas - Conductores aislados tendidos en electroductos - Conductores aislados enterrados - Instalaciones preformadas Las canalizaciones movibles y amovibles, pueden estar constituidas por: - Conductores aislados sin fijación alguna - Conductores aislados fijados por medio de ataduras aislantes. 8.2 CANALIZACIONES CON CONDUCTORES AISLADOS SOBRE AISLADORES Estas instalaciones se utilizarán únicamente cuando los conductores no estén expuestos a deterioros por riesgo mecánico, debiendo situarse a una distancia del suelo no inferior a 2.5 metros. Los conductores utilizados serán de tensión nominal de aislamiento no inferior a 600 voltios Para su instalación se tendrán en cuenta las siguientes prescripciones: a) Los conductores se tensarán en forma que el coeficiente de seguridad no sea inferior a 3, no considerando el aislamiento, a estos efectos, como elemento resistente. b) La distancia entre aisladores consecutivos, será tal que los conductores no puedan entrar en contacto entre sí, con las paredes, muros, techos o cualquier otro objeto próximo a ellos. Estas distancias serán, como máximo de: 2.0 metros para conductores de cobre colocados horizontalmente o verticalmente. Pueden admitirse, en caso necesario, distancias mayores de las indicadas cuando, sin inconveniente alguno, pueda aumentarse la flecha alcanzada por los conductores. c) La distancia entre conductores de polaridades diferentes será, como mínimo, de 1.5 centímetros en locales o emplazamientos secos, y de 3 centímetros en otros locales o emplazamientos. d) La distancia entre los conductores y las paredes, muros o cualquier otro objeto próximo, no será inferior a 1 centímetro en locales o emplazamientos secos y de 5 centímetros cuando se trate de otros locales o emplazamientos. e) Las derivaciones se efectuarán en la proximidad inmediata a uno de los soportes de la canalización y no originarán tracción mecánica sobre la misma. f) Todos los empalmes o derivaciones deberán aislarse. El aislamiento se efectuará disponiendo sobre las mismas varias capas de cinta aislante adecuadas al aislamiento de los conductores, y que ofrezcan en conjunto un espesor equivalente al de este aislamiento. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/2 Instalaciones Eléctricas II 8.3 CANALIZACIONES CON CONDUCTORES AISLADOS EN TUBOS PROTECTORES 8.3.1 Clases de Tubos y Protectores En este tipo de instalaciones, se pueden usar las siguientes clases de tubos: a) Tubos metálicos rígidos blindados, normalmente de acero, de aleación de aluminio y magnesio, de zinc o de sus aleaciones. Estos tubos son estancos y no propagadores de la llama. Según su resistencia mecánica se clasifican en pesados, semipesados y livianos. b) Tubos aislantes rígidos normales curvables en caliente, fabricados con un material aislante, generalmente policloruro de vinilo o polietileno. Estos tubos son estancos y no propagadores de la llama. Según su resistencia mecánica se clasifican en pesados y livianos. c) Tubos aislantes flexibles normales, que pueden curvarse con las manos. d) Tubos metálicos flexibles constituidos por una cubierta metálica con un fileteado especial para poder curvar el tubo con las manos. Pueden ser normales o estancos. Los tubos deberán soportar, como mínimo, sin deformación alguna. 60 grados centígrados para los tubos aislantes constituidos por policloruro de vinilo o polietileno. Este tipo de canalización podrá colocarse directamente sobre las paredes o techos, en montaje superficial, o bien empotrada en los mismos. Los conductores utilizados, serán de tensión nominal no inferior a 600 voltios. Los tubos se elegirán, en cada caso teniendo en cuenta las acciones a que han de estar sometidos, las condiciones de su puesta en obra y las características del local donde la instalación se efectúe. Dentro de los tubos protectores sólo deben ser instalados cables aislados. El diámetro externo de los tubos protectores debe ser igual o superior a 16 mm. Los tubos protectores deben ser firmemente fijados a una distancia de máximo 1 metro de cada caja de derivación o dispositivo. Las distancias máximas, entre elementos de fijación se indica en las Tablas 8.1 y 8.2 Tabla 8.1 Tabla 8.2 Distancia máxima entre elementos de fijación Distancia máxima entre elementos de fijación de tubos protectores rígidos metálicos de tubos protectores rígidos aislados Tamaño del tubo protector (en pulgadas) Distancia máxima entre elementos de fijación de tubos protectores metálicos (m) Diámetro nominal del tubo protector (mm) Distancia máxima entre elementos de fijación de tubos protectores aislados (m) 1/2 - 3/4 3.00 16 - 32 0.90 1 3.70 40 - 60 1.50 1 1/4 - 1 1/2 4.30 75 - 85 1.80 2 - 2 1/2 4.80 mayor o igual a 3 6.00 Las dimensiones interiores de los tubos protectores y sus accesorios de acoplamiento, las longitudes entre puntos de jalado y el número de curvas, deben ser tales que los cables aislados destinados a ser protegidos puedan ser fácilmente colocados o retirados, después de la instalación de los tubos protectores. Para que esta exigencia sea atendida es necesario que: a) El área de la sección transversal interna de los tubos protectores ocupados por los cables aislados, esté de acuerdo con la Tabla 8.3. b) La máxima longitud rectilínea permitida sin uso de cajas de derivación o inspección es de 15 metros, en tramos con cambio de dirección, este valor debe ser reducido en 3 metros por cada curva de 90 grados. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/3 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.3 Tasa máxima de ocupación de los tubos protectores por cables aislados Tasa máxima de ocupación Número de cables aislados Cables sin cubierta de plomo Cables con cubierta de plomo 1 0.53 0.55 2 0.31 0.30 3 0.40 0.40 4 0.40 0.38 mas de 4 0.40 0.35 Cuando un ramal de tubo protector pasa obligatoriamente a través de áreas inaccesibles, impidiendo así el empleo de cajas de derivación, esta distancia debe ser aumentada siempre que se proceda de la siguiente forma: - Se calcula la distancia máxima permisible (tomándose en cuenta el número de curvas de 90 grados necesarias). - Para cada 6 m., o fracción, de aumento en la distancia, se utiliza un tubo protector de diámetro o tamaño nominal inmediatamente superior al tubo protector que normalmente sería empleado para el número y tipo de los conductores. En cada tramo de canalización entre dos cajas, entre extremidades o entre extremidades y caja, pueden ser previstas como máximo 2 curvas o codos de 90 grados o su equivalente pero como máximo de 180 grados. En ningún caso deben ser previstas curvas con deflexión mayor de 90 grados. Ejemplos: 8 m. 5 m. 6 m. La longitud total es de 19 m, más 2 curvas de 90º equivalente cada una a 3 m, hacen en total: 19 + 3 + 3 = 25 de donde resulta: 25 – 15 = 10 luego 10/6 = 1.6 ≅ 2 Si el tubo originalmente dimensionado es de 1” se debe incrementar dos medidas comerciales, es decir: 1/2", 1" , 1 1/2", 2" , 2 1/2", 3" Se adopta un tubo de 2”. Las curvas o codos, deben ser hechas de tal forma que no exista una reducción efectiva del diámetro interno del tubo. Además, el radio interno de cualquier curva o codo debe estar de acuerdo con las Tablas 8.4 y 8.5. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/4 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.4 Tabla 8.5 Radio mínimo del lado interno de curvas Radio mínimo del lado interno de curvas en tubos protectores rígidos metálicos en tubos protectores rígidos aislantes Radio mínimo (cm) Radio mínimo (cm) Tamaño nominal del tubo protector (en pulgadas) Tubo protector con cables sin cubierta de plomo Tubo protector con cables con cubierta de plomo Diámetro nominal del tubo protector (mm) Tubo protector con cables sin cubierta de plomo Tubo protector con cables con cubierta de plomo 1/2 10 15 20 10 15 3/4 13 20 25 13 20 1 15 28 32 15 28 1 1/4 20 35 40 20 35 1 1/2 25 41 50 25 41 2 30 53 60 30 53 2 1/2 38 63 75 38 63 3 46 79 85 46 79 3 1/2 53 91 4 61 102 4 1/2 69 114 5 76 127 6 91 155 Deben ser empleadas cajas de derivación en: a) Todos los puntos de entrada o salida de los conductores de la canalización, excepto en los puntos de transición o pasaje de líneas abiertas para líneas en electroductos, las cuales en estos casos, deben ser rematados con terminales. b) Todos los puntos de empalme o derivación de conductores. c) Para dividir la canalización en trechos no mayores a 15 m. Las cajas deben ser colocadas en lugares fácilmente accesibles y ser provistas de tapas. Las cajas que contienen interruptores tomas y similares, deben ser cerradas por las placas que completan la instalación de los dispositivos; las cajas de salida para alimentación de aparatos pueden ser selladas por las placas destinadas a fijación de los mismos aparatos. Los conductores deben formar trechos continuos entre las cajas de derivación, los empalmes o derivaciones deben estar colocadas dentro de las cajas. Conductores empalmados cuyo aislamiento haya sido dañado o recompuesto con cinta aislante u otro material, no deben ser introducidos en los tubos protectores. Los conductores preferentemente deben unirse con bornes (terminales) o regletas de conexión de la sección que corresponda con la de los conductores a unir, y evitarse en lo posible el entorchado y aislamiento posterior ver Esquema 8.1. Esquema 8.1 Conexión mediante terminal y regleta Protección Neutro Fase Neutro Fase Conexión mediante terminales Conexión mediante regletas UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/5 Instalaciones Eléctricas II Los tubos protectores embutidos en concreto armado, deben ser colocados de modo que evite su deformación durante el vaciado, debiendo ser selladas las cajas y bocas de los tubos protectores con piezas apropiadas para impedir la entrada de argamasa o concreto durante el vaciado. Las juntas de tubos protectores embutidos, deben ser efectuadas con auxilio de accesorios estancos en relación a los materiales de construcción. Los tubos protectores sólo deben ser cortados perpendicularmente a su eje. Debe ser retirada toda rebarba susceptible de dañar la aislación de los conductores. Las juntas de dilatación, los electroductos rígidos deben ser seccionados, debiendo ser mantenidas las características necesarias a su utilización (por ejemplo, en caso de tubos protectores metálicos, la continuidad eléctrica debe ser siempre mantenida). Cuando sea necesario, los tubos protectores rígidos aislantes deben ser provistos de juntas de expansión para compensar las variaciones térmicas. Los conductores solamente deben ser colocados, después de estar completamente terminada la canalización de tubos protectores y concluido todos los servicios de construcción que los puedan dañar. El cableado sólo debe ser iniciado después de que el conducto esté perfectamente limpio. Para facilitar el cableado de los conductores pueden ser utilizados: a) Guías de empujamiento que, sólo deben ser introducidas en el momento del cableado de los conductores y no durante la ejecución de los conductos. b) Talco, parafina u otros lubricantes que no perjudiquen la aislación de los cables. 8.3.2 Diámetro de los tubos y número de conductores por cada uno de ellos En las Tablas 8.6 y 8.7 figuran los diámetros interiores nominales mínimos para los tubos protectores en función del número, clase y sección de los conductores que han de alojar, según el sistema de instalación y clase de los tubos. 8.3.3 Reunión de conductores en una cubierta de protección común Para la instalación de circuitos en tubos o cubiertas de protección común, se tendrá en cuenta: a) Un tubo o cubierta protectora solo contendrá, en general conductores de un mismo y único circuito. b) Un tubo o cubierta protectora podrá contener conductores pertenecientes a circuitos diferentes si se cumplen simultáneamente las condiciones siguientes: - Todos los conductores estarán igualmente aislados para la máxima tensión de servicio. - Cada circuito estará protegido por separado contra las sobreintensidades. Las prescripciones particulares para las instalaciones en locales de pública concurrencia, locales con riesgo de incendio o explosión y las de otros de características especiales, señalan para cada uno de ellos las limitaciones para este tipo de canalizaciones. Estas instalaciones podrán ser proyectadas con conducto rígido de PVC, de hierro esmaltado o galvanizado. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/6 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.6 Número máximo de conductores aislados permisibles de instalar en un mismo tubo protector rígido metálico (”) 5/8 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 1/4 3 1/2 4 5 6 Diámetro nominal externo (mm) 15 20 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150 Aislamiento A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C Sección (mm 2 ) AWG MCM Número máximo de conductores 2.0 14 8 3 6 15 5 10 24 8 17 43 15 30 58 21 41 3.3 12 6 2 4 11 4 8 19 7 13 32 12 23 44 17 32 74 5.2 10 3 2 3 6 3 5 10 6 9 18 10 16 25 14 21 41 24 8.3 8 2 1 2 3 3 4 6 4 6 10 8 11 14 11 16 24 18 26 34 26 37 13.3 6 1 1 1 2 2 3 4 3 5 7 5 8 9 8 11 15 13 19 22 18 27 35 29 43 21.1 4 1 1 1 1 2 3 2 3 5 3 6 7 5 6 12 8 14 17 12 20 26 19 31 35 25 33.6 2 1 1 1 2 1 2 3 3 4 5 4 6 8 6 10 11 9 14 18 14 22 24 19 30 53.4 1/0 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 5 6 5 8 9 8 12 14 13 19 19 17 26 24 22 67.4 2/0 1 1 1 1 2 2 3 3 2 4 5 4 6 7 6 9 11 10 15 15 13 20 19 17 25 85.0 3/0 1 1 1 1 2 2 2 3 4 3 5 5 5 7 8 8 11 12 11 15 15 14 20 24 107.0 4/0 1 1 1 1 1 1 2 3 3 4 4 4 5 7 6 9 9 9 12 12 11 15 19 18 127.0 250 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 5 7 7 6 10 10 8 13 15 14 20 152.0/177.0 300/350 1 1 1 1 1 2 1 2 3 2 4 4 4 6 6 5 8 8 7 11 13 11 17 19 16 203.0 400 1 1 1 1 1 2 2 2 3 4 3 5 5 4 6 6 6 8 11 9 14 15 13 20 253.0/304.0 500/600 1 1 1 1 2 1 2 3 2 4 4 3 5 5 5 6 8 7 11 12 11 15 354.0/380.0 700/750 1 1 1 1 1 2 2 2 3 2 3 4 3 4 6 5 7 9 8 10 405.0/456.0 800/900 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 3 3 3 5 4 6 8 6 8 505.0 1000 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 4 3 4 6 5 7 A = Termoplástico 60º C (cloruro de polivinilo PVC) B = Termoplástico 70º C con capa (polietileno termoplástico) C = Termofijo 90º C (polietileno reticulado) UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/7 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.7 Número máximo de conductores aislados permisibles de instalar en un mismo electroducto rígido de PVC (”) 5/8 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 Diámetro nominal externo (mm) 15 20 25 32 40 50 60 75 85 Aislamiento A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C Sección (mm 2 ) AWG MCM Número máximo de conductores 2.0 14 5 2 3 9 3 6 10 5 15 25 9 17 42 15 30 3.3 12 4 1 3 6 2 5 8 4 11 19 7 13 32 12 23 42 16 30 67 16 48 5.2 10 2 1 2 3 2 3 5 3 6 10 6 9 18 10 16 23 13 20 37 22 32 61 8.3 8 1 1 1 2 1 2 4 2 3 6 4 6 10 8 11 13 10 15 21 17 24 35 28 13.3 6 1 1 1 3 2 2 4 3 5 7 5 8 9 7 11 14 12 17 23 19 29 21.1 4 1 1 2 1 1 3 2 3 5 3 6 6 5 8 10 8 13 17 13 21 24 33.6 2 1 1 1 2 1 2 3 3 4 4 3 5 7 6 9 12 10 15 17 14 53.4 1/0 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 5 5 5 8 9 8 13 13 12 18 67.4 2/0 1 1 1 1 2 2 3 2 2 3 4 4 6 7 6 10 10 9 14 85.0 3/0 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 6 5 8 8 7 11 107.0 4/0 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 4 4 6 6 6 8 127.0 250 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 5 5 4 7 152.0/177.0 300/350 1 1 1 1 2 1 2 3 2 4 4 4 6 203.0 400 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 253.0/304.0 500/600 1 1 1 1 2 2 2 3 354.0/380.0 700/750 1 1 1 1 1 2 1 2 405.0/456.0 800/900 1 1 1 1 1 2 505.0 1000 1 1 1 1 1 A = Termoplástico 60º C (cloruro de polivinilo PVC) B = Termoplástico 70º C con capa (polietileno termoplástico) C = Termofijo 90º C (polietileno reticulado) UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/8 Instalaciones Eléctricas II 8.3.4 Prescripciones generales para el montaje de tubos El tipo de tubo a utilizarse se elegirá de acuerdo a los requerimientos de la instalación. 8.3.4.1 Trazado de las canalizaciones y colocado de tubos Para la ejecución de las canalizaciones bajo tubos protectores, se tendrán en cuenta las prescripciones generales siguientes: a) El trazado de las canalizaciones, se hará siguiendo preferentemente líneas paralelas a las verticales y horizontales que limitan el local donde se efectúa la instalación ver Esquema 8.3. b) Los tubos se unirán entre sí, mediante accesorios adecuados a su clase que aseguren la continuidad de la protección que proporcionan a los conductores. Los tubos aislantes rígidos curvables en caliente, podrán ser ensamblados entre sí en caliente, recubriendo el empalme con una cola especial cuando se desee una unión estanca. c) Para curvar tubos metálicos rígidos blindados con o sin aislamiento interior, se emplearán herramientas apropiadas al diámetro de los tubos. Se deberán desechar los tubos doblados que presenten pliegues o resquebrajaduras que comprometan la seguridad y la aislación de los conductores. d) Será posible la fácil introducción y retirada de los conductores en los tubos, después de colocados y fijados éstos y sus accesorios, disponiendo para ello las cajas de registro que se consideren convenientes. e) Las conexiones entre conductores, se realizarán en el interior de cajas apropiadas de material aislante o, si son metálicas, protegidas contra la corrosión. Cuando se quieran hacer estancas las entradas de los tubos en las cajas de conexión, deberán emplearse prensaestopas adecuadas. Para que no pueda ser destruido el aislamiento de los conductores por su roce con los bordes libres de los tubos, los extremos de éstos, cuando sean metálicos y penetren en una caja de conexión o aparato, estarán provistos de boquillas con bordes redondeados o dispositivos equivalentes o bien convenientemente mecanizados y si se trata de tubos metálicos con aislamiento interior, este último sobresaldrá unos milímetros de su cubierta metálica. f) Cuando los tubos estén constituidos por materias susceptibles de oxidación y cuando hayan recibido durante el curso de su montaje algún trabajo de mecanización (atarrajado, curvado, etc.) se aplicará a las partes mecanizadas pinturas antioxidantes. Igualmente, en el caso de utilizar tubos metálicos sin aislamiento interior, se tendrá en cuenta las posibilidades de que se produzcan condensaciones de agua en el interior de los mismos, para lo cual se elegirá convenientemente el trazado de su instalación y se preverá la evacuación del agua en los puntos más bajos de ellas e incluso, si fuera necesario, estableciendo una ventilación apropiada en el interior de los tubos mediante el sistema adecuado como puede ser, por ejemplo, el empleo de una “T” cuando uno de los brazos no se emplea. g) Cuando los tubos metálicos deban ponerse a tierra, su continuidad eléctrica quedará convenientemente asegurada. En el caso de utilizar tubos metálicos flexibles, es necesario que la distancia entre dos puestas a tierra consecutivas de los tubos no exceda de 10 metros. h) No podrán utilizarse los tubos metálicos como conductores de neutro. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/9 Instalaciones Eléctricas II i) En los cruces de los tubos rígidos con las juntas de dilatación de un edificio deberán interrumpirse los tubos, quedando los extremos de los mismos separados entre sí unos 5 cm, para empalmarse posteriormente con un manguito deslizante que tenga una longitud mínima de 20 cm. j) Si los tubos van empotrados, se admite la instalación de tubos normales cuando su colocación en obra se efectué, después de terminados los trabajos de construcción y enfoscado de paredes y techos, pudiendo aplicarse el enlucido posteriormente. k) Los tubos blindados podrán instalarse antes de terminar la construcción de la pared o techo que los han de alojar, siendo necesarios en estos casos fijar bien los tubos, de forma que no puedan desplazarse durante los trabajos posteriores de la construcción. l) Entre el forjado y revestimiento, no se pueden colocar tubos destinados a la instalación eléctrica de plantas inferiores. m) Para la instalación eléctrica de la propia planta se podrán disponer tubos, siempre que sean blindados, entre el forjado y el revestimiento. Es conveniente ubicar los tubos normales empotrados en paredes, de tal forma que los recorridos verticales estén a 30 cm, como máximo, del suelo o techo y a 20 cm, como máximo, en recorridos verticales de los ángulos o esquinas. Esquema 8.2 Espacios para tubos protectores empotrados Techo Suelo 20 cm. 20 cm. 30cm. 30cm. La Tabla 8.8 recoge las condiciones para la instalación de tubos protectores en el interior de elementos de construcción. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/10 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.8 Elementos de construcción Elementos de construcción C o l o c a c i ó n d e l t u b o a n t e s d e t e r m i n a r l a c o n s t r u c c i ó n y r e v e s t i m i e n t o * P r e p a r a c i ó n d e l a r o z a o a l o j a m i e n t o d u r a n t e l a c o n s t r u c c i ó n E j e c u c i ó n d e l a r o z a d e s p u é s d e l a c o n s t r u c c i ó n y r e v e s t i m i e n t o Observaciones Muros de: Ladrillo macizo..................... Ladrillo hueco, siendo el Nº de huecos en sentido Transversal: - Uno........................ - Dos o tres.............. - Más de tres............ Bloques macizos de hormigón............................... Bloques huecos de hormigón Hormigón en masa................ Hormigos armado................. Forjados: Placas de hormigón............... Forjados con nervios............. Forjados con nervios y elemento de relleno............... Forjados con viguetas y bovedillas.............................. Forjados con viguetas y tableros y revoltón................ De rasilla............................... sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí x x x x x x sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí sí x no x x no no no** no** no** no * Tubos blindados únicamente. X Difícilmente realizables en la práctica Únicamente en rozas verticales y en las horizontales situadas a una distancia del borde superior del muro inferior a 30 cm. La roza, en profundidad, sólo afectara a un tabiquillo de hueco por ladrillo. La roza, en profundidad, sólo interesará a un tabiquillo de hueco por ladrillo. No se colocarán los tubos en diagonal ** Es admisible practicar un orificio en la cara inferior del forjado para introducir los tubos en un hueco longitudinal del mismo UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/11 Instalaciones Eléctricas II Esquema 8.3 Tendido con cajas de derivación 20 cm. 30 cm. 30 cm. 30 cm. 20 cm. 30 cm. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/12 Instalaciones Eléctricas II 8.3.4.2 Montaje superficial de los tubos Cuando los tubos se coloquen en montaje superficial se tendrán en cuenta, además, las siguientes prescripciones: a) Los tubos se fijarán a las paredes o techos por medio de bridas o abrazaderas protegidas contra la corrosión y sólidamente sujetas. Se dispondrán fijaciones de una y otra parte de los cambios de dirección y de los empalmes y en la proximidad inmediata de las entradas en cajas o aparatos. b) Los tubos se colocarán adaptándolos a la superficie sobre la que se instalan, curvándolos o usando los accesorios necesarios. c) En alineaciones rectas, las desviaciones del eje del tubo con respecto a la línea que une los puntos extremos no serán superiores al 2 %. d) Es conveniente disponer los tubos normales, siempre que sea posible, a una altura mínima de 2.50 metros sobre el suelo, con objeto de protegerlos de eventuales daños mecánicos. 8.3.4.3 Montaje empotrado Cuando los tubos se coloquen empotrados, se tendrán en cuenta, además, las siguientes prescripciones: a) La instalación de tubos normales, será admisible cuando su puesta en obra se efectúe después de terminados los trabajos de construcción y de calado de paredes y techos, pudiendo el enlucido de los mismos aplicarse posteriormente. b) Los tubos blindados podrán colocarse antes de terminar la construcción de la pared o techo que los ha de alojar, siendo necesario en este caso, fijar los tubos de forma que no puedan desplazarse durante los trabajos posteriores de la construcción. En cualquier caso, el picado de las acanaladuras no pondrán en peligro la seguridad de las paredes o techos en que se practiquen. Las dimensiones de los calados serán suficientes para que los tubos queden recubiertos por una capa de 1 centímetro de espesor, como mínimo, del revestimiento de las paredes o techos. En los ángulos, el espesor de esta capa puede reducirse a 0.5 centímetros. c) En los cambios de dirección, los tubos estarán convenientemente curvados o bien provistos de codos o cajas tipo “T” apropiados, pero en este último caso sólo se admitirán los provistos de tapas de registro. d) Las tapas de las cajas de registro y de las cajas de conexión quedarán accesibles y desmontables una vez finalizada la obra. Las cajas quedarán enrasadas con la superficie exterior del revestimiento de la pared o techo acabado. Igualmente, en el caso de utilizar tubos normales empotrados en paredes, es conveniente disponer los recorridos horizontales a 30 centímetros, como máximo, de suelo o techos y los verticales a una distancia de los ángulos de esquinas no superior a 20 centímetros. 8.3.5 Instalaciones en ducto rígido de P.V.C. Se aceptarán instalaciones en ducto rígido de P.V.C.: a) En paredes o cielos falsos, donde no haya riesgo de daño mecánico, humedad, ni peligro de incendios o explosiones. b) En ambientes corrosivos donde no sea aceptable la instalación de ductos metálicos. En estos casos los ductos de PVC deberán ser de pared gruesa, roscados y hermetizados. Esta misma exigencia es aplicable en instalaciones húmedas o sujetas a salpicaduras, chorros de agua, etc. donde por alguna razón no se puedan utilizar ductos metálicos roscados. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/13 Instalaciones Eléctricas II c) En instalaciones en las que el Proyectista asegure la continuidad de puesta a tierra de elementos de la instalación por medios seguros y confiables. d) En instalaciones del tipo mencionado en 8.2 para partes de la instalación donde los conductores deben empotrarse para bajar de cielos falsos hacia los puntos de utilización o de maniobra. Todos los accesorios de una instalación del tipo mencionado en 8.3.5 deberán ser de PVC o metálicos. No se aceptarán cajas de madera. 8.3.6 Instalaciones en ductos metálicos Se exigirá la utilización de ductos metálicos del tipo liviano, semipesado o pesado, en las siguientes instalaciones en particular: a) Donde la instalación debe ser empotrada en paredes portantes, columnas, vigas, losas y otros componentes de hormigón de cualquier tipo y de cualquier construcción. b) Cuando la instalación en ducto debe ir enterrada en terreno húmedo y sujeto a daños mecánicos accidentales. En estos casos, además, la instalación debe ser proyectada con ductos galvanizados, roscados y herméticos. Si se adoptan medidas que aseguren la protección mecánica a toda la instalación enterrada, se podrá aceptar el uso de ductos de PVC de pared gruesa, de tipo roscado, hermético. c) Instalaciones de tipo industrial donde los ductos vayan expuestos, ya sean colgados o adosados a paredes, losas, vigas, estructuras, etc. d) En casos de ductos que deben empotrarse en hormigón, sólo se aceptaran materiales con tratamiento superficial que aseguren que no se oxide el ducto. e) Específicamente en proyectos de instalaciones eléctricas de lecherías, lavaderos, fábricas de conservas, garajes y estaciones de servicio, frigoríficos, áreas donde las paredes o pisos se laven frecuentemente, además de otros que se mencionen en otros capítulos de este texto (instalaciones de fuerza motriz de comunicaciones, de rayos X, en “lugares peligrosos”, etc). 8.3.7 Instalaciones en ducto flexible Se aceptarán instalaciones en ducto flexible, en lugares en los que no se deba permitir que una instalación rígida reciba vibraciones, haciendo el ducto flexible de medio de aislación de vibraciones mecánicas. Los ductos flexibles aceptados podrán ser de PVC, de acero galvanizado o de aluminio, siempre que cumplan con lo establecido, para ductos rígidos, en el párrafo 8.3.5 incluyendo que tanto los accesorios como el resto de la instalación sean del mismo material. En lugares donde se exija la hermeticidad de la instalación flexible, contra polvos, agua, aceite, gases y líquidos en general, se deberá instalar ductos flexibles resistentes a estos elementos, generalmente provistos de una funda plástica de PVC, continua, sin costura y con los accesorios necesarios de instalación considerando, además condiciones específicas de vibración, temperaturas excesivas o de ambientes peligrosos. 8.4 CONDUCTORES AISLADOS INSTALADOS EN ZANJAS 8.4.1 Zanjas propiamente dichas Se aceptarán instalaciones en zanjas de hormigón para aplicaciones industriales y de edificios, cuando el proyectista considere necesario llevar buen número de conductores sin necesidad de protegerlos individualmente contra daños mecánicos. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/14 Instalaciones Eléctricas II Este tipo de instalaciones será aceptable bajo las siguientes condiciones: a) La zanja deberá dimensionarse, considerando que los conductores deben ir instalados en su interior en forma ordenada y tal que permita su fácil identificación y acceso. b) Sólo se aceptarán zanjas en lugares no sujetos a lavado, inundación o donde no se manipulen, trabajen o transporten líquidos, gases corrosivos o polvos de granos, de madera o de minerales que en mezclas o combinaciones de oxígeno y temperatura adecuada se hagan explosivos; o lugares considerados no peligrosos. c) En todo caso, las zanjas deben ser diseñadas considerando paredes y pisos a prueba de filtraciones, con una pendiente de drenaje adecuada hacia un colector que garantice que no habrá alimentación inversa. d) Las tapas de las zanjas deberán ser diseñadas de hormigón o hierro, pero en ningún caso de materiales combustibles, quebradizos o astillables; con la suficiente capacidad como para soportar cargas mecánicas estáticas y dinámicas dependiendo del lugar de su instalación. e) Dependiendo del tamaño de la zanja y del número y tipo de conductores a instalarse, se aceptarán zanjas con bandejas metálicas montadas en las paredes de la zanja. f) En ningún caso se deberán instalar en una misma zanja, conductores de fuerza y distribución con conductores de señales, medida, comando o protección a menos que se tomen las correspondientes medidas de blindaje y protección contra cortocircuitos y corrientes inducidas. Se recomienda en estos casos 2 zanjas y otros métodos. g) Todos los conductores de una zanja deberán ser individualmente identificados, al menos en sus extremos y en lugares de acceso. 8.4.2 Shafts (o columnas de servicio técnico) Para el caso de edificios de más de 2 plantas, se considerará como variante de este método la utilización de conductos verticales de hormigón, previstos en la misma construcción, comúnmente llamados “Shafts” o “Columnas de Servicios Técnicos’. Para la aplicación de este método, serán aplicables los requerimientos mencionados en el punto 8.4.1 además de los siguientes: a) Los conductos verticales de servicio eléctrico serán exclusivos para estos fines y deberán estar perfectamente separados de otros servicios, tales como bajantes pluviales, de alcantarillado, agua potable, de recolección de basuras, chimeneas, etc. b) Los conductores deberán asegurarse por lo menos cada piso o cada 2.5 a 3 m. en forma independiente uno de otro. Se recomienda que estas instalaciones sean ejecutadas en ductos verticales con cajas de inspección, jalado, derivación y fijación, según sea necesario, de manera tal, que el peso de los conductores que se transmita a los ductos no sea soportado por las cajas, ni transmitido a los elementos que se encuentran a niveles inferiores. 8.5 CONDUCTORES AISLADOS COLOCADOS EN BANDEJAS Estas instalaciones consistirán en soportes de sección transversal rectangular, con base y paredes llenas, o ranuradas, construidas de materiales metálicos (aluminio o hierro esmaltado o acero galvanizado, según el lugar de instalación), descolgados o soportados de cielos rasos, cielos falsos o estructuras de modo que lleven en su interior conductores en un tendido aéreo expuesto. 8.5.1 Aplicaciones Son aplicables a estas instalaciones los requerimientos de 8.4.1 a, 8.4.1 b, 8.4.1 f, 7.4.1 g, además de los siguientes: UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/15 Instalaciones Eléctricas II a) No se aceptarán bandejas en lugares sujetos a daños mecánicos. b) Las bandejas deberán ser diseñadas sin bordes filos, o proyecciones que dañen el aislamiento de los conductores; con continuidad eléctrica entre todas sus secciones para garantizar su conexión a tierra, protegidas contra la oxidación o corrosión; con dimensionamiento adecuado al tipo y magnitud de cargas mecánicas a soportar. c) Cuando se instalen conductores de distribución juntamente con conductores de comunicación, señales, protección etc. deberán preverse barreras de protección y blindaje separando ambos tipos de conductor. d) No se aceptará colocar conductores, uno sobre otro en más de 2 niveles si se trata de conductores de hasta 50 mm 2 . Para secciones mayores sólo se podrán instalar hileras simples. (ver Esquema 8.4) 8.6 CONDUCTORES AISLADOS TENDIDOS EN ELECTRODUCTOS Estas instalaciones son una variante de las descritas en 8.5, y consisten en canaletas metálicas con tapas para permitir el tendido de conductores sueltos que se instalen después de que el cableado ha sido tendido. Se aplicarán los siguientes requisitos: a) Serán aceptables para instalaciones hasta 600 V. b) Se admitirán derivaciones hacia ductos metálicos o de PVC siempre que se asegure la continuidad metálica de la puesta a tierra. c) No se deberán prever más de 30 conductores por cableducto y ninguno será de más de 250 mm 2 . d) El montaje mecánico podrá ser adosado a paredes o losas, o descolgado de ellas o estructuras rígidas. e) No se admitirán estas instalaciones en lugares peligrosos o lugares con presencia de líquidos o gases corrosivos. 8.7 CONDUCTORES EN MOLDURAS Estas canalizaciones están constituidas por conductores alojados en ranuras bajo molduras. Solamente podrán utilizarse en locales o emplazamientos polvorientos, secos o temporalmente húmedos. Los conductores rígidos y flexibles serán de tensión nominal no inferior a 600 voltios. Las molduras, podrán ser reemplazadas por guarniciones de puertas, astrágalos o zócalos ranurados, siempre que cumplan las condiciones impuestas por las primeras. (ver Esquema 8.5) 8.7.1 Condiciones de las molduras Las molduras deben cumplir las siguientes condiciones: a) Las ranuras tendrán unas dimensiones tales que permitan instalar sin dificultad por ellas a los conductores. En principio, no se colocará más de un conductor por ranura, admitiéndose, no obstante colocar varios conductores siempre que pertenezcan al mismo circuito y la ranura presente dimensiones adecuadas para ello. b) El ancho de las ranuras destinadas a recibir conductores rígidos de sección igual o inferior a 6 mm 2 serán, como mínimo de 6 cm. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/16 Instalaciones Eléctricas II 8.7.2 Consideraciones para la instalación de las molduras Para la instalación de las molduras se tendrá en cuenta: a) Las molduras no presentarán discontinuidad alguna en toda la longitud donde contribuyen a la proyección mecánica de los conductores. En los cambios de dirección, los ángulos de las ranuras serán obtusos. b) Las canalizaciones, podrán colocarse al nivel del techo o inmediatamente encima de los zócalos. En ausencia de éstos, la parte inferior de la moldura estará, como mínimo, a 10 cm. por encima del suelo (piso terminado). c) En el caso de utilizar zócalos ranurados, el conductor más bajo estará, como mínimo a 5 cm. por encima del suelo. (piso terminado). d) Cuando no puedan evitarse cruces de estas canalizaciones con las destinadas a otro uso, agua, gas, etc., se utilizará una moldura especialmente concebida para estos cruces o preferentemente un tubo rígido empotrado que sobresaldrá por una y otra parte del cruce. 8.7.3 Separación entre dos canalizaciones La separación entre dos canalizaciones que se crucen será, como mínimo 1 centímetro en el caso de utilizar molduras especiales para el cruce, 3 centímetros en el caso de utilizar tubos rígidos empotrados. a) Las molduras no estarán totalmente empotradas en la pared ni recubiertas por papeles, tapicerías o cualquier otra materia, debiendo quedar su cubierta siempre al aire. b) Antes de colocar las molduras de madera sobre una pared, debe asegurarse que esté suficientemente seca; en caso contrario, las molduras se separarán de la pared por medio de un producto impermeable. 8.8 PASO A TRAVES DE ELEMENTOS DE LA CONSTRUCCION 8.8.1 Consideraciones para el paso de las canalizaciones El paso de las canalizaciones a través de elementos de la construcción, tales como muros, tabiques y techos, se realizarán de acuerdo con las siguientes prescripciones: a) En toda la longitud de los pasos de canalizaciones, no se dispondrán empalmes o derivaciones de conductores. b) Las canalizaciones estarán suficientemente protegidas contra los deterioros mecánicos, las acciones químicas y los efectos de la humedad. Esta protección se exigirá de forma continúa en toda la longitud del paso. c) Si se utilizan tubos no obturados para atravesar un elemento constructivo que separe dos locales de humedades marcadamente diferentes, se dispondrán de modo que se impida la entrada y acumulación de agua en el local más húmedo. Cuando los pasos desemboquen al exterior se instalará el tubo de modo que el paso exterior-interior de los conductores se efectúe en sentido ascendente. d) En el caso que las canalizaciones sean de naturaleza distinta a uno y otro lado del paso, éste se efectuará por la canalización utilizada en el local cuyas prescripciones de instalación sean más severas. e) Los extremos de los tubos metálicos estarán provistos de boquillas de bordes redondeados o de dispositivo equivalente. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/17 Instalaciones Eléctricas II 8.8.2 Sin protección suplementaria No necesitan protección suplementaria: a) Los conductores provistos de una armadura metálica. b) Los conductores rígidos aislados con polietileno reticulado llevando una envolvente de protección de policloropeno o producto equivalente cuando sean de 600 voltios de tensión nominal. c) Los conductores blindados con aislamiento mineral, siempre y cuando su cubierta no sea atacada por los materiales de los elementos a atravesar. d) Si el elemento constructivo que debe atravesarse separa dos locales con las mismas características de humedad, pueden practicarse aberturas en el mismo que permitan el paso de los conductores respetando en cada caso, las separaciones indicadas para el tipo de canalización de que se trate. e) Los conductores aislados colocados bajo molduras no se admiten para pasos, salvo que éstos no excedan de 20 centímetros, en los demás casos el paso se efectuará por medio de tubos. f) En los pasos de techos por medio de tubo, éste estará obturado mediante cierre estanco y su extremidad superior saldrá por encima del suelo una altura al menos igual a la de los zócalos, si existen, a 10 centímetros en otro caso. Cuando el paso se efectúe por otro sistema, se obturará igualmente mediante material incombustible y aislante, sin que esta obturación deba ser completamente estanca, aunque se opondrá a la caída de objetos y a la propagación del fuego. 8.9 INSTALACIONES ENTERRADAS Se admitirán como instalaciones directamente enterradas: a) Conductores con armadura y con una protección hermética sobre la armadura. b) Conductores sin armadura pero con una protección espesa, donde deben considerarse las precauciones siguientes: - Prever una protección mecánica independiente contra choques con elementos metálicos. - En terrenos no estabilizados, la sección del conductor debe ser igual o superior a 6 mm 2 . - En terrenos frecuentemente inundados o con presencia de humedad los conductores deben prever una capa de plomo. Cuando los conductores no cumplan con los anteriores requerimientos, éstos deberán instalarse en ductos o electroductos. Dentro de un mismo tubo o electroducto sólo está permitido la instalación de conductores de un mismo circuito. En suelos químicamente agresivos, se instalarán los conductores con una capa de PVC o policloropeno. Cuando los conductores o ductos sean enterrados en terreno pedregoso que pueda causar daño, la instalación se efectuará entre 2 camadas de arena o tierra seleccionada, de 10 cm de espesor por camada, o utilizar ladrillo como protección mecánica evitando el contacto directo del ladrillo con los conductores y ductos. Los conductores deberán estar enterrados como mínimo a una profundidad que se indica a continuación: a) 60 cm cuando están directamente enterrados. b) 15 cm cuando están instalados en ductos rígidos metálicos. c) 30 cm cuando están instalados en ductos o electroductos rígidos aislados. Las dimensiones anteriores podrán ser reducidas en 15 cm cuando se coloque una camada o capa de concreto, de un espesor mínimo de 15 cm por encima de la instalación. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/18 Instalaciones Eléctricas II Los requerimientos anteriores no son aplicables a los conductores o ductos que pasan por debajo de un predio o pavimento de concreto de más de 10 cm de espesor que se extienda a por lo menos 15 cm de la instalación subterránea. Cuando la instalación pasa por debajo o a lo largo (hasta 50 cm) de las vías de tráfico pesado vehicular, las dimensiones anteriores deberán ser aumentadas hasta: - 1 metro, para conductores directamente enterrados; - 60 cm para conductores protegidos por ductos o electroductos. Los conductores de circuitos domésticos con dispositivo de protección contra sobrecorriente de amperaje nominal igual o inferior a 32 A pueden ser enterrados a una profundidad mínima de 30 cm. Los conductores de circuitos de extra-baja tensión pueden ser enterrados a una profundidad mínima de 15 cm. Todo conducto o ducto subterráneo debe ser señalizado a lo largo de toda la instalación por un dispositivo de advertencia no lavable, colocado como mínimo 10 cm, encima del mismo, a excepción de las áreas concretas por encima de la instalación. Los cruces entre instalaciones enterradas, deben efectuarse a una distancia mínima de 20cm. Las instalaciones enterradas con disposición paralela o cruce con cañerías de agua, hidrocarburos, gas, aire comprimido o vapor igualmente enterrados, deben mantener una distancia mínima de 20 cm entre sus puntos más próximos. Los conductores directamente enterrados que emerjan del suelo, deben ser protegidos por envolturas, ductos o electroductos. Cuando los conductores emerjan en predios, estos deben estar protegidos desde un nivel inferior del suelo hasta los dispositivos de control o seccionamiento. El electroducto de protección debe ser acoplado en los puntos de transición de los conductores o electroductos directamente enterrados. La transición de una línea aérea, a línea subterránea o viceversa debe ser efectuada a través de electroductos rígidos, que debe extenderse, desde bajo el nivel del suelo hasta una altura de 2.40 m. 8.10 INSTALACIONES PRE-FABRICADAS (“BUS - WAY”) Las cubiertas de las instalaciones pre-fabricadas deben asegurar una protección contra los contactos directos en servicio normal, es decir: a) El grado de protección debe ser mínimo o igual a IP2X b) El desmontaje de la cubierta sólo debe ser posible después de la desenergización de las partes vivas accesibles, o necesitar el empleo de herramientas. Las instalaciones pre-fabricadas deben ser fijadas, conforme las instrucciones del fabricante, sobre elementos estables de los predios de suficiente solidez, a intervalos no máximos de 5 mts. Cuando las instalaciones pre-fabricadas contemplen cubiertas metálicas, éstas por regla general debe ser aterradas y aseguradas la continuidad de la cubierta metálica en todos los empalmes de forma de garantizar la misma capacidad de conducción de corriente de la cubierta metálica. Las cubiertas metálicas de las instalaciones pre-fabricadas, pueden ser utilizadas como conductores de protección en las condiciones indicadas en el capítulo Nº 15, punto 15.2.2. Cuando los elementos de las instalaciones pre-fabricadas constituyen o soportan aparatos de utilización, como lámparas de iluminación y éstas poseen masa, se debe asegurar la conexión eléctrica efectiva de la masa de los aparatos con la envoltura metálica de la instalación. Esta conexión debe satisfacer las condiciones establecidas en el punto anterior. Durante las operaciones de mantenimiento o de sustitución de elementos, tales como lámparas, accesorios, éstas conexiones deben ser mantenidas, o se interrumpirán después del accionamiento de los conductores vivos y deben ser restablecidas antes de los conductores vivos. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/19 Instalaciones Eléctricas II Tabla 8.9 Tipo y dimensiones de cajas, tubos, codos, conectores, boquillas, abrazaderas, molduras, cableductos y cablecanales Modelo o tipo Descripción Dimensiones Moldura-E Eléct. angosta c/ tapa a presión (cincado) 2x2 cm x 2 mts Moldura-E Eléctrica ancha c/ tapa a presión (cincado) 3.5x5.5 cm x 2 mts Moldura-E Unión p/moldura ancha a presión (cincado) 2x5x10 cm Moldura-E Tapa final p/ mold. ancha a presión (cincado) 2.5x3.5x5.5 cm Cableducto-6.5 Ciego c/ tapas abisagradas (cincado) 6.5x6.5 cm x 2 mts Cableducto-6.5 Ciego c/estampad. c/ tapas bisagras.(cincado) 6.5x6.5, 6.5x6.5 cm x 2 mts Cableducto-6.5 Codo horiz. c/ tapas abisagradas (cindado) 6.5x6.5, 6.5x11.5x11.5 cm Cableducto-6.5 Te horiz..c/ tapas abisagradas (cindado) 6.5x6.5, 6.5x11.5x16.5 cm Cableducto-6.5 Cruz horizontal c/ tapa a presión (cindado) 6.5x6.5, 6.5x16.5x16.5 cm Cablecanal-20B Recto bandeja (cincado) 20 de 6x20 cm x 2 mts Cablecanal-20B Codo horizontal bandeja (cincado) 20 de 6x30x30 cm Cablecanal-20B Te bandeja (cincado) 20 de 6x30x40 cm Cablecanal-20B Cruz bandeja (cincado) 20 de 6x40x40 cm Cablecanal-20B Tapa plana recta bandeja (cincado) 20 de 2x20 cm x 1 mt Cablecanal-20B Tapa plana p/ codo bandeja (cincado) 20 de 2x20x30 cm Cablecanal-20B Tapa plana p/ te bandeja (cincado) 20 de 2x30x40 cm Cablecanal-20B Tapa plana p/ cruz bandeja (cincado) 20 de 2x40x40 cm Cablecanal-30B Recto bandeja (cincado) 30 de 6x30.5 cm x 2 mts Cablecanal-30B Codo horizontal bandeja (cincado) 30 de 6x40x40 cm Cablecanal-30B Te bandeja (cincado) 30 de 6x56x81 cm Cablecanal-30B Cruz bandeja (cincado) 30 de 6x50x50 cm Cablecanal-30B Tapa plana recta bandeja (cincado) 30 de 2x30 cm x 1 mt Cablecanal-30B Tapa plana p/ codo bandeja (cincado) 30 de 2x66x66 cm Cablecanal-30B Tapa plana p/ te bandeja (cincado) 30 de 2x56x81 cm Cablecanal-30B Tapa plana p/ cruz bandeja (cincado) 30 de 2x81x81 cm Cablecanal-20E Recto escalera (cincado) 20 de 6x24 cm x 2 mts Cablecanal-20E Codo horizontal escalera (cincado) 90 G 20 de 6x62x62 cm Cablecanal-20E Codo horizontal escalera (cincado) 45 G 20 de 6x38x45 cm Cablecanal-20E Codo vertical arriba escalera (cincado) 90 G 20 de 24x46x46 cm Cablecanal-20E Codo vertical abajo escalera (cincado) 90 G 20 de 24x46x46 cm Cablecanal-20E Codo vertical arriba escalera (cincado) 45 G 20 de 24x24x43 cm Cablecanal-20E Codo vertical abajo escalera (cincado) 45 G 20 de 22x24x43 cm Cablecanal-20E Te escalera (cincado) 20 de 6x62x100 cm Cablecanal-20E Cruz escalera (cincado) 20 de 6x1002x100 cm Cablecanal-30E Recto escalera (cincado) 30 de 6x34 cm x 2 mts Cablecanal-30E Codo horizontal escalera (cincado) 90 G 30 de 6x72x72 cm Cablecanal-30E Codo horizontal escalera (cincado) 45 G 30 de 6x46x55 cm Cablecanal-30E Codo vertical arriba escalera (cincado) 90 G 30 de 34x46x46 cm Cablecanal-30E Codo vertical abajo escalera (cincado) 90 G 30 de 34x46x46 cm Cablecanal-30E Codo vertical arriba escalera (cincado) 45 G 30 de 21x34x43 cm Cablecanal-30E Codo vertical abajo escalera (cincado) 45 G 30 de 21x34x43 cm Cablecanal-30E Te escalera (cincado) 30 de 6x72x110 cm Cablecanal-30E Cruz escalera (cincado) 30 de 6x110x110 cm Cablecanal-40E Recto escalera (cincado) 40 de 6x44 cm x 2 mts Cablecanal-40E Reducción gradual escalera (cincado) 30-20 de 6x34x60 cm Cablecanal-40E Codo horizontal escalera (cincado) 90 G 40 de 6x82x82 cm Cablecanal-40E Codo horizontal escalera (cincado) 45 G 40 de 6x56x65 cm Cablecanal-40E Codo vertical arriba escalera (cincado) 90 G 40 de 44x46x46 cm Cablecanal-40E Codo vertical abajo escalera (cincado) 90 G 40 de 44x46x46 cm Cablecanal-40E Codo vertical arriba escalera (cincado) 45 G 40 de 22x44x43 cm Cablecanal-40E Codo vertical abajo escalera (cincado) 45 G 40 de 22x44x43 cm UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/20 Instalaciones Eléctricas II (Continua a la Tabla 8.9) Modelo o tipo Descripción Dimensiones Cablecanal-40E Te escalera (cincado) 40 de 6x82x120 cm Cablecanal-40E Cruz escalera (cincado) 40 de 6x120x120 cm Cablecanal-40E Reducción gradual escalera (cincado) 40-30 de 6x44x60 cm Esquema 8.4 Tipo de cablecanales (Ejemplo FEMCO) R 2 0 0 1 0 0 Cablecanal-B (Bandeja recto) Cablecanal-B (Codo horizontal) Cablecanal-B (Te horizontal) Cablecanal-B (Tapa plana recto) Cablecanal-B (Tapa plana p/ codo) Cablecanal-B (Tapa plana p/ te) Cablecanal-B (Cruz) Cablecanal-B (Tapa plana p/ cruz) Cablecanal-E Cablecanal-E (Curva vertical 90º) Cablecanal-E (Cruz) Cablecanal-E (Reducción) Cablecanal-E (Codo horizontal 45º) UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8/21 Instalaciones Eléctricas II Esquema 8.5 Tipo de molduras y cableductos (Ejemplo FEMCO) Moldura-E (Eléctrica angosta) Moldura-E (Tapa angosta) Moldura-E (Unión p/ moldura) Moldura-E (Tapa ancha) Moldura-E (Tapa final) Cableducto (Ciego con tapa) Cableducto (Te horizontal) Cableducto (Cruz horizontal) Cableducto (Codo horizontal) Moldura-E (Eléctrica ancha ciega) Cableducto (c/ estampados y c/ tapa) SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra 9/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 9 SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA 9.1 GENERALIDADES Se denomina puesta a tierra, a la conexión de un sistema, equipo o masa con tierra (masa conductora de la tierra). Los tipos de puesta a tierra son dos: a) Puesta a tierra del sistema (fuente o alimentación) y que se realiza por razones funcionales, generalmente el punto puesta a tierra es el neutro. b) Puesta a tierra de las masas y carcasas de los equipos por razones de protección. - Las instalaciones especiales de comunicación, redes de computadoras y otras deben tener su sistema de puesta a tierra, a tierra independiente. - El electrodo o varilla de tierra debe presentar la menor resistencia de contacto posible. Los sistemas de aterramientos son: - Sistema TN - Sistema TT - Sistema IT El código de letras utilizado tiene la siguiente significación: a) Primera Letra: Relación entre la alimentación y tierra: T = Conexión de un punto con la tierra. I = Aislación de todas las partes activas con relación a tierra, o conexión de un punto con tierra a través de una impedancia elevada. b) Segunda Letra: Relación entre las masas de la instalación eléctrica y tierra: T = Masas conectadas directamente a tierra, independientemente de la puesta a tierra eventual de un punto de alimentación. N = Masa conectada directamente al punto de la alimentación que está puesto a tierra (en corriente alterna, el punto puesto a tierra es normalmente el punto neutro). c) Otras letras (eventuales): Disposición del conductor neutro y del conductor de protección: S = Funciones del neutro y de protección aseguradas por conductores separados. C = Funciones del neutro y de protección aseguradas por un solo conductor (conductor PEN). En el Esquema 9.1 (a, b, c, d, e) se ven los ejemplos, de puesta a tierra corrientemente empleados en un sistema trifásico. 9.2 SISTEMA TN Los sistemas TN, tienen un punto de la alimentación conectado directamente a la tierra (T), las masas de la instalación están conectadas a este punto por los conductores de protección (N). Se han UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra 9/2 Instalaciones Eléctricas II considerado tres tipos de esquemas TN, según la disposición del conductor neutro y del conductor de protección a saber: a) Esquema TN-S: El conductor neutro y el de protección están separados en todo el sistema (ver Esquema 9.1 a). b) Esquema TN-C-S: Los sistemas de los conductores neutro y de protección están combinados en un solo conductor en una parte del sistema (ver Esquema 9.1 b). c) Esquema TN-C: Las funciones de los conductores neutro y de protección están combinadas en un solo conductor en todo el esquema (ver Esquema 9.1 c). 9.3 SISTEMA TT El sistema TT, tiene un punto de alimentación directamente conectado a tierra y las masas de la instalación están conectadas a tomas de tierra eléctricamente distintas de la toma de tierra de la alimentación (ver Esquema 9.1-d). 9.4 SISTEMA IT El sistema IT, no tiene ningún punto de alimentación directamente conectado a tierra, pero las masas de la instalación están puestas a tierra (ver Esquema 9.1-e). 9.5 ALIMENTACION Deben determinarse las siguientes características de la instalación: a) Naturaleza de la corriente y frecuencia. b) Valor de la tensión nominal. c) Valor de la corriente presunta de cortocircuito, en el origen de la instalación. d) Posibilidad de satisfacer los requerimientos de la instalación incluyendo la máxima demanda Estas características deben estimarse en el caso de alimentación de una fuente externa, y deben determinarse en el caso de una fuente de alimentación propia. Son aplicables tanto a la alimentación principal, como a las alimentaciones de seguridad y reserva. El proyectista debe elegir el sistema de puesta a tierra más adecuado para la instalación, sin embargo, en instalaciones domiciliarias el conductor de puesta a tierra de masas debe ser independientemente del neutro, pudiendo estar ambos conectados a un mismo punto de toma de tierra (nudo). 9.6 CALCULO DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA Este método se basa en la interpretación de un ábaco de simple lectura, y la posterior verificación con instrumental, para el caso de realización de puesta a tierra con jabalinas con alma de acero y superficie de cobre electrolítico. El ábaco, ha sido perfeccionado por el Instituto Nacional Superior del Profesorado Técnico dependiente de la Universidad Tecnológica Nacional de Buenos Aires, quien ha suministrado. UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra 9/3 Instalaciones Eléctricas II Al ser la resistividad del terreno (valor conocido), un factor preponderante en el resultado final, pudiendo ésta variar en cada lugar de hincado de la jabalina, el método es aproximado. Ejemplo: Se comienza seleccionando la jabalina por su diámetro (en pulgadas), y longitud (en metros). d = 5/8”, L = 3 mts. Uniendo ambas características, al cortar la recta “q” se determina el punto A. Si la instalación es en la Ciudad de Buenos Aires o sus alrededores, la resistividad del terreno a considerar es de 20 Ω/m.. Trazando una semirrecta que comience en A y corte a la recta ρ en 20 Ω/m, finalizando en el punto B al cortar la recta R, obtendremos el valor teórico aproximado de la resistencia de puesta a tierra de la jabalina en Ohm (Ω). Si el valor de resistencia leído (con un telurímetro) supera al teórico determinado, y sea necesario bajarlo a los niveles sugeridos por los reglamentos locales, será necesario hincar otra jabalina y conectarla en paralelo, a no más de 3 metros de separación entre sí. La resistencia final de puesta a tierra en este caso será: 2 1 2 1 xR R R R ) ( R + · Ω Si la instalación fuera en la Ciudad de Cochabamba, la resistividad del terreno a considerar debe ser de 200 Ω/m y a sus alrededores de 300 Ω/m (zonas pedregosos). Gráfico 9.1 Ábaco para el cálculo de la resistencia de puesta a tierra 0.305 1 2 0.61 0.915 3 1.22 4 1.52 5 1.83 6 2.13 7 2.44 8 2.74 9 3.05 10 6.1 20 9.15 30 12.19 40 15.24 50 18.29 60 21.34 70 24.38 80 27.43 90 30.48 100 6.35 1/4 12.7 1/2 15.87 5/8 19.05 3/4 25.4 1 38.1 1.5 50.8 2 63.5 2.5 76.2 3 101.6 4 127.0 5 152.4 6 177.8 7 203.2 8 5 10 20 30 40 50 100 150 200 300 400 500 1000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 R B ρ L q A d d = D i á m e t r o d e l a j a b a l i n a e n p u l g a d a s d = D i á m e t r o d e l a j a b a l i n a e n m i l í m e t r o s L = L a r g o d e l a j a b a l i n a e n p i e s L = L a r g o d e l a j a b a l i n a e n m e t r o s ρ = R e s i s t i v i d a d d e l a t i e r r a e n o h m s p o r m e t r o R = R e s i s t e n c i a d e l a j a b a l i n a e n o h m s ( Ω ) ARCV UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra 9/4 Instalaciones Eléctricas II Esquema 9.1 Sistema de puesta a tierra (o aterramiento) L2 L3 PEN MASAS Toma de tierra N PEN L1 MASAS (c) Esquema TN-C Toma de tierra L3 MASAS (b) Esquema TN-C-S L2 L1 Toma de tierra PE (a) Esquema TN-S L1 L2 L3 N PE Z >> Toma de tierra L3 MASA MASA L2 L1 Toma de tierra (e) Esquema IT PE L2 L3 L1 (d) Esquema TT Z >> (Impedancia muy alta) INSTALACION DE PUESTA A TIERRA EN EDIFICIOS UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 10 INSTALACION DE PUESTA A TIERRA EN EDIFICIOS 10.1 DEFINICION DE PUESTA A TIERRA La denominación “puesta a tierra”, comprende toda la ligazón metálica directa sin fusible ni protección alguna, de sección suficiente, entre determinados elementos o parte de una instalación y un electrodo, o grupo de electrodos, enterrados en el suelo, con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies próximos del terreno no exista diferencia de potencial peligrosa y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de la corriente de falla o las de descarga de origen atmosférico. 10.2 PARTES QUE COMPRENDE LA PUESTA A TIERRA Todo sistema de puesta a tierra consta de las siguientes partes: - Toma de tierra (dispersor) - Líneas principales de tierra - Derivaciones de las líneas principales de tierra - Conductores de protección El conjunto de conductores, así como sus derivaciones y empalmes, que forman las diferentes partes de las puestas a tierra, constituyen el circuito de puesta a tierra. 10.2.1 Tomas de tierra (dispersor) Las tomas de tierra están constituidas por los elementos siguientes: - Electrodo.- Es una masa metálica, permanentemente en buen contacto con el terreno, para facilitar el paso a éste, de la corriente de defecto que pueden presentarse a la carga eléctrica que tenga o pueda tener. - Línea de enlace con tierra.- Esta formada por los conductores que unen el electrodo o conjunto de electrodos con el punto de puesta a tierra. - Punto de puesta a tierra.- Es una parte situada fuera del suelo, que sirve de unión entre la línea de enlace con tierra y la línea principal de tierra. Las instalaciones que lo precisen, dispondrán de un número suficiente de puntos de puesta a tierra convenientemente distribuidos, que estarán conectados al mismo electrodo o conjunto de electrodos. El punto de puesta a tierra estará constituido por un dispositivo de conexión (regleta, placa, borne, etc.), que permita la unión entre los conductores de las líneas de enlace y principal de tierra, de forma que pueda, mediante útiles apropiados, separarse éstas, con el fin de poder realizar la medida de la resistencia de tierra. 10.2.2 Líneas principales de tierra Las líneas principales de tierra estarán formadas, por conductores que partirán del punto de puesta a tierra y a las cuales estarán conectadas las derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas generalmente a través de los conductores de protección. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/2 Instalaciones Eléctricas II 10.2.3 Derivaciones de las líneas principales de tierra Las derivaciones de las líneas de tierra estarán constituidas, por conductores que unirán la línea principal de tierra con los conductores de protección o directamente con las masas. 10.2.4 Conductores de protección Los conductores de protección sirven, para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos. En el circuito de puesta a tierra, los conductores de protección unirán las masas a la línea principal de tierra. En otros casos reciben igualmente el nombre de conductores de protección, aquellos conductores que unen las masas: - Al neutro de la red, - A otras masas, - A elementos metálicos distintos de las masas, - A un relé de protección. 10.3 PROHIBICION DE INCLUIR EN SERIE LAS MASAS Y LOS ELEMENTOS METALICOS EN EL CIRCUITO DE TIERRA Los circuitos de puesta a tierra formarán una línea eléctricamente continua, en la que no podrán incluirse en serie, ni masas, ni elementos metálicos, cualquiera que sean éstos. Siempre la conexión de las masas y los elementos metálicos al circuito de puesta a tierra, se efectuará por derivaciones desde éste. 10.4 TOMAS DE TIERRA INDEPENDIENTES Se considerará independiente una toma de tierra respecto a otra, cuando una de las tomas de tierra, no alcance, respecto de un punto a potencial cero, una tensión superior a 50 V cuando la otra toma disipa la máxima corriente de tierra prevista. 10.5 ELECTRODOS, NATURALEZA, CONSTITUCION, DIMENSIONES Y CONDICIONES DE INSTALACION 10.5.1 Naturaleza de los electrodos Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. Se entiende por electrodos artificiales, los establecidos con el exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra, y por electrodos naturales las masas metálicas que puedan existir enterradas. Para las puestas a tierra se emplearán principalmente electrodos artificiales. No obstante los electrodos naturales que existieran en la zona de una instalación y que presenten y aseguren un buen contacto permanente con el terreno, pueden utilizarse bien solos o conjuntamente con otros electrodos artificiales. En general, se puede prescindir de éstos cuando su instalación presente serias dificultades y cuando los electrodos naturales cumplan los requisitos anteriormente señalados, con sección suficiente y la resistencia de tierra que se obtenga con los mismos presente un valor adecuado. 10.5.2 Constitución de los electrodos artificiales Los electrodos podrán estar constituidos por: UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/3 Instalaciones Eléctricas II - Electrodos simples constituidos por barras, tubos, placas, cables, pletinas u otros perfiles. - Anillos o mallas metálicas constituidos por elementos indicados anteriormente o por combinaciones de ellos. Los electrodos serán de metales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno, tal como el cobre, el hierro galvanizado, hierro sin galvanizar con protección catódica o fundición de hierro. Para este último tipo de electrodo, las secciones mínimas serán el doble de las secciones mínimas que se indican para los electrodos de hierro galvanizados. Sólo se admiten los metales ligeros, cuando sus resistencias a la corrosión son netamente superiores a la que presentan, en el terreno que se considere, el cobre o el hierro galvanizado. - La sección de un electrodo no debe ser inferior a 1/4 de la sección del conductor que constituye la línea principal de tierra. 10.5.2.1 Placas enterradas Las placas de cobre tendrán un espesor mínimo de 2 mm y las de hierro galvanizado de 2.5 mm. En ningún caso la superficie útil de la placa será inferior a 0.5 m 2 . Se colocarán en el terreno en posición vertical y en el caso en que sea necesaria la colocación de varias placas, se separarán unos 3 metros unas de las otras. 10.5.2.2 Picas verticales Las picas verticales podrán estar constituidas por: - Tubos de acero galvanizado de 25 mm de diámetro exterior, como mínimo, - Perfiles de acero dulce galvanizado de 60 mm de lado, como mínimo, - Barras de cobre o de acero de 14 mm de diámetro como mínimo; las barras de acero tienen que estar recubiertas de una capa protectora exterior de cobre de espesor apropiado. - Varillas de acero con recubrimiento de cobre. Las longitudes mínimas de estos electrodos no serán inferiores a 2 metros. Si son necesarios dos picas conectadas en paralelo con el fin de conseguir una resistencia de tierra admisible, la separación entre ellas es recomendable que sea igual, por lo menos, a dos veces la longitud enterrada de las mismas; si son necesarias varias picas conectadas en paralelo, la separación entre ellas deberá ser mayor que en el caso anterior. 10.5.2.3 Conductores enterrados horizontalmente Estos conductores pueden ser: - Conductores o cables de cobre desnudo de 35 mm 2 de sección, como mínimo, - Pletinas de cobre, como mínimo, 35 mm 2 de sección y 2 mm de espesor, - Pletinas de acero dulce galvanizado de, corno mínimo, 100 mm 2 de sección y 3 mm de espesor, - Cables de acero galvanizado de 95 mm 2 de sección, como mínimo. El empleo de cables formados por alambres menores de 2.5 mm de diámetro está prohibido, - Alambres de acero, como mínimo, 20 mm 2 de sección, cubiertos con una capa de cobre de 6 mm 2 como mínimo. Los electrodos deberán estar enterrados a una profundidad que impida sean afectados por las labores del terreno y por las heladas y nunca a menos de 50 cm. No obstante, si la capa superficial del terreno tiene una resistividad pequeña y las capas más profundas son de elevada resistividad, la profundidad de los electrodos puede reducirse a 30 cm. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/4 Instalaciones Eléctricas II El terreno será tan húmedo como sea posible y preferentemente tierra vegetal, prohibiéndose constituir los electrodos por piezas metálicas simplemente sumergidas en agua. Se tenderán a suficiente distancia de los depósitos o infiltraciones que puedan atacarlos, y si es posible, fuera de los pasos de personas y vehículos. Para la puesta a tierra de apoyos de líneas aéreas y columnas de alumbrado público, cuando lo necesiten, será suficiente electrodos que tengan en conjunto una superficie de contacto con el terreno de 0.25 m 2 . Como superficie de contacto con el terreno, para las placas se consideran las dos caras, mientras que para los tubos sólo cuenta la superficie externa de los mismos. 10.5.3 Constitución de los electrodos naturales Los electrodos naturales pueden estar constituidos por: a) Una red extensa de conducciones metálicas enterradas, siempre que la continuidad en estas condiciones quede perfectamente asegurada, y en el caso de que las conducciones pertenezcan a una distribución pública o privada, haya acuerdo con los distribuidores correspondientes. Se prohíbe utilizar como electrodos las canalizaciones de gas, de calefacción central y las conducciones de desagüe, humos o basura. b) La cubierta de plomo de los cables de una red eléctrica de baja tensión enterrada, con la condición de que la continuidad de la cubierta de plomo esté perfectamente asegurada y, en el caso de que la red pertenezca a una distribución pública, haya acuerdo con el distribuidor. c) Los pilares metálicos de los edificios, si están interconectados, mediante una estructura metálica, y enterrados a cierta profundidad. El revestimiento eventual de hormigón no se opone a la utilización de los pilares metálicos como tomas de tierra y no modifica sensiblemente el valor de su resistencia a tierra. 10.6 RESISTENCIA DE TIERRA El electrodo se dimensionará dé forma que su resistencia de tierra, en cualquier circunstancia previsible, no sea superior al valor especificado para ella, en cada caso. Este valor de resistencia de tierra será tal que cualquier masa, no pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a: - 24 V en local o emplazamiento conductor - 50 V en los demás casos. Si las condiciones de la instalación son tales, que puedan dar lugar a tensiones de contacto superiores a los valores señalados anteriormente, se asegurará la rápida eliminación de la falta mediante dispositivos de corte adecuados de la corriente de servicio. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/5 Instalaciones Eléctricas II Tabla 10.1 Valores típicos según la naturaleza de los terrenos Naturaleza del terreno Resistividad en Ohm · m Terrenos pantanosos De algunas unidades a 30 Limo 20 a 100 Humus 10 a 150 Turba húmeda 5 a 100 Arcilla plástica 50 Margas y arcillas compactas 100 a 200 Margas del jurásico 30 a 40 Arena arcillosa 50 a 500 Arena silícea 200 a 3000 Suelo pedregoso cubierto de césped 300 a 500 Suelo pedregoso desnudo 1500 a 3000 Calizas blandas 100 a 300 Calizas compactas 1000 a 5000 Calizas agrietadas 500 a 1000 Pizarras 50 a 300 Rocas de mica y cuarzo 800 Granitos y gres procedentes de alteración 1500 a 10000 Granitos y gres muy alterados 100 a 600 Nota: La resistencia de tierra de un electrodo depende de sus dimensiones, de su forma y de la resistividad del terreno en el que se establece. Esta resistividad varía frecuentemente de un punto a otro del terreno, y varía también con la profundidad. La Tabla 10.1 da, a título de orientación, unos valores de la resistividad para un cierto número de terrenos. Con el fin de obtener una primera aproximación de la resistencia de tierra, los cálculos pueden efectuarse utilizando los valores medios indicados en la Tabla 10.2. Debe quedar bien entendido que los cálculos efectuados a partir de estos valores, no dan más que un valor muy aproximado de la resistencia de tierra del electrodo. La medida de resistencia de tierra de éste electrodo puede permitir, aplicando las fórmulas dadas en la Tabla 10.3 estimar el valor medio local de la resistividad del terreno; el conocimiento de éste valor puede ser útil para trabajos posteriores efectuados, en unas condiciones análogas. Tabla 10.2 Valores medios de la resistividad Naturaleza del terreno Valor medio de la resistividad en Ohm · m Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos 50 Terraplenes cultivables poco fértiles, terraplenes 500 Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables 3000 UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/6 Instalaciones Eléctricas II Tabla 10.3 Fórmulas de resistencia de tierra Electrodo Resistencia de tierra en (Ω) Placa enterrada P 8 . 0 R ρ · Pica vertical L R ρ · Conductor enterrado horizontalmente L · 2 R ρ · Donde: ρ = Resistividad del terreno P = Perímetro de la placa (m) L = Longitud de la pica o del conductor (m) 10.7 CARACTERISTICAS Y CONDICIONES DE INSTALACION DE LAS LINEAS DE ENLACE CON TIERRA, DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE TIERRA Y DE SUS DERIVACIONES 10.7.1 Naturaleza y secciones mínimas Los conductores que constituyen las líneas de enlace con tierra, las líneas principales de tierra y sus derivaciones, serán de cobre o de otro metal de alto punto de fusión y su sección debe ser ampliamente dimensionada de tal forma que cumpla las condiciones siguientes: a) La máxima corriente de falta que pueda producirse en cualquier punto de la instalación, no debe originar en el conductor una temperatura cercana a la de fusión ni poner en peligro los empalmes o conexiones en el tiempo máximo previsible de duración de la falta, el cual sólo podrá ser considerado como menor de los segundos en los casos justificados por las características de los dispositivos de corte utilizados. b) De cualquier forma, los conductores no podrán ser, en ningún caso de menos de 16 mm 2 de sección para las líneas principales de tierra ni de 35 mm 2 para las líneas de enlace con tierra, si son de cobre. Para otros metales o combinaciones de ellos, la sección mínima será aquella que tenga la misma conductancia que un cable de cobre de 16 mm 2 o 35 mm 2 , según el caso. Para las derivaciones de las líneas principales de tierra, las secciones mínimas serán las que indican para los conductores de protección, Capítulo 15. 10.7.2 Tendido de los conductores de la línea de enlace con tierra Los conductores desnudos de enlace con tierra enterrados en el suelo, se consideran que forman parte del electrodo. Si en una instalación existen tomas de tierra independientes, se mantendrá entre los conductores de tierra un aislamiento apropiado a las tensiones susceptibles de aparecer entre estos conductores en caso de falta. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/7 Instalaciones Eléctricas II 10.7.3 Tendido de los conductores de la línea principal de tierra, y sus derivaciones y de los conductores de protección El recorrido de estos conductores será lo más corto posible y sin cambios bruscos de dirección. No estarán sometidos a esfuerzos mecánicos y estarán protegidos contra la corrosión y desgaste mecánico. Además, los conductores de protección cumplirán con lo establecido en el Capitulo 15. 10.7.4 Conexiones de los conductores de los circuitos de tierra con las partes metálicas y masas y con los electrodos Los conductores de los circuitos de tierra deben tener un buen contacto eléctrico tanto con las partes metálicas y masas que se desean poner a tierra como con el electrodo. A estos efectos se dispone que las conexiones de los conductores de los circuitos de tierra con las partes metálicas y con los electrodos se efectúen con todo cuidado por medio de piezas de empalme adecuadas, asegurando las superficies de contacto de forma que la conexión sea efectiva, por medio de tornillos, elementos de compresión, remaches o soldadura de alto punto de fusión. Se prohíbe el empleo de soldaduras de bajo punto de fusión, tales como estaño, plata. etc. Los contactos deben disponerse limpios, sin humedad y en forma tal que no sea fácil que la acción del tiempo destruya por efectos electroquímicos las conexiones efectuadas. A este fin, y procurando siempre que la resistencia de los contactos no sea elevada, se protegerán éstos en forma adecuada con envolventes o pastas, si ello se estimase conveniente. En caso de utilizar como electrodo la conducción de agua, la conexión del conductor de enlace con tierra a dicha conducción se efectuará inmediatamente después de la entrada de ésta en el edificio y antes del contador general de agua. Su conexión se efectuará por medio de un conductor que estará necesariamente protegido especialmente contra los ataques químicos. Si no se pudiera respetar la condición anterior, por tropezar con grandes dificultades prácticas, el punto de conexión podrá encontrarse después del contador y de los accesorios que se encuentren en la conducción principal de agua. En este caso el contador y los demás accesorios de la conducción de agua serán puenteados por medio de un conductor de cobre de 16 mm 2 de sección, como mínimo, u otro conductor de resistencia eléctrica equivalente, y dispuesto de forma que el contador de agua pueda ser montado o desmontado sin que sea necesario quitar el puente. 10.7.5 Prohibición de interrumpir los circuitos de tierra Se prohíbe intercalar en circuitos de tierra seccionadores, fusibles o interruptores. Sólo se permite disponer un dispositivo de corte en los puntos de puesta a tierra, de forma que permita medir la resistencia de la toma. 10.8 REVISION DE TOMAS DE TIERRA Por la importancia que ofrece, desde el punto de vista de la seguridad, cualquier instalación de toma de tierra, deberá ser obligatoriamente comprobada por los servicios oficiales en el momento de dar de alta la instalación para el funcionamiento. Personal, técnicamente competente, efectuará esta comprobación anualmente en la época en que el terreno esté más seco. Para ello, se medirá la resistencia de tierra, reparando inmediatamente los defectos que se encuentren. En los lugares en que el terreno no sea favorable a la buena conservación de los electrodos, éstos, así como también los conductores de enlace entre ellos hasta el punto de puesta a tierra, se pondrá al descubierto para su examen, al menos una vez cada cinco años. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/8 Instalaciones Eléctricas II 10.9 LA RED DE TIERRA EXTERNA Esta compuesta por los conductores de tierra, nudos de tierra, conductores de protección y de equipotencialidad. Los nudos de tierra, serán placas metálicas ubicadas en lugares adecuados y a los cuales se conectan los conductores que llegan desde los dispersores y aquellos que parten hacia las viviendas, los servicios comunes y eventualmente al pararrayo (ver Esquema 10.1). Los conductores de tierra serán del mismo material y sección que el conductor del dispersor en anillo y los conductores de protección y equipotenciales serán de las secciones indicadas en el Capítulo 15 de éste texto. 10.10 MEDICIONES CON EL OHMETRO 10.10.1 Medición de la resistividad - Colocar las sondas en línea recta y a igual distancia L. - La resistividad será: LR 2π · ρ , siendo R el valor leído en el ohmetro de cuatro bornes. - Llevar a cabo varias mediciones, variando la posición en el terreno y el valor de L y calcular la media (terrenos más o menos homogéneos). - La presencia de tuberías enterradas puede falsear las medidas en zonas urbanas. (ver Esquema 10.4) 10.10.2 Medición de la resistencia de tierra - Disponer las sondas en línea y a una distancia, del dispersor bajo medida G y entre sondas, mayor a 5 veces la diagonal máxima del anillo (D). - La sonda P se debe instalar al 62% de la distancia G-C. - Moviendo la sonda P entre el 55%, y el 70% de la distancia G-C se debe ubicar una zona donde la lectura de R T es casi constante y ese valor será el de la resistencia de tierra del electrodo bajo medición (ver Esquema 10.5). 10.11 MATERIALES Los materiales usualmente adoptados para la instalación del dispersor en anillo de un edificio, son: 10.11.1 Cable de tierra Será un cable de cobre o de acero galvanizado en caliente de sección mínima 25 mm 2 y 50 mm 2 respectivamente, ó pletina galvanizada de 3/8” x 1”. 10.11.2 Varillas de tierra Serán varillas de diámetro 5/8” entre 3/4” y longitud entre 8` y 10` y serán de acero cobreado (copperweld) o acero galvanizado en caliente. 10.11.3 Uniones soldadas Las uniones soldadas de alto punto de fusión se realizarán con moldes y cargas del sistema termoweld o similar. UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/9 Instalaciones Eléctricas II 10.11.4 Nudos de tierra Serán placas de cobre estañado con un adecuado número de perforaciones para empernar terminales de cables. 10.12 RECOMENDACIONES - No colocar electrodos al ras de muros o rocas. - Para mayor eficiencia y vida útil el conjunto de electrodos debe instalarse debajo de la cimentación del edificio. - Todas las uniones y empalmes enterrados deben realizarse con el sistema termoweld ó con conectores prensados (hyoround) - No añadir sal común en contacto con los electrodos, ya que provoca corrosión y su duración es poco. - Si la resistividad es mayor a 500 ohm x metro, consultar a un especialista. - Realizar la medición de resistividad y resistencia en la época más seca del año. Esquema 10.1 Representación esquemática de un circuito de puesta a tierra Conductores de protección Electrodos Puntos de puestos a tierra Líneas de enlace con tierra Tomas de tierra Línea principal de tierra Masas de: viviendas, servicios, transformadores, tableros y medidores. Pararrayos Derivaciones de la línea principal de tierra ARCV UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/10 Instalaciones Eléctricas II Esquema 10.2 Instalación de puesta a tierra en edificios (Esquema simplificado) Baños Sótano Agua y gas Nudo de tierra Conductor de tierra Dispersor intencional Dispersor natural Suplementario Principal Conexión equipotencial Conductor equipotencial Conductor de protección ARCV UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10/11 Instalaciones Eléctricas II Esquema 10.3 Dispersor típico en un edificio 2 2 4 3 2 1 2 1 2 2 3 3 4 4 2 A A Corte A-A 1 Dispersor en anillo 2 Conexión a las armaduras 3 Nudo de tierra 4 Red de tierra externa ARCV Conexión de las armaduras de las columnas Esquema 10.4 Esquema 10.5 Medición de la resistividad Medición de la resistencia de tierra L L L C1 P1 C2 P2 OHMETRO Mayor a 5 D a = L/20 G P Mayor a 5 D C P C G OHMETRO ARCV PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 11 PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS 11.1 INTRODUCCION Las descargas atmosféricas causan serias perturbaciones en las redes aéreas de transmisión y distribución de energía eléctrica, antes de provocar daños materiales en las construcciones atendidas por ellas, sin contar los riesgos de vida a que las personas o animales están sometidas. Las descargas atmosféricas inducen ciertas tensiones que llegan a centenas de kV en las redes aéreas de transmisión y distribución de las concesionarias de energía eléctrica, obligando a utilizar cables de guardia a lo largo de las líneas de tensión más elevadas y pararrayos para la protección de equipos instalados en ese sistema. Cuando las descargas eléctricas entran en contacto directo con cualquier tipo de construcción, tales como edificios, tanques metálicos de almacenamiento de liquido, partes estructurales de las subestaciones, son registrados grandes daños materiales que podrían ser evitados en caso de que esas construcciones estuviesen protegidas adecuadamente por pararrayos de tipo hasta. 11.2 CONSIDERACIONES SOBRE EL ORIGEN DE LOS RAYOS A lo largo de los años, varias teorías fueron desenvueltas para explicar el fenómeno de los rayos. Actualmente se tiene como cierta, que la fricción entre las partículas de agua que forman las nubes, provocada por los vientos ascendentes de fuerte intensidad, da origen a una gran cantidad de descargas eléctricas. Se verifica experimentalmente que las cargas eléctricas positivas ocupan la parte superior de la nube, en cuanto a las cargas eléctricas negativas se posicionan en su parte inferior, acarreando consecuentemente una intensa migración de cargas positivas en la superficie de la tierra para un área correspondiente a la localización de las nubes, conforme se puede observar en el Esquema 11.1. De esta forma, las nubes tienen una característica bipolar. Como se puede deducir por el Esquema 11.1, la concentración de cargas eléctricas positivas y negativas en una determinada región puede surgir una diferencia de potencial entre la tierra y la nube. El aire presenta una determinada rigidez dieléctrica, normalmente elevada, que dependen de ciertas condiciones ambientales. El aumento de esa diferencia de potencial, que se denomina gradiente de tensión, podrá alcanzar un valor que supere la rigidez dieléctrica del aire entre la nube y la tierra, haciendo que las cargas eléctricas migren en dirección de la tierra, en un trayecto tortuoso y normalmente con ramificaciones, cuyo fenómeno es conocido como descarga piloto. Es de aproximadamente 1 kV/mm el valor del gradiente de tensión para el cual la rigidez dieléctrica del aire se rompe. La ionización del camino seguido por la descarga piloto, propicia condiciones favorables de conductibilidad del ambiente. Manteniéndose elevado el gradiente de tensión en la región entre la nube y la tierra, surge, en función de aproximación de solo una de las ramificaciones de descarga piloto, una descarga ascendente, constituida de cargas eléctricas positivas, denominada de descarga de retorno o principal, de gran intensidad, responsable por el fenómeno conocido como trasvase, que es el dislocamiento de masa del aire circundante encaminamiento del rayo, en función de la elevación de temperatura y consecuentemente del aumento del volumen. No se tiene precisión de la altura de encuentro entre esos dos flujos de carga que caminan en sentido opuesto, pero se supone que es a pocas decena de metros de la superficie de la tierra. La descarga de retorno al llegar a la nube, provoca, en una determinada región de la misma, una neutralización electrostática temporaria. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/2 Instalaciones Eléctricas II Esquema 11.1 Distribución de las cargas eléctricas de las nubes y del suelo Superficie terrestre 10 km. 3 km. ARCV En la tentativa de mantener en equilibrio las potencias eléctricas en el interior de la nube, surgen en estas intensas descargas que resultan en la formación de nuevas cargas negativas en su parte inferior, dando inicio a las llamadas descargas reflejadas o secundarias, en el sentido de las nubes para la tierra, siendo como canal conductor aquel seguido por la descarga de retorno que, en su trayectoria ascendente deja al aire intensamente ionizado. El esquema 11.2 ilustra gráficamente la forma de las descargas atmosféricas. Las descargas reflejadas o secundarias pueden acontecer por varias veces, después de concluida la descarga principal. Tomándose como base las mediciones hechas, las intensidades de las descargas atmosféricas pueden ocurrir las siguientes probabilidades: - 97% ≤ 10 kA; - 85% ≤ 15 kA; - 50% ≤ 30 kA; - 20% ≤ 15 kA; - 4% ≤ 80 kA También fue comprobado que la corriente de descarga tiene una única polaridad, esto en una sola dirección. Una onda típica de descarga atmosférica fue determinada para efecto de estudios específicos. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/3 Instalaciones Eléctricas II Esquema 11.2 Secuencia de eventos de una descarga atmosférica (a) (b) (c) (d) El esquema 11.3 muestra la conformación de esa onda, en función del tiempo. Esquema 11.3 Formato característico de una onda de descarga atmosférica T2 T1 T0 T (µ.s) V (kV) V0 V1 V2 La onda alcanza a su valor máximo de tensión V 2 en un tiempo T 2 , comprendido entre 2 y 10 µs da el valor medio V 1 , correspondiente al valor medio de caída de onda, es alcanzado en un intervalo de tiempo T 1 de 20 a 50 µs, cayendo para V 0 = 0, al final de T 0 en un intervalo de 100 a 200 µs. El conocimiento de la forma de onda, es de dos valores típicos de tensión y tiempo, y de los porcentajes de su ocurrencia, posibilita los estudios para el dimensionamiento de los para rayos de protección contra sobretensiones en líneas y redes eléctricas y de para rayos de hasta, destinados a la protección de construcciones e instalaciones en general. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/4 Instalaciones Eléctricas II 11.3 PARARRAYOS DE PUNTA Como se procuró mostrar anteriormente, las descargas atmosféricas pueden dañar seriamente el patrimonio y victimar las personas y animales cuando estos se encuentran dentro del campo eléctrico formando entre las nubes que sólo sean directamente alcanzadas. Utilizando las propiedades de las puntas metálicas de propiciar la canalización de las cargas eléctricas para la atmósfera, llamado poder de las puntas, Franklin concibió un dispositivo que desempeña esta función, que fue denominado pararrayos. Queda claro que las descargas eléctricas dentro de una determinada zona son más fácilmente canalizadas por el pararrayo de que por una estructura de concreto, por ejemplo. El Esquema 11.4 muestra el principio fundamental de la actuación de un pararrayo. Las cargas eléctricas, en ves de irrumpir en un punto cualquiera del suelo, son conducidas hasta las puntas del pararrayo (captor) a través de un cable de excelente conductividad eléctrica (cable de cobre), permitiendo, de esta forma, que las descargas sean efectuadas a través de éste, propiciando la protección de construcción dentro de un determinado rayo de actuación. Esquema 11.4 Principio fundamental de actuación de un pararrayo Pararrayos Edificio Malla de tierra Cable de cobre Un sistema de pararrayos de punta, o pararrayos de tipo Franklin, es constituido de diferentes partes, cuyos elementos principales son: a) Captor Principal elemento del pararrayo, es formado normalmente por tres o más puntas de acero inoxidable o cobre. Es también denominado de punta. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/5 Instalaciones Eléctricas II b) Varilla (mástil) El soporte del captor, siendo constituido de un tubo de cobre de longitud igual a 5 m y 55 mm de diámetro. Debe ser fijado firmemente sobre un aislador de uso exterior. La función de la varilla es de soportar el captor y servir de conductor metálico. c) Aislador Es la base de fijación de la varilla o mástil. Normalmente es utilizado en aisladores fabricados en porcelana vitrificada o vidrio templado, para un nivel de tensión de 10 kV. d) Conductor de descenso Es el conductor metálico que hace de conexión entre el mástil o captor y el electrodo de tierra. El conductor de descenso puede ser de cobre comercial de conductividad mínima de 98% para el tipo recosido, o aluminio, apropiado para la utilización como conductor eléctrico. También pueden ser utilizadas cintas o flejes metálicas e) Electrodo de tierra Los conductores de descenso son conectados a sus extremidades inferiores a tres o más electrodos de tierra, cuyo valor de resistencia de aterramiento no deberá ser superior a 10 Ω para instalaciones en general y 1 Ω para edificaciones destinados a materiales explosivos o fácilmente inflamables. f) Conector de medición Es así denominado a la conexión desmontable destinada a permitir la medición de resistencias de aterramiento. Debe ser instalada a 2 m. o más arriba del nivel del suelo. El Esquema 11.5 muestra los principales elementos anteriormente descritos formando un conjunto completo de protección contra descargas atmosféricas. Esquema 11.5 Elemento de un sistema de protección contra descargas atmosféricas Mástil Aislador Captor Conector 2 m. Conductor de descenso (bajada) Soporte del conductor de bajada Protección no metálica (Ejm. PVC) Conector de medición Electrodos ARCV d ≥ 20 cm. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/6 Instalaciones Eléctricas II 11.4 DIMENSIONAMIENTO DE UNA INSTALACION DE PARARRAYOS El correcto dimensionamiento de una instalación de protección contra descargas atmosféricas, proporciona un elevado grado de seguridad a las construcciones en general y en particular a los edificios industriales, principalmente aquellas que trabajan con productos de alto riesgo y están localizadas en regiones de elevado índice ceráunico, que representa el número de días de tormenta por año. Ese dimensionamiento será hecho tanto para la protección de construcciones en general, como para la protección de subestaciones de consumidores instaladas a la intemperie. Antes de tomar una decisión aleatoria sobre la necesidad de dotar determinada construcción de una protección adecuada contra la incidencia de rayos, es prudente que se calcule la probabilidad ponderada que permitirá una decisión técnica sobre la instalación. El método a ser utilizado es de la norma BS 6651 (origen inglesa). Ese método considera valores de ponderación en función del tipo de ocupación predial, material de construcción utilizado, localización etc., de acuerdo con la Tabla 11.1. Tabla 11.1 Factor de ponderación Tipo de ocupación A Material de construcción B Contenido C Localización D Topografía E Habitación 0.3 Construcción de cobertura no metálica 0.2 Sin valor patrimonial o histórico 0.3 Áreas circundadas por árboles o estructuras de cualquier naturaleza 0.4 Planicies 0.3 Habitación con antena externa 0.7 Construcción de concreto y cobertura no metálica 0.4 Sensibles a daños 0.8 Áreas semi- aisladas 1.0 Colinas 1.0 Construcciones industriales 1.0 Construcción de metal o concreto y cobertura metálica 0.8 Subestaciones, centrales telefónicas, instalaciones de gas, estaciones de radio y TV 1.0 Áreas aisladas 2.0 Montañas con altura entre 300 a 900 m 1.3 Construcciones destinadas a hoteles, moteles, salas comerciales 1.2 Construcción de alvenaria 1.0 Museos, monumentos y construcciones de la misma naturaleza 1.3 Montañas con altura encima de 900 m 1.7 Construcciones destinadas a shopping center, museos, centros deportivos y similares 1.3 Construcción de madera 1.4 Escuelas, hospitales y similares 1.7 Escuela, hospitales y similares 1.7 Construcción de alvenaria o madera con cobertura metálica 1.7 Construcción con cobertura de tejas y similares 2.0 UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/7 Instalaciones Eléctricas II El factor de ponderación final es dado por la siguiente ecuación: P 0 = A x B x C x D x E x N pr Donde: A, B, C, D, E, F = Factor de ponderación de la Tabla 11.1, N pr = Número probable de rayos que pueda alcanzar a la construcción y es dado por la siguiente ecuación: N pr = S c x N da x 10 -6 S c = Área de construcción en m 2 ; N da = Densidad de rayos, en rayos /km 2 /año, dada por la ecuación siguiente: β α · t da N . N N t = Índice ceráunico, o sea número de días con rayos por año; α = 0.023 β = 1.3 A partir de los valores de P 0 , se puede determinar, a través de la Tabla 11.2, la necesidad o no de incluir la protección contra las descargas atmosféricas. Tabla 11.2 Probabilidad ponderada Probabilidad ponderada Protección deseada P 0 < 10 -5 No aconsejada 10 -4 > P 0 > 10 -5 Aconsejada P 0 > 10 -4 Obligatoria Ejemplo de aplicación: Una planta industrial de ramo metalmecánica, con un área plana de 1500 m 2 y altura de 8 m, localizada en terreno plano de poca arborización, es constituida de concreto armado con cobertura metálica. Determinar la necesidad de protección contra descargas atmosféricas, sabiendo que la región (Cochabamba) presenta un índice ceráunico medio de 70 días con rayos (descargas) por año. De la Tabla 11.1 para la ecuación P 0 = A x B x C x D x E x N pr , se tiene: A = 1.0 B = 0.8 C = 0.3 D = 1.0 E = 0.3 β α · t da N . N = 0.023 x 70 1.3 = 5.76 descarga/km 2 /año N t = 70 N pr = S c x N da x 10 -6 N pr = 1500 x 5.76 x 10 -6 = 8640 x 10 -6 = 8.6 x 10 -3 (número probable de rayos que puede alcanzar a la construcción). Luego, la probabilidad ponderada será: P 0 = 1.0 x 0.8 x 0.3 x 1.0 x 0.3 x 8.6 x 10 -3 = 6.19 x 10 -4 A través de la tabla 11.2 se puede concluir que es aconsejable la instalación de una protección contra rayos. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/8 Instalaciones Eléctricas II 11.4.1 Niveles de protección Hay siempre la posibilidad de falla del sistema de pararrayos, pudiendo la construcción protegida, en este caso, ser alcanzada por una descarga atmosférica. A partir de esa premisa, la IE 1024-I determina cuatro diferentes niveles de protección, en base a las cuales deben ser tomadas las decisiones de los proyectos más o menos severas. Esos niveles de protección están así definidos: - Nivel I: Es el nivel más severo en cuanto a la pérdida de patrimonio. Se refiere a las construcciones protegidas, cuya falla en el sistema del pararrayo puede provocar daños a las estructuras adyacentes, tales como las industrias petroquímicas, de materiales explosivos, etc. - Nivel II: Se refiere a las construcciones protegidas, cuya falla en el sistema del pararrayo puede ocasionar la pérdida de bienes de valor estimable, o provocar pánico a los presentes, pueden ser una consecuencia para las construcciones adyacentes. Se encuadran en este nivel los museos, teatros, estadios, etc. - Nivel III: Se refiere a las construcciones de uso común, tales como los edificios residenciales, comerciales e industriales de manufacturados simples. - Nivel IV: Se refiere a las construcciones, donde no es normal la presencia de personas. Son hechas de material no inflamable, siendo el producto almacenado en ellas de material no combustible, tales como almacenes de concreto para productos de construcción. Existen básicamente tres métodos de protección contra las descargas atmosféricas, de los cuales indicaremos uno: 11.4.2 Método de franklin Consiste en determinar el volumen de protección propiciado por un cono, cuyo ángulo de generatriz con la vertical varía según el nivel de protección deseado y para una determinada altura de construcción. La Tabla 11.3 muestra el ángulo máximo de protección para una altura de construcción no superior a 20 m. La Tabla 11.4 muestra el ángulo de protección contra descargas atmosféricas tomando como bases diferentes Tabla 11.3 Tabla 11.4 Angulo de protección Angulo de protección en ( º ) y altura de construcción Nivel de protección Angulo de protección (º) Altura de construcción en m I 25 Nivel de protección 20 30 45 60 II 35 I 25 No permitida la protección por III 45 II 35 25 el método de franklin IV 55 III 45 35 25 IV 55 45 35 25 Por ejemplo, en un proyecto de una construcción de propiedad comercial de 12 pisos, o sea, 42 m de altura aproximadamente, el ángulo de protección debe ser de 25º, ya que se trata de un edificio clasificado con nivel de protección III. Los proyectos de instalación de pararrayos por el método de franklin pueden ser elaborados tomándose la siguiente secuencia de cálculo: a) Zona de protección Los pararrayos ofrecen una protección dada por un cono cuyo vértice corresponde a la extremidad superior del captor y cuya generatriz hace un ángulo de α n con la vertical, propiciando un radio de la UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/9 Instalaciones Eléctricas II base del cono de valor dado por la ecuación siguiente: R p = H c x tg α, conforme se observa en el Esquema 11.6 Donde: R p = Radio de base del cono de protección, en m; H c =Altura del extremo del captor, en m; α = Ángulo de protección con la vertical dado en la Tabla 11.4. Si hay más de un captor, puede agregarse 10º al ángulo α Se debe establecer una protección del borde de la parte superior de la edificación, a través de un conductor, conectando a la malla de tierra de los captores. b) Número de conductores de descenso Debe ser función del nivel de protección deseado y de la separación entre los conductores de descenso, o sea: cd co cd D P N · Donde: N cd = Número de conductores de descenso. P co = Perímetro de construcción, en m; D cd =Distancia entre los conductores de descenso, dada en la Tabla 11.5. Tabla 11.5 Distancia máxima entre los conductores de descenso Nivel de protección Distancia máxima (m) I 10 II 15 III 20 IV 25 Los conductores de descenso deben ser distribuidos a lo largo de todo el perímetro de construcción, con un espaciamiento máximo en función del nivel de protección deseado y dado en la Tabla 11.5, no admitiendo un número de conductores de descenso inferiores a 2. Esquema 11.6 Zona de protección α Hc Rp ARCV UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/10 Instalaciones Eléctricas II El Esquema 11.7 muestra esquemáticamente los conductores de descenso de una construcción fabril. Debe ser mínimo cuatro los números de conductor de descenso en torres o tinglados de altura superior a 25 m en consecuencia transversales cuadradas o hexagonales. Deben ser provistos por lo menos dos captores para las chimeneas o tinglados. Todas las partes metálicas que compone la torre y tinglados, tales como tirantes de estacamiento, fundaciones etc., deben ser debidamente aterradas. c) Sección del conductor De preferencia deben ser utilizados conductores de cobre duro, principalmente en zonas industriales de elevada polución. Esquema 11.6 Zona de protección 18.3 10 18.3 18.3 10 Cable de interconexión Conductor de bajada Electrodo de tierra Protección contra descargas atmosféricas Nota: Todas las distancias en metros 18.75 37.5 18.75 20 10 12 10 La sección mínima de los conductores es dada en función del tipo de material del conductor y de la altura de la edificación, conforme la Tabla 11.6. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/11 Instalaciones Eléctricas II Tabla 11.6 Sección de los conductores de malla superior y de descenso en mm 2 Material conductor Altura de la construcción ≤ 20 m > 20 m Cable de cobre 16 35 Cable de aluminio 35 50 Cable de acero galvanizado 50 80 Las conexiones entre captores, descensos y masas metálicas y entre los electrodos del aterramiento, la sección mínima del conductor de cobre es de 16 mm 2 . d) Resistencia de malla de tierra La resistencia de malla de tierra no debe ser superior a 10 Ω en cualquier época del año. Cuando la construcción es destinada a materiales explosivos o inflamables, la resistencia de malla de tierra no debe ser superior a 1 Ω. Esquema 11.7 40 27.4 27.4 37.5 75 18.75 20 37.5 75 18.75 21.25 10 (a) (b) Protección contra descargas atmosféricas (contra impacto directo) Nota: Todas las distancias en metros Ejemplo de aplicación: Conocida las dimensiones de la industria de manufacturado simple, representada en el Esquema 11.6, proyectar un sistema de protección contra descargas atmosféricas. La vista superior del edificio es mostrada en el Esquema 11.7-a y b. a) Zona de protección: Considerando solamente dos pararrayos instalados en los puntos A y B indicados en el esquema 11.7-a, el radio de protección de cada uno debe ser: UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11/12 Instalaciones Eléctricas II 2 2 1 p 75 . 18 20 R + = = 27.4 m. R pl = H C x tgα Industria de nivel III: α = 45º (Tabla 11.5) Como hay más de un captor, se tiene: α = 45 + 10 = 55º α = tg R H pl C = 55 tg 4 . 27 = 19.18 m H C = Altura de la punta del captor respecto al tejado, en m Como en general, el mástil es de 3 m, el soporte del conjunto mástil-captor vale: L S = H C – 3 = 19.18 – 3 = 16.18 m Como la longitud del soporte es muy grande, serán considerados cuatro pararrayos instalados de conformidad con el Esquema 11.7-b, debiendo ser el radio de protección de cada uno: 2 2 2 p 75 . 18 10 R + = = 21.25 m α = tg R H 2 p C = 55 tg 25 . 21 = 14.87 m Luego, la longitud del soporte es de: L S = H C – 3 = 14.87 – 3 = 11.87 m El soporte de 11.87 m podrá ser constituido de una torre reticulada de perfiles metálicos, fijándose en su base un aislador de vidrio templado o porcelana vitrificada, aislado para 10 kV. Se puede observar a través del Esquema 11.7-a y b, que todas las partes de la construcción están cubiertas por áreas de protección formadas por los pararrayos. b) Número de conductor de descenso De la ecuación cd co cd D P N · se tiene: D cd = 20 m (Tabla 11.5 – nivel de protección III) P co = 2 x 75 + 2 x 40 = 230 m 20 230 N cd = = 11.5 ≈ 12 conductores c) Sección del conductor La sección del conductor debe ser: Sc = 16 mm 2 , en cable de cobre, según la Tabla 11.6. En cuanto a los aterramientos, se deben realizar las conexiones de los descensos al anillo de tierra o prever por lo menos tres electrodos de tierra para cada descenso, un total de 36 unidades. DISPOSITIVOS FUSIBLE UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 12 DISPOSITIVOS FUSIBLE 12.1 GENERALIDADES Los dispositivos fusibles constituyen la protección más tradicional de los circuitos y sistemas eléctricos. Su operación consiste en la fusión del elemento fusible contenido en el fusible. El elemento fusible, o “punto débil” del circuito, es un conductor de pequeña sección transversal, que sufre, debido a su alta resistencia, un calentamiento mayor que las otras conductoras al paso de la corriente. Para una relación adecuada entre la sección del elemento fusible y la del conductor protegido, ocurrirá la fusión del cristal del elemento fusible, cuando alcanza una temperatura próxima a la máxima admisible. El elemento fusible es una hebra alambre o una lamina, generalmente de cobre, plata, estaño, plomo o aleación, colocada en el interior del cuerpo del fusible, en general de porcelana herméticamente cerrado. Algunos fusibles poseen un indicador que permite verificar si el dispositivo fusible operó o no, esta compuesto por un hilo, por ejemplo, de acero conectada en paralelo con el elemento fusible y que libera un resorte después de la operación. La mayoría de los fusibles contienen en su interior, envolviendo por completo el elemento fusible, material granulado extintor de arco; pero eso se utiliza en general arena de cuarzo de granulometría conveniente. Los fusibles son elementos apropiados para la protección de cables y conductores, tanto para el caso de sobrecarga como cortocircuito. Se caracterizan por tener grandes capacidades de ruptura y operar en pequeños espacios físicos. Esto, sumado a su alta selectividad, los convierte en el elemento ideal para la protección Back Up de interruptores termomagnéticos. Debido a su gran poder de limitación de corrientes de cortocircuito, los fusibles son además los elementos ideales; para la protección de contactores, disyuntores, etc. El Esquema 12.1 muestra la composición de un fusible (caso más general). El elemento fusible puede tener diferentes formas. En función de la corriente nominal, se compone de una o más laminas en paralelo, con trochas de sección reducida. En el elemento fusible existe también un material adicional, un punto de unión cuya temperatura de fusión es bastante menor que la del elemento. Esquema 12.1 Componentes de un fusible Terminales de contacto Indicador de actuación Elemento fusible Cuerpo de porcelana Medio extintor El Esquema 12.2 muestra para simplificar, sólo el elemento fusible en serie con los conductores del circuito. El conductor y el elemento fusible son recorridos por una corriente I, que las calienta. La temperatura del conductor adquiere un valor constante. Debido a la alta resistencia del elemento fusible, este sufre un calentamiento mayor θ 2 , que es transferido al medio adyacente principalmente a través, de las conexiones con los conductores. La baja capacidad de transmisión de calor resulta en una alta temperatura en el punto medio del elemento fusible. UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/2 Instalaciones Eléctricas II Esquema 12.2 Temperatura del elemento fusible θ2 1 θ1 θA θA a b 1 Temperatura más elevada 2 Flujo de calor 3 Punto de union 4 Corriente 5 Elemento fusible 6 Conductor 2 3 6 5 4 La temperatura decrece desde el punto medio, hasta los extremos del elemento fusible. Los puntos de conexión no están sometidos a la misma temperatura del punto medio, en realidad poseen una temperatura (θ A ) mayor que la de los conductores (θ 1 ). La temperatura θ A no debe sobrepasar un determinado valor para no perjudicar la vida útil de la aislación de los conductores; ese valor está limitado por las normas. La corriente que puede recorrer por el fusible permanentemente sin que ese valor límite sea superado se define como la corriente nominal del fusible. El paso de una corriente superior a la nominal, resulta en la elevación de la temperatura a lo largo del fusible. Hasta que el pico de temperatura θ máx. , con un cierto margen de seguridad permanece debajo de la temperatura de fusión del elemento fusible θ S , el fusible permanece intacto (Esquema 12.3). Las normas de fusibles definen, para los diversos tipos y para los diferentes rangos de corrientes nominales, de dispositivos fusibles, el tiempo convencional se definen, el tiempo convencional (tc), la corriente convencional de no fusión (Inf) y la corriente nominal de fusión (If) que están determinadas en función de la corriente nominal (I n ). UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/3 Instalaciones Eléctricas II Esquema 12.3 Variación de la temperatura entre los puntos de conexión del fusible para varios valores de corriente θ3 θmax. Temperatura Corriente nominal de fusión Corriente convensional de no fusión Corriente nominal Flujo de corriente Ejemplo: Un fusible para el cual: I N = 160 A tc = 2h Inf = 1.2 I N = 1.2 x 160 = 192.[A] If = 1.6 I N = 1.6 x 160 = 256 [A] Este fusible debe poder conducir 192 A por 2 horas, sin fundirse cuando la corriente alcanza un valor mayor que Inf, para el tiempo tc, la temperatura en el punto de unión del fusible alcanza el valor de fusión θ S y el fusible actúa. En el ejemplo dado con 256 A él fusible deberá fundir antes de 2 horas. Si el fusible es recorrido por una corriente muy superior a la nominal, por ejemplo 10 veces, los trechos de sección reducida de las laminas se funden antes que el punto de unión, en virtud de la alta densidad de corriente, si la corriente alcanza un valor más elevado, por ejemplo 50 veces la corriente nominal y el tiempo de fusión es ≤ d ms , los trechos de sección reducida del elemento fusible se elevan a la temperatura de fusión antes que la energía calórica puede fluir hacia las partes adyacentes. En los fusibles limitadores de corriente, debido a las elevadas sobrecorrientes que se dan en cortocircuito, la fusión puede darse en un tiempo inferior a 5 ms, esto es, dentro del primer cuarto de ciclo. En esas condiciones la corriente de cortocircuito no alcanza su valor de cresta Is, limitándose a su valor correspondiente de corriente de corte Ic, como muestra el Gráfico 12.1. Debido a la acción limitadora, estos fusible poseen una elevada capacidad de interrupción, una vez que, en realidad interrumpan sólo una fracción de la corriente de cortocircuito. UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/4 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 12.1 Actuación de un fusible limitador de corriente Ic = Corriente de corte Ii = Corriente de interrupción tf = Tiempo de fusión ta = Tiempo de arco ti = Tiempo de interrupción Fin de la fusión, comienzo de arco Valor de cresta de la corriente presunta de cortocircuito t Ιi Ic Ι tf ti ta 12.1.2 Características La IEC caracterizan dos clases de fusibles: Los de uso general (general purpose) y los de respaldo (back-up). a) Los fusibles de uso general (tipos gI y gII).- Son fusibles limitadores de corriente capaces de interrumpir, en condiciones especificadas, todas las corrientes capaces de ocasionar la fusión del elemento fusible, hasta su capacidad de interrupción nominal. Se emplean en la protección de conductores eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos. b) Los fusibles de respaldo (tipo aM).- Son fusibles limitadores de corriente capaces de interrumpir, en condiciones especificadas, todas las corrientes entre el menor valor indicado en sus características tiempo-corriente y su capacidad de interrupción nominal. Son usados generalmente para proporcionar protección contra cortocircuitos, siendo generalmente utilizados en combinación con otro dispositivo (que proporciona la protección contra sobrecargas y contra los cortocircuitos hasta un determinado valor). 12.1.3 Aplicaciones de fusibles Se define dos tipos de aplicaciones para los dispositivos fusibles: Industrial y doméstica. a) En la aplicación industrial deben usarse dispositivos cuyos fusibles sólo son accesibles a personas autorizadas y sólo podrán ser sustituidos por éste personal; los dispositivos no precisan asegurar necesariamente la no intercambiabilidad (entendiéndose por no intercambiabilidad como la propiedad de un dispositivo fusible de no permitir la sustitución de los fusibles por otros no adecuados eléctricamente) y la protección contra contactos accidentales con partes vivas. Para esta aplicación se considera los fusibles gI, gII y aM. b) En la aplicación doméstica se emplean dispositivos cuyos fusibles son accesibles a las personas no calificadas, las normas de instalaciones domésticas exigen para el dispositivo fusible, la no intercambíabilidad y una construcción que incluya protección contra contactos accidentales con partes vivas. Para este fin la norma considera los fusibles gI y gII solamente. Se definen 2 series de valores normalizados para las tensiones nominales (en C.A.) de los dispositivos fusibles como se indica en la Tabla 12.1. UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/5 Instalaciones Eléctricas II Tabla 12.1 Tensiones nominales de los dispositivos fusibles * Para los dispositivos de uso industrial valen todos los valores, inclusive los indicados; para los de uso doméstico sólo valen las tensiones nominales. Es importante observar que la tensión nominal del fusible puede ser diferente de la del porta fusible en que deberá ser montado; la tensión nominal del dispositivo fusible es el menor valor de tensión nominal entre las correspondientes al fusible y al porta fusible. La Tabla 12.2 indica los valores de corrientes nominales de los dispositivos fusibles: La norma IEC recomienda las siguientes capacidades de interrupción nominal para los dispositivos fusibles: - Uso industrial: No inferior a 50 kA, con tensión nominal hasta (inclusive) 500V. - Uso doméstico: gI – No inferior a 20 kA, con tensión nominal de 380 y 415 V. gII – 3 a 13 A, con tensión nominal de 240 V: 6 A; todos los demás valores no inferiores a 20 kA. Tabla 12.2 Corrientes nominales de los dispositivos fusibles Porta fusibles (A) Fusibles (A) 2 4 6 8 10 12 16 20 25 32 32 40 50 63 63 80 Observaciones: ( de la Tabla 12.2) Para los dispositivos de uso doméstico, generalmente las corrientes nominales van hasta 100 A y se tiene 3, 13 y 45 A (para los gII) Las Tablas 12.3 a 12.5 dan los valores de los tiempos convencionales y las corrientes convencionales de no-fusión y de fusión para los fusibles gI y gII. 100 100 25 160 160 200 250 250 Tabla 12.3 Corrientes nominales de los fusibles tipo gI y gII 315 400 400 Corriente nominal I N (A) Tiempo convencional (h) 500 I N ≤63 1 630 630 63≤ I N ≤160 2 800 800 160≤ I N ≤400 3 1000 1000 400≤ I N 4 1250 1250 63≤ I N ≤160 2 Serie I (V) Serie II (V) 120 208 220 * 240 * 277 380 * 415 * 500 480 660 600 UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/6 Instalaciones Eléctricas II Tabla 12.4 Corrientes convencionales de no-fusión (Inf) y de fusión (If) para fusibles tipo gI y gII (uso industrial) gI gII Corriente nominal I N (A) Inf If Inf If I N ≤4 1.5 I N 2.1 I N 4≤ I N ≤10 1.5 I N 1.9 I N 10≤ I N ≤25 1.4 I N 1.75 I N 25≤ I N ≤100 1.3 I N 1.6 I N 100≤ I N ≤1000 1.2 I N 1.6 I N 1.2 I N 1.6 I N Tabla 12.5 Corrientes convencionales de no-fusión (Inf) y de fusión (If) para fusibles tipo gI y gII (uso domestico) Corriente nominal I N (A) Inf If I N ≤4 1 5 I N 2.1 I N 4≤ I N ≤10 1.5 I N 1.9 I N 10≤ I N ≤25 1.4 I N 1.75 I N gI 25≤ I N ≤100 1.3 I N 1.6 I N 3 y 13 1.6 I N 1.9I N gII 2 a 100 1.2 I N 1.6I N Para fusibles de respaldo (aM) no se fijan las corrientes convencionales de fusión y de no-fusión. Comparando fusibles un gI y un gII (uso industrial o doméstico), de la misma corriente nominal tenemos: - I N = 20 A - Para ambos el tiempo convencional será, de la Tabla 12.3. tc = 1 h - Las corrientes convencionales de no-fusión y de fusión serán, de la Tabla 12.4 o (12.5). • gI: Inf = 1.4 I N = 1.4 x 20 = 28 A If = 1.75 I N = 1.74 x 20 = 35 A • gII: Inf = 1.2 I N = 1.2 x 20 = 24 A If = 1.6 I N = 1.6 x 20 = 32 A Vemos que un fusible gI deberá conducir 28 A por 1 hora sin fundir, en tanto que gII solamente 24 A; por otro lado, el gI con 35 A deberá fundir antes de 1 hora, valor que corresponde a 32 A para el fusible gII. Para los fusibles de respaldo (aM) no se fijan las corrientes convencionales de fusión y de no- fusión. La característica tiempo-corriente de un fusible da el tiempo virtual de fusión o de interrupción en función de la corriente simétrica, en condiciones especificadas de operación. La faja comprendida entre la característica tiempo mínimo de fusión - corriente y la característica tiempo máximo de interrupción - corriente sobre características especificadas, se denomina zona tiempo-corriente. El Gráfico 12.2 muestra la zona tiempo-corriente de un fusible de uso general. UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/7 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 12.2 Zona tiempo corriente de un fusible de uso general Zona tiempo-corriente Curva de tiempo máximo de interrupción-corriente Curva de tiempo mínimo de fusión-corriente If Inf I (log) tc tc = Tiempo convencional Inf = Corriente convencional de no fusión If = Corriente convencional de fusión t (log) ARCV El Gráfico 12.3 muestra la zona tiempo corriente de dos fusibles de 40 A, un gI y otro gII, el Gráfico 12.4 muestra la zona tiempo corriente de un fusible aM. Gráfico 12.3 Zona tiempo corriente de dos fusibles de 40 A, un tipo gI y otro gII t (seg) I (A) 10³ 10² 10¹ 10º 10 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 10¹ 10² 10³ 3 4 5 2 2 5 4 3 3 4 5 2 2 gI - 40 A gII - 40 A tc = 3.6 x 10³ seg. Iaf = 25 A. (gI) Inf = 48 A. (gII) If = 64 A. (gI o gII) -2 -1 10 4 10 UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/8 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 12.4 Zona tiempo corriente de un fusibles aM (Menor valor a interrumpir 4·I N ) 10 4 2 4 4 2 4 2 10² 10¹ 10³ 4 2 4 2 4 2 2 3 4 5 10¹ 10² 10³ 10º 3 2 5 4 3 2 5 4 tv (seg) IN (A) Para todas las corrientes nominales Limite termico Curva tiempo mínimo de fusión-corriente Curva tiempo máximo de interrupción-corriente -2 -1 10 0 10 10 4 Las Tablas 12.6 y 12.7 dan, respectivamente; los límites de la zona tiempo corriente para los fusibles gI, gII y aM, de uso industrial, y gI, gII de uso doméstico; en ellas I N es la corriente nominal del fusible; t V min. es el tiempo virtual de fusión y t V máx. es el tiempo virtual de interrupción. Para fusibles conteniendo, además del elemento fusible un material adicional, la característica tiempo de fusión-corriente esta compuesta de dos curvas, una para el elemento fusible propiamente dicho (curva “b”) y otra para el material adicional (curva “a”). UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/9 Instalaciones Eléctricas II Tabla 12.6 Límites de la zona tiempo-corriente para los fusibles de respaldo aM Múltiplo de I N 4 I N 6.3 I N 8 I N 10 I N 12.5 I N 25 I N 50 I N t V, máx S 60 0.5 0.04 0.009 t V, min S 60 0.5 0.2 Tabla 12.7 Límites de la zona tiempo-corriente para los fusibles de uso general gI y gII para aplicación doméstica según la IEC Con 3.15 I N Con 6.3 I N Con 12.5 I N Con 25 I N I N A t V, min. S t V, máx. S t V, min. S t V, máx. S t V, min. S t V, máx. S t V, máx. S gI 2 4 6 8 10 12 16 20 25 32 35 40 50 63 80 100 0.055 0.15 0.28 0.40 0.55 1.0 1.2 1.5 2.1 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 30 36 41 44 48 52 56 60 64 70 70 70 70 70 80 90 0.004 0.011 0.02 0.03 0.04 0.10 0.10 0.14 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 1.0 1.0 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.15 3.55 4.0 0.006 0.010 0.012 0.014 0.015 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.08 0.08 0.10 0.10 0.10 0.14 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.22 0.25 0.008 0.010 0.012 0.012 0.014 0.016 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 2 4 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 0.0085 0.016 0.033 0.04 0.06 0.55 0.6 0.7 0.8 0.86 1.0 1.2 1.2 2.1 3.0 0.27 1 12 14 16 17 19 21 26 28 55 63 71 80 90 0.004 0.037 0.04 0.044 0.05 0.058 0.065 0.07 0.08 0.15 0.20 0.016 0.04 0.55 0.6 0.7 0.8 0.86 1.0 1.1 1.2 2.1 3.0 3.15 3.55 4.0 0.003 0.0031 0.0037 0.004 0.0043 0.0053 0.0057 0.01 0.020 0.004 0.037 0.040 0.044 0.050 0.058 0.065 0.07 0.08 0.15 0.2 0.2 0.22 0.25 0.0037 0.004 0.0045 0.0053 0.0057 0.010 0.020 0.020 0.020 0.020 gII 3 13 45 0.016 0.21 1.1 10 80 60 0.017 0.07 0.095 0.8 2.8 0.0035 0.005 0.014 0.06 0.19 0.0035 0.0075 0.019 Son los fusibles retardados o lentos (Gráfico 12.5) la norma IEC no hace referencia explicita a este tipo de fusible; pero en los fusibles de uso general gI y gII pueden adecuarse los fusibles retardados. UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/10 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 12.5 Características tiempo-corriente de fusión-corriente de un fusible retardado, comparada con la de un rápido de la misma corriente nominal I (A) t (seg) Rápido a Retardado b En los fusibles retardados, debido a la sección mayor del elemento fusible, el tiempo de actuación debería ser mayor que el de los fusibles rápidos, para sobrecorrientes elevadas. Sin embargo, debido a la reducción al mínimo de la sección del elemento, en los trechos de sección reducida, se consigue para altas sobrecorrientes comparables al de los fusibles rápidos. Generalmente, para los fusibles retardados, la operación es temporizada para sobrecorrientes hasta cerca de 8 veces la corriente nominal; para valores superiores, la curva se inclina y el fusible actúa prácticamente como si fuese rápido (Gráfico 12.6). Gráfico 12.6 Actuación de un fusible rápido de un fusible retardado, de la misma corriente nominal UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/11 Instalaciones Eléctricas II La actuación de un fusible limitador queda bien explicada a través de la característica de corte. Esa curva, definida para los valores nominales especificados (tensión, frecuencia y factor de frecuencia de cortocircuito), permite obtener, dada una corriente de cortocircuito simétrica presumida. - El valor de cresta de la corriente presumida, - La corriente de corto. Gráfico 12.7 Características de corte de un fusible limitador IN Corriente nominal de los fusibles (A) Valor de cresta máximo de corriente presunta (kIcc) Corriente presunta simetrica de corto-circuito Icc (kA) C o r r i e n t e d e c o r t e ( k A ) Icc Ic kIcc 12.2 INFORMACION TECNICA DE FUSIBLES “SIEMENS” 12.2.1 Fusibles NH Los fusibles NH, tipo 3NA, son aptos para la protección de cables y conductores (característica gL/gG). Los fusibles NH también son apropiados para proteger circuitos, que en servicio, están sujetos a sobrécargas de corta duración, como por ejemplo, en el arranque de motores trifásicos con rotor jaula de ardilla. Los fusibles NH mantienen sus características de disparo de acuerdo a las curvas, aún cuando son sometidos a sucesivas sobrecargas de corta duración, y son resistentes a la fatiga (envejecimiento) cuando son sometidos a sobrecargas pequeñas de larga duración. Todos los tipos se caracterizan por su extremadamente baja pérdida nominal. Las elevadas corrientes de cortocircuito son limitadas en su intensidad, en virtud de corto tiempo de fusión (< 4 ms). Todos los fusibles NH poseen contactos bañados en plata que garantizan un contacto perfecto con su base, alta confiabilidad y minimizan las pérdidas en el punto de contacto, garantizando así una confiabilidad total. Categoría de utilización: gL/gG (aplicación general y capacidad de interrupción en toda la zona tiempo-corriente) Tensión nominal: 500 Vac / 250 Vdc UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/12 Instalaciones Eléctricas II Corrientes nominales: 16 a 1250 A Capacidad de ruptura nominal: 120 kA hasta 500 Vac 100 kA hasta 250 Vdc Normas: IEC 269-2 Esquema 12.4 Dispositivos fusible NH Tabla 12.8 Fusibles NH Fusibles NH Bases NH Tamaño Tipo Corriente nomina (A) Tamaño Tipo Corriente nominal (A) 3NA3 805 16 0 3NH3 030 160 3NA3 810 25 1 3NH3 230 250 3NA3 816 36 2 3NH3 320 400 3NA3 817 40 3 3NH3 420 630 3NA3 820 50 4a 3NH7 520 1250 3NA3 822 63 3NA3 824 80 3NA3 830 100 3NA3 832 125 Empuñadura NH 00 3NA3 836 160 Tamaño Tipo 3NA3 124 80 00 a 3 3NX1 011 3NA3 130 100 3NA3 132 125 3NA3 136 160 3NA3 140 200 Esquema 12.5 Base y empuñadura 1 3NA3 142 225 UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/13 Instalaciones Eléctricas II 3NA3 144 250 3NA1 326 224 3NA1 327 250 3NA1 330 315 3NA1 331 355 2 3NA1 332 400 3NA1 432 400 3NA1 434 500 3 3NA1 436 630 3NA0 548 800 3NA0 551 1000 4 3NA0 542 1250 12.2.2 Fusibles diazed Son aptos para la protección de cables y conductores (característica gL/gG). La línea de fusibles Diazed está compuesta por dos tamaños constructivos, DII y DIII. Los fusibles Diazed deben ser utilizados preferentemente, en la protección de conductores en redes de energía eléctrica y circuitos de comando. Categoría de utilización: gL/gG (aplicación general y capacidad de interrupción en toda la zona tiempo-corriente) Tensión nominal: 500 Vac / 220 Vdc Corrientes nominales: 16 a 63 A Capacidad de ruptura nominal: 70 kA hasta 220 Vac 100 kA hasta 220 Vdc Normas: IEC 269-2 Esquema 12.6 Dispositivos fusible diazed UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible 12/14 Instalaciones Eléctricas II Tabla 12.9 Fusibles diazed Fusibles diazed Tapas roscadas diazed Tamaño Tipo Corriente Nominal (A) Base (Rosca) Tamaño Tipo Para Base de: Rosca 5SB2 11 2 E27 DII 5SH1 12 25 A E27 5SB2 21 4 E27 DIII 5SH1 13 63 A E33 5SB2 31 6 E27 5SB2 51 10 E27 5SB2 61 16 E27 Bases diazed 5SB2 71 20 E27 DII 5SB2 81 25 E27 Tamaño Tipo Corriente Nominal (A) Rosca Fijación 5SB4 11 35 E33 5SF1 0.2 2 a 25 E27 Por tornillo 5SB4 21 50 E33 DII 5SF1 0.002B 2 a 25 E27 Rápida DIII 5SB4 31 63 E33 5SF1 22 35 a 63 E33 Por tornillo DIII 5SF1 202B 35 a 63 E33 Rápida Tornillos de ajuste Anillos cobertores Tamaño Tipo Rosca Tamaño Tipo Corriente Nomina (A) Base (Rosca) DI 5SH2 02 E27 5SH3 10 2 E27 DII 5SH2 22 E33 5SH3 11 4 E27 5SH3 12 6 E27 5SH3 13 10 E27 5SH3 14 16 E27 5SH3 15 20 E27 DII 5SH3 16 25 E27 5SB4 17 35 E33 5SB4 18 50 E33 DIII 5SB4 20 63 E33 Nota: gL según VDE gI/gII según IEC Esquema 12.7 Ejemplo de Fusibles DISYUNTORES DE BAJA TENSION UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 13 DISYUNTORES DE BAJA TENSION 13.1 GENERALIDADES Los disyuntores también llamados interruptores automáticos son dispositivos de maniobra y protección que pueden, establecer, conducir e interrumpir corrientes en condiciones normales de un circuito, pueden también establecer, conducir por tiempo especificado (con excepción de algunos tipos pequeños de baja tensión), e interrumpir corrientes en condiciones anormales, especialmente las de cortocircuito. Son más sofisticados y con más recursos que los dispositivos fusibles, en lo que concierne a la protección contra sobrecorrientes, los disyuntores operan a través de relés separados (principalmente los de alta tensión) o de disparadores en serie. Su operación es repetitiva, es decir, pueden ser rearmados después de su actuación, sin necesidad de sustitución. Por otro lado los disyuntores son, en la mayoría de los casos, dispositivos multipolares, lo que evita, por ejemplo, una operación monofásica indebida, tal como puede ocurrir cuando se quema un único fusible de un dispositivo trifásico protegiendo el circuito de un motor. La característica tiempo-corriente de los fusibles no es ajustable, pudiendo alterarse solamente con el cambio del fusible (por un tipo y/o corriente nominal diferente); obsérvese también, que los fusibles pueden sufrir defectos alterando sus características. En el caso de los disyuntores, la característica tiempo-corriente, es ajustable en la mayoría de los casos, debe tomarse en consideración también que los disyuntores ofrecen un mayor margen de valores nominales y de características. Los disyuntores de baja tensión pueden ser abiertos (o de fuerza), o en caja moldeada, cuando son montados como una unidad compacta en caja de material aislante. Los disyuntores abiertos son en general, tripolares, en tanto que los en caja moldeada pueden ser tri, bi o unipolares (los dos últimos tipos normalmente para corrientes nominales menores a 50 A). Los disyuntores limitadores de corriente limitan el valor y la duración de las corrientes de cortocircuito y reducen los esfuerzos dinámicos y térmicos en las instalaciones a cerca de 20% y 10% respectivamente. Estos disyuntores aprovechan las fuerzas electrodinámicas originadas en el cortocircuito, para separar rápidamente los contactos, obteniéndose, de esta forma, un tiempo (total) de interrupción bastante corto (entre 10 y 30 milisegundos). La capacidad de interrupción de los disyuntores, generalmente inferior a los dispositivos fusibles, varía para las diferentes corrientes nominales y marcas. Cuanto menor la corriente nominal, menor será, generalmente, la capacidad de interrupción del disyuntor. Los tipos no limitadores, para una misma corriente nominal, la capacidad de interrupción es inferior a la de los tipos limitadores de corriente. Es importante observar que, si la corriente presunta de cortocircuito en el lugar de aplicación fuese superior a la capacidad de interrupción del disyuntor, este deberá ser protegido por fusibles pre- conectados. 13.1.1 Operación Los disyuntores de baja tensión operan a través de disparadores serie, que actúan por acción mecánica directa; siempre que la corriente sobrepase un valor predeterminado. Estos disparadores pueden ser electromagnéticos o térmicos. a) Los disyuntores abiertos pueden ser: - Disparadores electromagnéticos para protección contra sobrecargas o cortocircuitos. - Disparadores térmicos para protección contra sobrecargas y disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/2 Instalaciones Eléctricas II b) Los disyuntores en caja moldeada son: - Disparadores térmicos para protección contra sobrecargas y disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos (disyuntores termomagnéticos). - Disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos (disyuntores solamente magnéticos). 13.1.2 Elementos de protección 13.1.2.1 Generalidades En cuanto a protección contra anomalías de corriente, los elementos de protección son dos: térmico y electromagnético. En cuanto a protección de anomalías de tensión, los elementos son la bobina de disparo por sobretensión y la de disparo por baja tensión. Aquí los trataremos más ampliamente, así como sus fundamentos teóricos. a) Protección térmica El elemento básico de la protección térmica es un bimetal, de caldeo directo, si por él pasa la corriente, o de caldeo indirecto, en cuyo caso a su alrededor habrá arrollada una resistencia que producirá el calor suficiente para proporcionarle la temperatura y, por tanto, curvatura necesaria para que se produzca el disparo o desconexión. La citada corriente será toda o una parte determinada de la de carga. El calor producido al paso de la corriente por una resistencia, bien sea la de caldeo, bien la del propio bimetal, producirá en ésta un aumento de temperatura. En un bimetal, como consecuencia de ser diferente el coeficiente de dilatación térmica de ambos metales, al aumentar la temperatura éstos sufren un alargamiento, que será diferente en ambos. Al estar soldados al menos por sus extremos, aquel cuyo coeficiente de dilatación sea mayor, se curvará sobre el otro, de forma que si fijamos uno de los extremos del bimetal (ver Esquema 13.1), el otro extremo se desplazará hacia el lugar ocupado por el de menor coeficiente de dilatación térmica, de modo que éste quedará en la concavidad y aquél en la convexidad de la curva que ambos describen. Esquema 13.1 Protección térmica (Bimetal) Frio Caliente ∝ 1 ∝ 2 ∝ >> ∝ 1 2 α = Coeficiente de dilatación Si este bimetal, al llegar en su curvatura a un punto determinado acciona algún mecanismo o deja en libertad algún resorte de un modo u otro concatenado con el mecanismo de disparo, podemos conseguir el disparo del disyuntor por el paso de una corriente durante un tiempo determinado por el citado bimetal o su resistencia de caldeo conectado en el circuito del disyuntor (ver Gráfico 13.1). UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/3 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 13.1 Así pues, el bimetal tiene que adquirir una determinada curvatura, para lo que es necesario que logre cierta temperatura, y como consecuencia, que se haya producido una suficiente cantidad de calor para el logro de la citada temperatura. La curva real se obtiene por métodos empíricos y de ensayo, al construir los prototipos de cada aparato b) Protección magnética El elemento básico de la protección magnética, no es sino, una bobina con su respectivo núcleo, bobina por la que pasa toda o una parte de la corriente de carga. Esta bobina, al paso de una corriente determinada, produce la suficiente fuerza magnetomotriz como para atraer a una armadura móvil, que por un juego de palancas y resortes accionará el dispositivo de disparo o desconexión del automático. El disparo del elemento de protección magnética es instantáneo; para expresarnos con más rigor, digamos que se produce en tiempos del orden de unos pocos milisegundos. La bobina se calculará para que el disparo se produzca con una intensidad determinada, aunque hay unos márgenes de intensidades entre los que se produce el disparo, márgenes obligados por las condiciones mecánicas de sujeción de los diferentes elementos. La instantaneidad no puede ser total por dos causas: primero, por la inercia propia del aparellage o sistema mecánico de resortes y palancas, que por mucho que se quiera reducir no es factible, ni teórica ni prácticamente, su supresión, y segundo, porque al constituir la bobina un circuito inductivo, ni el flujo ni la corriente pueden lograrse ni anularse con instantaneidad en el sentido estricto de la palabra. Este tiempo de retardo, que será el de atracción, en lo que a fenómenos eléctricos se refiere, depende de la relación de la corriente de falta, dividido por la corriente efectiva necesaria para la atracción, entendiéndose por intensidad de falta la que provoca el disparo. Así vemos que en el tramo PQ del Gráfico 13.9, b), la curva es descendente, o lo que es igual, cuanto mayor sea la intensidad que provoca la falta, menor será el tiempo de atracción, porque al ser la corriente efectiva necesaria constante en cada bobina, la citada relación de intensidades I de falla I efectiva necesaria crecerá con la I de falta, y al crecer esta relación de intensidades disminuye el tiempo de atracción, y por tanto el de disparo. Las curvas de tiempos de disparo en función de la intensidad se reducen prácticamente a una recta paralela al eje de los tiempos, y cuya abscisa es la intensidad a que está calibrado, para que se produzca el disparo ver Gráfico 13.2, a). Ello es así como consecuencia de que el tiempo de disparo es nulo (considerémoslo así en principio) y por tanto el mismo para cualquier sobreintensidad, y las intensidades de disparo serán todas las superiores a la que sirve de única abscisa a la citada curva (en este caso, una recta), de modo que llamemos a ésta I 1 ; con intensidades menores que I 1 , el automático no dispara, mientras que con intensidades iguales o superiores a I 1 el disparo es instantáneo. t (seg) I (A) UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/4 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 13.2 Curvas de disparo I (A) t (seg) t (seg) I (A) t (seg) I (A) (a) (b) (c) P Q I1 I2 0 0 0 En realidad, ya dijimos que no era instantáneo el disparo, sino que, por las causas que ya explicamos, precisaba de unos milisegundos, y a ello responde el tramo PQ del Gráfico 13.2, b), que marca el tiempo de disparo, si bien éste no tiene importancia más que en los disyuntores de alta capacidad de ruptura y en los de grandes intensidades, siendo en ambos un problema muy estudiado, causa por la que hoy en día está reducido de sobremanera. Considerando el margen ya mencionado de disparo entre dos intensidades, la curva será como se indica en el Gráfico 13.2, c), de modo que en la zona situada a la izquierda de la curva, correspondiente a las intensidades menores que I 1 , no se producirá el disparo por dilatado que sea el tiempo de sobrecarga; en la zona rayada, correspondiente al margen de disparo, se disparará o no, y en la zona de la derecha de la curva correspondiente a las intensidades superiores a I 2 , el disparo es seguro, y en un tiempo casi nulo. I 1 e I 2 serán los límites del margen de disparo. Esquema 13.2 Mecanismo de disparo Entrehierro Bobina 13.1.3 Características nominales Los disyuntores de baja tensión se definen por dos tensiones nominales. La tensión nominal de operación o simplemente tensión nominal y el valor de tensión a la cual se refieren las capacidades de interrupción. Para los circuitos polifásicos se toma la tensión entre fases. Es importante observar que un mismo disyuntor puede poseer más de una tensión nominal de operación. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/5 Instalaciones Eléctricas II La otra tensión que define un disyuntor, es la tensión nominal de aislamiento y es aquel al cual están referidos los ensayos dieléctricos y las distancias de aislación. Generalmente la tensión de aislamiento nominal es el valor de la máxima tensión nominal de operación. La capacidad de interrupción nominal en cortocircuito (Icn) de un disyuntor se considera como el valor de corriente presunta de interrupción (valor eficaz de la componente periódica) que el dispositivo puede interrumpir, para la tensión nominal de operación a la frecuencia nominal y para un determinando factor de potencia (ver Tabla 13.1). La capacidad de establecimiento (o cierre) nominal en cortocircuito de un disyuntor se considera como el valor de la corriente presunta de establecimiento que el dispositivo puede establecer, para la tensión nominal de operación, a frecuencia nominal y para un determinado factor de potencia. Se da el valor en términos del valor de cresta de la corriente presunta simétrica y no debe ser inferior al producto de la capacidad de interrupción nominal en cortocircuito por el factor indicado en la Tabla 13.1. Tabla 13.1 Capacidad de interrupción y establecimientos nominales de disyuntores de baja tensión Capacidad de interrupción nominal en cortocircuito Icn (kA) Factor de potencia Valor mínimo de capacidad de establecimiento nominal en cortocircuito n × Icn Icn≤10 0.45 – 0.50 1.7×Icn 10≤ Icn≤20 0.25 – 0.30 2.0×Icn 20≤ Icn≤50 0.20 – 0.25 2.1×Icn 50≤ Icn 0.15 – 0.20 2.2×Icn Para los disyuntores equipados con disparadores serie (caso más común), no se fija una corriente soportable nominal de corta duración. Se admite que esos disyuntores serán capaces de soportar una corriente igual a su capacidad de interrupción nominal en cortocircuito, durante el tiempo total de interrupción, con el disparador serie ajustado en su retardo máximo. Los disyuntores de baja tensión se caracterizan también por la: a) Capacidad de corriente de estructura (frame size), que es el valor de corriente que su estructura puede conducir, por tiempo indeterminado, sin daños o elevaciones de temperatura superiores a los admisibles para sus componentes. b) Por estructura (frame) se entiende la parte del disyuntor cuando se excluyen los disparadores serie, los terminales y los accesorios eventuales. c) La corriente de operación del elemento protector o disparador sería cualquier valor de corriente que cause la operación del disparador. d) La corriente de ajuste es el valor de corriente para el cual el disparado es ajustado, constituye un término difícil de definir. En el caso de un elemento térmico ajustable, representa por decir así, un valor de corriente que puede llevar o no al disparador a operar, en un tiempo relativamente largo. La IEC define también, para un disyuntor: a) La corriente térmica nominal (rated termal current), que es la corriente máxima que el disyuntor puede conducir durante 8 horas de funcionamiento, sin que la elevación de temperatura de sus diversas partes exceda límites especificados. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/6 Instalaciones Eléctricas II 13.2 PODER DE CORTE 13.2.1 Características de corte de los disyuntores El poder de corte de un disyuntor (interruptor automático), define la capacidad de éste para abrir un circuito automáticamente al establecerse una corriente de cortocircuito, manteniendo el aparato su aptitud de seccionamiento y capacidad funcional de restablecer el circuito De acuerdo a la tecnología de fabricación, existen dos tipos de disyuntores: - Rápidos - Limitadores La diferencia entre un disyuntor rápido y un limitador, está dada por la capacidad de este último a dejar pasar en un cortocircuito una corriente inferior a la corriente de defecto presunta. Gráfico 13.3 (1) Entorno de actuación de un disyuntor rápido (2) Idem de un limitador La velocidad de apertura de un limitador es siempre inferior a 5 ms (en una red de 50 Hz). El disyuntor según IEC 947-2 tiene definidos dos poderes de corte: - Poder de ruptura último (Icu) - Poder de ruptura de servicio (Ics) a) Poder de ruptura último (Icu) La Icu del disyuntor es la que se compara con el valor de corriente de cortocircuito Icc en el punto donde debe ser instalado. Icu representa la corriente de cortocircuito que un disyuntor puede verse precisado a cortar. Icu (del aparato) = Icc (de la red) b) Poder de ruptura de servicio (Ics) El cálculo de la Icc presunta, como lo hemos visto, se realiza siempre bajo hipótesis maximalistas encaminadas hacia la seguridad, pero de hecho, cuando se produce un cortocircuito, el valor de la corriente es inferior a la Icc de cálculo. Son estas corrientes, de mayor probabilidad de ocurrencia, las que deben ser interrumpidas en condiciones de asegurar el retorno al servicio, de manera inmediata y segura, una vez eliminada la causa del defecto. La Ics es la que garantiza que un disyuntor, luego de realizar tres aperturas sucesivas a esa corriente, mantiene sus características principales y puede continuar en servicio. La Ics se expresa en % de la Icu (cada fabricante elige un valor entre 25, 50, 75 y 100 % de la Icu). 13.2.2 Corte Roto-activo Este poder de corte en servicio está certificado mediante los ensayos normativos, que consisten en: - Hacer disparar tres veces consecutivas el interruptor automático a 100 % Icu - Verificar seguidamente que: 5 10 t (ms) (2) (1) Icc (kA) Icc max. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/7 Instalaciones Eléctricas II • Conduce su intensidad nominal sin calentamiento anormal. • El disparo funciona normalmente (1.45 In). • Se conserva la aptitud de seccionamiento. Todo lo expresado responde a la definición de poderes de corte de la norma IEC 947. En general un disyuntor para este uso indica ambos poderes de corte. La IEC 898 es de aplicación a aparatos de protección destinados a ser manipulados por personal no idóneo, razón por la cual esta norma es más exigente en cuanto a los ensayos de poder de corte. 13.2.3 Filiación o efecto cascada La filiación es la utilización del poder de limitación de los disyuntores. Esta limitación ofrece la posibilidad de instalar aguas abajo aparatos de menor poder de corte. Los disyuntores limitadores instalados aguas arriba, asumen un rol de barrera para las fuertes corrientes de cortocircuito. Ellos permiten a los disyuntores de poder de corte inferior a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de la instalación, ser solicitados dentro de sus condiciones normales de corte. La limitación de la corriente se hace a todo lo largo del circuito controlada por el disyuntor limitador situado aguas arriba, y la filiación concierne a todos los aparatos ubicados aguas abajo de ese disyuntor, estén o no ubicados dentro del mismo tablero. Desde luego, el poder de corte del disyuntor de aguas arriba debe ser superior o igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto donde él está instalado. La filiación debe ser verificada por ensayos en laboratorio y las asociaciones posibles entre disyuntores deberán ser dadas por los constructores. Utilizar el concepto de filiación en la realización de un proyecto con varios disyuntores cascada, puede redundar en una apreciable economía por la reducción de los poderes de corte de los disyuntores aguas abajo, sin perjuicio de descalificación de las protecciones. 13.2.4 Curvas de disparo Una sobrecarga, caracterizada por un incremento paulatino de la In, puede deberse a una anomalía permanente que se empieza a manifestar (falla de aislación), o transitoria (por ejemplo, corriente de arranque de motores). Tanto cables como receptores están dimensionados para admitir una carga superior a la normal durante un tiempo determinado sin poner en riesgo sus características aislantes. Cuando la sobrecarga se manifiesta de manera violenta (varias veces la In) de manera instantánea estamos frente a un cortocircuito, el cual deberá aislarse rápidamente para salvaguardar los bienes. Dos protecciones independientes están asociadas en un aparato de protección para garantizar: - Protección contra sobrecargas Su característica de disparo es a tiempo dependiente o inverso, es decir que a mayor valor de corriente es menor el tiempo de actuación. - Protección contra cortocircuitos Su característica de disparo es a tiempo independiente, es decir que a partir de cierto valor de corriente de falla la protección actúa, siempre en el mismo tiempo. Las normas IEC 947.2 y 898 fijan las características de disparo de las protecciones de los disyuntores. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/8 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 13.4 Margen (1) Zona de disparo por sobrecarga (2) Zona de disparo por cortocircuito (4) Zona de incertidumbre, disparo por actuación de los relés de sobrecarga o cortocircuito. Curva B.- Circuitos resistivos (para influencia de transitorios de arranque) o con gran longitud de cables hasta el receptor. Curva C.- Cargas mixtas y motores normales en categoría AC3 (protección típica en el ámbito residencial) Curva D.- Circuitos con transitorios fuertes, motores de arranque prolongado, o gran cadencia de maniobras. La correcta elección de una curva de protección debe contemplar que la In de la carga el disyuntor no dispare, y que ante una falla la curva de límite térmico (Z) de cables, motores y transformadores estén situadas arriba del margen superior de actuación. 13.3 SELECTIVIDAD DE PROTECCIONES La continuidad de servicio es una exigencia en una instalación moderna. La falta de una adecuada selectividad puede provocar la apertura simultánea de más de un elemento de protección situado aguas arriba de la falla, por lo que la selectividad es un concepto esencial que debe ser tenido en cuenta desde su concepción. 13.3.1 Concepto de selectividad Es la coordinación de los dispositivos de corte, para que un defecto proveniente de un punto cualquiera de la red sea eliminado por la protección ubicado inmediatamente aguas arriba del defecto, y sólo por élla. Para todos los valores de defecto, desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco, la coordinación es totalmente selectiva si D2 abre y Dl permanece cerrado. Si la condición anterior no es respetada, la selectividad es parcial, o es nula. 13.3.2 Técnicas de selectividad Esquema 13.3 Las técnicas de selectividad están basadas en la utilización de dos parámetros de funcionamiento de los aparatos: - El valor de la corriente de disparo Im (selectividad amperométrica) - El tiempo de disparo Td (selectividad cronométrica) Sin embargo, el avance de las técnicas de disparo y la tecnología de los materiales posibilitan realizar otros tipos de selectividad. t (seg) (1) (4) (2) I5 5In (curva B) 10In (curva C) 14In (curva D) 4.5In (curva B) 7In 10In (curva C) 10 In 14In (curva D) I4 3In 5In 10In 3.2In 7In 10 In I2 1.45In 1.3In I1 IEC 898 In 1.13In IEC947-2 In 1.06In I (A) Z) D1 D2 UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/9 Instalaciones Eléctricas II 13.3.2.1 Selectividad amperométrica Esquema 13.4 Es el resultado de la separación entre los umbrales de los relés instantáneos (o de corto retardo) de los disyuntores sucesivos. La zona de selectividad es tanto más importante cuanto mayor es la separación entre los umbrales de los relés instantáneos D1 y D2 y cuanto mayor sea la distancia entre el punto de defecto y D2 (Gráfico 13.5-a). Mediante la utilización de disyuntores limitadores se puede obtener una selectividad total (Gráfico 13.5-b). Se usa, sobre todo, en distribución terminal. Se aplica a los casos de cortocircuito y conduce generalmente a una selectividad parcial. Gráfico 13.5 t D2 D1 I H2 PCD2 PCD1 Sólo D2 abre D2 y D1 abren Sólo D2 abre H2 PCD2 I PCD1 t D2 D1 (a) (b) 13.3.2.2 Selectividad cronométrica Para garantizar una selectividad total, las curvas de disparo de los dos interruptores automáticos no deben superponerse en ningún punto, cualquiera que sea el valor de la corriente presunta. Esquema 13.5 Esto se obtiene por el escalonamiento de tiempos de funcionamiento de los interruptores equipados con relés de disparo de corto retardo. Esta selectividad le impone al disyuntor Dl, una resistencia electrodinámica compatible con la corriente de corta duración admisible que él debe soportar durante la temporización del corto retardo. Esta temporización puede ser: - A tiempo inverso (Gráfico 13.6-a) - A tiempo constante (Gráfico 13.6-b - nivel 1) - A una o varias etapas selectivas entre ellas (Gráfico 13.6-b - niveles 1, 2, y 3) - Utilizable a un valor inferior a la resistencia electrodinámica de los contactos (Gráfico 13.6-a) en el cual la selectividad es entonces parcial, salvo que se utilice un interruptor limitador. A esta selectividad se la puede calificar de mixta o pseudocronométrica, ya que es cronométrica para los valores débiles de cortocircuito, y amperométrica para los fuertes. Esto da lugar a un nuevo concepto: D2 D1 D2 D1 UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/10 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 13.6 Resistencia electrodinámico de D1 PCD2 I PCD1 t D2 D1 Sólo D1 abre D2 y D1 abren Sólo D2 abre PCD1: Resistencia electrodinámico de D1 D2 y D1 abren PCD2 PCD1 I t D2 D1 Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 (a) (b) 13.3.2.3 Selectividad energética Es una mejora y una generalización de la selectividad “Pseudocronométrica”: La selectividad e s total si, para cualquier valor de la corriente presunta de cortocircuito, la energía que deja pasar el disyuntor situado aguas abajo es inferior a la energía necesaria para hacer entrar en acción al relé del disyuntor situado aguas arriba. La tecnología del principio de selectividad energética ha sido objeto de una patente internacional por parte de Merlín Gerin del grupo Schneider con la creación de los disyuntores Compact NS. 13.3.2.4 Selectividad lógica Este sistema necesita de una transferencia de información entre, los relés de los los interruptores automáticos de los diferentes niveles de la distribución radial. Su principio es simple: - Todos los relés que ven una corriente superior a su umbral de funcionamiento, envían una orden de espera lógica al que está justamente aguas arriba. - El relé del disyuntor situado aguas arriba, que normalmente es instantáneo, recibe una orden de espera que le significa: prepararse para intervenir. El relé del interruptor A constituye una seguridad en el caso de que el B no actúe. La selectividad lógica se aplica a los disyuntores de baja tensión selectivo de alta intensidad, tales como los Compact C801 a 1251 y Masterpact. Esquema 13.7 A B Hilo piloto UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/11 Instalaciones Eléctricas II 13.4 CARACTERISTICA DEL LUGAR DE LA INSTALACION Tener en cuenta estas condiciones evitará en algunos casos el mal funcionamiento de los aparatos Un aparato de maniobra y/o protección (disyuntor, contactor, relé de protección etc), está concebido, fabricado y ensayado de acuerdo a la norma de producto que corresponde, la cual enmarca su performance según ciertos patrones eléctricos dieléctricos y de entorno. En estos dos últimos casos, las condiciones de la instalación pueden influir en la sobre o sub- clasificación de ciertas características de los aparatos, que se reflejan en la capacidad nominal de los mismos (In). 13.4.1 La Polución ambiental Determinará el grado de protección de la envoltura en la cual se instalarán los aparatos. 13.4.2 La temperatura ambiente El cálculo del volumen del recinto en función del tipo de aparato, la temperatura exterior, el grado de protección y el material del envolvente, está dado por fórmulas con coeficientes empíricos que algunos fabricantes, como es el caso de Merlin Gerin suministran. La corriente nominal In de los disyuntores está determinada por ensayos para una temperatura, generalmente 40º C (según la norma que corresponda), y poseen límites de funcionamiento para temperaturas extremas que pueden impedir el normal funcionamiento de ciertos mecanismos. Dentro de sus rangos de temperaturas límites, cuando ésta es superior a 40º C, se aplica una desclasificación de la In del interruptor, según los valores dados por el fabricante. En ciertos casos, para obtener funcionamientos correctos deberá calefaccionarse o ventilarse el recinto donde se alojan los aparatos. 13.4.3 La altura Generalmente los aparatos no sufren desclasificación en instalaciones de hasta 1000 metros de altura. Más allá de ésta, es necesario acudir a tablas de corrección de In que contemplan la variación de densidad del aire. 13.5 DATOS DE LOS DISYUNTORES TERMOMAGNETICOS “SIEMENS” 13.5.1 Características - Módulos padronizados Sistema N - Montaje rápido sobre riel DIN de 35 mm - Terminales aptas para conductores de hasta 25 mm 2 - Poseen dos sistemas de protección independientes: • Contra sobrecarga por elemento de disparo térmico • Contra cortocircuito por bobina de disparo electromagnético UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/12 Instalaciones Eléctricas II - Ancho de los módulos: 18 mm. - Posición de montaje: Indiferente - Clase de protección: IP 00 - Tensión nominal: 440 V AC 50/60 Hz. - Corriente de servicio mínima: 10 mA - Vida media (eléctrica y mecánica): 20,000 operaciones - Capacidad de ruptura • Según UL 489: l0 kA 120/240 V CA. • Según IEC l57-1: 4.5 kA 220 V CA. 13.5.2 Descripción Los minidisyuntores 5SM Sistema N son aparatos de protección termomagnética, utilizados para la protección de instalaciones y aparatos eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos. Los minidisyuntores están equipados con un disparador bimetálico para protección contra, sobrecargas y con una bobina de disparo electromagnético para protección contra cortocircuito. Ambos sistemas son individualmente ajustados para valores adecuados a la protección de cargas específicas, tales como circuitos de comando, pequeños motores eléctricos, etc. Los minidisyuntores N poseen la característica de disparo libre, esto significa que, aunque el accionamiento mecánico se haya trabado en la posición “cerrado”, internamente el disyuntor disparará. Debido a un dispositivo de corte ultrarrápido, la separación de los contactos se efectúa en menos de 1 ms. El uso de contactos de plata en su construcción, ofrece seguridad adicional contra la fusión de los mismos, además de una elevada vida útil. 13.5.3 Aplicaciones Los disyuntores Sistema N brindan protección a cables y conductores contra sobrecarga y corto circuito. También protegen los aparatos y los equipos electrónicos contra sobrecalentamiento, de acuerdo a la norma DIN VDE 0100. Gracias a sus valores fijos de corriente, también es posible proteger motores eléctricos bajo ciertas condiciones. Para ello, están disponibles diferentes características de disparo. Para aplicaciones en la industria, se ofrecen accesorios adicionales como contactos auxiliares, contactos de falla de señal y disparadores de bajo voltaje (tipos 5SX2). Las bases para la construcción de los disyuntores Sistema N están dadas por las normas DIN VDE 0641 e IEC 898. 13.5.4 Modo de operación Los disyuntores Sistema N operan utilizando un disparador térmico bimetálico para sobrecorrientes elevadas y una bobina de disparo magnético para corrientes de cortocircuito. La forma constructiva de los contactos y los materiales utilizados en ellos ofrecen una larga vida útil y eliminan la posibilidad de soldadura de los contactos. UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13/13 Instalaciones Eléctricas II Esquema 13.8 Tipos de disyuntores termomagnéticos 5SM de SIEMENS Tabla 13.2 Disyuntores termomagnéticos 5SM (Sistema N) Disyuntores monopolares Disyuntores bipolares Disyuntores tripolares Mini disyuntor monopolar Sistema N Mini disyuntor bipolar Sistema N Mini disyuntor tripolar Sistema N Tipo Corriente Nominal (A) Tipo Corriente Nominal (A) Tipo Corriente Nominal (A) 5SX1 102-7 2 5SX1 210-7 10 5SX1 310-7 10 5SX1 104-7 4 5SX1 216-7 16 5SX1 316-7 16 5SX1 106-7 6 5SX1 220-7 20 5SX1 320-7 20 5SX1 110-7 10 5SX1 225-7 25 5SX1 325-7 25 5SX1 116-7 16 5SX1 232-7 32 5SX1 332-7 32 5SX1 120-7 20 5SX1 240-7 40 5SX1 340-7 40 5SX1 125-7 25 5SX1 250-7 50 5SX1 350-7 50 5SX1 132-7 32 5SX1 263-7 63 5SX1 363-7 63 5SX1 140-7 40 5SX1 270-7 70 5SX1 370-7 70 5SX1 150-7 50 5SX1 163-7 63 5SX1 170-7 70 5SX1 180-7 80 DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual 14/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 14 DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL 14.1 GENERALIDADES Los dispositivos de protección a corriente diferencial-residual están constituidos esencialmente por un transformador totalizador de corriente, un disparador y una llave. Los conductores necesarios para la circulación de la corriente, incluido el neutro si existe, pasan a través del transformador. Esquema 14.1. Si la parte de la instalación protegida por el dispositivo no tiene defecto, la corriente diferencial- residual será nula, en otras palabras los efectos magnéticos ejercidos por las corrientes en los conductores se compensan y por consiguiente no se induce ninguna tensión en el secundario del transformador de corriente. Por otro lado si ocurre una falla de aislamiento, después del dispositivo (en relación a la fuente de energía), fluye una corriente de falla a tierra, y la corriente diferencial-residual será diferente a cero, perturbando el equilibrio que existe en el transformador. El campo magnético que se establece en el núcleo induce en el secundario una tensión que interrumpe el circuito defectuoso, eliminando así la peligrosa tensión de contacto. Para comprobar o probar el funcionamiento del dispositivo, se puede simular un defecto a través de un botón de prueba y así hacer actuar el disparador. Esquema 14.1 Dispositivo a corriente diferencial-residual Transformador de corriente Secundario F2 F1 N F3 Botón de prueba Resistencia de prueba Llave de maniobra Disparador Primario F2 F1 F3 N ARCV Los dispositivos diferenciales aseguran la protección contra tensiones de contacto peligrosas, provenientes de defectos de aislación en aparatos conectados a tierra. Los dispositivos diferenciales protegen contra contactos indirectos la totalidad de la instalación, parte de la misma, o consumidores individuales dependiendo de su ubicación en el circuito de instalación. UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual 14/2 Instalaciones Eléctricas II Los dispositivos con una corriente de fuga igual a 30 mA protegen además contra contactos directos con partes activas de la instalación. Las corrientes de falla a tierra que alcanzaran el valor de la corriente de falla nominal, también son suprimidas (protección contra incendios). Los dispositivos diferenciales se pueden dividir en tres partes funcionales: a) Transformador toroidal para la detección de las corrientes de falla a tierra b) Disparador para la conversión de una falla eléctrica en una acción mecánica c) Mecanismo móvil con los elementos de contacto. Los dispositivos de protección para corriente diferencial residual basan su principio de funcionamiento en el hecho que: De acuerdo a la segunda ley de Kirchhoff, la suma geométrica de las corrientes en los conductores de fase y neutro en una instalación eléctrica sin defectos debe ser nula. El campo magnético generado también es nulo, así como la tensión inducida en el secundario. Cuando existe un defecto de aislamiento en este circuito, la suma de las corrientes de los conductores activos dejará de ser nula. Aparecerá entonces una corriente de fuga, el campo magnético dejará de ser nulo e inducirá una tensión en el bobinado secundario que será utilizada para activar el disparador, que a su vez abrirá el mecanismo móvil con los elementos de contacto. El Gráfico 14.1 muestra las reacciones fisiológicas del cuerpo humano, distinguidas en regiones según el efecto de la corriente. Se puede observar que los valores en la región 4 son peligrosos por que pueden causar fibrilación cardiaca, lo que puede llevar a la muerte de la persona. Los rangos de disparo de los disyuntores diferenciales con corrientes de disparo de 10 y 30 mA se muestran en el Gráfico. Se puede observar entonces que estos dispositivos son los únicos que protegen la vida humana aún si llegara a fluir alguna corriente debido a contacto no intencionado. Gráfico 14.1 Reacciones fisiológicas del cuerpo humano 10000 ms 2000 1000 500 200 100 50 20 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 5001000 mA 10000 IM 10 mA 30 mA 1 2 3 4 Región 1: Usualmente ninguna reacción Región 2: Usualmente no se presenta efectos patofisiológicos peligrosos Región 3: Usualmente no existe peligro de fibrilación cardiaca. Región 4: Peligro de fibrilación cardiaca UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual 14/3 Instalaciones Eléctricas II Los fenómenos fisiológicos que produce el paso de la corriente eléctrica en el organismo humano son debidos al valor de la intensidad de corriente y no a la tensión, pudiendo provocar accidentes graves e incluso la muerte. La fibrilación ventricular del corazón es una acción independiente de las fibras musculares cardiacas que produce una contracción incordinada y que entraña la supresión inmediata de la actividad fisiológica del corazón, al no poder circular la sangre oxigenada y, en particular, la imposibilidad de hacerla llegar al cerebro, produciéndose lesiones cerebrobulbares graves. Los dispositivos de protección a corriente diferencial-residual designados FI, son dispositivos interruptores y por tanto, de baja capacidad de interrupción. Sus características nominales típicas se muestran en la Tabla 14.1. Tabla 14.1 Características nominales típicas de un dispositivo FI Corriente nominal (A) Corriente diferencial – residual nominal (mA) Tensión nominal (V) Capacidad de interrupción (A) 40 30 380 1500 40 500 500 1500 63 30 380 1500 125 500 380 1500 Los llamados disyuntores de protección contra choque eléctrico, combinan las funciones de un disyuntor termomagnético con las de un dispositivo a corriente diferencial-residual. Generalmente son dispositivos unipolares de corriente nominal de 15 a 30 A y capacidad de interrupción de 10 kA, usados en la protección de circuitos derivados. Tabla 14.2 Características de los disyuntores diferenciales Disyuntor diferencial bipolar Tipo Corriente nominal (A) Corriente de fuga (A) Tensión nominal (V) 5SM1 312-6 25 30 220 5SM1 314-6 40 30 220 Esquema 14.2 Disyuntor diferencial (Siemens) CONDUCTORES DE PROTECCION UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección 15/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 15 CONDUCTORES DE PROTECCION 15.1 GENERALIDADES Los conductores de protección sirven, para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos. Se define también, como el conductor utilizado en ciertas medidas de protección contra las descargas eléctricas en caso de falla, y para conectar las masas; a otras masas, elementos conductores, tomas de tierra, a un conductor conectado a tierra. Las prescripciones que deben cumplir los conductores de protección y los conductores de conexión equipotencial principales y que en este inciso se desarrollará en sus principales aspectos (se basan con las publicaciones IEC 364-5-51-1979 “Electrical installations of Buildings - parte 5: Selecctión and erection of Electrical Equipamente - chaper 51: “Conmon rules”) 15.2 DIMENSIONAMIENTO DE LOS CONDUCTORES DE PROTECCION La sección de los conductores de protección, debe ser por lo menos igual a la determinada por la siguiente fórmula (aplicable solamente para tiempos de ruptura no mayores a 5 segundos). K t · I S 2 · Donde: S = Sección del conductor de protección en milímetros cuadrados. I = Valor eficaz de la corriente de falla que puede atravesar el dispositivo de protección en caso de falla de impedancia despreciable, en amperios. t = Tiempo de funcionamiento del dispositivo de ruptura, en segundos. K = Factor cuyo valor depende de la naturaleza del metal del conductor de protección, de las aislaciones y otras partes y de las temperaturas inicial y final. Las Tablas 15.1, 15.2 y 15.3 indican los valores de K Tabla 15.1 Valores de k para conductores de protección aislados no incorporados a los cables o conductores de protección desnudos en contacto con el recubrimiento de los cables. Naturaleza del aislante del conductor de protección o de los cables PVC Polietileno reticulado o etileno propileno Caucho butilo Temperatura final 165º C 250º C 220º C Material del conductor K Cobre 143 176 166 Aluminio 95 116 110 Acero 52 64 60 Nota: Se asume que la temperatura inicial del conductor es 30º C UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección 15/2 Instalaciones Eléctricas II Tabla 15.2 Valores de k para conductores de protección que forma parte de un cable multiconductor Naturaleza del aislante PVC Polietileno reticulado o etileno propileno Caucho butilo Temperatura inicial 70º C 90º C 85º C Temperatura final 160º C 250º C 220º C Material del conductor K Cobre 115 143 134 Aluminio 76 94 89 Tabla 15.3 Valores de k para conductores desnudos donde no existe riesgos de daños a materiales vecinos como efecto de la temperatura indicada Condiciones Mat. del conductor Visible y en áreas restringidas * Condiciones normales Riesgo de incendio Temp. máxima 500º C 200º C 150º C Cobre K 228 159 138 Temp. máxima 300º C 200º C 150º C Aluminio K 125 105 91 Temp. máxima 500º C 200º C 150º C Acero K 82 58 50 Nota: Se asume que la temperatura inicial del conductor es 30º C. * Se supone que los valores indicados de la temperatura no comprometen la calidad de las conexiones. Para la aplicación de las anteriores relaciones, la norma hace las siguientes observaciones: a) Debe tomarse en cuenta el efecto de la limitación de la corriente, por las impedancias del circuito y del poder limitador del dispositivo de protección. b) Si la aplicación de la fórmula conduce a valores no normalizados, debe utilizarse los conductores cuya sección normalizada sea inmediatamente superior. c) Es necesario que la sección así calculada, sea compatible con las condiciones impuestas a la impedancia del bucle de falla. d) Debe tomarse en cuenta las temperaturas máximas admisibles para las conexiones. Una alternativa a la aplicación de la relación indicada anteriormente, es la selección del conductor de protección a partir de una tabla donde la sección mínima del conductor de protección está dada en función de las secciones del conductor de fase. En este caso no es necesario la verificación a partir de la fórmula. UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección 15/3 Instalaciones Eléctricas II Tabla 15.4 Sección mínima de los conductores de protección Sección de los conductores de fase de la instalación S (mm 2 ) Sección mínima de los conductores de protección Sp (mm 2 ) S ≤ 16 S 16 ≤ S ≤ 35 16 S ≥ 35 S/2 Para la aplicación de la Tabla 15.4 se hacen las siguientes observaciones: a) Si la aplicación de la tabla conduce a valores no normalizados, deben utilizarse los conductores cuya sección normalizada sea más cercana. b) Los valores de la tabla son válidos para conductores de protección constituidos del mismo metal que los conductores activos. Si no es así, las secciones de los conductores de protección se determinarán de tal manera que presenten una conductancia equivalente a la que resulta de la aplicación de la Tabla 15.4. La norma señala también que en todos los casos, los conductores de protección que no forman parte del conductor de alimentación deben tener por lo menos una sección de: a) 2.5 mm 2 si los conductores de protección comparten una protección mecánica. b) 4 mm 2 si los conductores de protección no comparten protección mecánica. 15.3 TIPOS DE CONDUCTORES DE PROTECCION 15.3.1 Pueden ser utilizados como conductores de protección: a) Conductores en cables multiconductores. b) Conductores aislados o desnudos que tienen una chaqueta común, con conductores activos. c) Conductores separados desnudos o aislados. d) Revestimientos metálicos, por ejemplo chaquetas, pantallas, armaduras, etc, de ciertos cables. e) Ductos metálicos o de otros tipos metálicos para conductores. f) Ciertos elementos conductores. 15.3.2 Cuando la instalación consta de cajas prefabricadas metálicas y sistemas de barras conductoras empotradas metálicas, éstas pueden ser utilizadas como conductores de protección si satisfacen simultáneamente las tres siguientes condiciones: a) Su continuidad eléctrica debe estar protegida contra los deterioros mecánicos, químicos o electroquímicos. b) Su conductancia debe ser por lo menos igual a la resultante de la aplicación de la relación. K t · I S 2 · c) Deben permitir la conexión con otros conductores de protección en todo lugar de derivación predeterminada. UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección 15/4 Instalaciones Eléctricas II Las chaquetas metálicas (desnudas o aisladas) de ciertos conductores en particular, la chaqueta exterior de los conductores blindados con aislante mineral y ciertos ductos metálicos pueden ser utilizados, como conductores de protección en los circuitos correspondientes, si satisfacen simultáneamente a las condiciones a) y b) del párrafo anterior. Otros ductos no podrán servir como conductores de protección. 15.3.3 Los elementos conductores (que según la norma IEC, son los materiales que sin ser parte de la instalación eléctrica pueden establecer una diferencia de potencial), pueden ser utilizados como conductores de protección si satisfacen simultáneamente las siguientes cuatro condiciones: a) Su continuidad eléctrica debe estar asegurada, ya sea por construcción o por medio de conexiones apropiadas, de manera que esté protegida contra los deterioros mecánicos o electroquímicos. b) Su conductancia debe ser por lo menos igual a la resultante de la aplicación de la relación. K t · I S 2 · c) No podrán ser desmontados a menos de proveer medidas compensatorias. d) Que hayan sido estudiados para este uso y si es necesario, adaptados adecuadamente. La utilización de cañerías metálicas de agua, está admitida bajo reserva de acuerdo a la autoridad competente, las cañerías de gas no deben ser utilizadas como conductores de protección. Los elementos conductores no deben ser utilizados como conductores PEN. 15.4 CONSERVACION Y CONTINUIDAD ELECTRICA DE LOS CONDUCTORES DE PROTECCION Los conductores de protección deben ser convenientemente protegidos contra los deterioros mecánicos, químicos y esfuerzos electrodinámicos. Las conexiones deben ser accesibles para la verificación y ensayos, a excepción de aquellos efectuados en cajas llenas de material de relleno o en juntas selladas Ningún aparato de apagado-encendido debe ser insertado en el conductor de protección, para que las conexiones que puedan ser desmontadas con la ayuda de una herramienta puedan ser utilizadas durante los ensayos. Cuando se emplea un dispositivo de control de continuidad de tierra, los arrollamientos no deben ser insertados en los conductores de protección. Las marcas de los materiales que deben conectarse a los conductores de protección no deben ser conectados en un circuito de protección. AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS UMSS – FCyT Capítulo 16: Aislaciones de equipos eléctricos 16/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 16 AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS 16.1 GENERALIDADES La norma IEC publicación 536 (1976) clasifica los equipos y materiales eléctricos (y electrónicos) en cuanto la protección contra los choques eléctricos. Tal clasificación se aplica a los equipos (no a sus componentes) previstos para ser alimentados por fuente externa en tensiones hasta 400 V entre fases, o 250 V entre fase y neutro y destinados a uso público en residencias, oficinas, escuelas, consultorios y gabinetes para práctica médica u odontológica. Esta norma es utilizada como referencia de la norma boliviana de instalaciones. La aislación básica es la aplicada a las partes vivas para asegurar una protección básica contra choques eléctricos. La aislación suplementaria es una aislación adicional y distinta, aplicada sobre la básica, para aumentar la protección contra choques eléctricos. Una aislación que comprenda la básica y suplementaria se llama aislación doble (Esquema 16.1). Esquema 16.1 Esquema de un equipo con aislamiento doble Se llama aislación reforzada al sistema de aislación única, aplicada a las partes vivas, que asegura un grado de protección equivalente a la aislación doble. El término “sistema de aislación único” no implica que la aislación deba ser un todo homogéneo, pudiendo comprender varias capas que, por tanto, no pueden ensayarse separadamente como aislación básica y aislación suplementaria. La impedancia de seguridad es una impedancia colocada entre partes vivas y masas, cuyo valor es tal que la corriente, en uso normal o en condiciones previsibles de falla en el equipo, está limitada a un valor seguro. 16.2 CLASIFICACION DE EQUIPOS Y MATERIALES ELECTRICOS Los equipos eléctricos y electrónicos se clasifican en cuatro tipos; clase 0, I, II y III. - En un equipo eléctrico clase 0.- La protección contra los choques eléctricos depende exclusivamente de la aislación básica, no previéndose medios para conectar las masas al conductor de protección de la instalación, dependiendo la protección, en caso de falla de la aislación básica, exclusivamente del medio ambiente. - En un equipo eléctrico clase I.- La protección contra choques eléctricos no depende excesivamente de la aislación básica, e incluye una precaución adicional sobre la forma de medios de conexión de las masas al conductor de protección de la instalación. Los cables o cordones flexibles de conexión de estos equipos deben poseer un conductor de protección. Muchos equipos de uso común en las instalaciones residenciales o domiciliarias en ambientes de riesgo como cocinas y baños, emplean equipos clase I. Este equipo (cocinas, lavaplatos refrigeradores, duchas) deben aterrarse para ser seguros. Debe tomarse en cuenta que un baño y una cocina cuando el piso esta mojado presentan condiciones de alto riesgo de descarga eléctrica para la persona, cuando el equipo no esta aterrado, como señalan las instrucciones de los equipos. Parte viva Aislación basica Aislación suplementaria UMSS – FCyT Capítulo 16: Aislaciones de equipos eléctricos 16/2 Instalaciones Eléctricas II La forma de aterrar más conveniente es el sistema TN. En caso de usar el sistema TT o IT, deben incluirse dispositivos diferencial-residual en las protecciones de los circuitos. - En un equipo clase II.- La protección contra choques eléctricos no depende exclusivamente de la aislación básica, e incluye precauciones adicionales, tales como aislación doble o reforzada, no habiendo medios de aterramiento de protección y no dependiendo de las condiciones de instalación. Veamos algunas observaciones en cuanto a esta clase de material eléctrico. a) En ciertos casos particulares, por ejemplo, para todos los terminales de señales de materiales electrónicos, puede utilizarse una impedancia de seguridad, si la norma del material lo permite, esa técnica puede ser utilizada sin disminución del nivel de seguridad. b) Estos equipos o materiales pueden poseer medios para garantizar la continuidad de los circuitos de protección, a condición de que esos medios sean parte del material eléctrico y aislados de acuerdo con las prescripciones de la clase II. c) En ciertos casos puede ser necesario hacer distinción entre materiales clase II totalmente aislados y con cubierta metálica; los con cubierta metálica solo podrán poseer medios para la conexión de un conductor de equipotencialidad si esto es específicamente exigido por la norma del material. d) Los equipos o materiales eléctricos de este tipo solo podrán poseer medios para un aterramiento funcional (diferente del aterramiento de protección) si estos fueran exigidos especialmente por la norma del equipo o material. Los equipos electrodomésticos, (licuadoras, picadoras, etc.) son de la clase II. Los equipos eléctricos móviles son también clase II. Para verificar que el equipo es clase II es conveniente identificar el símbolo que es el empleado para identificar los equipos clase II. - En equipo eléctrico clase III.- La protección contra choques eléctricos se basa en la conexión del equipo o material eléctrico a una instalación de extra-baja tensión de seguridad. Veamos algunas observaciones relativas a esta clase de material. a) Estos equipos no deben poseer terminales para la conexión de conductores de protección b) Un material de esta clase, con cubierta metálica, solo podrá poseer medios para la conexión de un conductor de equipotencialidad a la cubierta, cuando éste es específicamente exigido por la norma del material. c) Los equipos o materiales de esta clase solo podrán poseer medios para un aterramiento con fines funcionales, si éstos fueran específicamente exigidos por la norma del material. La Tabla 16.1 señala las principales características de los equipos o materiales eléctricos, en función de su clasificación e índica las precauciones necesarias de seguridad en caso de falla de la aislación básica. Tabla 16.1 Características principales de los equipos eléctricos Clase 0 Clase I Clase II Clase III Características principales del equipos o material Sin medios de protección por aterramiento Protección por aterramiento previsto Aislación suplementaria pero sin medios de protección por aterramiento Provisto para alimentación a través de instalación en extra- baja tensión de seguridad Precauciones de seguridad Medio ambiente sin tierra Conexión al aterramiento de protección No es necesaria cualquier protección Conexión a la instalación de extra-baja tensión de seguridad GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos 17/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 17 GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS 17.1 GENERALIDADES Las cubiertas de equipos eléctricos, de acuerdo con las características del local en que serán instaladas y de su accesibilidad, deben ofrecer un determinado grado de protección, tanto para el equipamiento en sí, como para las personas, que sean o no, sus operadores. Así, por ejemplo, un equipo a ser instalado en un local sujeto a gotas de agua debe poseer una cubierta capaz de soportar tales gotas, sobre determinados valores de presión y ángulo de incidencia, sin que haya penetración de agua. La norma IEC, define los grados de protección de los equipos eléctricos con las letras “IP” seguidas de dos números codificados. El primero indica el grado de protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y contactos accidentales, en tanto que el segundo número de código indica el grado de protección contra la penetración de líquidos. Las Tablas 17.1, 17.2 y 17.3 especifican los números de código utilizados. Así por ejemplo, un dispositivo de maniobra con grado de protección IP65 posee protección total contra polvo y contactos accidentales y también contra gotas de agua. Muchas veces se indica sólo el primer número de código, representándose el segundo por la letra X, esto es, no especificando la protección contra la penetración de líquidos. Así el grado IP2X asegura la protección contra el contacto de dedos con partes internas sobre tensión o en movimiento y contra penetración de cuerpos sólidos de tamaño medio. Tabla 17.1 Protección de personas contra el contacto con partes bajo tensión o en un movimiento y protección del equipo contra la penetración de cuerpos sólidos extraños Primer número de código Grado de protección 0 Ninguna protección de personas contra el contacto de partes sobretensión o en movimiento. Ninguna protección al equipo contra la penetración de cuerpos sólidos extraños. 1 Protección contra contacto accidental o inadvertido de gran superficie del cuerpo humano, por ejemplo, la mano, con partes sobretensión o en movimiento. No constituye, por tanto contra acceso propuesto a tales partes. Protección contra la penetración de grandes cuerpos sólidos extraños. 2 Protección contra el contacto de los dedos con partes internas sobretensión o en movimiento. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños de tamaño medio. 3 Protección contra contacto de herramientas, alambres u otros objetos, de dimensión mínima superior a 2.5 mm con partes internas sobretensión o en movimiento. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos de tamaño pequeño. 4 Protección contra contactos de herramientas, alambres u otros objetos, de dimensión mínima superior a 1 mm con partes internas sobretensión o en movimiento. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos de tamaño pequeño. 5 Protección total contra contactos con partes sobretensión o en movimiento dentro de la cubierta. Protección contra acumulaciones perjudiciales de polvo. La penetración de polvo no es evitada totalmente, sin embargo, el polvo no puede entrar en tal cantidad que pueda perjudicar el funcionamiento del equipo. 6 Protección total contra el contacto con partes sobretensión o en movimiento. Protección total contra la penetración de polvo. UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos 17/2 Instalaciones Eléctricas II Tabla 17.2 Protección del equipo contra la penetración de líquidos Segundo número de código Grado de protección 0 Ninguna protección contra la penetración de líquidos. 1 Protección contra gotas de líquidos condensados; las gotas no deben tener efectos perjudiciales. 2 Protección contra gotas de líquidos. La caída de gotas de líquidos no debe tener efecto perjudicial, con una inclinación de la cubierta no superior a 15 grados en relación a la vertical. 3 Protección contra lluvia. La caída de agua en forma de lluvia, en ángulo no superior a 60 grados en relación a la vertical, no debe tener efecto perjudicial 4 Protección contra salpicaduras. Salpicaduras de líquidos, provenientes de cualquier dirección no deben tener efecto perjudicial 5 Protección total contra chorros de agua, no deberá tener efecto perjudicial a agua proyectada por una abertura, llave, etc., proveniente de cualquier dirección, sobre las condiciones prescritas. 6 Protección contra las condiciones de cubierta de navíos (equipos a prueba de agua para cubiertas). El agua no debe penetrar las cubiertas, sobre las condiciones prescritas. 7 Protección contra inmersión en agua. El agua no debe penetrar la cubierta en condiciones prescritas de presión y tiempo. 8 Protección contra inmersión por tiempo indefinido en agua sobre condiciones de presión prescritas. El agua no debe penetrar la cubierta. Tabla 17.3 Grados de protección usuales de motores eléctricos 1er Nº de código 2do Nº de código Motores Protección contra contactos Protección contra cuerpos extraños Protección contra agua IP00 No tiene No tiene No tiene IP02 No tiene No tiene Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical IP11 Toque accidental con la mano Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Gotas de agua verticales IP12 Toque accidental con la mano Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical IP13 Toque accidental con la mano Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Agua de lluvia hasta una inclinación de 60º con la vertical IP21 Toque con los dedos Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Gotas de agua verticales IP22 Toque con los dedos Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical M O T O R E S A B I E R T O S IP23 Toque con los dedos Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Agua de lluvia hasta una inclinación de 60º con la vertical IP44 Toque con herramientas ò alambre Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 1 mm Proyección en todas las direcciones IP54 Protección completa contra toque Protección contra acumulaciones de polvo Proyección en todas las direcciones IP55 Protección completa contra toque Protección contra acumulaciones de polvo Chorros de agua en todas las direcciones IP56 Protección completa contra toque Protección contra acumulaciones de polvo Numeración temporaria M O T . C E R R A D O S IP65 Protección completa contra toque Protección contra polvaredas Chorros de agua en todas las direcciones UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos 17/3 Instalaciones Eléctricas II Esquema 17.1 Grados de protección contra líquidos y cuerpos extraños IP4... IP6... IP5... dmax = 1 mm. IP3... dmax = 2.5mm. dmax = 12 mm. dmax = 50 mm. IP2... IP1... IP...2 Protección contra gotas de liquidos IP...0 IP...1 Sin protección IP...5 Protección contra Chorros Protección contra el ingreso de liquidos IP...3 Protección contra Lluvia IP...4 Protección contra Proyecci- ones 06º 15º IP...7 Protección contra Inmersión IP...6 Protección contra Inmersión temporal IP...8 Protección contra Agua bajo presión Protección contra contactos e ingresos de cuerpos extraños IP...0 Sin protección ARCV PROTECCI0N CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 18 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS 18.1 GENERALIDADES La protección contra contactos eléctricos está orientada a garantizar la seguridad de las personas que hacen uso de las instalaciones eléctricas. La protección contra los contactos eléctricos comprende: a) Protección simultánea contra contactos directos e indirectos. b) Protección contra contactos directos. c) Protección contra contactos indirectos. 18.2 PROTECCION SIMULTANEA CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS Los circuitos se alimentan con una tensión muy baja, a manera de garantizar la seguridad, ésta condición se satisface cuando: a) La tensión más elevada del circuito no excede el límite superior del rango I (50 V en CA). b) La fuente de alimentación es una fuente de seguridad como se indica en el punto 18.2.1. c) La instalación se realiza de acuerdo a las condiciones establecidas en el punto 18.2.2. 18.2.1 Fuente de seguridad La principal fuente de seguridad reconocida por la norma es el transformador de separación de seguridad, que proporciona una separación de seguridad galvánica entre la tensión más alta y la tensión más baja. Estos transformadores tienen una aislación que debe soportar condiciones muy rigurosas para impedir, con toda seguridad, una transmisión de tensión más elevada al circuito de extra-baja tensión. Estos transformadores presentan un núcleo similar a los núcleos de transformadores de medida, es decir en condiciones normales, están muy próximos a su punto de inflexión de su curva de magnetización, de manera que cualquier elevación de tensión en el primario, no se refleja en el secundario porque el núcleo saturado no permite el establecimiento de mayores líneas de campo magnético. Dicho de otra forma es un sistema de protección que consiste en separar el circuito de utilización, donde se van a conectar los aparatos del circuito, de la fuente de energía. Se suele llevar a cabo por medio de transformadores separadores de seguridad (circuito) que mantienen aislados de tierra todos los circuitos de utilización incluyendo el neutro. El Esquema 18.1 muestra las conexiones de uno de estos transformadores: Esquema 18.1 Transformador de separación de seguridad Son considerados también como fuentes de seguridad: a) Fuente de corriente que proporciona un grado de seguridad equivalente a los transformadores de separación de seguridad, como por ejemplo, motor y generador separados o grupo motor-generador con arrollamientos separados eléctricamente. b) Fuente electroquímica (pilas o acumuladores) u otra fuente que no dependa de circuitos de tensión más elevada. Toma de tierra W N V U UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/2 Instalaciones Eléctricas II c) Dispositivos electrónicos en los cuales hayan sido tomadas medidas para asegurar que en caso de defecto interno del dispositivo, la tensión en los terminales de salida no puede ser superior a los límites de extra-baja tensión. 18.2.2 Condiciones de instalación Las condiciones de instalación mencionadas en 18.2.1 c) son siete y aseguran la llamada protección por extra-baja tensión de seguridad y son los siguientes: 1) Las partes activas de los circuitos a extra-baja tensión de seguridad no deben estar conectadas eléctricamente a partes activas o conductores de protección pertenecientes a otros circuitos o a tierra. 2) Las masas de los materiales eléctricos no deben conectarse intencionalmente a tierra, a conductores de protección o masas de otras instalaciones o a elementos conductores. Si las masas fueran susceptibles de estar en contacto (efectiva o fortuitamente) con masas de otros circuitos, la seguridad de las personas no deberá basarse a sólo la protección por extra-baja tensión de seguridad, sino también a las medidas de protección que a esas masas se apliquen, a no ser que sea posible garantizar que no hay posibilidad de que esas masas puedan ser llevadas a un potencial superior al admitido para la extra-baja tensión de seguridad. 3) Entre las partes activas de circuitos de extra-baja tensión de seguridad las de circuitos de tensión más elevada, debe existir una separación eléctrica, por lo menos equivalente a la que existe entre el primario y el secundario de un transformador de seguridad. En particular, una separación de este tipo debe ser prevista entre las partes vivas de materiales eléctricos tales como relés, contactores, interruptores auxiliares y cualquier parte de un circuito de tensión más elevada. 4) Los conductores de los circuitos de extra-baja tensión de seguridad, deben ser separados físicamente de todos los conductores de otros circuitos. Si esto no fuera posible, una de las siguientes condiciones debe ser atendida: a) Los conductores del circuito de extra-baja tensión, además de la aislación, deben poseer capa. b) Los conductores de los circuitos a otras tensiones deben ser separados por una tela metálica aterrada o por un blindaje metálico aterrado c) Un cable multiconductor o un agrupamiento de conductores puede contener circuitos diferentes, por lo tanto, los conductores del circuito o extra-baja tensión de seguridad deben aislarse individualmente o colectivamente, para la mayor tensión presente. En los casos a) y b), la aislación básica de cada uno de los conductores precisa corresponder, sólo a la tensión del respectivo circuito. 5) Los tomacorrientes deben satisfacer los siguientes requerimientos: a) No debe ser posible insertar enchufes o clavijas de circuitos a extra-baja tensión de seguridad, en tomas alimentadas a otras tensiones. b) Los tomacorrientes deben impedir la introducción de clavijas de sistemas de tensión diferentes. c) Los tomacorrientes no deben poseer contacto para conductor de protección 6) Los transformadores de seguridad a los grupos motor-generador movibles deben poseer aislación Clase II o reforzada. 7) Cuando la tensión nominal del circuito sea superior a 25 V en corriente alterna, o a 60 V en corriente continua, la protección contra los contactos directos deben asegurarse por: a) Barreras, cajas o cubiertas con grado de protección IP2X, ó b) Aislamiento que pueda soportar 500 V por 1 minuto. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/3 Instalaciones Eléctricas II 18.3 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS DIRECTOS 18.3.1 Protección por aislación de las partes activas La aislación esta destinada a impedir todo contacto con las partes activas de la instalación eléctrica, recubriendo completamente las partes activas por un aislamiento que solamente podrá ser removido por destrucción. La aislación de los equipos y materiales debe ser efectuada con un material aislante capaz de soportar, de manera permanente, los esfuerzos mecánicos, eléctricos o térmicos a los que pueda estar sometido. En general las lacas, matrices y productos análogos no se consideran como aislante suficiente para asegurar la protección contra los contactos directos. 18.3.2 Protección por medio de barreras o cajas Las barreras o cajas están destinadas a impedir todo contacto con las partes activas de la instalación eléctrica. Las partes activas deben ser colocadas dentro de cajas o detrás de barreras que respondan por lo menos a un grado de protección IP2X (asegura la protección contra el contacto de dedos con partes internas sobre tensión o en movimiento y contra penetración de cuerpos sólidos de tamaño medio). Sin embargo, sí es necesario una abertura más grande que la admitida en IP2X para permitir el reemplazo de las partes o para asegurar el buen funcionamiento de los equipos y materiales. a) Deben tomarse precauciones apropiadas para impedir que las personas puedan tocar accidentalmente las partes activas y b) Debe asegurarse en la medida de lo posible, que las personas sean concientes de que las partes accesibles por las aberturas son partes activas y no deben ser tomadas voluntariamente (letreros, avisos, etc.) Las barreras o cajas deben ser fijadas de manera segura y poseer una robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de protección requeridos, con una separación suficiente de las partes activas. Cuando sea necesario abrir barreras, cajas o retirar partes de ellas, esto debe ser posible únicamente: a) Con la ayuda de una llave o de una herramienta, ó b) Después de la puesta fuera de tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o cajas, tensión que no podrá ser reestablecida hasta después de haber puesto en su lugar las barreras o cajas, ó c) Si una segunda barrera es la que impide el contacto con las partes activas, ésta solo podrá ser retirada con la ayuda de una llave o de una herramienta. 18.3.3 Protección por medio de obstáculos Los obstáculos están destinados a impedir los contactos fortuitos con las partes activas, pero no los contactos voluntarios por una tentativa deliberada de burlar el obstáculo. Los obstáculos pueden ser desmontados sin el empleo de una herramienta o llave, sin embargo deben estar fijados de tal manera que impidan retiro involuntario. 18.3.4 Protección por puesta fuera de alcance La puesta fuera de alcance está solamente destinada a impedir los contactos fortuitos con las partes activas. Partes simultáneamente accesibles que se encuentran a potenciales diferentes no deben encontrarse en el interior del volumen de accesibilidad. Dos partes son consideradas simultáneamente accesibles UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/4 Instalaciones Eléctricas II cuando la distancia entre ellas es menor a 2.50 m, esta distancia debe aumentarse en función de los objetos conductores que pueden ser manipulados o transportados en los locales correspondientes. Cuando el espacio en el que se encuentran y circulan normalmente las personas, está limitado por un obstáculo que presenta un grado de protección inferior a IP2X, el volumen de accesibilidad al contacto comienza a partir de este obstáculo. Esquema 18.2 Volúmenes de accesibilidad 1 . 2 5 m S 1 . 2 5 m 2 . 2 5 m S: Superficie sobre la cual pueden circular las personas 1 Límite del alcance de la mano hacia arriba y hacia abajo 2 Límite del alcance de la mano en horizontal S S 1 2 0.75 m ARCV 2 . 2 5 m 18.4 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS 18.4.1 Protección por ruptura automática de la alimentación La ruptura automática de la alimentación después de la aparición de una falla, está destinada a impedir la permanencia de una tensión de contacto de duración peligrosa. Las recomendaciones posteriores son aplicables sólo a instalaciones de corriente alterna. Esta medida de protección requiere la coordinación entre los sistemas de conexión a tierra y las características de los dispositivos de protección. 18.4.1.1 Tensión de contacto Se denomina tensión de contacto (U B ), a la tensión que puede aparecer accidentalmente entre dos puntos simultáneamente accesible. La tensión límite convencional (de contacto) (U L ) es el valor máximo de tensión de contacto que puede ser mantenido indefinidamente sin riesgo a la seguridad de personas o animales domésticos. Para condiciones normales de influencias externas, se considera peligrosa una tensión superior a 50 V, en corriente alterna, o a 120 V, en corriente continua. Los efectos de la energía eléctrica en el cuerpo de las personas dependen antes que nada, del valor de la corriente que circula en caso de accidente (I M ) UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/5 Instalaciones Eléctricas II El cuerpo humano posee, como promedio y sin considerar situaciones especiales, una resistencia (R M ) en un rango de 1300 a 3000 Ohms. de ésta manera, para una tensión de contacto U B = U L = 50 V la corriente no peligrosa resulta ser: M B M R U I · = 5 . 38 I 7 . 16 3000 R 1300 50 M M ≤ ≤ = ≤ ≤ mA Esquema 18.3 Tensión de defecto y tensión de contacto Toma de tierra Lavadora N F3 F2 F1 Vo RB R RM RB UB UF RM R Vo I + N RB = Resistencia de aterramiento de la instalación (Ω) R = Suma de las resistencias a tierra (Ω) RM = Resistencia interna del cuerpo humano (Ω) Vo = Tensión de fase a neutro (V) UB = Tensión de contacto (V) UF = Tensión entre la carcasa (masa) y tierra (ó tensión de defecto) (V) UB UF ARCV UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/6 Instalaciones Eléctricas II El Esquema 18.3 esclarece con un ejemplo corriente, el concepto de función de contacto. Una máquina de lavar ropa (aislada del piso), donde, por un defecto, existe un contacto entre fase y la carcasa (masa), y es tocada por una persona que, simultáneamente, toca una instalación de agua aterrada. Como se desprende de la figura, la tensión de contacto esta dada por. M M F B R R R · U U + · Donde: U F = Tensión entre la carcasa (masa) y tierra (V) R = Suma de las resistencias a tierra (Ω) R M = Resistencia interna del cuerpo humano (Ω) Según la norma boliviana, un dispositivo de protección debe separar automáticamente la alimentación de la parte de la instalación protegida por éste dispositivo de tal manera que inmediatamente después de una falla de impedancia despreciable en esta parte, no puede mantenerse una tensión de contacto superior a la establecida en la Tabla 18.1. Tabla 18.1 Duración máxima de permanencia de la tensión de contacto Tiempo máximo de desconexión (S) Tensión de contacto previsible (en C.A. valor eficaz) (V) ∞ ≤ 50 5 50 1 75 0.5 90 0.2 110 0.1 150 0.05 220 0.03 280 18.4.1.2 Conexiones equipotenciales En cada edificación, un conductor principal de equipotencialidad debe interconectar los siguientes elementos conductores: a) El conductor principal de protección b) El conductor principal de tierra c) La canalización colectiva de agua, si es metálica d) La canalización colectiva de gas e) Las columnas verticales de calefacción central y de climatización Se recomienda incluir además los elementos metálicos de la construcción Una conexión equipotencial principal, debe realizarse a la entrada de las diversas canalizaciones del local. Su finalidad primordial es evitar que como consecuencia de una falla de origen externo al local, aparezca, en su interior, una diferencia de potencial entre los elementos conductores. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/7 Instalaciones Eléctricas II El conductor principal de equipotencialidad, debe satisfacer en general las prescripciones sobre los conductores de protección además de las siguientes limitaciones en cuanto a su sección. Esta debe ser, como mínimo, igual a la mitad de la sección del conductor de protección principal de la instalación, no pudiendo ser inferior a 6 mm 2 y su valor máximo puede ser limitado a 25 mm 2 , en cobre, o su sección equivalente a otro metal. Si en una instalación, o en parte de una instalación las condiciones establecidas para la protección contra los contactos indirectos por ruptura automática de la alimentación (indicadas posteriormente) no pudiesen ser satisfechas, debe hacerse una conexión equipotencial local llamada suplementaria. Este tipo de conexión debe comprender todas las partes conductoras simultáneamente accesibles, ya sea que se trate de masas de aparatos fijos o de elementos conductores, incluyendo en la medida de lo posible, las armaduras principales de hormigón armado utilizado en la construcción del edificio. A este sistema equipotencial deben ser conectados los conductores de protección, todos los materiales, incluyendo las tomas de corriente. Esquema 18.4 Conexión equipotencial suplementaria (Ejemplo) Elemento conductor N F3 F2 F1 PE MASAS Conexión equipotencial suplementaria ARCV La conexión equipotencial suplementaria debe hacerse a través de conductores de protección adecuadamente dimensionados. Debe asegurarse que la conexión equipotencial entre dos masas pertenecientes a circuitos de secciones muy diferentes no provoque, en el conductor de menor sección, el paso de una corriente de falla qua produzca una solicitación térmica superior a la admisible en este conductor. El conductor utilizado en la conexión equipotencial suplementaria, o conductor de equipotencialidad suplementaria, debe satisfacer las siguientes prescripciones en cuanto a su sección: - Si se conecta dos masas, su sección no debe ser inferior a la más pequeña de los conductores de protección conectados a estas masas. - Si conecta una masa a un elemento conductor, su sección no debe ser inferior a la mitad de la sección del conductor de protección conectada a esta masa, observando los límites mínimos de 2.5 mm 2 para conductores con protección mecánica y de 4 mm 2 para conductores sin protección mecánica. La conexión equipotencial suplementaria puede ser asegurada ya sea por, elementos conductores no desmontables, tales como estructuras metálicas, ya sea por conductores suplementarios, o ya sea por una combinación de ambos. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/8 Instalaciones Eléctricas II En caso de duda, la eficacia de la conexión equipotencial suplementaria se verifica asegurándose que la impedancia Z entre toda masa considerada y todo elemento conductor simultáneamente accesible, cumpla la siguiente condición: a I U Z ≤ Donde: U = Tensión de contacto presunto (V) I a = Corriente de funcionamiento del dispositivo de protección de conformidad con la Tabla 18.1. En la práctica, cuando se utilizan fusibles, basta verificar que esta condición está satisfecha para la tensión U L (tensión límite convencional) y para la corriente que asegure el funcionamiento del fusible en un tiempo máximo de 5 segundos. 18.4.1.3 Esquema TN Todas las masas deben ser conectadas mediante los conductores de protección al punto de la alimentación puesta a tierra. El conductor de protección debe ser puesto a tierra en la proximidad de cada transformador de potencia o de cada generador de la instalación. Si existen otras posibilidades eficaces de puesta a tierra se recomienda llevar allí el conductor de protección en el mayor número de puntos posibles. Una puesta a tierra múltiple, en puntos regularmente repartidos, puede ser necesaria para asegurar que el potencial del conductor de protección se mantenga en caso de falla, lo más próximo posible del dé la tierra. Por la misma razón, se recomienda conectar el conductor de protección al de tierra en el punto de entrada de cada edificación o establecimiento. Los dispositivos de protección y las secciones de conductores deben seleccionarse de manera tal que si se produce en un lugar cualquiera de la instalación una falla de impedancia despreciable entre un conductor de fase y el conductor de protección o una masa, la ruptura automática tenga lugar dentro del tiempo máximo igual al especificado en la Tabla 18.1. Esta exigencia es satisfecha si se cumple la siguiente condición: 0 a S V I · Z ≤ Donde: Z S = Impedancia del bucle de falla (Ω) I a = Corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de ruptura automática en un tiempo máximo indicado en la Tabla 18.1 o en 5 segundos en los casos de partes de la instalación que solo alimentan equipos fijos. V o = Tensión entre fase y neutro (V) En otras palabras, la corriente que garantice la actuación del dispositivo de protección, en el tiempo adecuado, debe ser, como máximo, igual a la corriente de falla, como se indica en el Esquema 18.6. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/9 Instalaciones Eléctricas II Esquema 18.5 Recorrido de la corriente de falla a) En un sistema TN-C, c) En un sistema TN-S Toma de tierra F1 PEN F2 F3 Vo O FALLA O Vo FALLA F3 N F2 F1 PE (a) En un sistema TN-C (b) En un sistema TN-S Toma de tierra Esquema 18.6 Condición de ruptura automática de alimentación en un sistema TN S 0 f Z V I · La impedancia Z S puede determinarse por cálculo o por medición, si se la calcula puede hacérselo tomando en cuenta las impedancias de la fuente, los conductores y los diversos dispositivos de control y/o maniobra existentes en el camino de la corriente de falla. Como regla se puede tomar sólo las impedancias de los conductores despreciando las demás. En la práctica, el cálculo de la impedancia Z S sólo es posible cuando el conductor de protección (PE o PEN) se encuentra, en toda la instalación, en las proximidades inmediatas de los conductores vivos del circuito. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando el conductor de protección es uno de los conductores del mismo cable multipolar o está contenido en el mismo electroducto. If = Corriente de falla Ia ≤ If (Ia) Zs PROTECCION Vo UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/10 Instalaciones Eléctricas II Esquema 18.7 Valor máximo de tensión de contacto en un sistema TN en condiciones particulares a) R Z R Z PE fase · · 2 V U 0 B · b) R 2 Z R Z PE fase · · 3 V 2 U 0 B · Si un conductor de protección presenta una misma resistencia que los conductores de fase (por ejemplo si tienen la misma sección), la tensión de contacto presunta será U B = V 0 /2 (Esquema 18.7).Si el conductor de protección presenta una resistencia igual o doble de los conductores de fase (por ejemplo, si tienen la mitad de la sección) la tensión de contacto presunta como máximo será U B = 2V 0 /3 (Esquema 18.7). Si el conductor de protección no está en las proximidades de los conductores vivos del circuito, no será posible, en la práctica, determinar la impedancia Z S del camino recorrido por la corriente de falla; ese valor sólo podrá ser determinado a través de mediciones hechas después de ejecutada la instalación. El distanciamiento del conductor de protección aumenta sensiblemente el valor de Z S , principalmente si hay, elementos metálicos en el recorrido de la corriente es a través de estructuras metálicas. En este caso, la tensión de contacto presunta, U B , será igual a: S 0 B Z R V U · Donde: R = Resistencia medida entre cualquier masa y el punto más próximo de la conexión equipotencial principal, en Ω (Esquema 18.8) Esquema 18.8 Tensión de contacto presunta cuando el conductor de protección se encuentra distante de los conductores vivos (Conexión equipotencial) UB Vo ZPE Z fase UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/11 Instalaciones Eléctricas II S 0 f B S 0 f Z V · R I · R U Z V I · · · Cuando la condición Z 0 ·I a ≤ V 0 no puede ser satisfecha, es necesario instalar una conexión equipotencial suplementaria. En casos excepcionales en los que puede producirse una falla directa entre un conductor de fase y la tierra, por ejemplo, en líneas aéreas, la siguiente condición debe ser satisfecha a fin de que el conductor de protección y las masas conectadas a él, no puedan presentar una tensión superior a U L (tensión límite convencional). L 0 L E B U V U R R − ≤ Donde: R B = Resistencia global de las puestas a tierra (Ω) R E = Resistencia mínima presunta de contacto a tierra de los elementos conductores no conectados al conductor de protección, y por los cuales puede producirse defectos entre fase y tierra (Ω) V 0 = Tensión entre fase y neutro (V) U L = Tensión límite convencional, 50 V. El Esquema 18.9 ilustra ésta condición: Esquema 18.9 Condición a cumplirse en un sistema TN, en el caso de un defecto entre fase y tierra Por ejemplo: Si se supone que R E = 5 Ω V 0 = 220 V U L = 50 V 5 50 220 50 R B × − ≤ ≤ 1.47 Ω En instalaciones fijas, un solo conductor de sección no menor a 10 mm 2 puede ser utilizado a la vez como conductor de protección y conductor neutro (conductor PEN), satisfaciendo las condiciones mencionadas en “Conductores de Protección” Capitulo 15. La sección mínima del conductor utilizado como conductor neutro y de protección (PEN) puede reducirse a 4 mm 2 a condición que el conductor sea tipo concéntrico, que rodee los conductores de fase. RB Toma de tierra UB RE Vo Elemento conductor ARCV PE Fase UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/12 Instalaciones Eléctricas II En este sistema, pueden utilizarse los siguientes dispositivos de protección: a) Dispositivos de protección a corriente máxima b) Dispositivos de protección a corriente diferencial - residual Cuando el sistema posee conductores PEN la protección debe estar asegurada por dispositivos de máxima corriente. Cando se utiliza dispositivos de protección a corriente diferencial - residual, las masas pueden no estar conectadas al conductor de protección a condición de que ellas estén conectadas a una toma de tierra cuya resistencia se adapte a la corriente de funcionamiento del dispositivo de protección diferencial - residual. El circuito protegido de esta manera debe considerarse de acuerdo al Esquema TT y a sus condiciones que se indican posteriormente. Sin embargo, si no existe toma de tierra eléctricamente distinta, la conexión al conductor de protección debe efectuarse en el lado de la fuente de la alimentación del dispositivo de protección a corriente diferencial - residual. El conductor PEN, en un sistema TN-C o TN-C-S, no debe ser interrumpido o seccionado. Es fácil entender por qué. Admitamos un equipo al cual está conectado un conductor PEN; si este fuese seccionado o interrumpido, sea por seccionamiento o ruptura intencional, entonces sin que exista ninguna falla o defecto aparece en su superficie (metálica) una tensión entre fase y tierra (Esquema 18.10). Esquema 18.10 Tensión entre fase y tierra En un sistema TN-S, la simple ruptura del conductor de protección (PE) no resulta en el aparecimiento de tensión de contacto peligrosa, a no ser que ocurra una falla de fase a masa. En estas condiciones, vemos que los sistemas TN-S ofrecen mayor seguridad que los sistemas TN-C, cuando se utilizan conductores de pequeña sección o sujetos a esfuerzos mecánicos. 18.4.1.4 Esquema TT Todas las masas de los equipos y/o materiales eléctricos protegidos por un mismo dispositivo de protección, deben ser interconectados por un mismo conductor de protección provisto de una toma de tierra común. Si varios dispositivos de protección son montados en serie, esta protección se aplica a cada grupo de masas protegidas por un mismo dispositivo. Las masas simultáneamente accesibles deben conectarse a la misma toma de tierra. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/13 Instalaciones Eléctricas II Esquema 18.11 Recorrido de la corriente de defecto en un sistema TT El Esquema 18.11 muestra el camino de la corriente de defecto entre fase y masa en un sistema TT. Este camino está constituido por el conductor de fase, conductor de protección, aterramiento de las masas, aterramiento del neutro y arrollamiento del transformador. Generalmente la suma de las resistencias de los electrodos de puesta a tierra de las masas (R A ) y del neutro (R B ) es muy elevada comparando con la impedancia de los otros elementos del camino de la corriente de defecto y difiere poco de la impedancia total. Para que, en un sistema TT, se produzca la ruptura automática de la alimentación, de manera que en caso de una falla de aislación, no pueda mantenerse en cualquier punto de la instalación, una tensión de contacto superior a la indicada en la Tabla 18.1, debe cumplirse la siguiente condición: U I · R A A ≤ Donde: R A = Resistencia de la toma de tierra de las masas (Ω) I A = Corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de protección en el tiempo especificado en la Tabla 18.1 U = tensión límite convencional U L o tensión de contacto presunta U B según el caso (V) Cuando las masas estuviesen protegidas por dispositivos diferentes y conectadas al mismo electrodo de puesta a tierra, el valor I A a considerar es el del dispositivo de mayor corriente nominal. Cuando se hace uso de un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual, I A es igual a la corriente diferencial-residual nominal de funcionamiento I y U es igual U L . Cuando la condición R A ·I A ≤ U no puede ser respetada, debe hacerse una conexión equipotencial suplementaria. En los sistemas TT deben utilizarse, con preferencia, dispositivos de protección a corriente diferencial-residual, pero esto no excluye la utilización de dispositivos de protección a tensión de falla. La utilización de dispositivos a máxima corriente o de sobrecorriente exige, normalmente, valores muy bajos de resistencia del electrodo de puesta a tierra de las masas para que pueda cumplirse la condición R A ·I A ≤ U, en tanto que los dispositivos a corriente diferencial-residual, actuando por principio con corrientes bajas en relación a los de sobrecorriente, permiten la utilización de electrodos de aterramiento en condiciones bastante desfavorables. 18.4.1.5. Sistema IT En los sistemas IT, la impedancia de puesta a tierra de la alimentación debe ser tal que la corriente de falla, en caso de una sola falla a la masa o a la tierra sea de débil intensidad. La desconexión de la alimentación no es necesaria en la primera falla, pero deben adoptarse medidas para evitar los peligros en caso de aparición de dos defectos simultáneos que afecten a conductores vivos diferentes. Toma de tierra Vo N F3 F2 F1 Z PE Defecto MASA RB RA UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/14 Instalaciones Eléctricas II El Esquema 18.12 muestra las impedancias que deben considerarse en el camino de falla de un sistema IT aterrado a través de una impedancia elevada. El Esquema 18.13 a) y b) muestran respectivamente, las condiciones impuestas por una falla y por dos fallas simultaneas en fases diferentes. Esquema 18.12 Impedancia de un sistema IT aterrado por una impedancia elevada Aterramiento del electrodo de la masa Aterramiento del electrodo del neutro MASA Toma de tierra RB RA Valor elevado Z Vo Zf Zf Zf Impedacias de las fugas naturales de la instalación F1 F3 F2 Esquema 18.13 Fallas en un sistema IT a) Una falla, b) Fallas simultáneas en fases distintas (Ejemplo) 3540 Ω UB 1 Toma de tierra 3 Ω If 3540 Ω MASAS 10 Ω 10 Ω Toma de tierra If UB 2 5 Ω (a) Una falla MASA F1 UB F2 F3 F3 F2 F1 Vo Vo (b) Fallas simultaneas en fases distintas UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/15 Instalaciones Eléctricas II En un sistema IT ningún conductor activo de la instalación debe ser conectado directamente a tierra en la instalación. A fin de reducir las sobretensiones y de amortiguar las oscilaciones de voltaje de la instalación, pueden ser necesarias puestas a tierra suplementarias por intermedio de impedancias a puntos neutros artificiales, las características deben ser apropiadas a la de la instalación. Las masas deben ser puestas a tierra, ya sea individualmente, por grupos, o por conjunto. Masas simultáneamente accesibles deben conectarse a la misma toma de tierra. Además, la siguiente condición debe ser satisfecha: L d A U I · R ≤ Donde: R A = Resistencia de puesta a tierra de las masas conectadas a una toma de tierra (Ω) I d = Corriente de falla en caso del primer defecto franco de débil impedancia entre un conductor de fase a una masa. El valor de I d toma en cuenta las corrientes de fuga y la impedancia total de la instalación eléctrica. U L = Tensión límite convencional (V) En los sistemas IT debe preverse un dispositivo detector de falla de aislamiento, si es necesario, para indicar la aparición de una primera falla entre una parte activa y la masa, o tierra. Este dispositivo debe: a) Accionar, ya sea una señal sonora o visual b) Cortar automáticamente la alimentación. Se recomienda eliminar una primera falla en un plazo tan corto como sea posible. Después de la aparición de una primera falla, las condiciones de protección y de ruptura para una segunda falla son las definidas para los sistemas TN o TT, dependiendo de que todas las masas se encuentren o no, conectadas a un conductor de protección. Los siguientes dispositivos pueden ser utilizados en el sistema IT: a) Detector de falla de aislación. b) Dispositivo de protección a máxima corriente. c) Dispositivo de protección a corriente diferencial-residual. d) Dispositivos a tensión de falla. 18.4.2 Protección por empleo de equipos de la Clase II o por instalación equivalente 1) El empleo de equipos Clase II o aislación equivalente, está destinado a impedir, en caso de defecto del aislamiento primario (aislación básica) de las partes activas, de la aparición de tensiones peligrosas en las partes accesibles de los equipos de la instalación, esa protección debe ser asegurada por la utilización de: a) Equipos eléctricos de los siguientes tipos que hayan aprobado los ensayos tipo que les correspondan. - Equipos con aislación doble o reforzada (equipos de Clase II) - Equipo eléctrico construido en fábrica con aislación total. b) Una aislación suplementaria aplicada en el curso de la instalación de los materiales eléctricos provistos de una aislación primaria y que garanticen una seguridad equivalente a los equipos del punto a) y que cumplan las condiciones indicadas en los incisos 2 a 6. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/16 Instalaciones Eléctricas II c) Aislación reforzada que recubra las partes, activas desnudas y montadas en el curso de la instalación eléctrica garantizando una seguridad en las condiciones indicadas en los equipos eléctricos del punto a) y que cumplan los incisos 2 a 6. Tal aislación no es admitida, si no cuando razones de construcción no permiten la realización de la doble aislación. 2) Una vez en funcionamiento, todas las partes conductoras separadas de las partes activas solo por una aislación primaria deben estar dentro de una caja aislante que posea por lo menos un grado de protección IP2X. 3) La caja aislante debe soportar los esfuerzos mecánicos, eléctricos o térmicos susceptibles a producirse. Los revestimientos de pintura, barniz y de productos similares no son, en general, considerados como suficientes para estas prescripciones. 4) Cuando la caja aislante no haya sido ensayada con anterioridad y existan dudas en cuanto a su efectividad, debe efectuarse un ensayo dieléctrico. 5) La caja aislante no debe ser atravesada por partes conductoras susceptibles de propagar un potencial. No debe llevar tornillos en material aislante cuyo reemplazo por un tornillo metálico, podría comprometer el aislamiento de la caja. 6) Cuando la caja contenga puertas o tapas que puedan ser abiertas sin la ayuda de un instrumento o de una llave, todas las partes conductoras al abrirse la puerta o tapa deben ser protegidas por una barrera aislante de manera de impedir que las personas toquen accidentalmente esas partes. Esta barrera aislante no debe poder ser retirada sin la ayuda de un instrumento. 7) Las partes conductoras situadas al interior de una caja aislante no deben ser conectadas a un conductor de protección. Sin embargo, deben tomarse medidas adecuadas para la conexión de conductores de protección que pasen necesariamente a través del recinto para conectar otros materiales eléctricos cuyo circuito de alimentación pasa a través de la caja. En el interior de estos, los conductores y sus bornes, deben ser aislados como partes activas y los bornes identificados en forma apropiada. 8) La caja no debe afectar las condiciones de funcionamiento del equipo protegido. 9) La instalación de los materiales enunciados en el punto 1-a) (fijación, conexión de los conductores, etc.), debe efectuarse de manera de no alterar la protección prevista a las especificaciones de construcción de estos equipos. 18.4.3. Protección en los locales (o lugares) no conductores Esta medida de protección está destinada a impedir, en caso de defecto de aislamiento primario de las partes activas, el contacto simultáneo con las partes susceptibles de ser llevadas a potenciales diferentes. Se admite la utilización de materiales de clase 0 bajo reserva de respetar el total de las siguientes condiciones: 1) Las masas deben ser dispuestas de manera que en condiciones normales las personas no puedan entrar en contacto simultáneo con: a) Dos masas, o b) Con una masa y con cualquier otro elemento conductor (conductor extraño). Siempre que estos elementos puedan encontrarse a potenciales diferentes en caso de una falla de aislamiento 2) En los locales (o lugares) no conductores no deben instalarse conductores de protección. 3) La exigencia del punto 1, se satisface si: a) Las paredes o piso de los locales (o lugares) son aislantes, y, b) La distancia entre dos elementos es superior a 2 m. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/17 Instalaciones Eléctricas II 4) Las paredes y pisos aislantes deben presentar en todo punto una resistencia no menor a: a) 50 KΩ si la tensión nominal de la instalación es menor a 500 V, y b) 100 KΩ si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 V. 5) Deben adoptarse disposiciones para evitar que los elementos conductores propaguen potenciales fuera del lugar considerado. 6) Las disposiciones adoptadas deben ser durables, y no deben convertirse en ineficaces. Deben igualmente asegurar la protección cuando se prevé la utilización de materiales y/o equipos portátiles. Se llama la atención sobre el riesgo de introducir posteriormente, en instalaciones eléctricas no estrictamente supervisadas, elementos (por ejemplo, materiales portátiles de la Clase I o elementos conductores, tales como cañerías) que pueden anular las condiciones de seguridad del punto 6. Es necesario que la humedad no comprometa la aislación de las paredes y pisos. 18.4.4. Protección por conexiones equipotenciales en locales no conectados a tierra Las conexiones equipotenciales locales están destinadas a impedir la aparición de tensiones de contacto peligrosas. Los conductores de equipotencialidad deben conectar todas las masas y todos los elementos simultáneamente accesibles. La conexión equipotencial, así realizada no debe estar en contacto directo con la tierra, ni directamente, ni por intermedio de masas o de elementos conductores, Ej. para hospitales. (Si esta condición no puede ser satisfecha se aplicará las medidas de protección por ruptura automática de la alimentación). Deben adoptarse disposiciones para asegurar que las personas que ingresen a un local equipotencial no se encuentren expuestas a una diferencia de potencial peligrosa. Se aplica especialmente al caso de un piso conductor aislado del suelo, en contacto con una conexión equipotencial local. 18.4.5 Protección por separación eléctrica La separación eléctrica de un circuito individual, está destinada a evitar las corrientes de contacto que pudieran resultar de un contacto con las masas susceptibles de ser puestas bajo tensión en caso de falla de la aislación primaria de las partes activas de ese circuito. La protección o separación eléctrica debe asegurarse respetando las siguientes prescripciones: (Se recomienda que el producto de la tensión nominal del circuito en voltios por la longitud del circuito en metros no sea superior a 100.000 V m y que la longitud del circuito no sea superior a 500 metros). 1) El circuito debe ser alimentado por intermedio de una fuente de separación es decir: a) De un transformador de separación, ó b) De una fuente de corriente que brinde un grado de seguridad equivalente. Las fuentes de separación móviles deben ser de Clase II o poseer aislamiento equivalente. Las fuentes de separación fijas deben ser de Clase II o Poseer aislamiento equivalente y adicionalmente el circuito secundario debe estar separado del circuito primario y de la carcasa también por un aislamiento clase II. Si la fuente alimenta varios aparatos, las masas de estos no deben ser conectados a la carcasa metálica de la fuente. UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18/18 Instalaciones Eléctricas II 2) La tensión nominal del circuito separado no debe ser superior a 500 V. 3) Las partes activas del circuito separado no deben tener ningún punto común con otro circuito, ni ningún punto puesto a tierra. 4) Los conductores flexibles deben ser visibles en toda su longitud susceptible de sufrir daños mecánicos. 5) Todos los conductores del circuito separado deben ser instalados físicamente alejados de los otros circuitos. Cuando el circuito separado alimenta un solo aparato, las masas del circuito no deben ser conectadas intencionalmente con un conductor de protección ni con las masas de otros circuitos. Si se adoptan precauciones para proteger el circuito secundario de todo daño y de fallas de aislamiento, se podrá alimentar varios aparatos mediante una fuente de separación, siempre que se cumplan las siguientes prescripciones: 1) Las masa de los circuitos separados deben ser conectados entre sí, mediante conductores de equipotencialidad no puestos a tierra. Tales conductores no deben ser conectados a conductores de protección, ni a masa de otros circuitos, ni a elementos conductores. 2) Todos los tomacorrientes deben estar provistos de un contacto de tierra, que debe ser conectado al conductor de equipotencialidad del punto 1. 3) Todos los conductores flexibles llevarán un conductor de protección utilizado como conductor de equipotencialidad. 4) En caso de dos fallas francas alimentadas por 2 conductores de polaridad distinta que afecten a dos masas, un dispositivo de protección debe asegurar la ruptura en un tiempo máximo igual al de la Tabla 18.1. PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 19 PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES 19.1 REQUISITOS DE PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES Los conductores activos, deben ser protegidos contra las sobrecorrientes provocadas por sobrecargas y cortocircuitos. Además, la protección contra sobrecargas y cortocircuitos deben ser coordinadas adecuadamente como se indica más adelante. 19.2 NATURALEZA DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCION Los dispositivos de protección, se deben seleccionar entre los siguientes: 1) Dispositivos que aseguran a la vez la protección contra las corrientes de sobrecargas y protección contra las corrientes de cortocircuito. Los dispositivos de protección deben poder interrumpir toda sobrecorriente inferior o igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de instalación del dispositivo. Estos dispositivos pueden ser: - Disyuntores con disparo de sobrecarga - Disyuntores asociados con fusibles - Los siguientes tipos de fusibles: a) Fusibles gI ensayados de conformidad a la norma respectiva. b) Fusibles que llevan elementos de reemplazo del gII probados en un dispositivo especial de prueba de alta conductividad térmica. 2) Dispositivos que brindan protección únicamente contra corrientes de sobrecarga. Son dispositivos que poseen generalmente una característica de funcionamiento a tiempo inverso, y puedan tener un poder de ruptura inferior a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de instalación. 3) Dispositivos que brindan protección únicamente contra corrientes de cortocircuito. Estos dispositivos pueden ser utilizados cuando la protección contra las sobrecargas, es realizada por otros medios; o cuando se admite la dispensación de la protección contra las sobrecargas. Deben poder interrumpir toda corriente de cortocircuito inferior o igual a la corriente de cortocircuito presunta. Estos dispositivos pueden ser: a) Disyuntores con disparo a máxima corriente. b) Fusibles. 19.3 PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE SOBRECARGA 19.3.1 Regla general Los dispositivos de protección, deben estar previstos para interrumpir toda corriente de sobrecarga en los conductores del circuito antes de que ésta pueda provocar calentamiento que afecte la aislación, las conexiones, los terminales, o el medio ambiente. 19.3.2 Coordinación entre los conductores y los dispositivos de protección La característica de funcionamiento de un dispositivo que protege un conductor contra corrientes de sobrecarga, debe satisfacer las siguientes condiciones simultáneamente. I Cir ≤ In ≤ I C I 2 ≤ 1.45 I C UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/2 Instalaciones Eléctricas II Donde: I Cir = Corriente de diseño del circuito I C = Corriente admisible del conductor In = Corriente nominal del dispositivo de protección I 2 = Corriente que asegura efectivamente el funcionamiento del dispositivo de protección; en la práctica I 2 es igual a: a) La corriente de funcionamiento en el tiempo convencional, para disyuntores. b) La corriente de fusión en el tiempo convencional, para fusibles del tipo gI. c) 0.9 veces la corriente de fusión en el tiempo convencional para fusibles del tipo gII. Cabe hacer las siguientes observaciones: - Para los dispositivos de protección regulables, In es la corriente de regulación seleccionada. - La protección prevista por este inciso, no asegura una protección completa en algunos casos, por ejemplo, contra las sobrecorrientes prolongadas inferiores a I 2 y no conduce necesariamente a una solución económica. Por esta razón, se supone que el circuito está concebido de tal manera que no se produzcan frecuentemente pequeñas sobrecargas de larga duración. 19.3.3 Protección de los conductores en paralelo Cuando un dispositivo de protección protege varios conductores en paralelo, el valor de Iz es la suma de las corrientes admisibles en los diferentes conductores, a condición sin embargo que los conductores estén dispuestos de tal manera que transporten corrientes sensiblemente iguales. 19.4 PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO 19.4.1 Regla General Los dispositivos de protección deben ser previstos para interrumpir toda la corriente del cortocircuito en los conductores, antes que ésta pueda causar daños como consecuencia de los efectos térmicos y mecánicos producidos en los conductores y en las conexiones. 19.4.2 Determinación de las corrientes de cortocircuito Las corrientes de cortocircuito, deben ser determinadas en los lugares de la instalación que sean necesarios. Esta determinación puede ser efectuada por cálculo o por medición. 19.4.3 Características de los dispositivos de protección contra los cortocircuitos Todo dispositivo que asegure la protección contra cortocircuito debe responder a las dos siguientes condiciones: 1) Su poder de ruptura debe ser por lo menos, igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto en que se encuentra instalado, salvo en el caso descrito en el siguiente párrafo: Puede admitirse un dispositivo de poder de ruptura inferior al previsto, a condición de que por el lado de la alimentación se instale un otro dispositivo con poder de ruptura necesario. 2) El tiempo de ruptura de toda corriente resultante de un cortocircuito producido en un punto cualquiera del circuito, no debe ser superior al tiempo que se requiera para llevar la temperatura de los conductores al límite admisible. UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/3 Instalaciones Eléctricas II Para cortocircuitos de duración de hasta 5 seg., el tiempo t en el cual una corriente de cortocircuito elevará la temperatura de los conductores desde la máxima temperatura admisible en servicio normal hasta el valor límite, puede ser calculado, en primera aproximación con la ayuda de la fórmula siguiente: ( ) I S · K t 2 · Donde: I = Corriente en Amperes t = Duración en segundos S = Sección en milímetros cuadrados K = Cte. • K = 115 para conductores de cobre aislados con PVC. • K = 135 Para conductores de cobre aislados con goma, en polietileno reticulado o goma etileno propileno. • K = 74 Para conductores en aluminio aislados con PVC. • K = 87 Para conductores en aluminio aislados con goma, en polietileno reticulado o goma etileno propileno. • K = 115 Para conexiones soldadas en estaño en los conductores de cobre que responden a una temperatura de 160º C. Para duraciones muy cortas (menores a 0.1 seg.) donde la asimetría es importante para los dispositivos que limitan la corriente, K 2 ·S 2 debe ser superior al valor de energía (I 3 ·t) que deja pasar el dispositivo de protección, especificada por el fabricante. 19.5 COORDINACION ENTRE LA PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE SOBRECARGA Y LA PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE CORTOCIRCUITOS 19.5.1 Protección brindada por el mismo dispositivo Si un dispositivo de protección contra las corrientes de sobrecarga responde a las prescripciones de protección contra corrientes de sobrecarga y posee un poder de ruptura por lo menos igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto en que está instalado, se considera que también brinda protección contra corrientes de cortocircuito de los conductores situados del lado de la carga en ese punto. 19.5.2 Protección asegurada por diferentes dispositivos Las prescripciones de protecciones contra sobrecarga y contra cortocircuitos deben aplicarse respectivamente a los dispositivos contra las sobrecargas y contra los cortocircuitos. 19.6 LIMITACION DE LAS SOBRECORRIENTES POR LAS CARACTERISTICAS DE LA ALIMENTACION Se consideran como protegidos contra sobre corriente, los conductores alimentados por una fuente cuya impedancia es tal que la corriente máxima que proporciona no sea superior a la corriente admisible en los conductores (tales como ciertos transformadores de timbre, de soldadura y ciertos generadores acoplados o motores térmicos). UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/4 Instalaciones Eléctricas II 19.7 APLICACION DE LAS MEDIDAS DE PROTECCION PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD EN LA PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES. Estas prescripciones no toman en cuenta las condiciones debidas a influencias externas. 19.7.1 Protección contra corrientes de sobrecarga 19.7.1.1 Ubicación de los dispositivos de protección. Debe instalarse un dispositivo que asegure la protección contra las sobrecargas en los lugares en que un cambio trae consigo una reducción del valor de la corriente admisible de los conductores, por ejemplo, un cambio de sección, de naturaleza, de modo de instalación, con las excepciones que se indican más adelante. Estos dispositivos de protección pueden ser instalados en un punto cualquiera sobre el recorrido del conductor, si entre éste punto y en el que se produce el cambio de la sección, de la naturaleza, de modo de instalación, el conductor no reporta derivaciones, ni tomas de corriente y responde a uno de los casos siguientes: a) Está protegido contra los cortocircuitos, ó b) Su longitud no es mayor a 3 metros, está instalado de manera a reducir al mínimo, el riesgo de un cortocircuito y no se encuentra cerca de materiales combustibles. 19.7.1.2 Dispensación de protección contra las sobrecargas Los diferentes casos enunciados en este inciso no se aplican a instalaciones situadas dentro de locales o lugares que presenten riesgos de incendio o de explosión y cuando reglas particulares especifiquen condiciones diferentes. Está permitido no prever protección contra las sobrecargas: a) En un conductor situado del lado de la carga en un cambio de sección, de naturaleza, o de modo de instalación y efectivamente protegido contra las sobrecargas por un dispositivo de protección instalado del lado de la fuente. b) En un conductor que muy probablemente no lleva corrientes de sobrecarga, a condición que esté protegido contra los cortocircuitos y que no comparte a derivaciones ni tomas de corriente. c) En instalaciones de telecomunicaciones, comando, señalización y análogas. 19.7.1.3 Ubicación y dispensa de protección contra las sobrecargas en el sistema IT Las posibilidades de desplazar o dispensar la instalación de dispositivos de protección contra las sobrecargas, no son aplicables en el Sistema IT, a menos que cada circuito no protegido contra sobrecargas se encuentre protegido por un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual, o que todos los materiales y/o equipos alimentados por tales circuitos (incluyendo los conductores) fuesen con aislamiento Clase II, o posean aislación suplementaria equivalente. 19.7.1.4 Casos en que la dispensa de protección contra las sobrecargas se recomienda por razones de seguridad. Se recomienda no instalar dispositivos de protección contra las sobrecargas en circuitos de alimentación, donde la apertura inesperada del circuito pueda presentar un peligro. Ejemplos de tales casos son: - Los circuitos de excitación de máquinas rotativas. - Los circuitos de alimentación de electro-imanes de elevación. - Los circuitos secundarios de los transformadores de corriente. UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/5 Instalaciones Eléctricas II En tales casos puede ser útil prever un dispositivo de alarma de sobrecarga. 19.7.2 Protección contra los cortocircuitos 19.7.2.1 Ubicación de los dispositivos de protección Un dispositivo que asegure la protección contra cortocircuitos debe ser instalado en el lugar en que una reducción de sección, de la naturaleza, o de modo de instalación provoque una reducción de la capacidad de conducción de los conductores, para interrumpir cualquier corriente de cortocircuito de los conductores, para interrumpir cualquier corriente de cortocircuito, antes que sus efectos térmicos y mecánicos pueden tornarse peligrosos para los conductores y terminales. 19.7.2.2 Alternativa de ubicación del dispositivo de protección Se admite instalar dispositivos de protección contra cortocircuitos en un lugar diferente al indicado en el Punto 19.7.2.1 en los siguientes casos: 1) Cuando la parte del conductor comprendida entre la reducción de la sección u otro cambio y el dispositivo de protección, responda simultáneamente a las siguientes tres condiciones: a) Su longitud no exceda a 3 metros b) Esté instalado de manera de reducir al mínimo riesgos de cortocircuito. c) No esté instalado cerca o en la proximidad de materiales combustibles. 2) Cuando un dispositivo de protección instalado en el lado de la alimentación en el punto de reducción de sección u otro cambio, tiene características de funcionamiento tales que protege contra los cortocircuitos al conductor situado al lado de la carga. 19.7.2.3 Casos en los que se puede dispensar la protección contra los cortocircuitos Se dispensa la protección contra los cortocircuitos en los casos enumerados a continuación: a) Conductores que conectan máquinas generadoras, transformadores, rectificadores, baterías o acumuladores con sus correspondientes tableros de comando provistos de dispositivos de protección adecuados. b) Circuitos donde la ruptura podría entrañar peligros para el funcionamiento de las instalaciones. c) Ciertos circuitos de medición. Siempre que la instalación sea ejecutada de manera de reducir al mínimo el riesgo de cortocircuito y los conductores no estén instalados en la proximidad de materiales combustibles. 19.7.2.4 Protección contra los cortocircuitos de conductores en paralelo. Un solo dispositivo de protección puede proteger varios conductores en paralelo contra los cortocircuitos, a condición que las características de funcionamiento del dispositivo y el modo de instalación de los conductores en paralelo sean coordinados en forma apropiada para la selección del dispositivo de protección. 19.7.3 Protección contra las sobrecorrientes de acuerdo con la naturaleza de los circuitos 19.7.3.1 Protección de los conductores de fase 1) La detección de sobrecorrientes debe ser prevista para todos los conductores de fase, debe provocar la desconexión del conductor donde se han detectado las sobrecorrientes, pero no provocará necesariamente la desconexión de los otros conductores activos, a excepción del caso mencionado en el punto 2. UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/6 Instalaciones Eléctricas II 2) En el sistema TT, sobre circuitos alimentados entre fases en los cuales el conductor neutro no se encuentra distribuido, la detección de sobrecorrientes puede ser obviada sobre uno de los conductores de fase, bajo la reserva de que las siguientes condiciones sean satisfechas simultáneamente. a) Si existe, sobre el mismo circuito, o del lado de la alimentación, una protección diferencial que provoca la desconexión de todos los conductores de fase, y b) Si el conductor neutro no se encuentra distribuido después del dispositivo diferencial mencionado en a). Es importante observar que, si el seccionamiento de una única fase puede causar peligro, por ejemplo, en el caso de motores trifásicos, debe tomarse precauciones apropiadas, como el uso de protección suplementaria contra falta de fase. 19.7.3.2 Protección de conductor neutro 1) Sistema TT o TN a) Cuando la sección del conductor neutro es por lo menos igual o equivalente a la de los conductores de fase, no es necesario prever una detección de sobrecorriente ni un dispositivo de desconexión en el conductor neutro. b) Cuando la sección del conductor neutro es inferior a las de fases, es necesario prever una detección de sobrecorriente en el conductor neutro, apropiado a la sección de ese conductor, esta detección debe provocar la desconexión de los conductores de fase, pero no necesariamente la del conductor neutro. Sin embargo, no es necesario prever detección de sobrecorrientes sobre el conductor neutro si las dos condiciones siguientes se cumplen simultáneamente. - El conductor neutro está protegido contra cortocircuitos por el dispositivo de protección de los conductores de fase del circuito. - En servicio normal, la corriente máxima susceptible de atravesar el conductor neutro es netamente inferior al valor de la corriente admisible en ese conductor (como ocurre cuando la mayor parte de la potencia suministrada que está designada a la alimentación de cargas trifásicas). 2) Sistema IT Dentro del sistema IT, se recomienda no distribuir el conductor neutro. Sin embargo, cuando el conductor neutro es distribuido, es generalmente necesario prever una detección de sobrecorriente en el conductor neutro de cada circuito, detección que debe provocar la desconexión de todos los conductores activos del circuito correspondiente, incluyendo el conductor neutro. Esta disposición no es necesaria sí: a) El conductor neutro considerado, está efectivamente protegido contra los cortocircuitos por un dispositivo de protección colocado en el lado de la fuente de alimentación, por ejemplo, en el origen de la instalación. b) El circuito considerado está protegido por un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual cuyo valor nominal no excede 0.15 veces de la corriente admisible en el conductor neutro correspondiente. Este dispositivo debe desconectar todos los conductores activos del circuito correspondiente incluyendo el conductor neutro. UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/7 Instalaciones Eléctricas II 19.7.3.3 Desconexión y reconexión del conductor neutro Cuando se describe la desconexión del conductor neutro, ésta desconexión y su reconexión deben ser tales que el conductor neutro no sea desconectado antes que los conductores de fase y que sea reconectado al mismo tiempo o antes que los conductores de fase. 19.8 SELECTIVIDAD Es la característica que debe tener un sistema eléctrico, cuando está sometido a corrientes anormales, de hacer actuar los dispositivos de protección de manera de desenergizar solamente la parte del circuito afectada. La selectividad, proporciona a un sistema eléctrico una adecuada coordinación de la actuación de dos o varios elementos de protección. Esos elementos se encuentran en un determinado sistema, formando las siguientes combinaciones: - Fusible en serie con otro fusible; - Fusible en serie con disyuntor de acción termomagnética; - Disyuntor de acción termomagnética en serie con fusible; - Disyuntor en serie entre sí. Cada una de esas combinaciones, merece un análisis individual para el dimensionamiento adecuado de los dispositivos que componen el sistema de protección. 19.8.1 Fusible en serie con otro fusible (F-F) Prácticamente la selectividad entre fusibles del mismo tipo y tamaño es inmediatamente subsecuentes y natural. Para asegurar la selectividad entre fusibles, es necesario que la corriente nominal del fusible protector (fusible hacia la fuente) sea igual o superior a 160% del fusible protegido (fusible hacia la carga), esto es: I ff ≥ 1.6 I fc Donde: I ff = Corriente nominal del fusible (lado fuente) I fc = Corriente nominal del fusible (lado carga) Para mejor claridad de las posiciones que los fusibles ocupan en un sistema, ver el Esquema 19.1. El Esquema 19.2 muestra los tiempos que deben ser optados en la selectividad de los fusibles, de tipo NH, de 80 y 160 A, instalados en el circuito del Esquema 19.3. Esquema 19.1 Esquema 19.2 Fusible en serie con otro fusible Curvas de selectividad entre fusible Corriente (A) 0.520 0.513 1500 160 A 80 A Fusible a montante (Fusible protegido) Fusible a jusante (Fusible protector) F1 F2 T i e m p o ( S ) UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/8 Instalaciones Eléctricas II Para facilitar el dimensionamiento de dos fusibles en serie, se puede emplear los dos gráficos, respectivamente, validos para fusible en serie NH-DZ y NH-NH de los Esquemas 19.4 y 19.5. Esquema 19.3 Esquema 19.4 Ejemplo de la instalación de Selectividad entre fusibles dos fusibles NH NH Y DIAZED Ics = 1500 A NH 160 A Barra NH 80 A DZ NH In 100 80 63 50 36 25 700 700 500 400 300 80 63 50 35 25 20 16 10 300 300 La selectividad de tipo rápido y retardado debe ser efectuada entre elementos diferenciados, de por lo menos, una unidad padronizada. Las unidades de tipo NH pueden estar sometidas a sobrecorriente de corta duración, aproximadamente a 70% del tiempo de fusión de las mismas, sin que haya alteración en las características del elemento fusible. Esquema 19.5 Selectividad entre fusibles NH 200 160 125 100 80 63 50 36 25 20 250 224 315 355 400 425 500 630 In 630 500 425 400 355 315 250 224 200160 125 100 80 63 50 NH1 NH2 UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/9 Instalaciones Eléctricas II 19.8.2 Fusible en serie con disyuntor de acción termomagnética (F-D) 19.8.2.1 Faja de sobrecarga Considerando esta faja, la selectividad se garantiza cuando la curva de desconexión del relé térmico del disyuntor no corta la curva del fusible, como se observa en el Esquema 19.6, cuya protección del dispositivo se muestra en el Esquema 19.7. 19.8.2.2 Faja de cortocircuito En la faja característica de corriente de cortocircuito, para obtener la selectividad, es necesario que el tiempo de actuación del fusible sea igual o superior en 50 ms al tiempo de disparo del relé electromagnético: T af ≥ T ad + 50 ms. Donde: T af = tiempo de actuación del fusible en ms T ad = tiempo de actuación del disyuntor en ms Un caso particular de los fusibles en serie con disyuntor, es frecuentemente empleado aquel en el que se desea proteger al disyuntor contra corrientes elevadas de cortocircuito, cuyo valor sea superior a su capacidad de ruptura. Se utiliza en este caso, las propiedades de los fusibles, de tipo NH, delimitando la corriente de cresta. Pero en el Gráfico 19.1, se puede observar, entretanto, que, para corrientes muy elevadas, los fusibles no responden a estas características. Gráfico 19.1 Capacidad limitadora de los fusibles NH 0.10 Corriente de cotocircuito inicial alternada - valor eficaz 1 6 2 3 4 8 10 20 100 kA 30 40 60 355 400 0.2 0.4 1.0 0.8 2 4 8 10 20 40 6 63 80 20 10 16 50 25/26 200 160 125 100 315 250 224 300 Asimetria: 50% de corriente contínua Corriente de cotocircuito - valor de cresta kA 80 100 200 1000 800 500 630 425 UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/10 Instalaciones Eléctricas II Esquema 19.6 Esquema 19.7 Fusible en serie con disyuntor Posición de fusible y disyuntor T i e m p o ( S ) Corriente (A) T F M Taf Tad Ics Ics D F Barra 19.8.3 Disyuntor de acción termomagnética en serie con un fusible (D-F) 19.8.3.1 Faja de sobrecarga Considerando esta faja, la selectividad se garantiza cuando la curva de desconexión del relé térmico del disyuntor no corta a la curva del fusible, como se puede observar en el Esquema 19.8, cuya posición del dispositivo está mostrada en el Esquema 19.9. 19.8.3.2 Faja de cortocircuito La faja característica de cortocircuito, para obtener la selectividad, es necesario que el tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor sea igual o superior en 100 ms. al tiempo de disparo del fusible, ó sea: T ad ≥ T af + 100 ms Esquema 19.8 Esquema 19.9 Disyuntor en serie con fusible Posición del disyuntor y fusible F Ics D Barra Tad Ics Taf F D Corriente (A) T i e m p o ( S ) UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/11 Instalaciones Eléctricas II 19.8.4 Disyuntor en serie con disyuntor (D-D) 19.8.4.1 Faja de sobrecarga Considerando esta faja, la selectividad se garantiza cuando las curvas de los dos disyuntores no se cortan, conforme puede ser visto en el Esquema 19.10, cuya posición de los dispositivos se muestra en el Esquema 19.11. Esquema 19.10 Esquema 19.11 Disyuntor en serie con disyuntor Posición de dos disyuntores M2 3000 D2 D1 Corriente (A) T i e m p o ( S ) M1 1000 D2 Ics D1 Barra 19.8.4.2 Faja de cortocircuito Se debe tener cuidado que los disyuntores satisfagan las corrientes de cortocircuito. De este modo se debe garantizar que la capacidad de ruptura de los disyuntores sea compatible con las corrientes de falla en el sitio de una instalación a objeto de que no sean afectados dinámicamente, durante la operación de disparo. En la práctica para que se tenga garantía de la selectividad con las corrientes de cortocircuito, es necesario que se establezcan las siguientes condiciones, conforme puede ser observado en el Esquema 19.12. a) El tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor, instalados en los puntos más próximos de la fuente, debe ser igual o superior en 150 ms al tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor instalado al lado de la carga, esto es: T ad1 ≥ T ad2 + 150 ms. Donde: T ad1 = Tiempo de actuación del disyuntor D1, en ms, T ad2 = Tiempo de actuación del disyuntor D2, en ms. b) Las corrientes que caracterizan el accionamiento de las unidades térmicas y magnéticas de los disyuntores deben satisfacer las siguientes condiciones: I ad1 = 1.25·I ad2 Donde: I ad1 = Corriente de actuación del relé electromagnético del disyuntor D1, I ad2 = Corriente de actuación del relé electromagnético del disyuntor D2. UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19/12 Instalaciones Eléctricas II Cuando las corrientes de cortocircuito en los puntos de instalación de los disyuntores son bastante diferentes, de tal modo que la corriente de accionamiento del disyuntor (lado fuente) del circuito sea superior a la corriente de defecto en el punto de instalación del disyuntor (lado carga), se obtiene una buena selectividad por escalonamiento de corrientes, no siendo ya más necesarias las verificaciones anteriores. Sabiendo que ya hemos visto en términos de selectividad, se debe estudiar los casos particulares de dos o más circuitos de distribución en paralelo. Esta condición es favorable, ya que las corrientes de cortocircuito se dividen igualmente entre las ramas, cuando estas presentan impedancias iguales. Pueden ser analizados dos casos más conocidos en la práctica, ó sea: a) Dos alimentadores iguales y simultáneos Las curvas características del disyuntor D1 y D2 no deben cortar la curva del disyuntor D3, conforme se observa en el Esquema 19.13, relativo a la configuración del Esquema 19.14. Como la corriente de cortocircuito es dividida por los dos transformadores, las curvas de los relés D1 y D2 deben ser multiplicadas por 2 solamente en la escala de las corrientes. Esquema 19.12 Esquema 19.13 Disyuntor en serie con disyuntor Curva característica de los disyuntores Id2 Id1 M2 M1 T i e m p o ( S ) T2 T1 Corriente (A) 150 m. Id1 Id2 M3 M1/M2 Corriente (A) T i e m p o ( S ) T2 T1 D3 D1/D2 Esquema 19.14 Esquema 19.15 D3 D1 Barra D2 T1 T2 10 kA 10 kA 20 kA C C D3 20 kA D1 D2 10 kA 10 kA T1 T2 Barra D1 10 kA T1 b) Tres alimentadores iguales y simultáneos Conforme se ve en el Esquema 19.15, las mismas consideraciones anteriores pueden ser aplicadas adecuadamente en este caso. INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 20 INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA 20.1 LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA A efectos de aplicación de la presente instrucción los locales de pública concurrencia comprenden: 20.1.1 Locales de espectáculos Se incluyen en este grupo toda clase de locales destinados a espectáculos cualquiera que sea su capacidad. 20.1.2 Locales de reunión Se incluyen en este grupo los centros de enseñanza con elevado número de alumnos, iglesias, salas de conferencias, salas de baile, hoteles, bancos, restaurantes, cafés, bibliotecas, museos, casinos, aeropuertos, estaciones de viajeros, establecimientos importantes, ya sean comerciales o de servicios y en general todos los locales con gran afluencia de público. 20.1.3 Establecimientos sanitarios Se incluyen en este grupo los hospitales, sanatorios y en general todo local destinado a fines análogos. 20.2 ALUMBRADOS ESPECIALES Las instalaciones destinadas a alumbrados especiales tienen por objeto asegurar, aún faltando el alumbrado general, la iluminación en los locales y accesos hasta las salidas, para una eventual evacuación del público, o iluminar otros puntos que se señalen (quirófanos, etc.). Se incluyen dentro estas iluminaciones las de emergencia, señalización y reemplazamiento. 20.2.1 Alumbrado de emergencia Es aquel que debe permitir, en caso de fallo del alumbrado general, la evacuación segura y fácil de público hacia el exterior. Solamente podrá ser alimentado por fuentes propias de energía, sean o no exclusivas para dicho alumbrado pero no por fuente de suministro exterior. Cuando la fuente propia de energía esté constituida por baterías de acumuladores, se podrá utilizar un suministro exterior para proceder a su carga. El alumbrado de emergencia deberá poder funcionar durante un mínimo de una hora, proporcionado en el eje de los pasos principales una iluminación adecuada. El alumbrado de emergencia estará previsto para entrar en funcionamiento automáticamente al producirse el fallo del alumbrado general o cuando la tensión de éste baje a menos del 70 por 100 de su valor nominal. El alumbrado de emergencia se instalará en los locales y dependencias que se indiquen en cada caso y siempre en las salidas de éstas y en las señales indicadoras de la dirección de las mismas. En el caso de que exista un cuadro principal de distribución, en el local donde éste se instale, así como sus accesos estarán provistos de alumbrado de emergencia. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/2 Instalaciones Eléctricas II 20.2.2 Alumbrado de señalización Es el que se instala para funcionar de un modo continuo durante determinados períodos de tiempo. Este alumbrado debe señalar de modo permanente la situación de puertas, pasillos, escaleras y salidas de los locales durante todo el tiempo que permanezcan con público. Deberá ser alimentado, al menos por dos suministros de energía sean ellos normal, complementario o procedente de fuente propia de energía eléctrica de las admitidas en el punto 20.3 de esta instrucción técnica. Deberá proporcionar en el eje de los pasos principales una iluminación mínima de 1 lux. El alumbrado de señalización se instalará en los locales o dependencia que en cada caso se indiquen siempre en las salidas de éstos y en las señales indicadoras de la dirección de las mismas. Cuando los locales, dependencias o indicaciones que deben iluminarse con éste alumbrado coincidan con los que precisan alumbrado de emergencia, los puntos de luz de ambos alumbrados podrán ser los mismos. Cuando el suministro habitual del alumbrado de señalización falle, o su tensión baje a menos del 70 por 100 de su valor nominal, la alimentación del alumbrado de señalización deberá pasar automáticamente al segundo suministro. 20.2.3 Alumbrado de reemplazamiento Este alumbrado debe permitir la continuación normal del alumbrado total durante un mínimo de dos horas y deberá, obligatoriamente, ser alimentado por fuentes propias de energía pero no por ningún suministro exterior. Si las fuentes propias de energía están constituidas por baterías de acumuladores o por aparatos autónomos automáticos, podrá utilizarse un suministro exterior para su carga. 20.2.4 Instrucciones complementarias Para las tres clases de alumbrados especiales mencionadas en la presente instrucción, se emplearán lámparas de incandescencia o lámparas de fluorescencia con dispositivos de encendido instantáneo, alimentadas por fuentes propias de energía cuando corresponda según los apartados anteriores. Los distintos aparatos de control, mando y protección generales para las instalaciones de los alumbrados especiales que se mencionan en la presente instrucción, entre los que figurará un voltímetro de clase 2.5 por lo menos, se dispondrán en un cuadro central situado fuera de la posible intervención del público. No será precisa la instalación de este cuadro cuando los alumbrados especiales se hagan por medio de aparatos autónomos automáticos. Las líneas que alimentan directamente los circuitos individuales de las lámparas de los alumbrados especiales estarán protegidos por interruptores automáticos con una intensidad nominal de 10 amperios como máximo. Una misma línea no podrá alimentar más de 12 puntos de luz de alumbrado especial, éstos deberán ser repartidos, al menos entre dos líneas diferentes, aunque su número sea inferior a doce. Las canalizaciones que alimenten los alumbrados especiales se dispondrán cuando se instalen sobre paredes, o empotradas en ellas, a 5 cm como mínimo, de otras canalizaciones eléctricas, y cuando se instalen en huecos de la construcción estarán separadas de ésta por tabiques incombustibles no metálicos. 20.2.5 Locales que deberán ser provistos de alumbrados especiales 20.2.5.1 Con alumbrado de emergencia Todos los locales de reunión que puedan albergar a 300 personas o más, los locales de espectáculos y los establecimiento sanitarios. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/3 Instalaciones Eléctricas II 20.2.5.2 Con alumbrado de señalización Estacionamientos subterráneos de vehículos, teatros y cines en sala oscura, grandes establecimientos comerciales, casinos, hoteles, establecimientos sanitarios y cualquier otro local donde puedan producirse aglomeraciones de público en horas o lugares en que la iluminación natural de luz solar no sea suficiente para proporcionar en el eje de los pasos principales una iluminación mínima de 1 lux. 20.2.5.3 Con alumbrado de reemplazamiento Establecimientos sanitarios: únicamente en quirófanos, salas de cura y unidades de vigilancia intensiva. 20.3 FUENTES PROPIAS DE ENERGIA La fuente propia de energía estará constituida por baterías de acumuladores o aparatos autónomos automáticos, o grupos electrógenos: la puesta en funcionamiento de unos y otros se realizará al producirse la falta de tensión en los circuitos alimentados por el suministro de la Empresa Distribuidora de la energía eléctrica, o cuando la tensión descienda por debajo del 70% de su valor nominal. La fuente propia de energía en ningún caso podrá estar constituida por baterías de pilas. La capacidad mínima de esta fuente propia de energía será como norma general, la precisa para proveer al alumbrado de emergencia en las condiciones señaladas en 20.2.1 de esta Instrucción. En los establecimientos sanitarios, grandes hoteles, locales de espectáculos de gran capacidad, estaciones de viajeros, estacionamientos subterráneos, aeropuertos y establecimientos comerciales con gran afluencia de público, las fuentes propias de energía eléctrica deberán poder suministrar además de los alumbrados especiales, la potencia necesaria para atender servicios urgentes e indispensables. Las fuentes propias de energía deben ser dimensionadas, especificadas, equipadas y previstas, para atender toda la carga de emergencia durante por lo menos 1 1/2 hora. Dependiendo de las diferentes exigencias de continuidad de servicio de cargas de una misma instalación, se deberá prever de una llave automática de transferencia, con los respectivos dispositivos, relés y accesorios de modo que la operación sea automática, al transferir la carga de emergencia a la fuente propia de energía, cuando falle la fuente principal y reponerla cuando esta última se reponga o habilite y reponga. 20.4 PRESCRIPCIONES DE CARACTER GENERAL Las instalaciones en los locales a que afectan las presentes prescripciones, cumplirán las condiciones de carácter general que a continuación se señalan, así como para determinados locales, las complementarias que más adelante se fijan: a) Será necesario disponer de una acometida individual, siempre que el conjunto de las dependencias del local considerado constituya un edificio independiente o, igualmente, en el caso en que existan varios locales o viviendas en el mismo edificio y la potencia instalada en el local de pública concurrencia lo justifique. b) El cuadro general de distribución deberá colocarse en el punto más próximo posible a la entrada de la acometida o de la derivación individual y se colocará junto o sobre él dispositivo de mando y protección preceptivo. Cuando no sea posible la instalación del cuadro general en este punto, se instalará, de todas formas en dicho punto, un dispositivo de mando y protección. Del citado cuadro general saldrán las líneas que alimentan directamente los aparatos receptores o bien las líneas generales de distribución a las que se conectará mediante cajas o a través de cuadros secundarios de distribución los distintos circuitos alimentadores. Los aparatos UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/4 Instalaciones Eléctricas II receptores que consuman más de 15 amperios se alimentarán directamente desde el cuadro general o desde los secundarios. c) El cuadro general de distribución e, igualmente, los cuadros secundarios, se instalarán en locales o recintos a los que no tenga acceso el público y que estarán separados de los locales donde exista un peligro acusado de incendio o de pánico (cabinas de proyección, escenarios, salas de público, escaparates, etc.), por medio de elementos a prueba de incendios y puertas no propagadoras del fuego. Los contadores podrán instalarse en otro lugar, de acuerdo con la empresa distribuidora de energía eléctrica, y siempre antes del cuadro general. d) En el cuadro general de distribución o en los secundarios se dispondrán dispositivos de mando y protección para cada una de las líneas generales de distribución, y la de alimentación directa a receptores. Cerca de cada uno de los interruptores de cuadro se colocará una placa indicadora del circuito a que pertenecen. e) En las instalaciones para alumbrado de locales o dependencias donde se reúna público, el número de líneas secundarias y su disposición en relación con el total de lámparas a alimentar, deberá ser tal que el corte de corriente en cualquiera de ellas no afecte a más de la tercera parte del total de lámparas instaladas en los locales o dependencias que se iluminan alimentadas por dichas líneas. f) Las canalizaciones estarán constituidas por: - Conductores aislados, de tensión nominal no inferior a 600 V, colocados bajo tubos protectores, de tipo no propagador de la llama, preferentemente empotrados, en especial en las zonas accesibles al público - Conductores aislados de tensión nominal no inferior a 600 V, con cubierta de protección, colocados en huecos de la construcción, totalmente construidos en materiales incombustibles. - Conductores rígidos, aislados de tensión nominal no inferior a 1000 V, armados, colocados directamente sobre las paredes. g) Se adoptarán las disposiciones convenientes para que las instalaciones no puedan ser alimentadas simultáneamente por dos fuentes de alimentación independientes entre sí. 20.5 PRESCRIPCIONES COMPLEMENTARIAS PARA LOCALES DE ESPECTACULOS Además de las prescripciones generales señaladas en el punto 20.4, se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: a) A partir del cuadro general de distribución se instalarán 1íneas distribuidoras generales, accionadas por medio de interruptores omnipolares, al menos, para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: - Sala de público. - Vestíbulo, escaleras y pasillos de acceso a la sala desde la calle, y dependencias anexas a ellos. - Escenario y dependencias anexas a él, tales como camerinos, pasillos de acceso a éstos, almacenes, etc. - Cabinas cinematográficas o de proyectores para alumbrado. Cada uno de los dos últimos grupos señalados dispondrá de su correspondiente cuadro secundario de distribución, que deberá contener todos los interruptores, conmutadores, combinadores, etc., que sean precisos para las distintas líneas, baterías, combinaciones de 1uz y demás efectos obtenidos en escena. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/5 Instalaciones Eléctricas II b) En las cabinas cinematográficas y en los escenarios, así como en los almacenes y talleres anexos a éstos, se utilizarán únicamente canalizaciones constituidas por conductores aislados, de tensión nominal no inferior a 600 V, colocados bajo tubos protectores de tipo no propagador de la llama, con preferencia empotrados. Los dispositivos de protección contra sobreintensidades estarán constituidos siempre por interruptores automáticos, magnetotérmicos, de sensibilidad adecuada; las canalizaciones móviles estarán constituidas por conductores del tipo de aislamiento reforzado, y los receptores portátiles tendrán un aislamiento de la clase II. c) Los cuadros secundarios de distribución, deberán estar colocados en locales independientes o en el interior de un recinto construido con material no combustible. d) Será posible cortar, mediante interruptores omnipolares, cada una de las instalaciones eléctricas correspondientes a: - Camerinos. - Almacenes. - Otros locales con peligro de incendio. - Los reóstatos, resistencias y receptores móviles del equipo escénico. e) Las resistencias empleadas para efectos o juegos de luz o para otros usos, estarán montadas a suficiente distancia de los telones, bambalinas y demás material del decorado y protegidas suficientemente para que una anomalía en su funcionamiento no pueda producir daños. Estas precauciones se hacen extensivas a cuantos dispositivos eléctricos se utilicen y especialmente a las linternas de proyección y a las lámparas de arco de las mismas. f) El alumbrado general deberá ser completado por un alumbrado de señalización, conforme a las disposiciones del punto 20.2.2, el cual funcionará constantemente durante el espectáculo y hasta que el local sea evacuado por el público. 20.6 PRESCRIPCIONES COMPLEMENTARIAS PARA LOCALES DE REUNION Además de las prescripciones generales señaladas en el punto 20.4, se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: a) A partir del cuadro general de distribución se instalarán líneas distribuidoras generales, accionadas por medio de interruptores omnipolares, al menos, para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: - Salas de venta o reunión, por planta del edificio. - Escaparates. - Almacenes. - Talleres. - Pasillos, escaleras y vestíbulos. 20.7 PRESCRIPCIONES COMPLEMENTARIAS PARA ESTABLECIMIENTOS SANITARIOS Además de las prescripciones generales, señaladas en el punto 20.4, se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: - Las salas de anestesia y demás dependencias donde puedan utilizarse anestésicos u otros productos inflamables, serán considerados como locales con riesgo de incendio Clase I, División I, salvo indicación en contrario, y como tales, las instalaciones deben satisfacer las condiciones para ellas establecidas. - Las instalaciones de aparatos para usos médicos se realizarán de acuerdo con lo dispuesto en el punto 20.8. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/6 Instalaciones Eléctricas II 20.7.1 Instalaciones eléctricas en quirófanos Se prescribe el cumplimiento de las exigencias de tipo general del punto 20.8 que pudieran afectar a las instalaciones eléctricas en este tipo de locales, salvo en indicación en contrario. Igualmente es necesario que el equipo electromédico empleado en el quirófano, cumpla con las normas técnicas nacionales que le afecten y en caso de no existir éstas, con normas internacionales de reconocida garantía, tales como IEC, ISO, VDE, etc. Además de las condiciones generales anteriores, en estos locales se cumplirán las siguientes medidas complementarias. 20.7.1.1 Medidas de protección a) Puesta a tierra de protección La instalación eléctrica de los edificios con locales para la práctica médica y en concreto para quirófanos, deberá disponer de un suministro trifásico con neutro y de conductor de protección. Tanto el neutro como el conductor de protección serán conductores de cobre, tipo aislado, a lo largo de toda la instalación. Todas las masas metálicas de los equipos electromédicos deben conectarse a través de un conductor de protección a un embarrado común de puesta a tierra de protección (PT. ver Esquema 20.1) y éste a su vez, a la puesta a tierra general del edificio. La impedancia entre el embarrado común de puesta a tierra de cada quirófano y las conexiones a masa, o a los contactos de tierra de las bases de toma de corriente, no deberá exceder de 0.2 ohmios. b) Conexión de equipotencialidad Todas las partes metálicas accesibles han de estar unidas al embarrado de equipotencialidad (EE. ver Esquema 20.1) mediante conductores de cobre aislados e independientes. La impedancia entre estas partes y el embarrado (EE) no deberá exceder de 0.1 ohmios. Se deberá emplear la identificación verde-amarillo para los conductores de equipotencialidad y para los de protección. El embarrado de equipotencialidad (EE) estará unido al de puesta a tierra de protección (PT) por un conductor aislado con la identificación verde-amarillo, y de sección no inferior a 16 mm 2 de cobre. La diferencia de potencial entre las partes metálicas accesibles y el embarrado de equipotencialidad no deberá exceder de 10 mV eficaces en condiciones normales. c) Suministro a través de un transformador de aislamiento (de separación de circuito) para uso médico Se prescribe el empleo de un transformador de aislamiento (como mínimo, por quirófano) para aumentar la fiabilidad de la alimentación eléctrica a aquellos equipos en los que una interrupción del suministro puede poner en peligro, directa o indirectamente, al paciente o al personal implicado y para limitar las corrientes de fuga que pudieran producirse (ver Esquema 20.1). Se realizará una adecuada protección contra sobreintensidades del propio transformador y de los circuitos por él alimentados. Se concede importancia muy especial a la coordinación de las protecciones contra sobreintensidades de todos los circuitos y equipos alimentados a través de un transformador de aislamiento, con objeto de evitar que una falta en uno de los circuitos pueda dejar fuera de servicio la totalidad de los sistemas alimentados a través del citado transformador. Para la vigilancia del nivel de aislamiento de estos circuitos, se dispondrá de un monitor de detección de fugas, que encenderá una señalización óptica (color rojo) cuando se detecte una pérdida UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/7 Instalaciones Eléctricas II de aislamiento capaz de originar una corriente de fuga superior a 2 mA en instalaciones a 127 V y a 4 mA en instalaciones a 220 V siempre que se trate de medida por impedancia, o que sea inferior a 50000 ohmios cuando se trate de medida por resistencia, accionando a la vez una alarma acústica. Deberá disponer, además, de un pulsador de detención de la alarma acústica y de un indicativo óptico (color verde) de correcto funcionamiento. La tensión secundaria del transformador de aislamiento no sobrepasará los 250 voltios eficaces: La potencia no excederá de 7,5 kVA. El transformador de aislamiento y el dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento, cumplirán las normas internacionales. Se dispondrá un cuadro de mando y protección por quirófano situado fuera del mismo, fácilmente accesible y en sus inmediaciones, este deberá incluir la protección contra sobreintensidades, el transformador de aislamiento y el monitor de fugas. Es muy importante que en el cuadro de mando y panel indicador del estado del aislamiento todos los mandos queden perfectamente identificados, y de fácil acceso. El cuadro de alarma del monitor de fugas deberá estar en el interior del quirófano y fácilmente visible y accesible, con posibilidad de sustitución fácil de sus elementos. d) Protección diferencial Se emplearán dispositivos de protección diferencial de alta sensibilidad (≤ 30 mA) para la protección individual de aquellos equipos que no estén alimentados a través de un transformador de aislamiento, aunque el empleo de los mismos no exime de la necesidad de puesta a tierra y equipotencialidad. Se dispondrán las correspondientes protecciones contra sobreintensidades. Los dispositivos alimentados a través de un transformador de aislamiento, no deben protegerse con diferenciales en el primario ni en el secundario del transformador. e) Empleo de pequeñas tensiones de seguridad Las pequeñas tensiones de seguridad no deberán exceder de 24 V en c.a. y 50 V en c.c. El suministro se hará a través de un transformador de seguridad, o de otros sistemas con aislamiento equivalente. 20.7.1.2 Suministros complementarios Se debe disponer de un suministro general de reserva. Se prescribe, además, disponer de un suministro especial complementario a base de, por ejemplo, baterias, para hacer frente a las necesidades de la lámpara de quirófano y equipos de asistencia vital, debiendo entrar en servicio en menos de 0.5 segundos. La lámpara de quirófano siempre será alimentada a través de un transformador de seguridad (ver Esquema 20.1). Todo el sistema de protección deberá funcionar con idéntica fiabilidad tanto si la alimentación es realizada por el suministro normal como por el complementario. 20.7.1.3 Medidas contra el riesgo de incendio o explosión El Esquema 20.2 muestra las zonas G y M, que deberán ser consideradas como zonas sin riesgo de incendio o explosión. Los suelos de los quirófanos serán del tipo antielectrostático y su resistencia de aislamiento no deberá exceder de un millón de ohmios, salvo que se asegure que un valor superior, pero siempre inferior a 100 MΩ, no favorezca la acumulación de cargas electrostáticas peligrosas. En general, se prescribe un sistema de ventilación adecuado que evite las concentraciones peligrosas de los gases empleados para la anestesia y desinfección. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/8 Instalaciones Eléctricas II Esquema 20.1 Ejemplo de un esquema general de la instalación eléctrica de un quirófano R S T N PE 3 2 1 5 6 7 10 10 4 17 18 15 14 PT 20 EE 21 12 13 14 11 10 8 9 PE S R 1 Alimentación general o línea repartidora del edificio. 2 Distribución en la planta o derivación individual. 3 Cuadro de distribución en la sala de operaciones. 4 Suministro complementario. 5 Transformador de aislamiento tipo-médico. 6 Dispositivo de vigilancia de aislamiento o monitor de detección de fugas. 7 Suministro normal y especial complementario para alumbrado de lámpara de quirófano. 8 Radiadores de calefacción central. 9 Marco metálico de ventanas. 10 Armario metálico para instrumentos. 11 Partes metálicas de lavados y suministro de agua. 12 Torreta área de tomas de suministro de gas. 13 Torreta área de tornas de corriente (con terminales para conexión equipotencial envolvente conectada al embarrado conductor de protección). 14 Cuadro de alarmas del dispositivo de vigilancia de aislamiento. 15 Mesa de operaciones (de mando eléctrico). 16 Lámpara de quirófano. 17 Equipo de rayos X. 18 Esterilizador. 19 Interruptor de protección diferencial. 20 Embarrado de puesta a tierra. 21 Embarrado de equipotencialidad. UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/9 Instalaciones Eléctricas II Esquema 20.2 Zonas con riesgo de incendio y explosión en el quirófano, cuando se empleen mezclas anestésicas gaseosas o agentes desinfectantes inflamables Ventilación 30º 30º Lámpara quirófano Mesa de operaciones 5 cm 5 cm 25cm 25cm Partes desprotegidas Torreta suministros diversos (eléctrico, gases, etc) Equipo de anestesia Salida ventilación Equipo Interruptor pie Sistema de escape de gases anestesia Zona G. Sistema gases anestesia Zona M. Ambiente medio Zona M. Adicional, debida al empleo de productos inflamables 20.7.1.4 Control y mantenimiento a) Antes de la puesta en servicio de la instalación El instalador deberá proporcionar un informe escrito sobre los resultados de los controles realizados al término de la ejecución de la instalación, y que comprenderá al menos: - Funcionamiento de las medidas de protección, - Continuidad de los conductores activos y de los conductores de protección y puesta a tierra, - Resistencia de las conexiones de los conductores de protección y de las conexiones de equipotencialidad, - Resistencia de aislamiento entre conductores activos y tierra en cada circuito, - Resistencia de puesta a tierra, - Resistencia de aislamiento de suelos antielectrostáticos, y - Funcionamiento de todos los suministros complementarios. b) Instalaciones ya en servicio Control, al menos semanal, del correcto estado de funcionamiento del dispositivo de vigilancia de aislamiento y de los dispositivos de protección. Medidas de continuidad y de resistencia de aislamiento, de los diversos circuitos en el interior de los quirófanos, (a realizar en plazos máximos de un mes). UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/10 Instalaciones Eléctricas II El mantenimiento de los diversos equipos deberá efectuarse de acuerdo con las instrucciones de sus fabricantes. La revisión periódica de la instalación, en general, deberá realizarse anualmente incluyendo, al menos lo indicado en la primera parte de este punto 20.7.1.4. 20.7.1.5 Libro de mantenimiento Todos los controles realizados serán recogidos en un “libro de Mantenimiento” de cada quirófano, en el que se expresen los resultados obtenidos y las fechas en que se efectuaron, con firma del técnico que los realizó. En el mismo deberán reflejarse, con detalle, las anomalías observadas, para disponer de antecedentes que puedan servir de base en la corrección de deficiencias. 20.7.1.5 Varios En los equipos electromédicos se exigirá el empleo de clavijas de toma de corriente del tipo acodado, o clavijas con dispositivo de retención del cable. Las clavijas de toma de corriente para diferentes tensiones, tendrán separaciones o formas, también distintas entre los vástagos de toma de corriente. Cuando la instalación de alumbrado general se sitúe a una altura del suelo inferior a 2.5 metros, o cuando sus interruptores presenten partes metálicas accesibles, deberá ser protegida mediante un dispositivo diferencial. 20.8 APARATOS MEDICOS, CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos médicos con partes bajo tensión no aislados, superiores a 80 voltios, estarán dispuestos de manera que dichas partes sólo sean accesibles desde un lugar aislado. Los aparatos sólo serán manipulados por personal especializado. 20.9 APARATOS DE RAYOS X, CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos de rayos X, tanto por uso médico o para cualquier otro fin, se instalaran de acuerdo con los siguientes requisitos: En las partes de la instalación a tensión hasta 440 voltios serán admisibles autotransformadores solamente con fines de regulación y siempre que tensiones tanto primarias como secundarias no sobrepasen 440 voltios. Cada aparato que genere tensiones superiores a 440 voltios será accionado por un interruptor exclusivo para él, de corte omnipolar simultáneo. El mando del interruptor estará situado dentro del local de utilización en un lugar fácilmente accesible y señalizado aún en la oscuridad. Las posiciones de cerrado y abierto del interruptor estarán igualmente señalizadas, tanto si se trata de interruptores de mando directo como de dispositivos de mando a distancia. Cuando la instalación comprenda varios aparatos alimentados con un mismo generador de alta tensión, por intermedio de conmutador-seccionador, estará prevista una señalización que indique, automáticamente y antes de poner bajo tensión la instalación, cual es el aparato que va a ser puesta en servicio tanto estén estos situados en un mismo local o en sitios diferentes. Los aparatos de rayos X de hasta 250 kV valor cresta, estarán protegidos por propia construcción, contra la accesibilidad de las canalizaciones de alta tensión. Para tensiones superiores, estas canalizaciones podrán estar constituidas por conductores desnudos, pero su instalación se efectuará de acuerdo a las siguientes condiciones: UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20/11 Instalaciones Eléctricas II - Las canalizaciones se encontraran a una altura mínima del suelo de 1 metro si la tensión con relación a éste es inferior a 200 kV cresta, o 3.5 metros por valores superiores. Será admisible la separación de aquellas canalizaciones de los sitios de acceso a personas, por medio de protecciones constituidas por paredes, muros, etc, situadas como mínimo a 2 metros de altura. La separación entre las citadas protecciones y las canalizaciones será, al menos, igual a 4 x U metros, siendo U el valor en kV de la tensión de cresta con relación a tierra. Estas distancias se respetaran también respecto a la persona explorada. - Las protecciones se fijaran de manera que no puedan maniobrarse sin herramientas. Si presentaran ventanas o puertas, no podrán ser abiertas sin antes haber suprimido la alta tensón. Se tomarán, además, las medidas pertinentes para evitar falsas maniobras y por la puesta a tierra de las canalizaciones una vez puestas fuera de tensión. - Los conductores se dispondrán dé manera que se evite el riesgo de descarga disruptiva entre ellos o con las masas metálicas próximas. En todos los casos será obligatorio la instalación, en el circuito de alimentación del generador, de interruptor automático previsto para funcionar rápidamente en caso de puesta a tierra accidental de un punto cualquiera del circuito de alta tensión, incluso en el caso de puesta a tierra por intermedio del cuerpo humano. Las masas metálicas accesibles de los aparatos se pondrán a tierra y cuando se trate de aparatos o móviles llevarán, a este fin un conductor incorporado al cable de alimentación. INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 21 INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION 21.1 LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION Se considerarán locales con riesgo de incendio o explosión todos aquellos en los que se fabriquen, manipulen, traten o almacenen cantidades peligrosas de materias sólidas, líquidas o gaseosas susceptibles de inflamación o explosión. 21.2 CLASIFICACION A efectos de establecer los requisitos que han de satisfacer los distintos elementos constitutivos de la instalación en locales con riesgo de incendio o explosión, éstos se clasificarán en clases de acuerdo con las materias presentes en los mismos y divisiones según el grado de peligrosidad del modo que se indica a continuación: 21.2.1 Locales Clase I Son aquellos en los cuales los gases o vapores están o pueden estar presentes en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. Tales locales incluyen: 21.2.1.1 Clase I - División 1 Comprende: a) Locales en los cuales existen continuamente, intermitentemente o periódicamente, gases o vapores inflamables, en condiciones normales de funcionamiento. b) Locales donde concentraciones peligrosas de tales gases o vapores pueden existir frecuentemente debido a reparaciones u operaciones de mantenimiento de los equipos o por fugas en éstos. c) Aquellos en los que la falla mecánica o funcionamiento anormal de la maquinaria o equipo puede dar lugar a que se produzcan concentraciones peligrosas de gases o vapores y simultáneamente origine una fuente de ignición por falla del equipo eléctrico, por funcionamiento de los elementos de protección o por otras causas: Entre estos locales se encuentran: - Aquellos en los que se trasvase líquidos volátiles inflamables de un recipiente a otro. - Los interiores de casetas de pintura donde se utilicen pistolas de pulverización. - Los locales en los que haya tanques o tinas abiertas que contengan líquidos volátiles inflamables. - Salas de gasógenos. - Los interiores de refrigeradores y congeladores en los que se almacenen materiales inflamables en recipientes abiertos, fácilmente perforables o con cierres poco consistentes. 21.2.1.2 Clase I - División 2 a) Locales donde líquidos volátiles o gases inflamables son manipulados, procesados o utilizados, pero donde tales materiales están normalmente contenidos dentro de recipientes cerrados de los que solamente pueden escapar en caso de rotura o perforación accidental de los mismos o por funcionamiento anormal del equipo. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/2 Instalaciones Eléctricas II b) Aquellos en los que se previene la concentración peligrosa de gases o vapores inflamables, a menos que la transferencia se impida por medio de una ventilación adecuada de una fuente de aire limpio y dotada de medios efectivos contra fallas en el sistema de ventilación. c) Locales a los cuales pueden pasar concentraciones peligrosas de gases o vapores inflamables, a menos que la transferencia se impida por medio de una ventilación adecuada de una fuente de aire limpio y dotada de medios efectivos contra fallas en el sistema de ventilación. 21.2.2 Locales Clase II Son aquellos considerados peligrosos debido a la presencia de polvo combustible. En ésta clase están incluidos: 21.2.2.1 Clase II - División 1 Comprende: a) Locales donde polvos combustibles están o pueden estar en suspensión en el aire, continua, intermitente o periódicamente, en condiciones normales de servicio y en cantidad suficiente para producir una mezcla explosiva o inflamable. b) Locales en los que fallas mecánicas u operaciones anormales de las máquinas o equipos pueden causar tales mezclas y simultáneamente origine una fuente de ignición por falla del equipo eléctrico, por funcionamiento de los elementos de protección o por otras causas. c) Locales en los que puede haber polvos conductores de electricidad. Entre éstos se encuentran: - Las zonas de trabajo de las plantas de manipulación y almacenamiento de cereales. - Las salas que contienen molinos, pulverizadores, limpiadores, clasificadores, transportadores abiertos, depósitos o tolvas abiertas, mezcladoras, empaquetadoras u otra maquinaria o equipo similar productor de polvo en instalaciones de tratamiento de grano, de almidón, de molturación de heno. - Las plantas de pulverización de carbón (excepto aquellas en las que el equipo sea estanco al polvo). - Todas las zonas de trabajo en las que se producen, procesan, manipulan, empaquetan o almacenan polvos metálicos. 21.2.2.2 Clase II - División 2 Locales en los que no hay normalmente polvo combustible en el aire y tampoco es probable que el equipo y aparatos en su funcionamiento normal lo lance al aire en cantidad suficiente para producir mezclas inflamables o explosivas, pero sin que se formen acumulaciones sobre o en la vecindad del equipo eléctrico. Comprende: a) Aquellas en los que los depósitos o acumulaciones de estos polvos pueden afectar la disipación de calor del equipo eléctrico. b) Aquellos en los que estos depósitos o acumulaciones sobre o en la vecindad del equipo eléctrico pueden llegar a ser inflamados por arcos, chispas o brasas procedentes de este equipo. Entre estos locales se encuentran: UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/3 Instalaciones Eléctricas II - Las salas y zonas que contienen mangueras y transportadores cerrados, depósitos y tolvas cerrados, máquinas y equipo de los que solamente escapan cantidades apreciables de polvo en condiciones anormales de funcionamiento. - Las salas y zonas en las que se impide la formación de concentraciones explosivas o inflamables de polvo en suspensión por medio de equipo eficaz de control de polvo. - Los almacenes de expedición donde los materiales productores de polvo se almacenan o manipulan en sacos contendores. 21.2.3 Locales Clase III Corresponden a aquellos considerados peligrosos debido a la presencia de fibras o volátiles fácilmente inflamables, pero en los que no es probable que estas fibras o volátiles estén en suspensión en el aire en cantidad suficiente para producir mezclas inflamables que tales locales incluyen. 21.2.3.1 Clase III - División 1 Son aquellos locales en los que se manipulan, fabrican o utilizan fibras o materiales productores de volátiles fácilmente inflamables. Entre estos locales se encuentran: - Algunas zonas de las plantas textiles de rayón, algodón. etc. - Las plantas de fabricación y procesado de fibras combustibles. - Las plantas desmontadoras de algodón. - Las plantas de procesado de lino. - Los talleres de confección. - Las carpinterías establecimientos e industrias que presenten riesgos análogos. 21.2.3.2 Clase III - División 2 Locales en los que se almacenan o manipulan (excepto en procesos de fabricación) fibras fácilmente inflamables. 21.3 SISTEMAS DE PROTECCION Contra el riesgo de inflamación y explosión que suponen los materiales eléctricos se cuenta con las siguientes técnicas o sistemas de protección: - Envolvente antideflagrante - Sobrepresión interna - Inmersión en aceite - Aislante pulverulento - Seguridad intrínseca - Seguridad aumentada Contra el riesgo de inflamación y explosión debido a la presencia de polvo inflamable se cuenta con la protección “envolvente a prueba de inflamación de polvo”. Consiste en dotar al material eléctrico de una envolvente, que impida la entrada de polvo en cantidad suficiente para afectar el funcionamiento mecánico o característica eléctricas de los aparatos y además impida que los arcos, chispas o en general calor producidos dentro de las mismas, puedan causar la inflamación de acumulaciones o suspensiones de polvo circundantes. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/4 Instalaciones Eléctricas II 21.4 PRESCRIPCIONES PARA LAS INSTALACIONES EN ESTOS LOCALES 21.4.1 Prescripciones generales En las instalaciones correspondientes a las plantas en las que haya locales con riesgo de incendio o explosión se procurará que el equipo esté situado en aquellos locales o zonas de los mismos en los que este riesgo sea mínimo o nulo. En aquellos puntos en los que la presencia de la mezcla inflamable o explosiva sea permanente o tenga duraciones muy prolongadas está rigurosamente prohibido el empleo de material eléctrico. - La temperatura superficial del equipo y material eléctrico no debe sobrepasar en ningún caso la temperatura de inflamación del gas o vapor presente. - La temperatura superficial del equipo y material eléctrico no debe sobrepasar en, ningún caso la capacidad de producir una deshidratación excesiva o carbonización gradual de las acumulaciones orgánicas que puedan depositarse sobre los mismos. El polvo carbonizado o excesivamente seco puede llegar a inflamarse espontáneamente. En general, la temperatura superficial a plena carga no debe sobrepasar en 165º C para el material que no es susceptible de sobrecargas y los 120º C para el que sí lo es, como por ejemplo, los motores y los transformadores. - El material eléctrico debe estar dotado de una protección adecuada contra sobrecargas que no sobrepasen las temperaturas superficiales anteriores. Estas instalaciones deberán ajustarse, además, en cada caso a las prescripciones particulares que se detallan a continuación: 21.4.2 Locales Clase I - División 1 Las instalaciones eléctricas en estos locales se ajustarán a las prescripciones siguientes: 21.4.2.1 Canalizaciones fijas a) El cableado deberá realizarse mediante conductores aislados en tubo metálico blindado roscado; conductores aislados en tubo flexible adecuado para esta zona; cable bajo plomo con armadura de acero; cable con aislamiento mineral y cubierta metálica, cable con aislamiento de PVC, armado y con cubierta exterior de PVC; cable con aislamiento de polietileno, armado y con cubierta exterior de PVC; cable con funda de aluminio sin costura. - En ningún caso se permitirá que haya conductores o terminales desnudos en tensión. - Los cables que pueden entrar en contacto con líquidos o vapores donde pueda sufrir vibraciones capaces de romperla o aflojar sus uniones roscadas; donde como consecuencia de su rigidez puedan originarse esfuerzos excesivos; o donde pueda producirse corrosión o condensación interna de humedad excesiva. - La canalización en tubo flexible no podrá emplearse donde pueda sufrir vibraciones capaces de romper o aflojar sus uniones roscadas; o donde pueda producirse corrosión o condensación interna de humedad excesiva. - En los casos en que la canalización bajo tubo no sea adecuada, podrá emplearse cable bajo plomo armado. La armadura puede ser de fleje aunque se recomienda la de alambre. - El cable con aislamiento mineral y cubierta metálica no podrá emplearse donde pueda sufrir vibraciones capaces de dañarlo. En los casos en que pueda producirse una corrosión electrolítica en la cubierta del cable o en las superficies en contacto con ellas habrá que separarlas o proteger el cable con una cubierta de PVC. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/5 Instalaciones Eléctricas II - El cable aislado con polietileno armado y con cubierta de PVC, deberá tener los rellenos de material no higroscópico y el asiento de la armadura de PVC. - El cable aislado con polietileno armado y con cubierta de PVC se puede utilizar para circuitos de telecomunicación y similares. - El cable con funda de aluminio sin costura, debe ser armado o estar protegido debidamente en aquellos puntos donde esté expuesto a daños mecánicos o a roces que puedan producir chispas incendiarias. - En lugar de PVC se podrán emplear otros materiales plásticos de características iguales o superiores a las de éste. b) Las instalaciones bajo tubo habrán de cumplir los siguientes requisitos: - Las uniones de los tubos a las cajas de derivación, accesorios y aparatos deberán ser roscados. Las uniones se montarán engarzando por lo menos 5 hilos completos de rosca. - Las cajas de derivación y accesorios deberán ser de tipo antideflagrante. - Se instalarán cortafuegos para evitar el corrimiento de gases, vapores, llamas por el interior de los tubos: - En todos los tubos de entrada a envolventes que contengan interruptores, succionadores, fusibles, relés, resistencias y demás aparatos que produzcan arcos, chispas o temperaturas elevadas. - En los tubos de entrada o envolventes o cajas de derivación que solamente contengan terminales, empalmes o derivaciones cuando el diámetro de los tubos sea igual o superior a 50 milímetros. - Si en determinado conjunto el equipo que puede producir arcos, chispas o temperaturas elevadas, está situado en un compartimiento independiente del que contiene sus terminales de conexión y entre ambos hay pasamuros o prensa estopas antideflagrantes, la entrada al compartimiento de conexión puede efectuarse siguiendo lo indicado en el párrafo anterior. - En los casos en que se precisen cortafuegos estos se montarán lo más cerca posible de las envolventes y en ningún caso a más de 450 milímetros de ellas. - Cuando dos o más envolventes que de acuerdo con los párrafos anteriores precisen cortafuegos de entrada, estén conectadas entre sí por medio de un tubo de 900 milímetros o menos de longitud, bastará con poner un solo cortafuego entre ellas a 450 milímetros o menos de la más lejana. - En los conductores que salen de una zona clase I, División 1, el cortafuegos se colocará en cualquiera de los dos lados de la línea límite, pero se diseñara e instalará de modo que los gases o vapores que puedan entrar en el sistema de tubo en el lugar División 1 no puedan correrse al otro lado del cortafuego. Entre el cortafuegos y la línea límite no se deberán instalar acoplamientos, cajas de derivación ni accesorios. - La instalación de cortafuegos habrá de cumplir los siguientes requisitos: - La pasta de sellado deberá ser adecuada para la aplicación; resistente a la atmósfera circundante y a los líquidos que pudiera haber presente y tener un punto de fusión por encima de los 90º C. - El tapón formado por la pasta deberá tener una longitud igual o mayor al diámetro interior del tubo y, en ningún caso, inferior a 16 milímetros. - Dentro de los cortafuegos no deberán hacerse empalmes ni derivaciones de cables; tampoco deberá llenarse con pasta ninguna caja o accesorios que contenga empalmes o derivaciones. - Las instalaciones bajo tubo deberá dotarse de purgadores que impidan la acumulación excesiva de condensaciones o permitan una purga periódica. c) Las instalaciones de cable con aislamiento mineral habrán de cumplir los siguientes requisitos: UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/6 Instalaciones Eléctricas II - La entrada de los cables a los aparatos y cajas de derivación deberá efectuarse por medio de boquillas adecuadas. - Las boquillas deberán ser del mismo grado de protección que la envolvente a la que van acopladas. - Los cables deberán instalarse de modo que las boquillas no queden sometidas a ningún esfuerzo. - Las cajas de derivación deberán ser de tipo antideflagrante. d) Las instalaciones de cable armado habrán de cumplir los siguientes requisitos: - La entrada de los cables a los aparatos y cajas de derivación deberá efectuarse por medio de prensa estopas adecuados. - Los prensa estopas deberán ser del mismo grado de protección de la envolvente a la que van acoplados. - Cuando los prensa estopas no estén dotados de elementos propios para la sujeción del cable, los cables deberán instalarse de modo que los prensa estopas no estén sometidos a ningún esfuerzo. - Las cajas de derivación deberán ser antideflagrantes. 21.4.2.2 Luminarias a) Las luminarias fijas deberán estar dotadas de uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21.3 de este capitulo. b) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas de su tubo de alimentación, de cadenas o de otros elementos de suspensión adecuados. No se permitirá en ningún caso que pendan directamente de su cable de alimentación. c) Las cajas, accesorios y conectadores de suspensión serán adecuados para este fin y se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.2.1 21.4.2.3 Tomacorrientes Los tomacorrientes estarán provistos de uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21.3 de este capitulo y además enclavados con un interruptor de modo que su conexión y desconexión se realicen sin tensión. Cuando la conexión y desconexión se efectúen en una cámara antideflagrante podrá prescindirse de este interruptor. 21.4.2.4 Aparatos de conexión y corte Se entenderán incluidos en este grupo todos los aparatos dotados de contactos para establecer o interrumpir la corriente, tales como succionadores, interruptores, conmutadores, contactores, pulsadores. etc. Estos aparatos deben estar dotados de uno de los sistemas de protección detallados en punto 21.3 de este capítulo. 21.4.2.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación Todos los equipos de señalización, alarma, control y comunicación se protegerán por uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21.3 de este capítulo. Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21.4.2.1. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/7 Instalaciones Eléctricas II 21.4.3 Locales Clase I - División 2 El material eléctrico instalado en estos locales se ajustarán a las siguientes prescripciones: 21.4.3.1 Canalizaciones fijas Se ajustarán a los requisitos de 21.4.2.1 con las siguientes salvedades: a) Las cajas de conexión, accesorios y prensa estopas que no vayan directamente conectados a envolventes que contengan equipo que pueda producir arcos, chispas o temperaturas elevadas no precisarían ser antideflagrantes. b) Las canalizaciones de entrada a envolventes o accesorios que contengan solamente terminales, empalmes o derivaciones, no precisarán cortafuegos sea cual fuere su diámetro. c) En los casos en que se precise cierta flexibilidad en los conductores, como por ejemplo, en las cajas de bornes de los motores, se podrá utilizar cable bajo tubo flexible con accesorios adecuados e incluso cable flexible sin armadura para servicio extrasevero, dotado de prensa estopas adecuado. 21.4.3.2 Luminarias a) Las luminarias fijas podrán ser estancas a los gases. b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas o instalándolas en puntos adecuados. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21.4.2.2. 21.4.3.3 Tomacorrientes Se ajustarán a la presente en 21.4.2.3. 21.4.3.4 Aparatos de conexión y corte Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.2.4 con la siguiente salvedad: Cuando la cámara donde se realiza la interrupción esté herméticamente sellada contra la entrada de gases y vapores la envolvente del aparato podrá ser de uso general. 21.4.3.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo a lo prescrito en el punto 21.4.3.1. b) Los elementos de conexión y corte tales como conmutadores, interruptores, contactos de pulsadores, timbres, etc. se protegerán como se indica en 21.4.3.4 21.4.4 Locales Clase II - División 1 21.4.4.1 Canalizaciones fijas Las canalizaciones destinadas a estos locales, deberán cumplir los mismos requisitos que las destinadas a locales Clase I - División 1, con las siguientes salvedades: a) Las cajas de conexión y accesorios deberán ser “a prueba de inflamación de polvo”. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/8 Instalaciones Eléctricas II b) Las canalizaciones que comuniquen una envolvente que precise ser “a prueba de inflamación de polvo” con otra que no la precise deberán estar dotadas de medios adecuados para impedir la entrada de polvo en la envolvente a prueba de inflamación de polvo a través de la canalización. c) Cuando sea necesario emplear conexiones flexibles, éstas se efectuarán por medio de conectadores a prueba de inflamación de polvo, tubo metálico flexible con accesorios adecuados e incluso por medio de cable flexible para servicio extrasevero dotado de accesorios adecuados. En los casos en que pueda haber presente polvos conductores de la electricidad no se empleará tubo metálico flexible. 21.4.4.2 Luminarias a) Las luminarias fijas serán a prueba de inflamación de polvo. b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas e instalándolas en puntos adecuados. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21.4.2.2. 21.4.4.3 Tomacorrientes Estarán dotadas de protección a prueba de inflamación de polvo y de clavija de puesta a tierra. 21.4.4.4 Aparatos de conexión y corte a) Los aparatos de conexión y corte destinados a interrumpir o establecer la corriente estarán dotados de envolvente a prueba de inflamación de polvo, a menos que sus contactos de corte estén sumergidos en aceite o la interrupción de la corriente se efectúe en una cámara sellada contra la entrada de polvo, en este caso la envolvente puede ser de uso general. b) Todos los aparatos de conexión y corte destinados a locales en los que pueda haber polvos de magnesio, aluminio u otros metales que impliquen un riesgo similar deberán estar dotados de envolventes especialmente adecuados para esta aplicación. 21.4.4.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21.4.4.1. b) Cada uno de los distintos elementos constitutivos de los mismos se protegerán de acuerdo con sus prescripciones correspondientes. c) Cuando haya que albergar en una misma envolvente elementos que requieran distinto grado de protección, la envolvente se ajustará a las prescripciones más severas correspondientes a las mismas. 21.4.5 Locales Clase II - División 2 21.4.5.1 Canalizaciones fijas Las canalizaciones fijas destinadas a estos locales deberán cumplir los mismos requisitos que las destinadas a Clase I, División 1, con las siguientes salvedades: a) En las instalaciones bajo tubo, además de tubo metálico blindado, se podrá emplear tubo de acero normal. b) Los conductores metálicos, accesorios y cajas en los que vayan empalmes o terminales deberán estar diseñados de modo que la entrada de polvo sea mínima; las tapas ajusten de tal modo que UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/9 Instalaciones Eléctricas II impidan la salida de chispas o material de combustión y a través de sus paredes, no puedan llegar a inflamarse las acumulaciones de polvo o el material inflamable adyacente. c) Las conexiones flexibles cumplirán las prescripciones del punto 21.4.4.1.c) 21.4.5.2 Luminarias a) Las luminarias fijas llevarán sus lámparas y portalámparas alojados en envolventes estancos al polvo y diseñados de modo que impidan la salida de chispas, material en combustión y metal caliente. Todas las luminarias irán claramente marcadas con la potencia en vatios de la mayor lámpara para la que la temperatura superficial en condiciones normales de servicio no exceda de 165º C. b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas o instalándolas en puntos adecuados. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21.4.2.2. d) Las cajas, accesorios y conectadores de suspensión deberán ser adecuados para este fin y además, ajustarse a lo prescrito en 21.4.5.1. 21.4.5.3 Tomacorrientes Estarán provistos de clavija de puesta a tierra y diseñados de modo que la conexión al circuito de alimentación no se pueda efectuar en las partes en tensión al descubierto. 21.4.5.4 Aparatos de conexión y corte Los aparatos de conexión y corte se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.4.4. 21.4.5.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21.4.5.1. b) Cada uno de los elementos constitutivos de los mismos se protegerán de acuerdo con sus prescripciones correspondientes. c) Cuando haya que albergar en una misma envolvente elementos que requieran distintos grados de protección, la envolvente común se ajustará a las prescripciones más severas correspondientes a los mismos. 21.4.6 Locales Clase III - División 1 21.4.6.1 Canalizaciones fijas Se ajustaran a lo prescrito en el punto 21.4.5.1. 21.4.6.2 Luminarias Se ajustarán a los prescrito en el punto 21.4.5.2 con la salvedad de que sus envolventes y las del equipo de arranque y control deberán ser estancas a las fibras y volátiles. 21.4.6.3 Tomacorrientes Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.5.3. UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21/10 Instalaciones Eléctricas II 21.4.6.4 Aparatos de conexión y corte Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.4.4, con la salvedad de que las envolventes deberán ser estancos a las fibras y volátiles. 21.4.6.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.5.5. 21.4.7 Locales Clase II - División 2 21.4.7.1 Canalizaciones fijas Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.5.1. Se permitirá el empleo de cable aislado sin armar, adecuadamente protegido contra golpes u otros daños mecánicos. 21.4.7.2 Luminarias Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.6.2. 21.4.7.3 Toma corrientes Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.5.3. 21.4.7.4 Aparatos de conexión y corte Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.6.4. 21.4.7.5 Sistemas de señalización, alarma, control y comunicación Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.6.5. 21.4.8 Puesta a tierra La puesta a tierra se ajustará a las prescripciones indicadas en él capítulo Nº 9 de este texto y además a las siguientes: a) Todas las masas tales como carcazas y superficie metálicas exteriores de motores, luminarias, armarios metálicos, cajas de conexión, canalizaciones de tubo se conectarán a tierra. También se conectarán a tierra las armaduras y fundas metálicas de los cables, aunque estén protegidas por una cubierta exterior no metálica. b) En el caso de las canalizaciones metálicas o de cable armado habrá que comprobar que todas las partes de las mismas están adecuadamente conectadas a tierra. INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 22 INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES 22.1 INSTALACIONES EN LOCALES HUMEDOS Locales o emplazamientos húmedos son aquellos cuyas condiciones ambientales se manifiestan momentánea o permanentemente bajo la forma de condensación en el techo y paredes, manchas salinas o moho aún cuando no aparezcan gotas, ni el techo o paredes estén impregnados de agua. En estos locales o emplazamientos el material eléctrico, cumplirá con las siguientes condiciones: 22.1.1 Canalizaciones Las canalizaciones podrán estar constituidas por: a) Conductores flexibles o rígidos, aislados, de 600 voltios de tensión nominal, como mínimo colocados sobre aisladores. b) Conductores rígidos aislados, de 600 voltios de tensión nominal, como mínimo, bajo tubos protectores. c) Conductores rígidos aislados armados, de 600 voltios de tensión nominal, como mínimo, fijados directamente sobre las paredes o colocados en el interior de huecos de la construcción. Los conductores destinados a la conexión de aparatos receptores, podrán ser rígidos o flexibles de 600 voltios de tensión nominal como mínimo. Las canalizaciones serán estancas, utilizándose para terminales, empalmes y conexiones de las mismas, sistemas o dispositivos que presenten el grado de protección correspondiente a la caída vertical de gotas de agua. 22.1.2 Conductores aislados Los conductores aislados colocados sobre aisladores se dispondrán a una distancia mínima de 5 centímetros de las paredes y la separación entre conductores será de 3 centímetros, como mínimo. La aislación de los conductores deberá ser resistente a la humedad. El material utilizado para la sujeción de los conductores aislados fijados directamente sobre las paredes será hidrófugo, preferentemente aislante o estará protegido contra la corrosión. 22.1.3 Tubos Los tubos serán preferentemente aislantes y, en caso de ser metálicos; deberán estar protegidos contra la corrosión. Cuando estos últimos se instalen en montaje superficial, se colocarán a una distancia de las paredes de 0.5 centímetros como mínimo. 22.1.4 Aparamenta Las cajas de conexión, interruptores, tomas de corriente, y en general, toda la aparamenta utilizada, deberá presentar el grado de protección correspondiente a la caída vertical de gotas de agua. Sus cubiertas y las partes accesibles de los órganos de accionamiento no serán metálicos. 22.1.5 Receptores y aparatos portátiles de alumbrado Los receptores de alumbrado tendrán sus piezas metálicas bajo tensión, protegidos contra la caída vertical de agua. Los portalámparas, pantallas y rejillas, deberán ser de material aislante. UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/2 Instalaciones Eléctricas II 22.2 INSTALACIONES EN LOCALES MOJADOS Locales o emplazamientos mojados son aquellos en que los suelos, techos y paredes estén o puedan estar impregnados de humedad y donde vean aparecer, aunque solo sea temporalmente, lodo o gotas gruesas de agua debido a la condensación o bien estar cubiertos con moho durante largos períodos. Se considerarán como locales o emplazamientos mojados los establecimientos de baños, los cuartos de duchas o para uso colectivo, los lavaderos públicos, las cámaras frigoríficas, tintorerías, etc., así como las instalaciones a la intemperie. En estos locales o emplazamientos se cumplirán además de las condiciones 22.1.1 y 22.1.2 establecidas para los locales húmedos, las siguientes: 22.2.1 Canalizaciones Las canalizaciones serán estancas, utilizándose para terminales, empalmes y conexiones de los mismas, sistemas y dispositivos que presenten el grado de protección correspondiente a las proyecciones de agua. 22.2.2 Tubos Si se emplean tubos para alojamiento de los conductores, estos serán estancos, preferentemente aislantes, y en caso de ser metálicos, deberán estar protegidos contra la corrosión. Se colocarán en montaje superficial y los tubos metálicos se dispondrán, como mínimo a 2 centímetros de las paredes. 22.2.3 Aparatos de mando, protección y tomacorrientes Se recomienda instalar los aparatos de mando, protección y tomacorrientes fuera de estos locales. Cuando no se puede cumplir esta recomendación, los citados aparatos serán de tipo protegido contra las proyecciones de agua, o bien se instalarán en el interior de cajas que les proporcionen una protección equivalente. 22.2.4 Dispositivos de protección Se instalará en cualquier caso, un dispositivo de protección en el origen de cada circuito, derivado de otro que penetre en el local mojado. 22.2.5 Receptores de alumbrado Los receptores de alumbrado tendrán sus piezas metálicas bajo tensión, protegidas contra las proyecciones de agua. La cubierta de los portalámparas serán en su totalidad de materia aislante hidrófuga, salvo cuando se instalen en el interior de cubiertas estancas destinadas a los receptores de alumbrado, lo que deberá hacerse siempre que éstas se coloquen en un lugar fácilmente accesible. 22.2.6 Volúmenes de protección en cuartos de baño o aseo Para las instalaciones en cuartos de baño o aseo, se tendrán en cuenta los siguientes volúmenes y prescripciones para cada uno de ellos: a) Volumen de prohibición Es el volumen limitado por los planos verticales tangentes a los bordes exteriores de la bañera, UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/3 Instalaciones Eléctricas II baño-aseo o ducha, y los horizontales constituidos por el suelo y por un plano situado a 2.25 metros por encima del fondo de aquellos o por encima del suelo, en el caso de que estos aparatos estuviesen empotrados en el mismo. En el volumen de prohibición no se instalarán interruptores, tomacorrientes ni aparatos de iluminación. b) Volumen de protección Es el comprendido entre los mismos planos horizontales señalados para el volumen de prohibición y otros verticales situados a 1.25 metro de los del citado volumen. El Esquema 22.1 señala estos volúmenes: Esquema 22.1 Volúmenes de protección en cuartos de baño o aseo A B 1.25 m. 1.25 m. 1.25 m. Corte A - B 2 2 1 1 2.25 m. ARCV 1 Volumen de prohibición 2 Volumen de protección Se admiten por encima de este volumen el mando de elementos accionados por un cordón o cadena de material aislante no-higroscopio. En el volumen de protección no se instalarán interruptores, pero podrán instalarse aparatos de alumbrado de instalación fija (preferentemente de aislamiento clase II), no presentarán ninguna parte metálica accesible y en los portalámparas no se podrán establecer contactos fortuitos con partes activas al poner o quitar las lámparas. En estos aparatos de alumbrado no se podrán disponer interruptores ni tomas de corriente. Todas las masas metálicas existentes en el cuarto de baño (tuberías, desagües, calefacción, etc.) deberán estar unidas mediante un conductor de cobre, de manera que formen una red equipotencial. A su vez, esta red equipotencial se unirá al punto de puesta a tierra especifico (ver Esquema 22.2), y se dimensionará según la sección del conductor de fase. Fuera del volumen de prohibición y de protección, podrán instalarse interruptores, tomas de corriente y aparatos de alumbrado. Las tomas de corriente deben estar provistas de un contacto de puesta a tierra, a menos que sean tomas de seguridad. Del mismo modo, los aparatos de iluminación no pueden utilizarse suspendidos de conductores y no pueden emplearse portalámparas ni soportes metálicos para éstos. UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/4 Instalaciones Eléctricas II Esquema 22.2 Red equipotencial 2.25 m. 1.25 m 2.25 m. 1.25 m 2.25 m. 1.25 m Volumen de protección Volumen de prohibición Volumen de protección Volumen de protección Volumen de prohibición Red equipotencial Agua caliente Agua fría Marco metálico Volumen de protección Volumen de prohibición Volumen de protección Volumen de prohibición Volumen de protección Red equipotencial 2.25 m. 1.25 m 2.25 m. Marco metálico 1.25 m 2.25 m. 1.25 m Agua fría ARCV ARCV 22.3 INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE CORROSION Locales o emplazamientos con riesgo de corrosión son aquellos en los que existen gases o vapores que puedan atacar a los materiales eléctricos utilizados en la instalación. Se considerarán como locales con riesgo de corrosión, las fábricas de productos químicos, depósitos de éstos, etc. En estos locales y emplazamientos se cumplirán las prescripciones señaladas para las instalaciones en locales mojados, debiendo protegerse, además, la parte exterior de los aparatos y canalizaciones con un revestimiento inalterable a la acción de dichos gases o vapores. 22.4 INSTALACIONES EN LOCALES POLVORIENTOS SIN RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION Los locales o emplazamientos polvorientos son aquellos en que los equipos eléctricos están expuestos al contacto con el polvo en cantidad suficiente como para producir su deterioro o un defecto de aislamiento. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: - Queda prohibido el uso de conductores desnudos. - Todo el material eléctrico utilizado deberá presentar el grado de protección que su emplazamiento exija. - Los electromotores y otros aparatos que necesiten ventilación lo harán con aire tomado del exterior que esté exento de polvo o bien convenientemente filtrado. UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/5 Instalaciones Eléctricas II 22.5 INSTALACIONES EN LOCALES A TEMPERATURA ELEVADA Locales o emplazamientos a temperatura elevada son aquellos donde la temperatura del aire ambiente es susceptible de sobrepasar frecuentemente los 40 grados centígrados, o bien se mantiene permanentemente por encima de los 35 grados centígrados. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: - Los conductores aislados con materias plásticas o elastómeros podrán utilizarse para una temperatura ambiente de hasta 50 grados centígrados aplicando el factor de reducción, para los valores de la intensidad máxima admisible, señalados en el capítulo Nº 4 de este texto. - Los conductores deberán tener una aislación resistente al calor, para temperaturas ambientes superiores a 50 grados centígrados se utilizarán conductores especiales con un aislamiento que presente una mayor estabilidad térmica. - En estos locales son admisibles las canalizaciones con conductores desnudos sobre aisladores, especialmente en los casos en que sea de temer la no-conservación del aislamiento de conductores. - Los aparatos utilizados deberán poder soportar los esfuerzos resultantes a que se verán sometidos debido a las condiciones ambientales. Su temperatura de funcionamiento a plena carga no deberá sobre pasar el valor máximo fijado en la especificación del material. 22.6 INSTALACIONES EN LOCALES A MUY BAJA TEMPERATURA Locales o emplazamientos a muy baja temperatura son aquellos donde puedan presentarse y mantenerse temperaturas ambientales inferiores a menos 20 grados centígrados. Se considerarán como locales a temperatura muy baja las cámaras de congelación de las plantas frigoríficas. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: - El aislamiento y demás elementos de protección del materia eléctrico utilizado, deberá ser tal que no sufra deterioro alguno a la temperatura de utilización. - Los aparatos eléctricos deberán poder soportar los esfuerzos resultantes a que se verán sometidos debido a las condiciones ambientales. 22.7 INSTALACIONES EN LOCALES EN QUE EXISTAN BATERIAS DE ACUMULADORES Los locales en que deban disponerse baterías de acumuladores con posibilidad de desprendimiento de gases, se considerarán como locales o emplazamientos con riesgo de corrosión, debiendo cumplir, además de las prescripciones señaladas para estos locales, las siguientes: - El equipo eléctrico utilizado estará protegido contra los efectos de vapores y gases desprendidos por el electrolito. - Los locales deberán estar provistos de una ventilación natural o artificial que garantice una renovación perfecta y rápida del aire. - Los vapores evacuados no deben penetrar en locales contiguos. - La iluminación artificial se realizará únicamente mediante lámparas eléctricas de incandescencia o de descarga de baja presión. - Las luminarias serán de material apropiado para soportar el ambiente corrosivo, impedirán que los gases penetren en su interior. - Los acumuladores que no aseguren por sí mismos y permanentemente un aislamiento suficiente entre partes bajo tensión y tierra, deberán ser instalados con un aislamiento suplementario. Este aislamiento no será afectado por la humedad. UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/6 Instalaciones Eléctricas II - Los acumuladores estarán dispuestos de manera que pueda realizarse fácilmente la sustitución y el mantenimiento de cada elemento. Los pasillos de servicio tendrán una anchura mínima de 0.75 metros. - Si la tensión de servicio es superior a 250 voltios con relación a tierra, el suelo de los pasillos de servicio será eléctricamente aislante. - Las piezas desnudas bajo tensión cuando entre éstas existan tensiones superiores a 250 voltios, deberán instalarse de manera que sea imposible tocarlas simultánea e inadvertidamente. 22.8 INSTALACIONES EN ESTACIONES DE SERVICIO, GARAJES Y TALLERES DE REPARACION DE VEHICULOS Se considerarán como estaciones de servicio, los locales o emplazamientos donde se efectúan trasvases de gasolina, otros líquidos volátiles inflamables o gases licuados inflamables a vehículos, automóviles. Como garajes se consideran aquellos locales en que puedan estar almacenados, más de tres vehículos al mismo tiempo. Como talleres de reparación de vehículos se consideran los locales utilizados para la reparación y servicio de vehículos, automóviles, sean éstos de pasajeros, camiones, tractores, etc. y para los cuales se empleen como combustible líquidos o gases volátiles e inflamables. a) Para las instalaciones eléctricas de los locales anteriormente citados, se tendrán en cuenta los volúmenes peligrosos que a continuación se señalan: - En relación con suelos que estén a nivel de la calle o por encima de ésta, el volumen peligroso será el comprendido entre el suelo y un plano situado a 0.60 metros por encima de la parte más baja de las puertas exteriores o de otras aberturas para ventilación que den al exterior por encima del suelo. Cuando la ventilación de estos locales esté suficientemente asegurada, podrá considerarse únicamente como volumen peligroso el limitado por un plano situado a 0.60 metros del suelo del local. El Esquema 22.3 a - b - c y d, señalan los valores peligros en diferentes casos. - Todo foso o depresión bajo el nivel de suelo se considerará como volumen peligroso. - No se considerarán como volúmenes peligrosos las adyacentes a los volúmenes anteriormente citados en los que no sea probable la liberación de los combustibles inflamables y siempre que sus suelos estén sobre los de aquellos a 0.60 metros, como mínimo, o estén separados de los mismo por tabiques o brocales estancos de altura igual o mayor de 0.60 metros. b) Las instalaciones y equipos destinados a estos locales cumplirán las siguientes prescripciones: - Los volúmenes peligrosos serán considerados como locales con riesgo de Clase I, División 1 y en consecuencia, las instalaciones y equipos destinados a estos volúmenes deberán cumplir las prescripciones señaladas para estos locales. - No se dispondrá dentro de los volúmenes peligrosos ninguna instalación destinada a la carga de baterías. - Las canalizaciones situadas por encima de los volúmenes peligrosos podrán realizarse mediante conductores aislados bajo tubos rígidos blindados en montaje superficial o bien bajo tubos de otras características en montaje empotrado, igualmente podrán establecerse las canalizaciones con conductores aislados armados directamente sobre las paredes o no armados, en huecos de la construcción, cuando estos huecos presenten suficiente resistencia mecánica. - Se colocarán cierres herméticos en las canalizaciones que atraviesen los límites verticales u horizontales de los volúmenes definidos como peligrosos. Las canalizaciones empotradas o enterradas en el suelo se considerarán incluidas en el volumen peligroso cuando alguna parte de las mismas penetre o atraviese dicho volumen. UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22/7 Instalaciones Eléctricas II - Las tomas de corriente o interruptores se colocarán a una altura mínima de 1.50 metros sobre el suelo a no ser que presenten una cubierta especialmente resistente a las acciones mecánicas. Estos locales pueden presentar también, total o parcialmente, las características de un local húmedo o mojado, y en tal caso, deberán satisfacer igualmente lo señalado para las instalaciones eléctricas en éstos. Esquema 22.3 Volúmenes peligrosos en estaciones de servicio, garajes y talleres de reparación de vehículos (d) (c) (b) (a) 0.60 m. 0.60 m. 0.60 m. ARCV 0.60 m. INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES UMSS – FCyT Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales 23/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 23 INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES 23.1 INSTALACIONES PARA MAQUINAS DE ELEVACION Y TRANSPORTE Se considerarán como máquinas de elevación y transporte: a) Las grúas y puentes rodantes, tornos, cabrestantes, cintas transportadoras montacargas, etc., destinados exclusivamente al transporte de mercancías, tanto si utilizan o no jaulas para dicho fin. b) Los ascensores, escaleras mecánicas y o tras máquinas utilizadas para el transporte de personas. Serán aplicables a estas instalaciones las siguientes prescripciones, además de las fijadas por la Reglamentación Técnica para la Construcción e Instalación de Ascensores y Montacargas, y siempre que no se opongan a las mismas: - La instalación en su conjunto se podrá poner fuera de servicio mediante un interruptor omnipolar general accionado a mano, colocado en el circuito principal. Este interruptor deberá estar situado en lugares fácilmente accesibles desde el suelo, en el mismo local o recinto en el que esté situado el equipo eléctrico de accionamiento y será fácilmente identificable mediante un rótulo indeleble. Si las máquinas sirven para el transporte de las personas, los circuitos de alumbrado de las cabinas así como los correspondientes a los indicadores de posición, deberán estar conectados a un interruptor independiente del indicado anteriormente. - Las canalizaciones que vayan desde el dispositivo general de protección al equipo eléctrico de elevación o de accionamiento, deberán ser dimensionadas de manera que el arranque del motor no provoque una caída de tensión superior al 5 por 100. - Únicamente en el caso de que las máquinas mencionadas en el párrafo a) no dispongan de jaulas para el transporte, se permitirá la instalación de interruptores suspendidos en la extremidad de la canalización móvil. - Las canalizaciones móviles de mando y señalización se podrán colocar bajo la misma envolvente protectora de las demás líneas móviles, incluso si pertenecen a circuitos diferentes, siempre que cumplan las condiciones establecidas en capítulo 7 de este texto. - Los ascensores, las estructuras de todos los motores, máquinas elevadoras, combinadores y cubiertas metálicas de todos los dispositivos eléctricos en el interior de las cajas o sobre ellas y en el hueco, se conectarán a tierra. - Los equipos montados sobre elementos de la estructura metálica del edificio se considerarán conectados a tierra. La estructura metálica de la caja soportada por los cables elevadores metálicos que pasen por poleas o tambores de la máquina elevadora se considerarán conectados a tierra con la condición de ofrecer toda garantía en las conexiones eléctricas entre ellos y con tierra. Si esto no se cumpliera se instalará un conductor especial de protección. - Las vías de rodamiento de toda grúa de taller estarán unidas a un conductor de protección. - Los locales, recintos, etc., en los que esté instalado el equipo eléctrico de accionamiento, sólo deberán ser accesibles a personas calificadas. Cuando sus dimensiones permitan penetrar en él, deberán adoptarse las disposiciones relativas a las instalaciones en locales afectos a un servicio eléctrico (punto 23.2). En estos lugares se colocará un esquema eléctrico de la instalación. UMSS – FCyT Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales 23/2 Instalaciones Eléctricas II 23.2 INSTALACIONES PARA PISCINAS Las canalizaciones y equipos eléctricos destinados a las piscinas o adyacentes a ellas, cumplirán las siguientes prescripciones: a) Ninguna canalización o aparato eléctrico, excepto los de alumbrado señalados en el párrafo d), se encontrarán en el interior de la piscina al alcance de los bañistas. b) No se instalarán líneas aéreas por encima de las piscinas ni a menos de 3 metros de su perímetro o de cualquier estructura próxima a ella, como plataformas, trampolines, etc. c) Las canalizaciones serán estancas y estarán constituidas por conductores aislados, de tensión nominal no inferior a 1000 voltios, bajo tubos metálicos rígidos blindados. d) Podrán instalarse aparatos de alumbrado por debajo de la superficie libre del agua, debiendo cumplirse para ello las siguientes condiciones: - No se utilizarán aparatos que funcionen a más de 48 voltios. - Las luminarias estarán especialmente concebidas para su colocación en huecos practicados en los muros de la piscina y estarán provistas de manguitos o dispositivos equivalentes que hagan estancas las entradas a las mismas de los tubos que contengan los conductores de alimentación. Tendrán un sistema adecuado de bloqueo que impida sacar de su interior la lámpara sin el empleo de una herramienta especial. - Toda parte metálica integrante de las luminarias o de los huecos practicados para su colocación, así como los tubos que contengan los conductores de alimentación, situados por debajo del nivel del terreno, serán de material resistente a la corrosión. b) Las luminarias y la canalización destinada a su alimentación, presentarán el grado de protección para material sumergido a la profundidad prevista para su instalación. El resto de las canalizaciones cumplirán las condiciones fijadas para locales húmedos o mojados según las características de los locales donde se encuentren instalados. c) Las luminarias serán alimentadas mediante derivaciones establecidas desde un circuito general de distribución. d) Las cajas de conexión utilizadas para establecer las derivaciones del circuito general de distribución hasta las luminarias, estarán provistas de manguitos u otros sistemas equivalentes que hagan estanca su unión con los tubos de las canalizaciones. Estas cajas se colocarán, como mínimo, a una altura de 0.20 metros por encima del terreno, del borde superior de la piscina o del nivel máximo que las aguas puedan alcanzar, según sea el que proporcione mayor elevación y a 1.20 metros del perímetro de la piscina. No se colocarán por encima del pasillo que rodea a ésta, excepto cuando se sitúen en estructuras fijas y siempre que se mantengan las distancias anteriormente señaladas. e) No se instalarán tomas de corriente a menos de 3 metros de los bordes de la piscina y las situadas a mayor distancia dentro del área de esta, irán provistas de interruptor de corte omnipolar que permita dejarlas sin tensión cuando no hayan de ser utilizadas. f) Todos los conductores metálicos, tuberías, armaduras de las estructuras de la piscina, de alojamiento de luminarias, así como partes metálicas de escaleras, trampolines, etc., estarán unidos mediante una conexión equipotencial y, a su vez, unidos a una misma toma de tierra. 23.3 INSTALACIONES PROVISIONALES Se considerarán como instalaciones provisionales aquellas que deben ser suprimidas o reemplazadas por instalaciones definitivas después de un tiempo relativamente corto. UMSS – FCyT Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales 23/3 Instalaciones Eléctricas II Estas instalaciones pueden en una medida relacionada con la brevedad de su empleo, ser establecidas de forma más simple que las instalaciones definitivas, siempre que se haya previsto un sistema de protección adecuado con el emplazamiento de la instalación, para garantizar la seguridad de las personas y de las cosas. Toda instalación provisional deberá ser desmontada en el momento en que deje de ser necesaria. 23.4 INSTALACIONES TEMPORALES, OBRAS En las instalaciones de carácter temporal como son las destinadas a verbenas, pabellones de ferias, carruseles, espectáculos de temporada, etc., así como las destinadas a obras de construcción de edificios o similares, se utilizarán materiales particularmente apropiados a estos montajes y desmontajes repetidos. Estas instalaciones cumplirán con todas las prescripciones de general aplicación, así como las particulares siguientes: - Los conductores aislados utilizados tanto para acometidas como para las instalaciones interiores, serán de 600 voltios de tensión nominal como mínimo y los utilizados en instalaciones interiores serán de tipo flexible aislados con elastómeros o plásticos de 600 voltios como mínimo de tensión nominal. - Las partes activas de toda la instalación, así como las partes metálicas de los mecanismos de interruptores, fusibles, tomas de corriente, etc., no serán accesibles sin el empleo de útiles especiales o estarán incluidas bajo cubiertas o armarios que proporcionen un grado similar de inaccesibilidad. - Las tomas de corriente irán provistas de interruptor de corte omnipolar que permita dejarlas sin tensión cuando no hayan de ser utilizadas. - La aparamenta y material utilizado presentarán el grado de protección que corresponda a sus condiciones de instalación. Los aparatos de alumbrado portátiles, serán del tipo protegido contra los chorros de agua. INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 24 INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS 24.1 GENERALIDADES Se consideran instalaciones complementarias, todas aquellas que forman parte de un proyecto de instalación eléctrica y que no son de iluminación, tomacorriente o fuerza. Entre estas instalaciones se mencionan las siguientes: - Instalaciones telefónicas - Instalaciones de intercambiadores (intercomunicadores) - Instalaciones de portero eléctrico - Instalaciones de timbre, zumbador, campanilla, etc. - Instalaciones de televisión en general - Instalaciones de alarmas en general - Instalaciones de radio en general - Instalaciones de llamada pública o de buscapersonas - Instalaciones de sonido, amplificación y megafónicas en general - Instalaciones de música ambiental - Instalaciones de señalización, comando y control - Instalaciones de aire acondicionado - Instalaciones de refrigeración o calefacción 24.2 CONSIDERACIONES a) En instalaciones destinadas a uso doméstico, ningún circuito de este tipo de instalaciones deberá trabajar con voltajes superiores a 220 V en corriente alterna o 125 V en corriente continua. b) Deberá tomarse en cuenta condiciones de operación e instalación específicas a fin de evitar interferencias de sistemas de fuerza, distribución, señalización o control sobre sistema de comunicación, televisión, etc. c) Instalaciones de electroacústica de cines, teatros, auditorios o locales cerrados en general deben considerar necesariamente aspectos de absorción y reverberación acústicas, para determinar la potencia de los parlantes y amplificadores. 24.3 INSTALACIONES TELEFONICAS El proyecto de instalación telefónica, debe considerar la instalación interna de puntos de teléfono en todos los departamentos, oficinas, locales comerciales y demás dependencias del inmueble, donde se considere necesario. El citado proyecto, debe considerar una reserva conveniente en todo el inmueble; como mínimo un 30% del total estimado. Las instalaciones internas del inmueble, deben centralizarse en cada piso en cajas de dispersión. Las cajas de dispersión, se instalarán cerca de los centros de carga y/o en los lugares que se juzgue conveniente. Las cajas de dispersión deben contar con terminales de conexión en la cantidad necesaria. Todas las instalaciones internas del inmueble, deben estar centralizadas a su vez, en lo que será la caja terminal telefónica del inmueble. UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/2 Instalaciones Eléctricas II Todos los pares telefónicos de la instalación interna del inmueble, se denominaran “pares salientes de la caja terminal telefónica”. La caja terminal telefónica, debe estar ubicada en la planta baja, sótano o un lugar de fácil acceso al personal técnico de la empresa telefónica local. La caja terminal telefónica, debe ser de construcción metálica y acabado anticorrosivo. El acceso frontal debe ser por puertas con bisagras y provistas de elementos de seguridad. La caja terminal telefónica, debe ser instalada a una altura de 1,40 m. Entendiéndose esta altura, desde el piso al punto medio, de la caja. La caja terminal telefónica, debe contar con entradas para cables multipares con un diámetro de 50 mm. Dichas entradas para cables multípares, deben tener empaquetadura de material apropiado y membranas perforables, para evitar entrada de polvo. Las entradas de cable, deberán estar ubicadas en la parte superior e inferior de la caja terminal, respectivamente. Los pares pertenecientes al cable telefónico de acometida, se denominarán “pares entrantes” a la caja terminal telefónica. La caja terminal telefónica, deberá alojar en su interior, los bloques terminales que corresponderán al inmueble y a la telefónica local, respectivamente. Los bloques terminales que corresponderán al inmueble y a la empresa telefónica local, deberán ser provistos e instalados por los constructores o propietarios del inmueble. Los bloques terminales, deberán estar fijados a la pared posterior de la caja terminal telefónica. Los pares “entrantes y salientes” deberán estar conectados a bloques terminales independientes. Los bloque terminales, deberán ser de 10 pares (veinte puntos de conexión). Los bornes de los bloques terminales, pertenecientes a los “pares salientes”, deben estar perfectamente identificados con los departamentos, oficinas, locales comerciales y demás dependencias, así como los pares de reserva deben estar adecuadamente marcados para su fácil identificación. Los bornes de los bloques terminales, pertenecientes a los “pares entrantes”, serán identificados y marcados por el personal técnico de la empresa telefónica. Las conexiones de los”pares salientes” a los bornes de los bloques terminales, deberán soldarse de tal manera que garanticen una perfecta conexión. En los conductores de la instalación interna del edificio, “pares salientes”, debe ejecutarse un “peine”, de tal manera que presente un aspecto estético y sobre todo ordenado. Las instalaciones internas del edificio que comprenden, desde la caja terminal telefónica hasta las dependencias del usuario, deberán ser probadas por el instalador y cumplir los siguientes requisitos: - Perfecta continuidad - Resistencia de aislación superior a 500 MΩ - Resistencia de conductor inferior a 64 Ω. De ser necesario, deberá construirse una “cámara telefónica” en la entrada del inmueble. Los pernos de gancho para el anclado de las riostras y demás ferretería, deberán ser proporcionados por la constructora o el propietario del inmueble. Para la ubicación exacta de la “cámara telefónica” se deberá consultar y coordinar con la empresa telefónica local. UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/3 Instalaciones Eléctricas II La caja terminal y la cámara telefónica, se deben unir mediante un ducto de vinilo de 50 mm a 75 mm de diámetro nominal, esto con el objeto de dar una adecuada protección al cable telefónico acometida. El ducto de unión, en lo posible, deberá ser instalado en forma recta, evitando las curvas y codos. En caso de tener que formar curvas y codos en los ductos, el radio de los mismos, no deberá ser menor a diez veces el diámetro nominal de los ductos. El ducto deberá ser instalado sin ondulaciones, de modo que no obstaculice el paso de los cables ni permita la acumulación de agua o sedimentos. La cámara telefónica del inmueble, a su vez, deberá unirse con una de las cámaras de la empresa telefónica local o, efectuar la instalación de una subida de cable a un poste o pared más próximo, con el objeto de enlazar la red del inmueble a la red telefónica. La unión entre cámaras o la subida a poste o pared, se efectuara mediante ducto de vinilo o fierro fundido de 50 mm a 75 mm de diámetro nominal. Según los requerimientos, deberá asegurar la protección y el fácil paso del cable de acometida a instalarse. El ducto de unión, deberá ser colocado sobre una capa de arena o tierra cernida de 10 cm de altura. E ducto de unión, deberá ser colocado a una profundidad no menor a 60 cm de la superficie. Una vez colocado el ducto, la zanja se rellenará con arena o tierra cernida hasta 10 cm sobre el ducto, prosiguiendo el relleno, por capas de 0,2 m de espesor, debidamente apisonadas y compactadas. Finalmente, deberá efectuarse la reposición del piso de la calzada, de acuerdo a normas. Las entradas del ducto a las cámaras, deben tener un acabado fino (bruñido interior) en forma de trompeta, que permita el fácil ingreso del cable. Concluidos los anteriores trabajos, se taparán con papel u otro material apropiado las bocas de los ductos, para evitar que materiales de construcción u otros, los obstruyan, así de esta manera se asegura un fácil cableado por el interior de los ductos. Cuando todos los ductos y accesorios estén instalados, se debe proceder a la limpieza total de la cámara y demás instalaciones. Se deberá dejar en el interior de los ductos, alambre de arrastre, de acero galvanizado N 0 16. 24.4 INSTALACION DE SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS Para ciertos tipos de instalaciones en locales de pública concurrencia, instalaciones en oficinas, comercios, talleres, naves industriales, teatros, cines, almacenes, asilos de ancianos, hospitales y hoteles se exigirá la instalación de sistemas de protección y contra incendios. Estas instalaciones tienen por objeto informar oportunamente a una central, con el fin de que se combata el fuego, antes de que los daños tomen grandes proporciones. Deben adaptarse a las condiciones locales y de servicio especialmente cuando las medidas de protección se disparen automáticamente. Estos sistemas podrán ser: a) De alarma accionada eléctricamente, cuando el sistema de combate de incendio sea provisto por medios manuales o semimecanizados. b) De alarma y accionamiento de sistemas mecanizados, automatizados de combate contra incendio. 24.4.1 Los pulsadores de aviso deben colocarse en lugares visibles y accesibles (por ejemplo en escaleras y pasillos) y de manera que permitan su comprobación permanente. UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/4 Instalaciones Eléctricas II 24.4.2 Los avisadores automáticos se montan directamente en techos. En los techos (cielos) falsos se han de disponer de tal manera que las partes internas puedan extraerse y colocarse con la herramienta correspondiente, sin que el personal de servicio necesite emplear escalera. Si en los techos falsos se emplean zócalos bajo revoque, el servicio de mantenimiento va a poder controlar las conexiones en las borneras, desmontando para ello una placa adyacente del techo. En lugares de techo muy alto, por ejemplo, en naves de fabricas y museos, es conveniente montar los avisadores suspendidos al extremo de un conductor desplazable de suficiente longitud, enrollado en un carrete; para inspeccionar los avisadores, se hacen descender los mismos. 24.4.3 Todos los puntos de conexión de líneas, por ejemplo las cajas de empalme, deben ser accesibles al servicio de asistencia. Los cables empleados en estas instalaciones deben ser marcados especialmente en las canalizaciones (cuando se encuentren juntamente con otros conductores) por ejemplo, pintando las borneras de rojo; del mismo modo y color van a señalarse por dentro las cajas de empalme y las canalizaciones. 24.4.4 Se exigirá instalaciones del tipo mencionado en el punto 4-a) ó b) en lugares peligrosos definidos en el capítulo Nº 18. 24.4.5 Un sistema de instalación contra incendios deberá estar necesariamente coordinado con la operación de sistemas de ventilación, aire acondicionado, oxígeno, circulación y almacenamiento de combustibles, de modo que la acción del sistema bloquee a los sistemas que eventualmente pueden aumentar el riesgo o el daño por incendio. 24.4.6 Se recomienda incorporar al sistema de alarma y/o combate de incendio, un sistema electrónico, con altavoces que puedan formar parte de un sistema de buscapersonas o de llamadas públicas, con instrucciones pregrabadas para los ocupantes del edificio, a partir de un punto central desde el cual se puedan dar instrucciones a los ocupantes del edificio. Este sistema, así como los de alarma en general podrá ser global o zonificado. 24.5 SISTEMAS DE PROTECCION DE PERSONAS Y OBJETOS DE VALOR Las instalaciones de protección de locales que sirven para protección de personas y objetos de valor, deben ser de gran eficacia contra falsas alarmas por errores de manejo o por perturbaciones técnicas. Por ello, tienen que ser proyectadas por especialistas y su montaje y mantenimiento se van a encargar a personal especializado. Entre las instalaciones de protección de locales figuran las de robo y atraco. Frecuentemente están comunicadas y unidas a través de líneas telefónicas, con la comisaría de policía más cercana. UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/5 Instalaciones Eléctricas II 24.5.1 Las instalaciones de alarma contra robo comunican automáticamente la entrada indebida en los locales a proteger, (oficinas, locales, comerciales, fábricas, almacenes, museos, galerías, etc.) 24.5.1.1 En todos los accesos a los locales a proteger, se instalan alarmas adecuadas los llamados detectores que están unidos con una central de seguridad a través de uno o varios circuitos de protección vigilador por corriente de reposo. Si se acciona los avisadores en caso de robo, la central emite una alarma, que se registrara en el lugar deseado óptica y acústicamente. 24.5.1.2 Como aparatos de alarma se utilizan timbres o sirenas, cuyas conexiones se protegen por medio de contactos especiales. Frecuentemente se transmite la alarma en forma “silenciosa” automáticamente a un puesto de socorro, por ejemplo, al puesto de policía más próximo 24.5.1.3 La protección de objetos se instala generalmente aislado o en combinación con la alarma contra robo. Para tal fin se dispone de detectores de sonido a través de cuerpos, detectores por campo y contactos magnéticos. 24.5.1.4 Los detectores de sonido a través de cuerpos y sus micrófonos se instalan, por ejemplo, para proteger cajas fuertes y cámaras acorazadas. Estas alarmas son micrófonos sensibles, que solo detectan ruidos transmitidos a través de cuerpos y no por el aire. Un cierto número de detectores, en proporción al tamaño del objeto, se instala fijamente o a través de un soporte. Los detectores entran en acción, tan pronto como se produzcan ruidos de taladradoras o similares 24.5.1.5 Cerca de los objetos se montan detectores de campo, constituidos por electrodos, entre los que se establece un campo electromagnético. Una persona que entra en la zona protegida provoca una variación del campo, lo que dispara la alarma. Los objetos de metal armarios y estantería metálicas pueden protegerse de un modo más discreto, debido a que ellos mismos pueden servir de electrodos. Los objetos se colocan aislados y las superficies de las paredes y del suelo inmediatas al objeto se recubren con una pantalla metálica que sirve de puesta a tierra. El campo electromagnético se establece entre el objeto y la pantalla de puesta a tierra. 24.5.2 Las instalaciones de alarma contra atracos, por ejemplo, en establecimientos bancarios, museos y mostradores de joyerías, se accionan intencionadamente. Para el accionamiento manual se utiliza un pulsador, el mismo que deberá instalarse de tal manera de posibilitar su accionamiento sin tener que hacer movimientos sospechosos. UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24/6 Instalaciones Eléctricas II 24.5.3 Se pueden disponer también otros dispositivos de protección de locales como interruptores secretos que sirven para activar la instalación, después de abandonar el local. Tienen varias posibilidades de ajuste. 24.5.4 A fin de que no se pueda entrar en un espacio protegido, antes de que esté desconectada la instalación, se instala en las puertas una cerradura de bloqueo. Las puertas que solo pueden abrirse desde dentro, van a proyectarse con un contacto en el pestillo. Esto impide que se active la alarma cuando la puerta no está cerrada. 24.5.5 La conexión con la policía o con algún otro puesto de vigilancia se efectúa a través de dispositivos suplementarios. En el sector telefónico se elige automáticamente el número de comisaría de policía más próximo y se transmite entonces por medio de una cinta magnetofónica un texto grabado. En caso de que la policía, posea una central para llamadas de emergencia, puede establecer la comunicación a través de una línea telefónica alquilada por medio de un avisador principal. 24.6 SERVICIO SUPLEMENTARIO PARA LA PROTECCION CONTRA INCENDIOS Las instalaciones de protección de locales y contra incendios se abastecerán por medio de un dispositivo de conexión a la red montado en la central. Como fuente auxiliar independientemente se empleara una batería externa, que se cargue permanentemente a partir del dispositivo de conexión a la red. La capacidad del servicio suplementario será de por lo menos de 60 horas en caso de falla en la red, que pueden reducirse a 30 horas cuando la avería puede registrarse en breve tiempo, por ejemplo, si la central de alarma esta montada en una portería vigilada permanentemente y cuando puedan eliminarse las perturbaciones en el suministro de corriente en el tiempo reducido. 24.7 INSTALACIONES DE BALIZAMIENTO Edificios, antenas, torres, estructuras y construcciones que tengan una altura comprendida dentro del cono de despegue y/o de aproximación del aeropuerto, deberán tener al menos una baliza con luz de obstrucción de color rojo, alimentado por un circuito independiente de toda la instalación y provisto de una fuente de energía eléctrica de emergencia de manera que se garantice la disponibilidad de servicio de la luz de obstrucción durante toda la noche. Además se deberá prever facilidades de encendido y apagado para operación cuando así se requiera. RECEPTORES PARA ALUMBRADO UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado 25/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 25 RECEPTORES PARA ALUMBRADO 25.1 PROHIBICION DE LA UTILIZACION CONJUNTA CON OTROS SISTEMAS DE ILUMINACION No se permitirá la instalación de ningún aparato, candelabro, araña, etc., en que se utilicen conjuntamente la electricidad y otro aparato de iluminación con fuente de energía diferente a la eléctrica. 25.2 PORTALAMPARAS Los portalámparas destinados a lámparas de incandescencia, responderán a las siguientes prescripciones: - Deberán resistir la corriente prevista para la potencia de las lámparas a las que son destinadas. En consecuencia, serán resistentes al calor desprendido por éstas, debiendo preverse, a tal efecto, la mayor temperatura que puedan alcanzar cuando su instalación se realice con el casquillo dirigido hacia arriba o esté la lámpara dentro de una luminaria cerrada. - Cuando se empleen portalámparas con contacto central, debe conectarse a éste el conductor de fase o polar, y al contacto correspondiente a la parte exterior el conductor neutro o identificado como tal. - Cuando en una misma instalación existan lámparas que han de ser alimentadas por circuitos a distintas tensiones, se recomienda que los portalámparas respectivos sean diferentes entre sí en relación con el circuito a que han de ser conectados. - Los portalámparas que presenten partes activas accesibles al dedo de prueba o que permitan el contacto de éste con los casquillos de la lámpara, no se instalarán más que en aparatos fuera del alcance de la mano del utilizado o en el interior de aparatos cerrados que no puedan ser abiertos sin la ayuda de una herramienta. - Los portalámparas con interruptores de llave o pulsadores no son admitidos, salvo que lleven una envolvente aislante. - Los portalámparas instalados sobre soportes o aparatos, estarán fijados a los mismos de forma que se evite su rotación o separación de éstos cuando se proceda a la sustitución de la lámpara. Para la retirada de los portalámparas será necesario el empleo de una herramienta. - Los portalámparas llevarán la indicación correspondiente a la tensión e intensidad nominales para las que han sido previstas. 25.3 INDICACIONES EN LAS LAMPARAS Las lámparas llevarán estampadas en forma visible e indeleble las marcas e indicaciones señaladas en las normas internacionales pertinentes. 25.4 INSTALACION DE LAMPARAS Para la instalación de lámparas se tendrá en cuenta las siguientes prescripciones: - Se prohíbe colgar la armadura y globos de las lámparas, utilizando para ello los conductores que llevan la corriente a los mismo. El elemento de suspensión, caso de ser metálico, deberá estar aislado de la armadura. UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado 25/2 Instalaciones Eléctricas II Por excepción se permitirá que los conductores soporten exclusivamente el peso del receptor, cuando éste no sea superior a 0.5 kilogramos, que las características de los conductores estén de acuerdo con este peso y siempre que no presenten empalmes en el trozo sometido a tracción. - Para los conductores instalados en el interior de candelabros, arañas, etc., se utilizarán cables flexibles de tensión nominal no inferior a 250 voltios. Su sección será, en general, igual o superior a 0.75 mm 2 , autorizándose una sección mínima de 0.5 mm 2 cuando, por ser muy reducido el diámetro de los conductores en los que deben alojarse los conductores, no pueda disponerse en éstos otros de mayor sección. - Para la instalación de lámparas suspendidas sobre vías públicas, se seguirá lo dispuesto a este efecto. 25.5 EMPLEO DE PEQUEÑAS TENSIONES PARA ALUMBRADO En las caldererías, grandes depósitos metálicos, etc., y, en general, en lugares análogos, los aparatos de iluminación portátiles serán alimentados bajo una tensión de seguridad no superior a 24 voltios, excepto si son alimentados por medio de transformadores de separación. 25.6 INSTALACION DE LAMPARAS O TUBOS DE DESCARGA Queda prohibido en el interior de la vivienda el uso de lámparas de gases con descarga de alta presión. En general, cuando se instalen en terrazas, fachadas o en el interior de edificios comerciales o industriales, se dispondrán en forma que tanto ellas como sus conexiones queden fuera del alcance de la mano. Las lámparas o tubos de descarga, se instalarán de acuerdo con las siguientes prescripciones: a) Condiciones comunes a todas las instalaciones bajo una tensión cualquiera: - Cualquier receptor o conjunto de receptores consistentes en lámparas o tubos de descarga será accionado por un interruptor, previsto para cargas inductivas o, en defecto de esta característica, tendrá una capacidad de corte no inferior a dos veces la intensidad del receptor o grupo de receptores. Si el interruptor accionara a la vez lámparas de incandescencia, su capacidad de corte será como mínimo, la correspondiente a la intensidad de éstas más el doble de la intensidad de las lámparas de descarga. - Los circuitos derivados de alimentación de lámparas o tubos de descarga estarán previstos para transportar la carga debida a los propios receptores, a sus elementos asociados y a sus corrientes armónicas. La carga mínima prevista en volt-amperios será de 1.8 veces la potencia en vatios de los receptores. El conductor neutro tendrá la misma sección que los de fase. - Todas las partes bajo tensión, así como los conductores, aparatos auxiliares y los propios receptores, excepto las partes que producen o transmiten la luz, estarán protegidas por adecuadas pantallas o envolturas aislantes o metálicas puestas a tierra. Se exceptuarán de esta exigencia los elementos situados en lugar sólo accesible a personas autorizadas. - En el caso de la utilización de lámparas fluorescentes en instalaciones no residenciales será obligatorio la compensación del factor de potencia hasta el valor mínimo de 0.9 y no se admitirá compensación del conjunto de un grupo de lámparas en una instalación de régimen de carga variable. UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado 25/3 Instalaciones Eléctricas II b) Condiciones de las instalaciones de lámparas de descarga que funcionen bajo una tensión usual, pero necesiten para su cebado una tensión especial - La protección contra los contactos indirectos se realizará, en su caso, según los requisitos indicados en el capítulo 18. La instalación irá provista de un interruptor de corte omnipolar, situado en la parte de canalización bajo tensión usual. - Queda prohibido colocar interruptor, seccionador o cortacircuito en la parte de la instalación comprendida entre las lámparas y su aparato de estabilización. - Los portalámparas empleados estarán protegidos debidamente contra los contactos directos, tanto esté la lámpara puesta como quitada. Se podrá exceptuar de este requisito si la lámpara está en lugar inaccesible en su uso normal. - Los aparatos de estabilización empleados en estos circuitos no llevarán partes accesibles sometidas a más de 440 voltios. Estos aparatos llevaran, de manera perfectamente visible en la cara del aparato que lleve los bornes de su alimentación, la indicación de la tensión secundaria en vacío. - Las canalizaciones sometidas a tensión superior a 440 voltios llevarán conductores previstos, como mínimo, para una tensión nominal de 1000 voltios. Estos conductores serán inaccesible de portalámparas y estabilizadores, bien por estar provistos de un revestimiento metálico. - Se podrán emplear autotransformadores para estas instalaciones si forman parte integrante del aparato estabilizador, de manera que los diferentes elementos del conjunto no puedan separarse eléctrica o mecánicamente y sólo en uno de los casos siguientes: • Si un portalámparas de cada lámpara de descarga provoca el corte omnipolar del circuito de alimentación del autotransformador cuando se retira la lámpara. • Si las lámparas, el estabilizador y el circuito que los une son inaccesibles en utilización normal, y bajo la condición de ser muy visible una indicación puesta en el aparato manifestando la obligación de proceder a un corte omnipolar del circuito de alimentación del autotransformador antes de toda intervención, incluida la puesta o retirada de una lámpara. c) Condiciones de las instalaciones de lámparas o tubos de descarga que funcionen continuamente bajo una tensión especial o superior, o que, funcionando continuamente bajo una tensión usual necesiten para su cebado una alta tensión Se consideraran como instalaciones de la baja tensión las destinadas a lámparas o tubos de descarga cualquiera que sean las tensiones de funcionamientos de éstos, siempre que constituyan un conjunto o unidad con los transformadores de alimentación y demás elementos, no presenten al exterior más que conductores de conexión en baja tensión y dispongan de sistemas de bloqueo adecuados que impidan alcanzar partes interiores del conjunto sin que sea cortada automáticamente la tensión de alimentación al mismo. Las instalaciones sometidas a tensiones superiores a las usuales, necesarias para el funcionamiento continuo de las lámparas, satisfacerán los requisitos exigidos en el párrafo anterior y, además, los siguientes: - Se unirán por medio de una conexión equipotencial: UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado 25/4 Instalaciones Eléctricas II • La envoltura metálica del transformador empleado para estas instalaciones; • El circuito magnético de dicho transformador; • El revestimiento metálico de las canalizaciones sometidas a tensiones superiores a 440 voltios; • Las piezas metálicas que sirvan de soporte o protejan las lámparas de descarga. - El conductor l conductor de conexión será de cobre, aislado, de 2.5 mm 2 de sección mínima, o de cobre desnudo de 6 mm 2 de sección mínima, y se unirá a un punto cualquiera del arrollamiento secundario del transformador, si la tensión entre conductores no sobrepasa 7.000 voltios, y al punto medio de aquel arrollamiento, si la tensión sobrepasa este valor. También se unirá el conductor de conexión al conductor de protección de la instalación que alimente el transformador. Podrá exceptuarse de este requisito si se cumplen simultáneamente las condiciones siguientes: • El conjunto de la instalación de la lámpara se encuentra situado en local o emplazamiento seco y no conductor y a más de un metro de distancia de todo elemento conductor del que no se tenga certeza que esté aislado de tierra; • La tensión entre conductores de la instalación de la lámpara no sobrepasa 7.000 voltios. - La protección contra los contactos directos, por lo que a las lámparas se refiere, se realizará encerrándolas en adecuadas envolventes aislantes o metálicas. Si la lámpara estuviera situada en el exterior de los edificios, a más de 3 metros sobre el suelo, o en su interior a más de 2 metros del suelo, se podrán sustituir dichas protecciones por tubos aislantes de conveniente calidad dieléctrica y resistencia al calor que recubran las partes bajo tensión, o por otros sistemas aislantes adecuados. - Las lámparas cuya tensión exceda de 5.000 voltios con relación a tierra, se fijarán sobre apoyos aislantes de tensión nominal correspondiente a la existente entre conductores. - Los transformadores tendrán sus arrollamientos primario y secundario eléctricamente distintos. Se prohíbe el empleo de autotransformadores. En los circuitos primarios se instalarán dispositivos que actúen en caso de cortocircuito o de corriente a tierra que exceda de un 20 por 100 de la corriente prevista como normal para el circuito de alimentación. - Los transformadores se situarán fuera del alcance de personas no autorizadas; si no fuera así, estarán encerrados en una caja o armario incombustible o instalados en local cerrado o protegidos por un enrejado metálico. Tales protecciones se instalarán dé manera que la apertura de la caja o armario, el acceso al local o la retirada del enrejado provoque automáticamente el corte de la corriente de alimentación en todos los conductores de alimentación. Si el transformador llevara partes accesibles, la distancia entre el transformador y el enrejado metálico antes indicado, será como mínimo de 0.30 metros. Las cajas o armarios, los enrejados de protección o las puertas, llevarán una señal de peligro eléctrico, situada en lugar visible, y una inscripción que indique el peligro. - Cuando se utilicen transformadores elevadores cuya tensión con respecto a tierra sea superior a 5.000 V, medida en circuito abierto, los conductores del circuito secundario llevarán revestimiento metálico o estarán alojados en tubos metálicos blindados destinados exclusivamente para ello. En cualquier caso quedará asegurada la continuidad eléctrica del revestimiento. No obstante lo dicho anteriormente, podrán efectuarse las conexiones entre UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado 25/5 Instalaciones Eléctricas II lámparas o tubos de descarga por medio de conductores de cobre desnudo, de una resistencia mecánica adecuada, alojados en el interior de tubos de vidrio de relativamente gran espesor, pero siempre que la longitud de cada conductor sea tal que en caso de rotura accidental, los trozos rotos no puedan quedar accesibles o tocar partes metálicas no puestas a tierra. Igualmente, serán admitidos otros conductores debidamente homologados para estas conexiones. - Cualquier instalación deberá poder ser puesta fuera de tensión por medio de interruptor de corte omnipolar que actúe sobre el circuito que alimenta a su transformador. Este interruptor llevará una inscripción indicando que forma parte de la instalación de lámparas o tubos de descarga y estará situado en un lugar fácilmente accesible en todo momento. En caso de anuncios o signos luminosos situados sobre fachada, estos interruptores estarán colocados en sitios accesibles en cualquier momento desde el exterior. Si el interruptor se sitúa sobre la fachada, estará a una altura tal que no sea accesible a los transeúntes, pero que pueda ser alcanzado en caso de necesidad sin dificultad, es decir, a 3 metros, aproximadamente, del suelo. La instalación del interruptor será obligatoria además de cualquier otro interruptor que hubiera para otro fin. Con el fin de que el personal pueda efectuar trabajos sobre o en las proximidades de la instalación a más de 440 voltios, el interruptor antes mencionado será de corte visible y con posibilidad de enclavamiento en su posición de abierto, o se dispondrán, en caso contrario, en un lugar conveniente, en el circuito de alimentación al transformador, unos puentes amovibles para seccionamiento de todos los conductores. - Queda prohibido intercalar en el circuito bajo tensión mayor de 440 voltios, ningún dispositivo que interrumpa sólo este circuito si el circuito de alimentación, bajo tensión usual, no ha sido cortado. Sin embargo, se admitirán interruptores o conmutadores de mando automático si están fuera del alcance de personas no calificadas. - Cuando una línea aérea de telecomunicación o una antena receptora de radiodifusión o televisión esté a menos de 0.3 metros de una instalación luminosa, se colocará entre la línea y la instalación luminosa un enrejado metálico unido a la conexión equipotencial indicada anteriormente. INSTALACION DE APARATOS DE CALDEO Y UTENSILIO DOMESTICO UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico 26/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 26 INSTALACION DE APARATOS DE CALDEO Y UTENSILIOS DOMESTICOS 26.1 CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos de caldeo se instalarán dé manera que no puedan inflamar las materias combustibles circundantes, aún en el caso de empleo negligente o defectos previsibles en el aparato. Los aparatos de caldeo industrial destinados a estar en contacto con materias combustibles o inflamables y que en uso normal no estén bajo la vigilancia de un operario, estarán provistos de un limitador de temperatura que interrumpa o reduzca el caldeo antes de alcanzar una temperatura peligrosa. 26.2 APARATOS PRODUCTORES DE AGUA CALIENTE Y VAPOR EN LOS QUE EL CIRCUITO ELECTRICO ESTA AISLADO DEL AGUA Todo aparato productor de agua caliente o vapor estará provisto de un termostato que regule la temperatura en el fluido: los que sean de acumulación dispondrán, además de un limitador de temperatura cuyo funcionamiento, independiente del termostato, interrumpa la corriente en el circuito eléctrico cuando la temperatura en el agua o en el recipiente que la contiene, alcance un valor sensiblemente superior a la del funcionamiento del termostato. 26.3 CALENTADORES DE AGUA EN LOS QUE ESTA FORMA PARTE DEL CIRCUITO ELECTRICO Los calentadores de agua, en los que ésta forma parte del circuito eléctrico, no serán utilizados en instalaciones para uso doméstico y, en general, cuando hayan de ser utilizados por personal no especializado. Para la instalación de estos aparatos, se tendrán en cuenta las siguientes prescripciones: a) Estos aparatos se alimentarán solamente con corriente alterna a frecuencias iguales o superiores a 50 Hz. b) La alimentación estará controlada por medio de un interruptor automático (disyuntor) construido e instalado de acuerdo con las siguientes condiciones: - Será de corte omnipolar simultaneo. - Estará provisto de dispositivos de protección contra sobrecargas en cada conductor que conecte con un electrodo. - Estará colocado de manera que pueda ser accionado fácilmente desde el mismo emplazamiento donde se instale, bien directamente o bien por medio de un dispositivo de mando a distancia. En éste caso se instalaran lámparas de señalización que indiquen la posición de abierto o cerrado del interruptor. c) La cuba o caldera metálica será puesta a tierra y, a la vez será conectada a la cubierta o armadura metálica, si existen, del cable de alimentación. La capacidad nominal del conductor de puesta a tierra de la cuba, no será inferior a la del conductor mayor de alimentación, con una sección mínima de 4 mm 2 correspondiente al conductor Nº 12 AWG. d) Según el tipo de aparato sé satisfaserán, además, los requisitos siguientes: - Si los electrodos están conectados directamente a una instalación a más de 440 voltios, debe ser instalado un interruptor diferencial que desconecte la alimentación a los electrodos cuando se produzca una corriente de fuga a tierra superior al 10 por 100 de la intensidad nominal de la caldera en condiciones normales de funcionamiento. Podrá admitirse hasta un 15 por 100 en dicho valor si en algún caso fuera necesario para asegurar la estabilidad del UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico 26/2 Instalaciones Eléctricas II funcionamiento de la misma. El dispositivo mencionado debe actuar con retardo para evitar su funcionamiento innecesario en el caso de un desequilibrio de corta duración. - Si los electrodos están conectados a una alimentación con tensiones de 50 a 440 voltios, la cuba de la caldera estará conectada al neutro de la alimentación y a tierra. La capacidad nominal del conductor neutro no debe ser inferior a la del mayor conductor de alimentación. 26.4 CALENTADORES PROVISTOS DE ELEMENTOS DE CALDEO DESNUDOS SUMERGIDOS EN EL AGUA Este tipo de calentadores, está prohibido por la norma por razones de seguridad, para usos domésticos. Se admiten en instalaciones industriales siempre que no pueda existir una diferencia de potencial superior a 24 voltios entre el agua caliente de salida o partes metálicas accesibles en contacto con ella y los elementos conductores situados en su proximidad, que no conste que estén aislados de tierra. 26.5 APARATOS DE CALDEO POR AIRE CALIENTE Los aparatos de caldeo por aire caliente estarán construidos de manera que su elemento de caldeo solo pueda ponerse en servicio después de hacerlo el ventilador correspondiente y cese aquel cuando el ventilador deje de actuar. Los aparatos fijos llevarán, además, dos limitadores de temperatura, independientes entre sí, que impidan una elevación excesiva de ésta en los conductos de aire. 26.6 CONDUCTORES DE CALDEO Para la instalación de cables de caldeo se toman en cuenta las siguientes prescripciones: - La tensión de servicio no debe sobrepasar 250 voltios con relación a tierra. - La instalación estará protegida de tal manera que en caso de avería todos los conductores de fase o polares queden desconectados simultáneamente. - Los cables de caldeo solamente podrán estar alojados, en su caso, en tubos protectores incombustibles y a razón de un solo cable por tubo. - Las partes termógenas de los conductores de caldeo, así como sus eventuales tubos protectores y cajas de conexión, distarán, como mínimo, 4 centímetros de las partes combustibles de edificios, excepto que éstos estén revestidos de material incombustible y calorífugo. - En el paso de partes combustibles de edificios, los conductores estarán alojados en tubos protectores incombustibles de un diámetro interior suficiente para evitar toda acumulación peligrosa de calor. - Los conductores enterrados en el suelo estarán protegidos contra la corrosión y contra todo deterioro mecánico, en particular contra los que puedan provenir de útiles agrícolas. - Las envolventes conductoras de los cables, cuando existan, estarán unidas eficazmente, en su extremo, al conductor de protección de la instalación. 26.7 COCINAS Y HORNILLAS Las cocinas y hornillas serán conectadas a su fuente de alimentación por medio de interruptores de corte omnipolar, tomas de corriente u otro dispositivo de igual característica destinados únicamente a los mismos. Cada elemento individual que forme parte de una misma cocina u hornilla, será controlado por un interruptor omnipolar que indicará las diferentes posiciones del mismo respecto al calor proporcionado por el elemento. Este interruptor será distinto del dispositivo de conexión indicada en el párrafo anterior. UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico 26/3 Instalaciones Eléctricas II 26.8 APARATOS PARA SOLDADURA ELECTRICA POR ARCO Los aparatos destinados a la soldadura eléctrica cumplirán en su instalación y utilización las siguientes prescripciones: a) Las masas de estos aparatos estarán puestas a tierra. Será admisible la conexión de uno de los polos del circuito de soldeo a estas masas, cuando, por su puesta a tierra, no se provoquen corrientes vagabundas de intensidad peligrosa. En caso contrario, el circuito de soldeo estará puesto a tierra únicamente en el lugar de trabajo. b) Los bornes de conexión para los circuitos de alimentación de los aparatos manuales de soldar estarán cuidadosamente aislados. c) Cuando existan en los aparatos ranuras de ventilación estarán dispuestas de forma que no se pueda alcanzar partes bajo tensión interiores. d) Cada aparato llevará incorporado un interruptor de corte omnipolar que interrumpa el circuito de alimentación, así como un dispositivo de protección contra sobrecargas, regulado, como máximo, al 200 por ciento de la intensidad nominal de su alimentación, excepto en aquellos casos en que los conductores de este circuito estén protegidos por un dispositivo igualmente contra sobrecargas, regulado a la misma intensidad. e) Las superficies exteriores de los porta electrodos manejados a mano y en todo lo posible sus mandíbulas, estarán completamente aisladas. Estos porta eléctrodos estarán provistos de discos o pantallas que protejan la mano de los operarios contra el calor proporcionado por los arcos. f) Las personas que utilicen estos aparatos recibirán las consignas apropiadas para: - Hacer inaccesibles las partes bajo tensión de los porta eléctrodos cuando no sean utilizados. - Evitar que los porta eléctrodos entren en contacto con objetos metálicos. - Unir el conductor de retorno del circuito de soldeo las piezas metálicas que se encuentren en su proximidad inmediata. Cuando los trabajos de soldadura se efectúen en locales muy conductores, se recomienda la utilización de pequeñas tensiones. En otros casos, la tensión en vacío entre el electrodo y la pieza a soldar, no será superior a 90 voltios, en corriente contínua. AMBITOS DE UNA INSTALACION UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 27 AMBITOS DE UNA INSTALACION 27.1 GENERALIDADES En las instalaciones eléctricas podemos distinguir dos ámbitos que influyen en las características de elección de los aparatos y en su instalación. 27.1.1 Ámbito de características residenciales Se trata de instalaciones domiciliarias unifamiliares, múltiples y comercios de pequeña envergadura. Las características de los aparatos son fijadas por la norma IEC 898. La operación de los sistemas es realizada, generalmente por personal no calificado (usuarios). La alimentación es siempre en baja tensión, y los consumos de energía son pequeños. El concepto más importante a considerar cuando se realiza un proyecto para este ámbito es el de seguridad para el operador. El operador es siempre el usuario del sistema y no posee conocimientos técnicos, exponiéndose a la realización de maniobras incorrectas y peligrosas para su vida. La ejecución de una instalación eléctrica en este ámbito, sin considerar las máximas seguridades, puede ocasionar perjuicios en personas y bienes que involucran la responsabilidad del instalador. Los aparatos a instalar en los tableros de distribución domiciliarios son modulares, para montaje sobre riel simétrico de 35 mm. Los sistemas están basados en los conceptos de seguridad para el usuario, modularidad (todos los productos poseen un ancho que es múltiplo de 9 mm), estética y fijación rápida. En un mismo tablero, conservando un aspecto armonioso, pueden asociarse interruptores, interruptores diferenciales, contadores, interruptores horarios, y automáticos de escalera. 27.1.2 Ámbito de características industriales Se trata de instalaciones industriales propiamente dichas, de manufactura, de proceso y por extensión las instalaciones de infraestructura (aeropuertos, puertos, ferrocarril, etc.) y grandes centros de servicio (hipermercados, centros de compras, bancos, edificios para oficinas, etc.). Las características de los aparatos son fijadas por la norma IEC 947. La operación de los sistemas es realizada por personal especializado e idóneo. En estos casos los consumos de energía son importantes, y puede haber suministro en alta y/o media tensión. En el sistema de baja tensión, la instalación comienza en el tablero general de distribución, que contiene los aparatos de corte y seccionamiento que alimentan a los tableros secundarios. En este ámbito, los aparatos involucrados abarcan desde los interruptores termomagnéticos y diferenciales, hasta los interruptores automáticos de potencia, que permiten maniobrar hasta 6300 A e interrumpir cortocircuitos de hasta 150 kA. 27.2 ELECCION DE APARATOS En cualquiera de los dos ámbitos existen reglamentos de instalación y exigencias para la elección de aparatos que son necesarios conocer: UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/2 Instalaciones Eléctricas II - Funciones de la salida. - Características de la red. - Características de la carga. - Continuidad de servicio deseada. - Características del lugar de la instalación. 27.3 FUNCIONES DE UNA SALIDA En una salida (o entrada) alojada en un tablero o cuadro de distribución de baja tensión se deberán contemplar diversas funciones que definirán la elección de los aparatos a instalar. El seccionamiento de un aparato de corte es una condición de seguridad. Un aparato es apto para el seccionamiento cuando le garantiza al operador que en la posición abierto todos los polos están correctamente aislados. Un aparato de corte sin aptitud para el seccionamiento pone en riesgo la seguridad de las personas. Esta aptitud, indicada en los aparatos, forma parte de la garantía de los mismos en cuanto a sus prestaciones. La aptitud para el seccionamiento está definida por la norma IEC 947-1-3, y los aparatos que la posean deben indicarlo expresamente. Las funciones a cumplir según la necesidad pueden ser: - Interrupción - Protección - Conmutación 27.3.1 La función interrupción La norma IEC 947-1 define claramente las características de los aparatos según sus posibilidades de corte. a) Seccionador Cierra y corta sin carga, puede soportar un cortocircuito estando cerrado Apto para el seccionamiento en posición abierto (esquema 27.1-a). b) Interruptor Se lo denomina vulgarmente interruptor manual o seccionador bajo carga. Cierra y corta en carga y sobrecarga hasta 8 In. Soporta y cierra sobre cortocircuito pero no lo corta (Esquema 27.1-b). c) Interruptor seccionador Interruptor que en posición abierto satisface las condiciones especificadas para un seccionador (Esquema 27.1-c). d) Interruptor automático (Disyuntor) Interruptor que satisface las condiciones de un interruptor seccionador e interrumpe un cortocircuito (Esquema 27.1-d). UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/3 Instalaciones Eléctricas II Esquema 27.1 Equipos de corte a) Seccionador b) Interruptor c) Interruptor seccionador d) Interruptor automático (Disyuntor) 27.3.2 La función protección Una elevación de la corriente normal de carga es un síntoma de anomalía en el circuito. De acuerdo a su magnitud y a la rapidez de su crecimiento, se puede tratar de sobrecargas o cortocircuitos. Esta corriente de falla aguas abajo del aparato de maniobra, si no es cortada rápidamente, puede ocasionar daños irreparables en personas y bienes. Por ello es indispensable considerar ambos aspectos: - Protección de personas - Protección de bienes El elemento de protección tradicional, tanto para circuitos de distribución de cargas mixtas o circuitos de cargas específicas (motores, capacitores, etc.), es el fusible. Su utilización, en la práctica, presenta desventajas operativas y funcionales: • Envejecimiento del elemento fusible por el uso (descalibración). • Diversidad de formas, tamaños y calibres. • Ante la fusión de un fusible hay que cambiar el juego completo de la salida. • Disponibilidad del calibre adecuado para el reemplazo. Frecuentemente los siniestros de origen eléctrico se producen por la falta de coordinación del elemento fusible con los aparatos y cables situados aguas abajo; al ser superado su limite térmico (I 2 ·t), se dañan de forma permanente y crean focos de incendio. • Invariabilidad de sus tiempos y forma de actuación para adaptarlo a nuevas configuraciones. La ventaja de los fusibles es su elevada capacidad de corriente de cortocircuito Los interruptores automáticos (disyuntores) evitan todos estos inconvenientes de los fusibles aportando una protección de mejor performance, invariable con el tiempo, flexible por su capacidad de adaptación a nuevas cargas y que asegura la continuidad de servicio. El elemento de protección clásico para detectar fallas a tierra es el interruptor diferencial (protección de personas). Para la correcta elección de un aparato que proteja sobrecargas y cortocircuitos es necesario contemplar dos aspectos: UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/4 Instalaciones Eléctricas II 1.- El aporte al cortocircuito en el punto de su instalación, lo que determinará el poder de corte del interruptor automático (disyuntor). 2.- Características que asuma la corriente de falla en función del tiempo, lo que determinará el tipo de curvas de disparo del interruptor automático (disyuntor). 27.3.3 La función conmutada Se utiliza cuando se requiere un comando automático y gran cadencia de maniobra. Esta función se desarrolla en el capítulo 29 de comando y protección de potencia y variación de velocidad, ya que es una exigencia típica de los accionamientos de maquinas. 27.4 CARACTERISTICAS DE LA RED 27.4.1 Tensión La tensión nominal del interruptor automático (disyuntor) debe ser superior o igual a la tensión entre fases de red. 27.4.2 Frecuencia La frecuencia nominal del interruptor automático (disyuntor) debe corresponder a la frecuencia de red. Los aparatos de algún fabricante como Merlín Gerin (Schneider) funcionan indiferentemente con la frecuencia de 50 ó 60 Hz en aplicaciones de uso corriente. 27.4.3 Cantidad de polos El número de polos de un aparato de corte se define por las características de la aplicación (receptor mono o trifásico) y el tipo de puesta a tierra (corte del neutro con o sin protección). 27.4.4 Potencia de cortocircuito de la red Es el aporte de todas las fuentes de generación de la red en el punto de suministro si allí se produjera un cortocircuito. Se expresa en MVA. Es un dato a ser aportado por la compañía distribuidora: El poder de corte del interruptor debe ser al menos igual a la corriente de cortocircuito susceptible de ser producida en el lugar donde él está instalado. La definición expresada posee una excepción, denominada Filiación, la cual se desarrolla más adelante. 27.5 INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO Conocer el aporte al cortocircuito en un punto de la instalación es una condición excluyente para elegir un interruptor automático (disyuntor). La magnitud de la I CC es independiente de la carga, y sólo responde a las características del sistema de alimentación y distribución. El valor de In está determinado por el consumo que experimenta la instalación o maquina conectadas aguas abajo. En función de los datos disponibles se proponen dos alternativas para la determinación de la I CC : UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/5 Instalaciones Eléctricas II Los procedimientos de cálculo, han sido simplificados de forma que resultan casi de igual dificultad calcular las I CC que la In de un sistema. - Por cálculo - Por tabla En ambos casos, las hipótesis sobre las cuales se basan los cálculos son maximalistas, es decir que la I CC real estará, normalmente, por debajo de la I CC calculada. 27.5.1 Determinación de la I CC por cálculo El método consiste en: 1.- Hacer la suma de las resistencias y reactancias situadas aguas arriba del punto considerado. R T = R 1 + R 2 + R 3 +……. X T = X 1 + X 2 + X 3 +……. 2.- Calcular 2 T 2 T 0 X R · 3 U Icc + · (kA) Donde: U 0 = Tensión entre fases del transformador en vacío, lado secundario de baja tensión, expresada en Voltios (V). R T y X T = Resistencia y reactancia total expresadas en miliohmios (m Ω). Tabla 27.1 Determinar resistencias y reactancias en cada parte de la instalación Parte de la instalación Valores a considerar (m Ω) Reactancias (m Ω) Red aguas arriba 3 1 1 10 · ·cos Z R − ϕ = cosϕ = 0.15 P U Z 2 1 = P = Pcc P = Pcc de la red aguas arriba en MVA X 1 = Z 1 ·senϕ·10 -3 senϕ = 0.98 Transformador 2 3 2 2 S 10 · U · Wc R − = Wc = Pérdidas en el cobre S = Potencia aparente transformador (kVA) 2 2 2 2 2 R Z X − = S U · 100 U Z 2 CC 2 = Ucc = Tensión de cortocircuito del transformador En cables S L · R 3 ρ = ρ = 22.5 (Cu), L = m, S = mm 2 X 3 = 0.08 L (cable trifásico) X 3 = 0.12 L (cable unipolar) L en metros En barras S L · R 3 ρ = ρ = 36 (Al), L = m, S = mm 2 X 3 = 0.15 L L en metros La P CC es un dato de la compañía distribuidora. UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/6 Instalaciones Eléctricas II Si no es posible conocerla, una buena aproximación seria considerar P CC = ∞. Entonces la I CC queda sólo limitada por la Z 2 , que en porcentaje, es igual a la U CC . La U CC del transformador es un dato que está fijado por las normas y los constructores deben ceñirse a ésta. Como ejemplo, la norma IRAM 2250 de la República de Argentina establece que para transformadores de distribución en baños de aceite entre 25 y 630 kVA, la U CC = 4%. Para potencias normalizadas de 800 y 1000 kVA, la U CC = 5%. En cambio la norma DIN 42500 Alemana señala que la Ucc de transformadores de 50, 100, (160), 200, (315), 400, (500), 630 kVA es Ucc = 4 % y que para los transformadores de (800), 1000, (1250), 1600, (2000) y2500 kVA es Ucc = 6 %. Los valores en paréntesis son no preferenciales. Los transformadores con Ucc = 4 % se usan principalmente en redes de distribución a objeto de tener la menor caída de tensión. Los transformadores con Ucc = 5 %, 6 % se usan preferentemente en redes industriales y redes de alta energía a objeto de limitar los esfuerzos de cortocircuito. [ ] [ ] [ ] kA ) dor transforma ( In · % Z 1 kA I 2 CC · Tabla 27.2 Ejemplo Parte de la instalación Resistencias (m Ω) Reactancias (m Ω) Esquema Red aguas arriba P CC = 5000 MVA 3 2 1 10 x 15 . 0 x 500 410 R − = R 1 = 0.05 3 2 1 10 x 98 . 0 x 500 410 X − = X 1 = 0.33 Transformador S = 630 kVA U CC = 4% U = 410 V W C = 6500 2 3 2 2 630 10 x 410 x 6500 R − = R 2 = 2.75 630 x 100 4 X 2 = X 2 = 10.31 Unión T – M1 Cable Cu por fase 3 (1 x 150 mm 2 ) L = 1 m 3 x 150 3 x 5 . 22 R 3 = R 3 = 0.15 X 3 = 0.12 x 1 X 3 = 0.12 Interruptor rápido M1 R 4 = 0 X 4 = 0 Unión M1 – M2 1 barra (Al) 1 (100 x 5 mm 2 ) por fase L = 2 m 500 2 x 36 R 5 = R 5 = 0.14 X 5 = 0.15 x 2 X 5 = 0.30 Interruptor rápido M2 R 6 = 0 X 6 = 0 Unión TGBT – M3 Cable Cu por fase 1 (1 x 185 mm 2 ) por fase L = 70 m 185 70 x 5 . 22 R 7 = R 7 = 8.51 X 7 = 0.12 x 70 X 7 = 8.40 M3 M1 M2 T G B T T S T UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/7 Instalaciones Eléctricas II Tabla 27.3 Cálculo de las I CC en kA 2 T 2 T 0 X R · 3 U Icc + · Resistencia (m Ω) Reactancia (m Ω) I CC (kA) M1 Rt 1 = R 1 + R 2 + R 3 Rt 1 = 2.95 Xt 1 = X 1 + X 2 + X 3 Xt 1 = 10.76 2 2 ) 73 . 10 ( ) 95 . 2 ( · 3 410 + = 21.22 kA M2 Rt 2 = Rt 1 + R 4 + R 5 Rt 2 = 3.09 Xt 2 = Xt 1 + X 4 + X 5 Xt 2 = 11.06 2 2 ) 06 . 11 ( ) 09 . 3 ( · 3 410 + = 20.61 kA M3 Rt 3 = Rt 2 + R 6 + R 7 Rt 3 = 11.6 Xt 3 = Xt 2 + X 6 + X 7 Xt 3 = 19.46 2 2 ) 46 . 19 ( ) 6 . 11 ( · 3 410 + = 10.45 kA 27.5.2 Determinación de la I CC por tabla La Tabla 27.4, de doble entrada, da rápidamente una buena evaluación de la I CC aguas abajo en un punto de la red, conociendo: - La tensión de la red (400 V) - La I CC aguas arriba - La longitud, sección y constitución del cable hacia aguas abajo. Ejemplo: En el siguiente circuito vemos cómo determinar la I CC aguas abajo teniendo aguas arriba un aporte de I CC cuyas características son: Esquema 27.2 50 mm² Cu 11m IB =160 A IB=55 A Icc =19 kA Icc =30 kA 400 V UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 27/8 Instalaciones Eléctricas II Entrando en la Tabla 27.4 con los siguientes valores: Sección del conductor por fase = 50 mm 2 Longitud de la canalización = 11 m. I CC = 30 kA aguas arriba Obtenemos el valor de 19 kA perteneciente a una I CC aguas abajo, como se observa claramente en el Esquema 27.2. Tabla 27.4 Sección de los conductores de Cu por fase (en mm 2 ) Longitud de la canalización (en m) 1.5 0.8 1 1.3 2.5 1 1.3 1.6 2.1 4 0.8 1.7 2.1 2.5 3.5 6 1.3 2.5 3 4 5 10 0.8 1.1 2.1 4 5.5 6.5 8.5 16 0.9 1 1.4 1.7 3.5 7 8.5 10 14 25 1 1.3 1.6 2.1 2.6 5 10 13 16 21 35 1.5 1.9 2.2 3 3.5 7.5 15 19 22 30 50 1.1 2.1 2.7 3 4 5.5 11 21 27 32 40 70 1.5 3 3.5 4.5 6 7.5 15 30 37 44 60 95 0.9 1 2 4 5 6 8 10 20 40 50 60 80 120 0.9 1 1.1 1.3 2.5 5 6.5 7.5 10 13 25 50 65 75 100 150 0.8 1 1.1 1.2 1.4 2.7 5.5 7 8 11 14 27 55 70 80 110 185 1 1.1 1.3 1.5 1.6 3 6.5 8 9.5 13 16 32 65 80 95 130 240 1.2 1.4 1.6 1.8 2 4 8 10 12 16 20 40 80 100 120 160 300 1.5 1.7 1.9 2.2 2.4 5 9.5 12 15 19 24 49 95 120 150 190 2 x 120 1.5 1.8 2 2.3 2.5 5.1 10 13 15 20 25 50 100 130 150 200 2 x 150 1.7 1.9 2.2 2.5 2.8 5.5 11 14 17 22 28 55 110 140 170 220 2 x 185 2 2.3 2.6 2.9 3.5 6.5 13 16 20 26 33 65 130 160 200 260 3 x 120 2.3 2.7 3 3.5 4 7.5 15 19 23 30 38 75 150 190 230 300 3 x 150 2.5 2.9 3.5 3.5 4 8 16 21 25 33 41 80 160 210 250 330 3 x 185 2.9 3.5 4 4.5 5 9.5 20 24 29 39 49 95 190 240 290 390 I CC aguas arriba (en kA) I CC aguas abajo (kA) 100 94 94 93 92 91 83 71 67 63 56 50 33 20 17 14 11 90 85 85 84 83 83 76 66 62 58 52 47 32 20 16 14 11 80 76 76 75 74 74 69 61 57 54 49 44 31 19 16 14 11 70 67 67 66 66 65 61 55 52 49 45 41 29 18 16 14 11 60 58 58 57 57 57 54 48 46 44 41 38 27 18 15 13 10 50 49 48 48 48 48 46 42 40 39 36 33 25 17 14 13 10 40 39 39 39 39 39 37 35 33 32 30 29 22 15 13 12 9.5 35 34 34 34 34 34 33 31 30 29 27 26 21 15 13 11 9 30 30 29 29 29 29 28 27 26 25 24 23 19 14 12 11 9 25 25 25 25 24 24 24 23 22 22 21 20 17 13 11 10 8.5 20 20 20 20 20 20 19 19 18 18 17 17 14 11 10 9 7.5 15 15 15 15 15 15 15 14 14 14 13 13 12 9.5 8.5 8 7 10 10 10 10 10 10 10 9.5 9.5 9.5 9.5 9 8.5 7 6.5 6.5 5.5 7 7 7 7 7 7 7 7 7 6.5 6.5 6.5 6 5.5 5 5 4.5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4.5 4 4 4 3.5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3.5 3.5 3.5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2.9 2.9 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.9 1.9 1.8 1.8 1.7 DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITO DE MOTORES UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 28 DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITOS DE MOTORES 28 1 GENERALIDADES Los tipos más usuales de motores eléctricos son: a) Motores de corriente continua.- Son motores de costo elevado y necesitan una fuente de corriente continua y rectificada; pueden funcionar con velocidades ajustables entre limites Amplios y se prestan a controles de gran flexibilidad y presión; su uso esta restringido a aplicaciones en que esas propiedades son exigidas como es el caso de tracción eléctrica, procesos automáticos de producción. b) Motores de corriente alterna.- Son los más usados, toda vez que la distribución de energía eléctrica es normalmente hecha en corriente alterna, los motores pueden ser: - Síncronos: Funcionan con velocidad fija, utilizados para grandes potencias (debido a su alto costo en tamaños menores) o cuando se necesita de velocidad constante; gracias a su factor de potencia elevada y variable es también usado en la corrección de factor de potencia, necesita de una fuente de corriente continua o rectificada para su excitación además de exigir un equipamiento de control complejo. - De inducción: Que funcionan con velocidad prácticamente constante, variado ligeramente con la carga mecánica aplicada a su eje debido a su gran simplicidad robusta y bajo costo, es el motor utilizado (principalmente la jaula de ardilla), siendo adecuada para casi todos los tipos de maquinas. c) Motores universales.- También llamamos diasíncronos, funcionan con corriente continua o alterna y tienen su aplicación típica en los aparatos electrodomésticos. En un motor eléctrico: - La potencia nominal es la potencia de salida, esto es, la potencia mecánica en el eje del motor; la potencia nominal P N es expresado generalmente en kW, cv o eventualmente en H.P. La potencia (eléctrica) de entrada dada generalmente en kW, es igual a la potencia nominal (en kW) dividida por el rendimiento del motor (η). - La corriente nominal de los motores de corriente alterna esta dada por las siguientes relaciones: § Monofásicos: [ ] N N 3 N N cos V 10 kW P I ϕ × η × × · (A) § Trifásico: [ ] N N 3 N N cos V 3 10 kW P I ϕ × η × × × · (A) Siendo: V N = Tensión nominal de línea del motor en (V), cosϕ N = Factor de potencia nominal. - La corriente nominal de los motores de corriente continua esta dada por la siguiente relación: η × · N N N V P I (A) UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/2 Instalaciones Eléctricas II La corriente consumida por un motor varia bastante con las circunstancias. En la mayoría de los motores, la corriente en el instante de la partida, corriente de arranque, Ia es muy elevada (se puede tener Ia/I N con valores superiores a 8), cayendo gradualmente (en algunos segundos) con el aumento de la velocidad hasta los valores nominales. 28.2 CARACTERISTICAS NOMINALES DE LOS MOTORES DE INDUCCION Los motores eléctricos deben poseer una placa de identificación, que indique sus principales características nominales. En el caso de motores de inducción, la placa debe tener las siguientes informaciones: - Nombre y datos del fabricante - Modelo - Potencia nominal (cv o kW) - Monofásico o trifásico - Tensiones nominales (V) - Frecuencia nominal (Hz) - Categoría - Corriente(s) nominal(es) (A) - Velocidad nominal (r.p.m.) - Factor de servicio - Clase de aislamiento - Letra-código - Régimen - Grado de protección - Conexiones. Las características que son condiciones usuales de servicio (no están en la placa) son: a) Medio refrigerante (en general aire) de temperatura no superior a 40º C y exento de elementos perjudiciales al motor. b) Localización en la sombra c) Altitud no superior a 1000 m. Las condiciones que no se encuadran en las usuales son las llamadas condiciones especiales de servicio, entre los que se puede destacar: - Ambientes con elementos perjudiciales al motor tales como humedad excesiva, polvo, vapores, ambiente corrosivo, etc. - Funcionamiento en locales polvorosos o sea conteniendo partículas. - Exposición a choques o vibraciones anormales o basculamiento, provenientes de lentes externos. - Funcionamientos en ambientes poco ventilados. - Exposición a temperaturas superiores a 40º C o inferiores a 10º C. - Funcionamiento en altitudes superiores a 1000 m. Pasando a analizando los datos de la placa, tenemos: a) El modelo del motor.- Indicada por un número, es la referencia del fabricante para el registro de las características nominales y detalles constructivos. b) La potencia nominal.- Es la potencia que el motor puede suministrar dentro de sus características nominales, en forma permanente. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/3 Instalaciones Eléctricas II c) La tensión nominal.- Es la tensión de la red para el cual el motor fue proyectado. Por las normas, el motor debe funcionar satisfactoriamente con tensiones de hasta ±10% de la tensión nominal. La gran mayoría de los motores se suministran con terminales que pueden ser conectadas de manera que puedan funcionar con por lo menos dos tensiones distintas, las tensiones más usuales son: 220, 380, 440 y 760 V. d) La frecuencia nominal.- Es la frecuencia del sistema para el cual el motor fue proyectado. De acuerdo con las normas los motores deben funcionar satisfactoriamente con frecuencia de hasta ± 5%. e) La categoría del motor.- Es indicada por una letra normalizada y define las limitaciones del par (máximo y de partida) y de la corriente de arranque estipuladas por la norma. La categoría define el tipo de curva de par x velocidad para que el motor sea adecuado a las características de carga accionada. f) La corriente nominal.- Es la corriente absorbida cuando el motor funciona a la potencia nominal, sobre tensión y frecuencia nominal. g) La velocidad nominal.- Es la velocidad del motor cuando suministra la potencia nominal, sobre tensión y frecuencia nominal. h) El factor de servicio.- Es el factor que aplicado a la potencia nominal, indica una sobrecarga admisible que puede ser utilizada continuamente, así por ejemplo, un motor de 50 cv y factor de servicio de 1.1 puede suministrar continuamente a una carga la potencia de: 50 x 1.1 = 55 [cv] i) La clase de aislamiento.- Indicada por una letra normalizada, identifica el tipo de materiales aislantes empleados en el arrollamiento del motor, las clases de aislamiento se definen por el respectivo limite de temperatura y son los siguientes: A - 105º C E - 120º C B - 130º C F - 155º C H - 180º C La temperatura del punto más caliente del arrollamiento debe ser mantenida bajo él límite de la clase. La tabla 28.1, indica la composición de temperatura para las diferentes clases. Tabla.28.1 Composición de la temperatura en función de la clase de aislamiento Clase de aislamiento A E B F H Temperatura ambiente 40 40 40 40 40 Elevación máxima de temperatura ºC 60 75 80 100 125 Diferencia entre el punto más caliente y la temperatura media ºC 5 5 10 15 15 Total (Temperatura del punto más caliente) ºC 105 120 130 155 180 j) La letra código (o código de partida).- Es una indicación normalizada, a través de una letra, de la potencia del motor a rotor bloqueado, sobre tensión nominal. La letra código de la relación aproximada de los kVA consumidos por cv con rotor bloqueado. Evidentemente el motor nunca funciona en esas condiciones, excepto en el instante de la partida y esta situación solo se mantiene hasta que comience a girar. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/4 Instalaciones Eléctricas II Tabla.28.2 Letras-código y relaciones kVA/cv con rotor bloqueado Letras-código kVA/cv A Menos de 3.14 B 3.15 – 3.54 C 3.55 – 3.99 D 4.00 – 4.49 E 4.50 – 4.99 F 5.00 – 5.59 G 5.60 – 6.29 H 6.30 – 7.09 J 7.10 – 7.99 K 8.00 – 8.99 L 9.00 – 9.99 M 10.00 – 11.19 N 11.20 – 12.49 P 12.50 – 13.99 R 14.00 – 15.99 S 16.00 – 17.99 T 18.00 – 19.99 U 20.00 – 22.39 V Más de 22.40 Se puede escribir para la corriente de arranque: [ ] [ ] N 3 N a V 3 10 cv / kVA cv P I × × × · (A) Ejemplo: Un motor trifásico jaula de ardilla de: P N = 3 (cv), V = 220 (V), Cos ϕ = 0.83, η = 78% Letra de código J, su corriente nominal será: 78 . 0 83 . 0 220 3 10 736 . 0 3 I 3 N × × × × × = = 8.95 (A) De la Tabla 28.2 vemos que, para la letra código J, los kVA/cv varia de 7.10 a 7.99, tomando el valor medio de 7.55, vemos que: 220 3 10 55 . 7 3 I 3 a × × × = = 59.6 (A) UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/5 Instalaciones Eléctricas II k) El régimen.- Es el grado de regularidad de la carga a que el motor es sometido. Los motores normales son proyectados para régimen continuo, esto es funcionamiento con carga constante, igual a la potencia nominal del motor, por tiempo indefinido. Las normas preveen varios tipos de regímenes de funcionamiento. l) El grado de protección.- Es un numero normalizado, formado por las letras IP seguidos de un numero de dos cifras que define el tipo de protección del motor contra la entrada de agua o de objetos extraños. La placa de características del motor contiene también un diagrama de conexiones a fin de permitir la conexión correcta del motor al sistema. Es importante que el motor eléctrico tenga un alto rendimiento, no solo porque eso significa perdidas reducidas y, por lo tanto menor calentamiento, sino también porque cuanto mayor es el rendimiento menor es el consumo de energía eléctrica, lo que significa economía. Tabla 28.3 Tabla 28.4 Rendimiento η% en función Factor de potencia (cosϕ) en función de la carga de la carga Porcentaje % de carga Porcentaje % de carga 125 100 75 50 25 125 100 75 50 25 96 96 96 94 90 0.94 0.94 0.92 0.88 0.74 95 95 95 93 88 0.93 0.93 0.92 0.88 0.68 94 94 93 92 86 0.92 0.92 0.89 0.84 0.65 93 93 93 91 85 0.91 0.91 0.86 0.82 0.64 92 92 92 90 84 0.90 0.90 0.87 0.80 0.63 91 91 91 89 82 0.89 0.89 0.86 0.79 0.60 90 90 90 87 80 0.88 0.88 0.85 0.78 0.58 89 89 89 86 79 0.88 0.87 0.84 0.77 0.57 88 88 88 85 78 0.87 0.86 0.83 0.75 0.55 86 87 87 85 78 0.86 0.85 0.82 0.73 0.53 85 86 86 84 77 0.86 0.84 0.81 0.72 0.51 84 85 85 84 77 0.85 0.83 0.80 0.70 0.49 83 84 84 83 76 0.85 0.82 0.78 0.67 0.47 82 83 83 81 74 0.83 0.81 0.76 0.66 0.45 81 82 82 80 73 0.82 0.80 0.75 0.65 0.43 79 81 81 80 72 0.82 0.79 0.73 0.63 0.42 78 80 80 79 70 0.79 0.78 0.73 0.60 0.41 77 79 79 78 69 0.78 0.77 0.72 0.59 0.40 76 78 78 76 69 0.78 0.76 0.70 0.58 0.38 75 77 77 75 68 0.77 0.75 0.69 0.56 0.36 74 76 76 74 67 0.76 0.74 0.67 0.54 0.36 73 75 75 73 66 0.75 0.73 0.66 0.52 0.35 72 74 74 72 64 0.74 0.72 0.65 0.51 0.34 71 73 73 71 63 0.73 0.71 0.64 0.50 0.34 70 72 72 69 61 0.72 0.70 0.63 0.48 0.33 69 71 71 68 59 0.71 0.69 0.62 0.47 0.33 68 70 70 67 58 0.70 0.68 0.61 0.45 0.33 67 69 69 66 57 UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/6 Instalaciones Eléctricas II Tabla.28.5 Características nominales de motores trifásicos jaula de ardilla 1800 [r.p.m.], 50 [Hz.] Corriente nominal In (A) Potencia nominal (cv) Velocidad manual (r.p.m.) 220 (V) 380 (V) Relación Ia/In Rendimiento η (%) Factor de Potencia cos ϕn Factor de servicio 0.33 1.720 1.5 0.9 4.3 60 0.66 1.25 0.5 1.720 2.5 1.2 4.0 63 0.70 1.25 0.25 1.725 3.0 1.7 5.7 69 0.70 1.25 1 1.720 4.2 2.5 5.6 66 0.70 1.25 1.5 1.725 5.2 3.0 6.3 75 0.75 1.2 2 1.725 6.8 4.0 7.1 76 0.75 1.2 3 1.730 9.5 5.5 6.5 76 0.80 1.15 4 1.740 12 7.0 6.5 79 0.82 1.15 5 1.740 15 8.5 6.4 79 0.82 1.15 6 1.740 17 10 6.0 81 0.84 1.15 7.5 1.745 21 12 5.5 82 0.84 1.15 10 1.745 28 16 7.0 82 0.84 1.15 12.5 1.745 34 19 6.4 84 0.55 1 15 1.760 40 23 5.8 84 0.86 1.15 20 1.765 52 30 7.5 86 0.86 1.15 25 1.765 65 38 6.5 86 0.86 1.1 30 1.765 75 44 7.0 89 0.87 1.1 40 1.770 105 60 6.5 86 0.86 1.1 50 1.770 130 75 6.2 86 0.86 1.1 60 1.780 145 85 7.0 90 0.90 1 75 1.780 175 100 7.0 92 0.90 1 100 1.780 240 140 7.1 90 0.90 1 125 1.780 290 165 7.0 93 0.90 1 150 1.780 360 210 7.0 91 0.90 1 200 1.780 480 280 7.0 90 0.90 1 250 1.780 600 350 7.0 91 0.89 1 28.3 “LAYOUTS” Y COMPONENTES DE LOS CIRCUITOS DE MOTORES Básicamente existen tres layouts clásicos (disposiciones) para la conexión de motores, esquematizados en el Esquema 28.1-a), b), c). TIPO-a) Circuitos terminales individuales uno por cada motor partiendo de un centro de distribución, es el caso más común. TIPO-b) Circuito de distribución principal conteniendo derivaciones, la diferencia entre este tipo y el tipo-a, es que aquí los dispositivos de protección están localizados en los puntos de derivación. TIPO-c) Circuito terminal único sirviendo a varios motores (de pequeño tamaño y otras cargas). El Esquema 28.2 muestra esquemáticamente los diversos componentes de los circuitos de motores. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/7 Instalaciones Eléctricas II Esquema 28.1 Esquema 28.2 “LAYOUT” Clásicos para la conexión Componentes de los circuitos de motores de motores Dispositivo de protección del motor (c) MOTORES Circuito terminal (Único) M 2 Circuitos terminales M 1 Tablero terminal Disp. de control del secundario (Arranca y controla la velocidad) Cond. de protección del circuito secundario Otras cargas M Resistor del secundario Circuito de distribución (Principal) Circuitos terminales (Individual) MOTORES MOTORES Circuitos terminales M 1 Centro de distribución (b) M 1 Centro de distribución (a) Dispositivo de control del circuito terminal (Arranque) Circuito de distribución Disp. de seccionamiento (Seccionador fusible) Disp. de protección del circuito terminal (Contra cortocircuitos) C i r c u i t o t e r m i n a l M 2 M 3 C o n d u c t o r e s d e l c i r c u i t o t e r m i n a l Conductor del circuito de distribución Protección de respaldo contra CC (Fusible ) M 2 M 3 CCM ARCV ARCV 1) Conductores del circuito terminal Son los conductores que van desde el cuadro terminal o CCM (layout tipo-a), o desde el circuito de distribución (layout tipo-b) hasta el motor. 2) Dispositivo de protección del circuito terminal Es el dispositivo que tiene por función proteger los conductores del circuito terminal, del dispositivo de control del motor contra los cortocircuitos 3) Dispositivo de seccionamiento Se destina a desconectar el circuito terminal y el dispositivo de control del motor. 4) Dispositivo de control Es el dispositivo cuya finalidad principal es arrancar y parar el motor. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/8 Instalaciones Eléctricas II 5) Dispositivo de protección del motor Se destina a proteger el motor y por extensión al dispositivo de control y los conductores del circuito terminal contra sobrecargas. 6) Conductores de protección del motor Son los conductores que en los motores de anillos rozantes, conectan el motor al dispositivo de control y los resistores del secundario. 7) Dispositivo de control y resistores del secundario Son los dispositivos que en el motor de anillos rozantes tienen por finalidad arrancar al motor y controlar su velocidad. 8) Conductores del circuito de distribución Son los conductores que alimentan el cuadro terminal o CCM (layout tipo-a) o directamente los circuitos terminales (layout tipo-b) 9) Protección de respaldo Es el dispositivo que protege el circuito de distribución contra los cortocircuitos. 28.3.1 Conductores de alimentación El dimensionamiento de los conductores que alimentan motores, sean de los circuitos terminales o sean de los circuitos de distribución, debe ser siempre basada en la corriente nominal de los motores. Los conductores de un circuito terminal para la alimentación de un único motor deben tener una capacidad de conducción de corriente, en caso de utilizarse en régimen continuo, del 125% por lo menos de la corriente nominal (I M ) del motor. Para conductores que alimentan dos o más motores ∑ · + > n 2 i Mi 1 M c I I · 25 . 1 I Donde: I M1 = Corriente nominal mayor (A) Cuando algún motor del grupo se usara en régimen no continuo, la corriente de ese motor, para el cálculo indicado arriba, debe obtenerse su valor multiplicando la corriente nominal del motor por el correspondiente factor de ciclo de servicio dado en la siguiente Tabla 28.6: UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/9 Instalaciones Eléctricas II Tabla.28.6 Factor del ciclo de servicio Tiempo de servicio nominal del motor Clasificación de servicio 5 minutos 15 minutos 30 a 60 minutos Continuo Corto: (Operación de válvulas, actuación de contactos, etc.) 1.10 1.20 1.50 Intermitente: (Ascensores, montacargas, maquinas, herramientas, bombas, etc.) 0.85 0.85 0.90 1.40 Periódicas: (Laminadoras, molinos, etc.) 0.85 0.90 0.95 1.40 Variable 1.10 1.20 1.50 2.00 Para el caso de conductores que alimentan motores y además de ellas, cargas de iluminación otros aparatos, deben tener la siguiente capacidad de conducción de corriente: (NEC 430-25). L L n 2 i Mi 1 M c ·cos V · 3 P g I I 25 . 1 I ϕ + + > ∑ · Donde. P L = Potencia instalada de las cargas que no son motores, g = Factor de demanda aplicable, Cosϕ L = Factor de potencia 28.4 PROTECCION CONTRA LAS SOBRECARGAS (Cerca del motor) Los motores utilizados en régimen continuo deben ser protegidos contra las sobrecargas por un dispositivo integrante del motor o por un dispositivo independiente. En el caso de ser usado un dispositivo independiente su corriente nominal o de ajuste debe ser igual o inferior al valor obtenido. M 1 sc I K I ≤ Donde. K 1 = Es el factor que vale 1.25, para motores con factor de servicio igual o superior a 1.15 o con elevación de temperatura permisible igual o inferior a 40º C, o 1.15, para los demás tipos de motores. Como dispositivos independientes se pueden usar relés térmicos, fusibles o disyuntores. Los dispositivos integrantes del motor para protección contra sobrecargas se colocan en la carcaza del motor en serie de los arrollamientos y contienen un disco bimetálico con contactos. Según la NEC, la operación del dispositivo debe darse con una corriente que no exceda los siguientes porcentajes de la corriente nominal del motor. - Motor con corriente nominal no superior a 9 A; 170% - Motor con corriente nominal de 9,1 A a 20 A (inclusive); 156% - Motor con corriente nominal encima de 20 A; 140%. Cuando haya varios motores y eventualmente, otras cargas alimentadas por un único circuito, todos los motores deberán ser protegidos individualmente contra las sobrecargas. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/10 Instalaciones Eléctricas II 28.5 PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITOS La protección de los motores contra los cortocircuitos debe efectuarse por los dispositivos de protección de los circuitos terminales. Cuando solo un motor sea alimentado por un circuito terminal, la corriente nominal o de ajuste del dispositivo de protección del circuito, debe ser igual o inferior a los valores obtenidos de multiplicar la corriente a plena carga por los valores indicados en la Tabla 28.7, es decir. M 2 cc I K I ≤ Donde. K 2 = Factor obtenido de la Tabla 28.7, I M = Corriente nominal del motor (A), I cc = Corriente nominal o de ajuste del dispositivo (A). Tabla 28.7 Factor a aplicar a la corriente a plena carga de motores, para obtener la corriente nominal o de ajuste máxima de los dispositivos de protección de los circuitos terminales Factor Tipo de dispositivo de protección Tipo de motor Dispositivo fusible sin retardo Dispositivo fusible retardado Disyuntor de apertura instantánea (magnético) Disyuntor de tiempo inverso (térmico) Monofásico sin letra de código 3.00 1.75 7.00 2.50 Monofásico o polifásico, jaula de ardilla o sincrono, con partida a plena tensión, por medio de resistor o reactor - Sin letra código 3.00 1.75 7.00 2.50 - Letra código F hasta V 3.00 1.75 7.00 2.50 - Letra código B hasta E 2.50 1.75 7.00 2.50 - Letra código A 1.50 1.75 7.00 1.00 Síncrono o jaula de ardilla con partida por medio de un autotransformador. - Sin letra código y corriente nominal igual o inferior a 20 A. 2.50 1.75 7.00 2.00 - Sin letra código y corriente nominal superior a 30 A. 2.00 1.75 7.00 2.00 - Letra código F hasta V 2.50 1.75 7.00 2.00 - Letra código B hasta E 2.00 1.75 7.00 2.00 - Letra código A 1.50 1.75 7.00 1.50 Jaula de ardilla con alta reactancia (sin letra código) - Corriente nominal inferior a 30 A 2.50 1.75 7.00 2.50 - Corriente nominal superior a 30 A 2.00 1.75 7.00 2.00 De anillos rozantes (sin letra código) 1.50 1.50 7.00 1.50 De corriente continua (sin letra código) potencia suministrada nominal igual o inferior a 35 KW (50 cv). 1.50 1.50 2.50 1.50 Potencia suministrada nominal superior a 37 KW (50 cv). 1.50 1.50 1.75 1.50 UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/11 Instalaciones Eléctricas II Cuando el valor de la corriente nominal o de ajuste, determinado a través de la Tabla 28.7, no fuese suficiente para permitir el arranque del motor, se puede aumentar hasta n valor adecuado siempre que no exceda la corriente nominal del motor, los siguientes valores: - 400% para los dispositivos fusibles no retardados, hasta un limite de 600 A. - 225% para los dispositivos fusible retardados. - 1300% para disyuntores de apertura instantánea. - 400% en el caso de corrientes nominales iguales o inferiores a 100 A. - 300% en el caso de corrientes nominales superiores a 100 A., para disyuntores de tiempo inverso. Cuando haya varios motores y cargas alimentadas por un único circuito terminal, la protección contra los cortocircuitos debe ser efectuada por uno de los siguientes medios: a) Utilizando un dispositivo de protección contra cortocircuitos del circuito terminal, capaz de proteger adecuadamente el motor de menor corriente nominal y que no actué indebidamente en cualquier condición anormal de carga del circuito. b) Utilizando una protección individual adecuada en las derivaciones de cada motor. 28.6 PROTECCION DE RESPALDO Un circuito de distribución que alimente circuitos terminales con motores debe ser protegido por un dispositivo de protección contra cortocircuitos, con una corriente nominal o de ajuste igual o inferior a la suma de: - La mayor corriente nominal o de ajuste, de los dispositivos de protección de los circuitos terminales de los motores, mas - La corriente nominal de los demás motores, mas - La corriente nominal de las demás cargas. Así un circuito que alimente a circuitos terminales de motores, nos da una corriente nominal o de ajuste del dispositivo de protección igual a: ∑ · + > n 2 i Mi 1 CC R I I I 28.7 SECCIONAMIENTO Los dispositivos de seccionamiento deben seccionar tanto los motores cuanto los dispositivos de control, y su posición (abierto o cerrado) debe ser claramente indicada. En el caso general la corriente nominal del dispositivo debe ser igual o mayor a 115% de la corriente nominal del motor. M s I · 15 . 1 I ≥ La NEC admite que para motores estacionarios de 1/8 Hp, o menos que el dispositivo de protección del circuito terminal funcione como dispositivo de seccionamiento. Para motores de 2 Hp, o menos de tensión nominal 300 V o menos, puede usarse un interruptor de uso general con corriente nominal igual o superior al doble de la corriente nominal del motor. Cuando el dispositivo de seccionamiento no esta visible, debe tomarse en cuanta las siguientes prescripciones: a) El dispositivo de seccionamiento debe poderse trabar en la posición abierta. b) Un dispositivo adicional de seccionamiento manual debe colocarse a la vista del motor. UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28/12 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo: Un motor trifásico, jaula de ardilla, 30 cv, 380 V, 1800 r.p.m., 50 Hz, funcionamiento continuo, partida a plena tensión. a) De la Tabla 28.5 obtenemos: I M = 44 [A] Ia/I M = 7.0 Factor de servicio 1.1 b) Letra código equivalente: [ ] [ ] N 3 N a V 3 10 cv / kVA cv P I × × × · (A) despejando y remplazando tenemos: [ ] 76 . 6 10 30 70 44 380 3 cv / kVA 3 · × × × × · de la Tabla 28.2 obtenemos que la letra código es H. c) Capacidad de conducción de los conductores del circuito terminal. I CT ≥ 1.25 × 44 I CT ≥ 55 [A] d) Protección del motor contra sobre cargas (K 1 = 1.15) I SC ≤ 1.15 × 44 I SC ≤ 50.6 [A] e) Protección del circuito terminal contra cortocircuitos admitido la utilización de dispositivo fusible retardado, de la tabla 28.7, obtenemos: K 2 = 1.75 I CC ≤ 1.75 × 44 I CC ≤ 77 [A] f) Dispositivos de seccionamiento I S ≥ 1.15 × 44 I S ≥ 50.6 [A] COMANDO Y PROTECCION DE POTENCIA UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 29 COMANDO Y PROTECCION DE POTENCIA 29.1 GENERALIDADES En general, cuando las cargas son motores que accionan máquinas u otros tipos de receptores que requieren un funcionamiento automático o semiautomático, o cuando la orden de funcionamiento se les debe impartir desde un lugar distinto al de su instalación, nos apartamos del ámbito estricto de la Distribución de Baja Tensión. Una salida motor o arrancador es la que asume la mayor cantidad de funciones. 29.2 FUNCIONES DE UNA SALIDA MOTOR La norma IEC 947 define cuatro funciones: 29.2.1 Seccionamiento Es una función de seguridad, que contempla los elementos para aislar eléctricamente los circuitos de potencia y comando con respecto a la alimentación general. 29.2.2 Protección contra cortocircuitos Un cortocircuito se manifiesta por un aumento excesivo de corriente, que alcanza en pocos milisegundos un valor igual a centenas de veces la corriente de empleo. Supongamos un conductor de una resistencia de 1 MΩ atravesado por una corriente eficaz de 50 kA durante 10 ms. La energía disipada de 2500 Joules corresponde a una potencia de 250kW. Los efectos térmicos sobre los constituyentes de la salida provocan las siguientes consecuencias: - Fusión de contactos del contactor, de los arrollamientos del relé térmico, de las conexiones y de los cables. - Calcinación de materiales aislantes. Los dispositivos de protección deben detectar el defecto e interrumpir el circuito muy rápidamente. Sí es posible, antes de que la corriente llegue a su valor máximo, como es el caso de los interruptores automáticos limitadores y los Guardamotores magnéticos. 29.2.3 Protección contra sobrecargas La sobrecarga es el defecto más frecuente sobre las máquinas. Se manifiesta por un aumento de la corriente absorbida por el motor y por sus efectos térmicos. Por ejemplo, la vida de un motor es reducida en un 50 % si su temperatura de funcionamiento (definida por su clase de aislación) se sobrepasa en 10º C de manera permanente. Según el nivel de protección deseado y la categoría de empleo del receptor, la protección contra sobrecargas se puede realizar por: - Relés térmicos con bimetálico, que son los aparatos más utilizados. Deben poseer funciones tales como: • Insensibilidad a las variaciones de temperatura ambiente (compensados). • Sensibilidad a la pérdida de una fase (evitan la marcha en monofásico del motor). • Protección por rotor bloqueado o arranque prolongado, definido por la clase de la protección térmica (clase 10, 20 ó 30). UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/2 Instalaciones Eléctricas II - Relés a sondas por termistancia (PTC), que controlan en forma directa la temperatura del bobinado estatórico. - Relés electrónicos multifunción, que proveen por lo general la protección considerando las curvas de calentamiento del hierro y del cobre, además de disponer de entradas para sondas por termistancias y funciones adicionales. La clase de un relé térmico esté dada por el tiempo máximo en segundos que puede durar el arranque de un motor sin que el relé dé la orden de apertura. Generalmente se defines relés clase 10, 20 ó 30. 29.2.4 Conmutación La conmutación consiste en establecer, cortar, y en el caso de variación de velocidad, regular la corriente absorbida por un motor. Según las necesidades, esta función está asegurada por productos: - Electromecánicos: contactores, arrancadores combinados. - Electrónicos: arrancadores progresivos, variadores de velocidad. El contactor electromagnético es un aparato mecánico de conexión comandado por un electroimán. Cuando la bobina del electroimán está alimentada el contactor se cierra, estableciendo por intermedio de los polos el circuito entre la red de alimentación y el receptor. Los contactores son aparatos robustos que pueden ser sometidos a exigentes cadencias de maniobras con distintos tipos de cargas. La norma IEC 947-4 define distintos tipos de categorías de empleo que fijan los valores de la corriente a establecer o cortar mediante contactores. Citaremos solamente las categorías para circuitos de potencia con cargas en CA, sabiendo que existen categorías similares para CC y circuitos de control en CA y CC. a) Categoría AC1 Se aplica a todos los aparatos de utilización en corriente alterna (receptores), cuyo factor de potencia es al menos igual a 0,95 (cos ϕ ≥ 0,95). Ejemplos: calefacción, distribución, iluminación. b) Categoría AC2 Se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso de los motores de anillos. Al cierre, el contactor establece la intensidad de arranque del orden de 2,5 veces la intensidad nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque con una tensión menor o igual a la tensión de la red. Ejemplos: Puentes grúa, grúas pórtico con motores de rotor bobinado. c) Categoría AC3 Se refiere a los motores de jaula, y el corte se realiza a motor lanzado. Al cierre, el contactor establece la intensidad de arranque con 5 a 7 veces la intensidad nominal del motor. A la apertura, corta la intensidad nominal absorbida por el motor. En este momento la tensión en los bornes de sus polos es del orden del 20 % de la tensión de la red, por lo que el corte es fácil. Ejemplos: Todos los motores de jaula, ascensores, escaleras mecánicas, compresores, etc. d) Categoría AC4 Esta categoría se refiere a las aplicaciones con frenado a contracorriente y marcha por impulso utilizando motores de jaula o de anillos. UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/3 Instalaciones Eléctricas II El contactor se cierra con un pico de corriente que puede alcanzar 5, incluso 7 veces, la intensidad nominal del motor. La tensión puede ser igual a la de la red. El corte es severo. Ejemplos: trefiladoras, metalurgia, elevación, ascensores, etc. 29.3 ELECCION DE CONTACTORES Cada carga tiene sus propias características, y en la elección del aparato de conmutación (contactor) deberán ser consideradas. Es importante no confundir la corriente de empleo (Ie) con la corriente térmica (Ifh). - Ie: Es la corriente que un contactor puede operar y está definida para la tensión nominal, la categoría de empleo (AC1, AC3, ...) y la temperatura ambiente. - Ith: Es la corriente que el contactor puede soportar en condición cerrado por un mínimo de 8 horas, sin que su temperatura exceda los límites dados por las normas. La vida eléctrica, expresada en ciclos de maniobra, es una condición adicional para la elección de un contactor y permite prever su mantenimiento. En los catálogos de contactores se incluyen curvas de vida eléctrica en función de la categoría de utilización. 29.3.1 Circuito de iluminación con lámparas incandescentes Esta utilización es de pocos ciclos de maniobra. Sólo la corriente térmica debe ser considerada porque el cosϕ es cercano a 1 (categoría de empleo AC1). En el momento de conexión se produce un pico de corriente que puede variar entre 15 a 20 In, en función de la repartición de las lámparas sobre la línea. Ejemplo: 29.1 U = 3 x 400 V 50 Hz Lámparas uniformemente repartidas entre fase y neutro (230 V). Potencia total de las lámparas: 22 kW. Corriente de cierre Ip = 18 In Corriente de línea: U · 3 p I · = 230 x 3 22000 = 32 A. Ip: 32 x 18 (prom. In) = 576 A (valor de cresta) En función de este resultado, un contactor para 32 A en ACl sería suficiente. Como el poder de cierre asignado del contactor está dado en valor eficaz, es necesario elegir uno cuyo valor sea: 2 576 = 408 A 29.3.2 Circuito de iluminación con lámparas de descarga Ellas funcionan con un balasto, un arrancador (en algunos casos) y un condensador de compensación. El valor del condensador no pasa generalmente de 120 µF, pero es necesario considerarlo en la elección del contactor. Para elegir el contactor es necesario también definir la corriente absorbida (conjunto lámpara + balasto compensado). ϕ + · ·cos U ) p P ·( n Iab UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/4 Instalaciones Eléctricas II Donde: n = Número de lámparas P = Potencia de una lámpara p = Potencia del balasto = 0.03 P cosϕ = 0.9 El contactor es elegido de tal manera que su corriente asignada de empleo en AC1, a 55º C, sea mayor o igual a: 6 . 0 Iab Ejemplo: 29.2 U = 3 x 400 V 50 Hz Lámparas de descarga conectadas entre fase y neutro, potencia unitaria 1 kW en total. Condensador de compensación: 100 µF Potencia por fase: 21/3 = 7 kW Números de lámparas por fase: ϕ + · ·cos U ) P · 03 . 0 P ·( n Iab = 9 . 0 x 230 ) 30 1000 ·( 7 + = 35 A El contactor a elegir deberá tener una corriente asignada de empleo en AC1, a 55º C, igual o superior a 35/0,6 = 58 A. Este contactor admite una compensación de 120 µF por lámpara. 29.3.3 Primario de un transformador Independientemente de la carga conectada al secundario, el pico de corriente magnetizante (valor de cresta) durante la puesta en tensión del primario del transformador puede ser, durante el primer semiciclo, de 25 a 30 veces el valor de la corriente nominal. Es necesario tener en cuenta este fenómeno para elegir los aparatos de protección y comando. Ejemplo: 29.3 U = 400 V 3~ Potencia del transformador: 22 kVA Corriente nominal primaria: · · U · 3 S I 1 400 x 3 22000 = 32 (A) Valor de la corriente de cresta del primer semiciclo: I 1 x I pico = 32 x 30 = 960 (A) El poder de cierre asignado del contactor, multiplicado por 2 debe ser igual o mayor a 960 (A) 29.3.4 Motor asincrónico de jaula (Parada a rueda libre) Esta es la aplicación más frecuente para los contactores y corresponde a la categoría de empleo AC3. Esta utilización puede requerir del contactor un número importante de ciclos de maniobras. El pico de corriente en el arranque es siempre inferior al poder de corte asignado del contactor. UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/5 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo: 29.4 U = 400 V - 3~ P = 22 kW I empleo = 42 A I cortada = 42 A 29.4 ASOCIACION DE APARATOS Las cuatro funciones de base que debe cumplir una salida motor (seccionamiento, protección contra cortocircuito, protección contra sobrecarga y conmutación), deben ser aseguradas de tal manera que en el o los aparatos a asociar se tengan en cuenta la potencia del receptor a comandar, la coordinación de protecciones (en caso de cortocircuito) y la categoría de empleo. 29.5 COORDINACION DE PROTECCION El concepto de coordinación de protecciones es aplicado para la protección de todos los elementos situados en una salida motor: aparatos de maniobra y protección, cables de salida y receptores. La coordinación de las protecciones es el arte de asociar un dispositivo de protección contra cortocircuitos, con un contactor y un dispositivo de protección contra sobrecarga. Tiene por objetivo interrumpir a tiempo y sin peligro para las personas e instalaciones una corriente de sobrecarga (1 a 10 veces la In del motor) o una corriente de cortocircuito. Tres tipos de coordinación son definidos por la norma IEC 947, dependiendo del grado de deterioro para los aparatos después de un cortocircuito. Las diferentes coordinaciones se establecen para una tensión nominal dada y una corriente de cortocircuito Iq, elegida por cada fabricante. a) Coordinación tipo 1: En condición de cortocircuito, el material no debe causar daños a personas e instalaciones. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador Son aceptados daños en el contactor y el relé de sobrecarga; el arrancador puede quedar inoperativo. El relé de cortocircuito del interruptor deberá ser reseteado o, en caso de protección por fusibles, todos ellos deberán ser reemplazados. b) Coordinación tipo 2: En condición de cortocircuito, el material no deberá ocasionar daños a las personas e instalaciones. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador. El relé de sobrecarga no deberá sufrir ningún daño. Los contactos del contactor podrán sufrir alguna pequeña soldadura fácilmente separable, en cuyo caso no se reemplazan componentes, salvo fusibles. El reseteado del interruptor o cambio de fusibles es similar al caso anterior c) Coordinación total: En condición de cortocircuito, el material no debe causar daños a las personas e instalaciones. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador. Según la norma IEC 947-6-2, en caso de cortocircuito ningún daño ni riesgo de soldadura es aceptado sobre todos los aparatos que componen la salida. Esta norma valida el concepto de “continuidad de servicio”, minimizando los tiempos de mantenimiento. UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia 29/6 Instalaciones Eléctricas II Grafico 29.1 Asociación de productos La asociación de varios productos para realizar una coordinación tipo 1, 2 o total debe ser informada por cada fabricante, puesto que las características eléctricas propias de cada producto deben ser validadas en la asociación mediante ensayos. El contactor - interruptor Integral reúne todas las funciones en un solo aparato y provee coordinación total, cumpliendo con la certificación IEC 947-6-2. Es utilizado en industrias de proceso en donde la continuidad de servicio es un imperativo. 29.6 INSTALACION Y MANTENIMIENTO DE APARATOS DE MANIOBRA 29.6.1 Instalación - Instalar los aparatos en tableros con el grado de protección adecuado y condiciones de humedad y temperatura admisibles. - La elección del calibre de los aparatos, sus protecciones, y la asociación de productos, deben estar basadas en las consideraciones enunciadas en éste capítulo y en las recomendaciones de los catálogos. - Para las conexiones de potencia y comando usar terminales de cableado. - Realizar el ajuste final de las protecciones en condiciones de explotación. No confiar solamente en la chapa característica de los motores o la corriente nominal indicada en el esquema eléctrico. - Ajustar todos los bornes de conexión con el torque indicado. 29.6.2 Mantenimiento - Ante un cortocircuito o sobrecarga verificar el origen de la falla y solucionar el problema. - En una salida motor, ante un cortocircuito, verificar el tipo de coordinación. Puede ser necesario el cambio de uno o más aparatos. - Resetear y habilitar un circuito cuando estén restablecidas todas las condiciones de la carga y de los aparatos que componen la salida, o volver a ajustar las protecciones de sobrecarga. - En todos los aparatos de corte (interruptores, guardamotores, contactores) • No limar ni engrasar los contactos • No reemplazar los contactos • No limpiar las cámaras de corte Todos los aparatos modernos son libres de mantenimiento hasta el fin de su vida útil. - Repasar el ajuste de todos los bornes de conexión antes de la puesta en servicio, al mes y anualmente. - No tocar los núcleos magnéticos de los contactores con la mano. - En caso de duda, antes de actuar consulte el catálogo o instrucciones de montaje y mantenimiento de los productos, o consulte al fabricante. M Contactor Guarda motor magnetotérmico M Contactor Guarda motor magnético Relé térmico Asociación de 2 productos Asociación de 3 productos ARCV COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 30 COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA 30.1 GENERALIDADES Determinados equipos, necesitan para su operación, de una cierta cantidad de potencia reactiva (ver Tabla 30.1). A medida que aumenta la carga en la red aumenta la exigencia de utilizar ésta eficazmente. La corriente reactiva exige su parte del espacio en la transmisión de energía y resulta por ello naturalmente importante hacer el camino entre la producción y consumo de potencia reactiva lo más corto posible, para incrementar las posibilidades de transmisión de potencia activa y reducir las pérdidas de energía en la red. Los condensadores de potencia son, desde hace ya tiempo, el medio más simple para producir potencia reactiva, y la única forma de producir potencia cerca o en conexión directa a los consumidores. Tabla 30.1 Consumo de potencia reactiva Consumidor de energía Consumidor de potencia reactiva Transformador Aprox. 0.05 kVAr/kVA Motor asíncrono 0.5-0.9 kVAr/kW Tubo fluorescente Aprox. 2 kVAr/kW Líneas de transmisión 20-50 kVAr/km 30.2 CONSUMO Y PRODUCCION DE POTENCIA REACTIVA La mayoría de los aparatos conectados a una red consumen, además de potencia activa, potencia reactiva, entonces para su funcionamiento las máquinas eléctricas (motores, transformadores, etc.) alimentadas en corriente alterna necesitan de éstos dos tipos de energía: - Energía activa: Es la que se transforma íntegramente en trabajo o en calor (pérdidas). Se mide en kWh, - Energía Reactiva: Se pone de manifiesto cuando existe un transporte de energía activa entre la fuente y la carga. Generalmente está asociada a los campos magnéticos internos de los motores y transformadores. Se mide en kVArh. Como esta energía provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras, sin producir un trabajo útil, es necesario neutralizarla o compensarla. Esquema 30.1 Donde: S = Potencia aparente P = Potencia activa Q = Potencia reactiva Los capacitores generan energía reactiva de sentido inverso a la consumida en la instalación. La aplicación de éstos neutraliza el efecto de las pérdidas por campos magnéticos. P (kW) S (kVA) Q (kVAr) UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/2 Instalaciones Eléctricas II Los campos en los motores y transformadores son mantenidos por la corriente reactiva. La reactancia en serie en las transformaciones de energía implica consumo de potencia reactiva. Las reactancias, tubos fluorescentes y, en general, todos los circuitos inductivos, necesitan una cierta potencia reactiva para funcionar. La Tabla 30.1 muestra la magnitud del consumo de potencia reactiva de varios consumidores diferentes. La producción de potencia reactiva puede hacerse con compensadores de rotativos o con condensadores. 30.2.1 Compensadores rotativos a) Los motores síncronos.- Producen potencia reactiva en las centrales eléctricas a un precio relativamente bajo, pero a costa de la posibilidad de que las maquinas produzcan potencia activa. Teniendo en cuenta los problemas de transformación, se prefiere producir potencia reactiva en generadores colocados en lugares más centrales de la red. b) Los compensadores síncronos.- Están colocados en ciertos puntos de presión de la red. Estas maquinas tienen regulación contínua, dentro de unos límites muy amplios, y pueden tanto producir como consumir potencia reactiva. Teniendo en cuenta los costos de adquisición y las pérdidas, los compensadores síncronos solo están justificados cuando se necesita su efecto de regulación y estabilización de tensión. Los motores síncronos.- Pueden ser sobre magnetizados de forma que produzcan potencia reactiva. Como especialmente las maquinas más pequeñas son mucho más caras que los motores asíncronos normales, se utilizan relativamente pocas veces. 30.2.2 Condensadores Un condensador es, a diferencia de las maquinas rotativas, un aparato estático para producir potencia reactiva. Las baterías de condensadores de alta tensión están formadas por unidades monofásicas con una potencia de unos 300 kVAr y una tensión de hasta unos 13 kV. Por medio de conexión en serie y paralelo de unidades se puede construir baterías para todas las tensiones y potencias. Las baterías de condensadores de baja tensión, es decir, con tensión de sistema inferior a 600 V., suelen construirse con unidades trifásicas con una potencia desde 2 o 3 kVAr hasta 120 kVAr. Un equipo de condensadores de baja tensión puede consistir desde una sola unidad de unos pocos kVAr hasta varias unidades conectadas en paralelo con una potencia total de más de 1000 kVAr. Los condensadores constituyen, sin comparación, el medio más simple para reducir el costo más bajo la carga de los transformadores, red de distribución y distribución a la industria. El desarrollo técnico del material ha hecho que las nuevas inversiones en plantas de compensación hoy día solo se realizan prácticamente en condensadores. Los nuevos materiales dieléctricos han incrementado grandemente la potencia por unidad de condensadores y reducido las pérdidas, lo cual ha reducido los costos de compensación con baterías de condensadores, en comparación con compensadores estáticos. Hoy día, los compensadores síncronos se suelen sustituir por reactancias y baterías de condensadores, donde la regulación entre el consumo y la producción de potencia reactiva se hace de forma continua con la ayuda de tiristores (SVC = compensadores estáticos regulados). Los SVC se utilizan tanto en la red de energía como para cargas especiales, por ejemplo hornos de arco. 30.3 COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA En principio, un condensador funciona como un generador que solo produce potencia reactiva. Cuando se coloca junto a un aparato que consume potencia reactiva, se reduce la carga de los UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/3 Instalaciones Eléctricas II generadores, líneas y transformadores, y se incrementa la capacidad de la red para transmitir potencia activa. - El Gráfico 30.1-a) muestra las relaciones entre potencia aparente (S), potencia activa (P) y potencia reactiva (Q) para un cierto ángulo de fase, o cierto factor de potencia (cosϕ) de la carga. Entonces la carga no esta compensada y, si suponemos que la línea o el transformador esta a plena carga, el arco de circulo indica la potencia aparente máxima que puede utilizarse. S P cos · ϕ S Q sen · ϕ P Q tan · ϕ - El Gráfico 30.1-b) muestra cómo la toma de potencia reactiva (Q) de la red disminuye con la potencia del condensador (Q c ) a (Q l ) con compensación. La carga total en la red disminuye al mismo tiempo de (S) a (S l ) para la misma toma de potencia activa. La potencia de condensadores necesaria (Q c ) para compensar hasta el factor de potencia deseado (cosϕ 2 ) se calcula según la fórmula del Gráfico 30.1-b) o del nomograma del Gráfico 30.9. Con el condensador conectado se pueden conectar más maquinas, es decir, se puede incrementar la carga activa. 1 cos 1 tan ) tan (tan P Q 2 2 1 1 − ϕ · ϕ ϕ − ϕ · - El Gráfico 30.1-c) muestra cómo la potencia activa aumenta de (P) a (P`) y la línea o el transformador está completamente aprovechado cuando (S 2 ) es igual a (S). - El Esquema 30.2-a), b), c) muestra la relación entre corriente, tensión, capacitancía y potencia reactiva en un condensador para diversas conexiones. Gráfico 30.1 Compensación del factor de potencia P Q S P Q S ϕ1 ϕ2 Q1 Qc S1 Q2 ϕ2 ϕ1 P S2 Q S P` Qc S` Q` (a) (b) (c) (a) Carga no compensada (b) Carga compensada (c) Carga compensada cuando se ha incrementado la carga activa UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/4 Instalaciones Eléctricas II Esquema 30.2 Tipos de conexionado de condensadores Ic Ic C Ic C U U U (a) (b) C (c) a) Conexión monofásica Q C = ω·C·U 2 ·10 3 Donde: f = Frecuencia en Hz Q C = I C ·U C = Capacitancía por fase en µF ω = 2πf Q C = Potencia total en kVAr I C = Corriente en A b) Conexión trifásica (Y) Q C = ω·C·U 2 ·10 3 Q C = √3 ·I C ·U c) Conexión trifásica (D) Q C = 3·ω·C·U 2 ·10 3 Q C = √3 ·I C ·U 30.4 VENTAJAS DE LA COMPENSACION Al instalar condensadores, se reduce el consumo total de energía (activa + reactiva), de lo cual se obtiene varias ventajas como ser: 30.4.1 Reducción de los recargos Las compañías eléctricas aplican recargos o penalizaciones al consumo de energía reactiva con objeto de incentivar su corrección. 30.4.2 Reducción de las caídas de tensión La instalación de condensadores permite reducir la energía reactiva transportada disminuyendo las caídas de tensión en la línea. 30.4.3 Reducción de la sección de los conductores Al igual que en el caso anterior, la instalación de condensadores permite la reducción de la energía reactiva transportada, y en consecuencia es posible, a nivel de proyecto, disminuir la sección de los conductores a instalar. Tabla 30.2 Cosϕ Factor de reducción 1 40 % 0.8 50 % 0.6 67 % En la Tabla 30.2 se muestra la reducción de la sección resultante de una mejora del cosϕ transportando la misma potencia activa. 0.4 100 % UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/5 Instalaciones Eléctricas II 30.4.4 Disminución de las pérdidas Al igual que en el caso anterior, la instalación de condensadores permite reducir las pérdidas por efecto Joule que se producen en los conductores y transformadores. Final 2 Inicial 2 Inicial Final cos cos Pcu Pcu ϕ ϕ · Ejemplo: La reducción de pérdidas en un transformador de 630 kVA, Pcu = 6500 W. al pasar de cosϕ Inicial = 0,7 a un cosϕ Final = 0,98 será: 6500 x [1-(0,7/0,98) 2 ] = 3184 W 30.4.5 Aumento de la potencia disponible en la instalación La instalación de condensadores permite aumentar la potencia disponible en una instalación sin necesidad de ampliar los equipos como cables, aparatos y transformadores. Esto es consecuencia de la reducción de la intensidad de corriente que se produce al mejorar el factor de potencia. 30.5 MEDICION DE LA POTENCIA REACTIVA Y DEL FACTOR DE POTENCIA Cuando no se tiene instrumentos de medición fijos para medir la toma de potencia reactiva de una planta, la forma más sencilla de realizar esta medición es con un vatímetro o medidor del factor de potencia del tipo de tenaza. Si el sistema es simétrico, se puede utilizar un vatímetro monofásico que se conecta como indica el Esquema 30.3, es decir, se mide la corriente en una fase y la tensión entre las otras dos fases. Si no se tiene un medidor de factor de potencia, se puede calcular el factor de potencia si se mide antes la potencia activa y la reactiva: 2 P Q 1 1 cos , _ ¸ ¸ + · ϕ En el caso de carga asimétrica, se puede utilizar el método de los vatímetros para determinar el factor de potencia, que se calcula con la ayuda de la fórmula siguiente, donde (P 1 ) y (P 2 ) son la potencia para cada vatímetro respectivo: 2 1 2 1 P P P P 3 tan − − · ϕ ϕ + · ϕ 2 t tan 1 1 cos Esquema 30.3 Conexión para medición monofásica de potencia reactiva R S T W UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/6 Instalaciones Eléctricas II 30.6 DETERMINACION DE LA POTENCIA DE UN CONDENSADOR El procedimiento para determinar el tamaño del condensador depende de cuál, o cuáles, de los motivos siguientes son decisivos. Aunque sea uno de los motivos el que decida la potencia del condensador, está a menudo justificado, en el cálculo de inversión, tener en cuenta otros factores, es decir tanto el valor de la reducción de tarifas por la forma de potencia reactiva de la red como las pérdidas más reducidas o las inversiones a mas largo plazo en, por ejemplo, transformadores y cables. 1.- El distribuidor de energía cobra por exceso de consumo de potencia reactiva. La tarifa está basada en el costo alternativo del distribuidor de energía para producir y transformar la potencia él mismo. La idea es que el abonado mismo pueda decidir, desde el punto de vista económico, si debe producir el mismo la potencia reactiva o si ha de comprarla del distribuidor. El cobro se realiza normalmente por potencia reactiva bajo un cierto factor de potencia o sobre un máximo anual de toma de potencia. Primero hay que calcular la potencia del condensador necesario para mejorar el factor de potencia del valor original al valor limite que el suministrador de energía ha fijado. Entonces se compara el costo de instalación con el costo de compra de potencia reactiva del distribuidor de energía 2.- La reducción de perdidas de energía hace la compensación económicamente rentable. El ahorro debido a reducción de pérdidas de energía en la transmisión de energía puede pagar una gran parte de la inversión en una batería de condensadores. El valor de la reducción de perdidas debe incluirse entonces al realizar el cálculo de la inversión. Al sustituir condensadores viejos por nuevos, se deberá también tener en cuenta las pérdidas mucho menores de los condensadores modernos. Las pérdidas en los condensadores viejos, impregnados con PCB, son alrededor de 2 W/kVAr, mientras que en los nuevos condensadores (sin PCB) son inferiores a 0.2 W/kVAr para condensadores de alta tensión, e inferior a 0.5 W/kVAr para los de baja tensión. Así la reducción de pérdidas de energía puede cubrir una gran parte de los costos de la substitución. 3.- Se pueden conectar más consumos a una subestación, cables o transformador ya saturados. El costo de inversión para una batería de condensadores se compara con el costo alternativo de ampliar la planta actual. El coste de una inversión en condensadores depende de la magnitud del valor del factor de potencia. Si este es bajo, una batería de condensadores dará la posibilidad de un gran incremento de la carga activa, mientras que la compensación para un factor de potencia ya alto, solo permitirá un pequeño incremento de la carga. 4.- La compensación del factor de potencia permite elegir una transmisión más económica al proyectar nuevas plantas. En principio, el procedimiento es el mismo que en el párrafo 3 de arriba. Es decir, la inversión de una batería de condensadores se compara con la inversión en una planta mayor. 5.- Hacen falta condensadores para conseguir regulación de tensión. Para la regulación de tensión se suelen utilizar condensadores de alta tensión. Hoy día, se suelen utilizar baterías reguladas por tiristores, pero también los condensadores de baja tensión con regulación automática consiguen, naturalmente, una mejora de la regulación de tensión. Ver ejemplos para calcular el incremento de tensión al conectar condensadores. 6.- El arranque de grandes máquinas se facilita con compensación directa. Aquí se suele tener que compensar a valores cerca de cosϕ = 1 o aún sobrecompensar para que el incremento de tensión sea lo suficientemente grande. UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/7 Instalaciones Eléctricas II 30.7 INSTALACION DE LAS BATERIAS DE CONDENSADORES Una vez determinada la potencia reactiva necesaria, la próxima cuestión es donde instalarla. La colocación depende, naturalmente del aparato a compensar y del motivo para la compensación. Es decir dar normas concretas, pero se deben seguir los siguientes puntos para su distribución e instalación en planta. a) Tratar siempre de colocar los condensadores lo mas cerca posible del aparato a compensar. Así se consigue el mayor beneficio, debido a la reducción de perdidas de energía, y el mayor aumento de tensión. b) Instalar en primer lugar baterías de condensadores que permitan aplazar ampliaciones de la red proyectados para realización inmediata o a corto plazo. c) Tratar de cubrir la mínima carga reactiva con condensadores de conexión permanente para reducir así el costo de instalación. La carga mínima es normalmente el 20 a 30% de la carga máxima. El resto se cubre con condensadores automáticos. d) Distribuir la potencia del condensador entre varias baterías o etapas si las conexiones y desconexiones implican demasiadas variaciones de tensión. Normalmente se puede aceptar una variación de tensión de, aproximadamente, 2% para una conexión a la hora, 3 % para conexión diaria y 5% para conexión estacional. La ventaja de la distribución de la potencia entre varias baterías de condensadores debe de sopesarse con que el precio por kVAr es inversamente proporcional al tamaño de la batería. Además, las baterías de baja tensión suelen dar un costo mayor por kVAr que las baterías de alta tensión. El Gráfico 30.2 da una indicación de los costos relativos para distintos tipos de batería, Las curvas están basadas en el costo total de instalación, es decir, del condensador incluyendo cables, aparellaje de conexión, equipos de protección (excepto para baterías de baja tensión, alternativa 1), montaje, etc. Gráfico 30.2 Costo relativo por kVAr de batería de condensadores 100 Mvar 100 1 0.1 0.01 5 10 15 20 25 30 22 kV 44 kV 130 kV 11 kV III II I Alta tensión: Baterias conectadas con interruptores Baja tensión: I Conexión permanente, sin fusibles externas para baterias II Conexión manual, con fusibles externos para baterias III Conexión automática en varias etapas, con fusibles externos para baterias En principio las posibilidades de instalación pueden dividirse en cuatro alternativas diferentes, según el Esquema 30.4. UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/8 Instalaciones Eléctricas II Esquema 30.4 Diagrama de diferentes alternativas de compensación (a) Compensación central en el lado de alta tensión (b) Compensación central en el lado de baja tensión (c) Compensación en grupo (d) Compensación directa 30.7.1 Compensación central Si el objeto es sólo, o principalmente, reducir la toma de potencia reactiva de la red, debido a la tarifa de potencia reactiva, es preferible la compensación central. Las condiciones de carga reactiva dentro de la planta no son afectadas, a menos que la compensación tenga lugar en la parte de baja tensión, donde naturalmente se reduce la carga del transformador. Entonces, los costos de inversión en la parte de alta y la de baja tensión, además de la necesidad eventual de reducir la carga del transformador, son decisivos para elegir donde realizar la compensación. Si varia mucho la carga reactiva, es más conveniente tener baterías de baja o alta tensión divididas en varias etapas, según los casos. 30.7.2 Compensación en grupo La compensación en grupo es preferible a la compensación central si se puede utilizar unidades lo suficientemente grandes. Además de lo que aporta la compensación central, se consigue una reducción de pérdidas y reducción de carga en los cables alimentadores. A menudo, la reducción de perdidas hace que resulte más rentable la compensación en grupo que la compensación central. 30.7.3 Compensación directa La gran ventaja de la compensación directa es que los contactores e interruptores existentes, y los dispositivos de protección del consumidor de energía, se utilizan también para la conexión y protección de los condensadores. O sea que el costo de adquisición está limitado solo a los condensadores. Otra ventaja es que el condensador es conectado y desconectado automáticamente según la carga. Esto significa, sin embargo, que la compensación directa sólo está motivada para aparatos y maquinas con mucho tiempo de utilización. Grandes máquinas con mucho tiempo de utilización son siempre objetos adecuados para la compensación directa. Las máquinas más pequeñas exigen menos condensadores y el precio por kVAr aumenta al disminuir el tamaño del condensador. Los costos de inversión para la compensación directa deben entonces compararse con los de la compensación central o en grupo. Naturalmente, se deben tomar también en cuenta la reducción de pérdidas con la compensación directa. M (a) M M (b) (d) (c) UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/9 Instalaciones Eléctricas II 30.8 BATERIAS DE CONDENSADORES CON REGULACION AUTOMATICA La mayoría de las plantas industriales trabajan en uno o dos turnos, con los domingos y días festivos libres. Esto significa que las plantas con compensación central o en grupo a menudo son sobrecompensadas cuando la carga es baja, si la compensación carece de regulación automática. Si la potencia del condensador conectada no varía cuando baja la carga, la carga total (aparente) se hace capacitiva a muy baja carga activa, es decir, se alimentará potencia reactiva a la red. Ver la parte superior del Grafico 30.3, (S) se reduce a (S’). A veces, el distribuidor de energía no permite que se alimente potencia reactiva durante períodos de baja carga. El incremento de tensión que dan los condensadores suelen constituir una ventaja cuando hay carga alta. Cuando baja la carga, baja la caída de tensión en la red y sube la tensión. Ver la parte inferior del Gráfico 30.3 (U) aumenta hasta (U’). O sea, que los condensadores siguen dando el mismo aumento de tensión que antes (ÄU), y ahora puede ser una desventaja el que la tensi ón alcance su nivel más alto del permitido. Por eso, para evitar los inconvenientes de sobre compensación y tensión demasiado alta, se suele dotar a las instalaciones con compensación central o en grupo de control automático adecuado que conecta o desconecta los condensadores según la carga. Ese control automático puede ser realizado en una o varias etapas. Sin embargo, la mayoría de las instalaciones no exigen ninguna división en varias etapas, si no se lleva la compensación más allá de cosϕ = 0.85 y las variaciones de la carga durante el turno de trabajo no son especialmente altas. Sin embargo, al compensar a valores por encima de cosϕ =0.9, o si tienen lugar grandes variaciones de carga, puede ser conveniente utilizar el control automático en varias etapas. La conexión y desconexión las controla un regulador de potencia reactiva que mantiene el factor de potencia al valor ajustado. Las baterías automáticas de baja tensión pueden ser instaladas en un armario o entregadas como unidades completas con condensadores, regulados, fusibles y contactores en un armario. Gráfico 30.3 Influencia de los condensadores a baja y alta carga, respectivamente ϕ Qc S S2 Q S1 Qc S` P ϕ U P U` U Uo ∆U Capacitiva El uso del control automático está ilustrado simplemente en el diagrama del Gráfico 30.4, que muestra la conexión y desconexión automática de una batería de condensadores con cuatro etapas. Se ha asumido aquí que el factor de potencia de la carga es cosϕ =0.6 y además, el gráfico de la línea para cosϕ =0.85 y el factor de potencia a plena carga cosϕ =0.95. UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/10 Instalaciones Eléctricas II Si la batería de la figura es aplicada en una sola etapa, no será conectada mientras no haya una carga equivalente a la cuarta etapa de la bacteria automáticamente controlada, ya que si no la planta será objeto de una gran sobrecompensación. Cuando hay variaciones de la carga, sólo se utilizará la batería cuando haya una carga alta, y la instalación no estará compensada durante gran parte del tiempo de utilización. Las baterías de condensadores con control automático, divididas en varias etapas, permiten así mantener un factor de potencia uniforme y alto cuando la carga varía. Gráfico 30.4 Diagrama de conexión y desconexión de batería de condensadores en 4 etapas (La línea de puntos representa la desconexión) Q P Desconexión Conexión cos ϕ = 0.6 cos ϕ = 0.85 cos ϕ = 0.95 30.9 COMPENSACION FIJA O AUTOMATICA Cuando tenemos calculada la potencia reactiva necesaria para realizar la compensación, se nos presenta la posibilidad de elegir entre una compensación fija y una compensación automática. 30.9.1 Compensación fija Es aquella en la que suministramos a la instalación, de manera constante, la misma potencia reactiva. Debe utilizarse cuando se necesite compensar una instalación donde la demanda reactiva sea constante. Es recomendable en aquellas instalaciones en las que la potencia reactiva a compensar no supere el 15 % de la potencia nominal del transformador (Sn). 30.9.2 Compensación variable Es aquella en la que suministramos la potencia reactiva según las necesidades de la instalación. Debe utilizarse cuando nos encontremos ante una instalación donde la demanda de reactiva sea variable. Es recomendable en las instalaciones donde la potencia reactiva a compensar supere el 15 % de la potencia nominal del transformador (Sn). UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/11 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo: Compensación fija Supongamos que queremos compensar un pequeño taller en el que la potencia reactiva a compensar es constante, con una pequeña oscilación. La demanda de potencia reactiva es: - Demanda mínima de 13 kVAr/h día - Demanda máxima de 17 kVAr/h día - Demanda media de 15 kVAr/h día Lo que nos interesa al realizar la compensación es tener la instalación compensada al máximo, sin incurrir en una sobrecompensación. Si compensamos con 13 kVAr tendremos asegurada una compensación mínima de 13 kVAr, pero sin llegar a la demanda media de l5 kVAr, con lo que estaremos subcompensando la instalación. Lo contrario ocurriría si compensamos con los 17 kVAr de demanda máxima; en este caso nos encontraremos con la sobrecompensación durante todo el día. Con esta medida no logramos ninguna ventaja adicional, y podríamos sobrecargar la línea de la compañía suministradora. La solución a adoptar es compensar con 15 kVAr, y de esta forma nos adaptamos a la demanda de reactiva que hay en el taller. En el Gráfico 30.5 se puede observar como al colocar un condensador fijo, siempre nos encontraremos con horas que no estarán compensadas completamente y horas en las que estarán sobrecompensadas. Gráfico 30.5 P Q t Demanda de potencia constante Ejemplo: Compensación variable Sí queremos compensar una instalación en la que la potencia reactiva a compensar tenga muchas fluctuaciones, deberemos utilizar una compensación que se adapte en cada momento a las necesidades de la instalación. Para conseguirlo se utilizan las baterías automáticas de condensadores. Están formadas básicamente por: - Condensadores - Contactores El regulador detecta las variaciones en la demanda reactiva, y en función de estas fluctuaciones actúa sobre los contactores permitiendo la entrada o salida de los condensadores necesarios. En el Gráfico 30.6 se puede observar como la batería de condensadores entrega a cada momento la potencia necesaria, evitando de este modo una sobrecompensación o una subcompensación. UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/12 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 30.6 Demanda de potencia variable t P Q 30.10 APARATOS CON COMPENSACION DIRECTA 30.10.1 Motores asíncronos Con las baterías standard de los condensadores de baja tensión en el mercado, se puede compensar directamente motores de hasta unos 8 kW. Sin embargo, los condensadores que pueden conectarse de esta forma no deben tener potencial demasiado alta. Esto se debe a que, al desconectar el motor de la red, el condensador suministrará corriente magnetizante al motor que entonces funcionará como generador. Si el condensador es demasiado grande, la tensión automagnetizante puede entonces ser mucho más alta que la tensión nominal, lo cual podría dañar tanto el motor como el condensador. Este fenómeno esta ilustrado en el Gráfico 30.7 U m y U c1-2 son las características de corriente- tensión de un motor y de dos tamaños de condensador. U c1 equivale a un condensador adaptado para compensar la potencia en vacío. U c1 corta a U m a la tensión nominal, es decir, el condensador da una corriente magnetizante que tiene justamente la magnitud suficiente para que el motor produzca tensión nominal. U C2 equivale a un condensador más grande, cuya corriente al desconectar produce una tensión mayor que la tensión nominal, es decir, U c2 corta a U m por encima de U n , aquí si hay riesgo de sobretensión que podría dañar al motor o al condensador. Gráfico 30.7 Automagnetización en motor con compensación directa Al desconectar, la tensión suele bajar con bastante rapidez. La curva U m se aplana y el punto de corte entre las curvas U m y U c se acerca a cero. Sin embargo, si la maquina tiene una gran inercia, la tensión permanecerá durante largo tiempo y aumentará el riesgo de sobretensión. Por ello, para evitar problemas, nunca se debe hacer la compensación directa con mayor potencia que la equivalente a la corriente en vació del motor. Ver la fórmula 1 en el Esquema 30.5. Si no se conoce la corriente en vacío, se puede calcular aproximadamente por la fórmula 2. En accionamientos en paralelo de motores, acoplados mecánicamente, por ejemplo, sobre el objeto impulsado, se puede obtener automatización si se arranca los motores sucesivamente. No se puede presuponer que los acoplamientos de ejes y similares, están dimensionados para los choques momentáneos que pueden ocurrir en tales casos. U UC1 UC2 Um Un Io I UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/13 Instalaciones Eléctricas II Esquema 30.5 Compensación directa de un motor M 1) Q C = √3 U I 0 Donde: U = tensión de red I 0 = Corriente en vació 2) I 0 =2 I 1/1 (1 - cosϕ 1/1 ) I 1/1 = Corriente nominal a plena carga Cosϕ 1/1 = Factor de potencia a carga nominal La reconexión de un motor después de un corto tiempo puede también causar grandes choques momentáneos, la tensión restante del condensador no ha podido bajar a un nivel adecuado y si esta en oposición a la tensión de la red. El riesgo de daños es especialmente grande para, por ejemplo, grandes motores de ventilador, que son reconectados rápidamente después de la desconexión y que tienen un alto régimen de revoluciones. Los motores de grúas, y otros motores que pueden ser impulsados por su carga, no deben ser nunca compensados, ya que la carga puede acelerar el régimen de revoluciones, lo cual causa un incremento de tensión. Si se considera arriesgada la compensación directa debido a alguna de las razones antes mencionadas, se pueden conectar los condensadores a la red por mediación de sus propios contactores a través de un contactor auxiliar en el motor. Se evita la desconexión demasiado rápida por medio de un temporizador. Cuando se va a conectar el condensador a un motor en Y/∆, se ha de comprobar que el condensador no será cortocircuitado directamente ni estará en serie con los devanados de los motores. Al desconectar de la línea, el condensador no deberá estar conectado a los devanados si estos están conectados y en Y. Se pueden usar condensadores normales conectados en ∆ (los condensadores standard trifásicos de baja tensión están conectados en ∆) en combinación con todos los arrancadores Y/∆. Las baterías de condensadores que tienen las tres fases separadas no deben ser puestas en paralelo con las fases individuales del bobinado del motor. Si el motor tiene seis salidas de conexión para arranque Y/∆, se pone la batería de condensadores en el lado de la red del interruptor y tendrá entonces su propio interruptor. Como la compensación reduce la toma de corriente de la red, se deberá ajustar la protección del motor de forma que éste tenga la misma protección que antes de la compensación. 30.10.2 Transformadores de distribución Se puede dividir la necesidad de potencia reactiva de un transformador en una parte constante y una parte dependiente de la carga. La parte constante es la potencia en vacío y constituye alrededor del 1 a 3.5 % de la potencia nominal. La parte dependiente de la carga, causada por el flujo, se calcula según la fórmula del Gráfico 30.8. UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/14 Instalaciones Eléctricas II Gráfico 30.8 Necesidad de potencia reactiva del transformador Q 0 = Potencia en vació (% de S n ) S n = Potencia nominal del transformador Q L = Necesidad de potencia reactiva dependiendo de la carga (% de S n ) U Z = Tensión relativa de cortocircuito (%) I/I n = Corriente de carga / corriente nominal 2 n Z L I I (%). U (%) Q , _ ¸ ¸ · En total, la necesidad de potencia reactiva de los transformadores de distribución es alrededor del 4 al 5% de la potencia nominal, calculada para una carga media del 70%. En pocas ocasiones resulta rentable compensar directamente sólo la necesidad de potencia reactiva del transformador. Sin embargo se puede compensar de forma económica una parte de la necesidad de potencia reactiva, conectando directamente condensadores a la parte de baja tensión del transformador. Alrededor del 30% de la potencia nominal del transformador puede ser considerado como valor standard para transformadores de hasta 300 kVA. El resto de la compensación, y la compensación en transformadores más grandes, suele ser más económico hacerla más allá en la red, es decir, por medio de compensación central, en grupo y directa de los consumidores. Además, si se elige un condensador con un máximo del 30% de la potencia del transformador, el riesgo de resonancia será pequeño. El incremento de la tensión causado por los condensadores debe ser corregido eventualmente alterado la relación de transformación del transformador. El incremento de tensión es constante, es decir, independiente de la magnitud de la carga. n C Z S Q (%). U (%) U · Donde: U = Incremento de tensión (%) U z = Tensión relativa de cortocircuito (%) Q c = Potencia del condensador S n = Potencia nominal del transformador 30.10.3 Equipos de soldadura a) Los transformadores de soldadura por arco.- Se pueden compensar de forma adecuada con una potencia de un 30% de la potencia nominal del transformador. Los mismos elementos de conexión que accionan el transformador de soldadura pueden encargarse de la conexión y desconexión del condensador. b) Los convertidores de soldadura por arco.- Son accionados por motores asíncronos normales, por lo que se puede leer a este respecto bajo ese punto. c) Las maquinas de soldadura por arco.- pueden ser compensadas con condensadores elegidos completamente desde el punto de vista económico, a condición de que la conexión y desconexión de la máquina de soldar sea realizada por un contactor electromagnético o mecánico. Si se utiliza un contactor de ignitrón, se ha de consultar al fabricante de la maquina antes de realizar la compensación. Por razones de técnicas de soldadura, puede a veces ser más adecuado compensar estas maquinas con condensadores en serie. 3 2 1 10 5 2.5 1 0.5 0.25 0.1 Sn (MVA) QO (%) Potencia en vacio UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/15 Instalaciones Eléctricas II 30.11 APARATOS DE CONEXION Y PROTECCION Todos los aparatos y cables en los circuitos de los condensadores han de ser dimensionadas para un mínimo de 130% de corriente nominal del condensador, porque las normas permiten un 30% de sobrecorriente debido a sobretensiones y armónicos. En los aparatos de conexión para condensadores de baja tensión no se suelen poner demandas especiales. Pero sí se exige que los interruptores para los condensadores de alta tensión estén libres de recebado, y por ello el fabricante tiene que garantizar que los interruptores cumplen con esta condición. Para los condensadores de baja tensión basta con protección contra cortocircuito. Para las baterías pequeñas de baja tensión, los fusibles suelen ser suficientes. La protección de sobre carga sólo se usa para grandes baterías de baja tensión o si hay riesgo de contenido de armónicos demasiado alto. Los condensadores para compensación directa, donde el aparato compensado tiene, por ejemplo, protección de motor, no necesita más protección. 30.11.1 Aparatos de maniobra La puesta en tensión de un condensador provoca grandes intensidades de carga que deben ser limitadas a 100·In. El caso más desfavorable se presenta cuando previamente existen otros condensadores en servicio que se descargan sobre el último en entrar. En una salida para condensadores se deberán contemplar 3 funciones: - El seccionamiento. - La protección contra cortocircuitos. - La conmutación. La solución más simple, confiable y compacta es la asociación de dos productos: - Un interruptor que garantice la función seccionamiento y protección. - Un contactor para la función conmutación. Para ambos casos se deberá considerar que la corriente de inserción de un condensador puede alcanzar valores muy elevados, y la generación de armónicas provoca sobrecalentamientos de los aparatos. 30.11.2 Elección del interruptor Deberán tomarse algunas precauciones: Deberá ser un interruptor con protección magnética (Ej. tipo GV2 L/LE o NS8OMA de Schneider). El calibre de la protección deberá ser 1.4 veces la In de la batería, con el objeto de limitar el sobrecalentamiento producido por las armónicas que generan los capacitores. En el caso de usar fusibles, deberán ser de alta capacidad de ruptura tipo G1, calibrados entre 1.6 y 2 veces la intensidad nominal, recomendando anteponer un seccionador o interruptor manual enclavado eléctricamente con el contactor, para evitar que aquel realice maniobras bajo carga. 30.11.3 Elección del contactor Para disminuir el efecto de la corriente de cierre, se conecta una resistencia en paralelo con cada polo principal y en serie con un contacto de precierre que se desconecta en servicio. Esta asociación permite limitar la corriente de cierre a 80 In max ., y por otra parte reducir los riesgos de incendio. (Ej. Los contactores LC1 D.K de Schneider están fabricados especialmente para este uso y poseen sus resistencias de preinserción de origen. Mediante tablas se pueden elegir la asociación deseada en función de la potencia de la batería y el aporte al cortocircuito) UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/16 Instalaciones Eléctricas II 30.12 INFLUENCIA DE LOS ARMONICOS Determinada la potencia reactiva es necesario elegir la batería. Los condensadores Varplus son utilizables en la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, cuando en una instalación hay una potencia instalada importante de aparatos electrónicos (variadores, UPS′s, etc...), distorsiones en la forma de onda debido a las armónicas introducidas por ellos en la red pueden perforar el dieléctrico de los condensadores. Para reducir el efecto de las perturbaciones electromagnéticas se deberán tomar precauciones en la instalación de cables y aparatos. Por ser un fenómeno relativamente nuevo es recomendable acudir al asesoramiento de profesionales con experiencia en el tema. Una correcta instalación y elección de filtros y condensadores evita consecuencias desagradables, garantizando la continuidad de servicio. 30.13 INSTALACION Los condensadores modernos de ABB o de otros fabricantes con tecnología de punta son completamente libres de PCB, y no hace falta tomar ningunas medidas especiales de protección para instalarlos o manejarlos como las necesarias para los condensadores impregnados con PCB. Los condensadores de baja tensión tienen aislamiento seco y por consiguiente, no hay ningún riesgo de escapes. 30.14 EJEMPLO DE INSTALACION a) Instalación sin condensador (Esquema 30.6) Los kVAr en exceso son facturados. La potencia en kVA es superior a las necesidades en kW. kVA = kW + kVAr Característica de la instalación: 500 kW, cosϕ = 0.75 El transformador está sobrecargado Potencia 666 kVA ϕ · cos P S = 75 . 0 500 = 666.67 kVA S = Potencia aparente El interruptor automático y los cables son elegidos para una corriente total de 963 A. ϕ · ·cos U · 3 P I Las pérdidas en los cables son calculadas en función del cuadrado de la corriente: (963) 2 P = R·I 2 cosϕ = 0.75 La energía reactiva está suministrada por el transformador y es transportada por la instalación. Tabla 30.3 Cosϕ Potencia disponible 1 100 % 0.8 90 % 0.6 80 % El interruptor automático y la instalación están sobredimensionados. La Tabla siguiente muestra el aumento de la potencia que puede suministrar un transformador corrigiendo a cosϕ = 1. 0.4 60 % UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/17 Instalaciones Eléctricas II b) Instalación con condensador (Esquema 30.7) El consumo de kVAr queda suprimido o disminuido según el cosϕ deseado. Las penalizaciones en el conjunto de la facturación quedan suprimidas. El contrato de potencia en kVA se ajusta a la demanda real en kW. kVA = kW + kVAr Característica de la instalación: 500 kW, cosϕ = 0.928 El transformador está aligerado Potencia 539 kVA Queda disponible una reserva de potencia del 12 % El interruptor automático y los cables son elegidos para una corriente de 779 A Las pérdidas en los cables son calculadas en función del cuadrado de la corriente: (779) 2 P = R·I 2 En donde se economizan kWh cosϕ = 0.928 La energía reactiva está suministrada mediante la batería de condensadores. Potencia de la batería: 240 kVAr (ver Tabla 30.3). Tipo: Rectimat con 4 escalones de 60 kVAr y regulación automática en función de la carga. Esquema 30.6 Esquema 30.7 k V A r k V A k V 630 kVA 400 V cosϕ = 0.75 Taller cosϕ = 0.928 Taller k V A k V 400 V 630 kVA 30.15 CALCULO DE LA POTENCIA REACTIVA 30.15.1 De batería y condensadores a) Por tabla: Es necesario conocer: - La potencia activa consumida en kW - El cosϕ inicial - El cosϕ deseado UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/18 Instalaciones Eléctricas II A partir de la potencia en kW y del cosϕ de la instalación, la Tabla 30.4 nos da, en función del cosϕ y de la instalación antes y después de la compensación, un coeficiente a multiplicar por la potencia activa para encontrar la potencia de la batería de condensadores a instalar. Ejemplo:30.1 Se desea calcular la potencia de la batería de condensadores necesaria para compensar el factor de potencia de una instalación que consume una potencia activa P = 500 kW desde un cosϕ Inicial = 0,75 hasta un cosϕ Final = 0,95 Consultando la Tabla 30.4 obtenemos un coeficiente c = 0.553 Entonces la potencia de la batería será: Q = P·C = 500 x 0.553 = 277 kVAr Tabla 30.4 Antes de la compensación Potencia del condensador en kVAr a instalar por kW de carga para elevar el factor de potencia (cosϕ) o la tgϕ a: tgϕ 0.59 0.48 0.45 0.42 0.39 0.36 0.32 0.29 0.25 tgϕ cosϕ cosϕ 0.86 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 1.52 0.55 0.925 1.034 1.063 1.092 1.123 1.156 1.190 1.227 1.268 1.48 0.56 0.886 0.995 1.024 1.053 1.084 1.116 1.151 1.188 1.229 1.44 0.57 0.848 0.957 0.986 1.015 1.046 1.079 1.113 1.150 1.191 1.40 0.58 0.811 0.920 0.949 0.979 1.009 1.042 1.076 1.113 1.154 1.37 0.59 0.775 0.884 0.913 0.942 0.973 1.006 1.040 1.077 1.118 1.33 0.6 0.740 0.849 0.878 0.907 0.938 0.970 1.005 1.042 1.083 1.30 0.61 0.706 0.815 0.843 0.873 0.904 0.936 0.970 1.007 1.048 1.27 0.62 0.672 0.781 0.810 0.839 0.870 0.903 0.937 0.974 1.015 1.23 0.63 0.639 0.748 0.777 0.807 0.837 0.870 0.904 0.941 0.982 1.20 0.64 0.607 0.716 0.745 0.775 0.805 0.838 0.872 0.909 0.950 1.17 0.65 0.576 0.685 0.714 0.743 0.774 0.806 0.840 0.877 0.919 1.14 0.66 0.545 0.654 0.683 0.712 0.743 0.775 0.810 0.847 0.888 1.11 0.67 0.515 0.624 0.652 0.682 0.713 0.745 0.779 0.816 0.857 1.08 0.68 0.485 0.594 0.623 0.652 0.683 0.715 0.750 0.787 0.828 1.05 0.69 0.456 0.565 0.593 0.623 0.654 0.686 0.720 0.757 0.798 1.02 0.7 0.427 0.536 0.565 0.594 0.625 0.657 0.692 0.729 0.770 0.99 0.71 0.398 0.508 0.536 0.566 0.597 0.629 0.663 0.700 0.741 0.96 0.72 0.370 0.480 0.508 0.538 0.569 0.601 0.635 0.672 0.713 0.94 0.73 0.343 0.452 0.481 0.510 0.541 0.573 0.608 0.645 0.686 0.91 0.74 0.316 0.425 0.453 0.483 0.514 0.546 0.580 0.617 0.658 0.88 0.75 0.289 0.398 0.426 0.456 0.487 0.519 0.553 0.590 0.631 0.86 0.76 0.262 0.371 0.400 0.429 0.60 0.492 0.526 0.563 0.605 0.83 0.77 0.235 0.344 0.373 0.403 0.433 0.466 0.500 0.537 0.578 0.80 0.78 0.209 0.318 0.347 0.376 0.407 0.439 0.474 0.511 0.552 0.78 0.79 0.183 0.292 0.320 0.350 0.381 0.413 0.447 0.484 0.525 0.75 0.8 0.157 0.266 0.294 0.324 0.355 0.387 0.421 0.458 0.499 0.72 0.81 0.131 0.240 0.268 0.298 0.329 0.361 0.395 0.432 0.473 0.70 0.82 0.105 0.214 0.242 0.272 0.303 0.335 0.369 0.406 0.447 0.67 0.83 0.079 0.188 0.216 0.246 0.277 0.309 0.343 0.380 0.421 0.65 0.84 0.053 0.162 0.190 0.220 0.251 0.283 0.317 0.354 0.395 0.62 0.85 0.026 0.135 0.164 0.194 0.225 0.257 0.291 0.328 0.369 0.59 0.86 0.109 0.138 0.167 0.198 0.230 0.265 0.302 0.343 0.57 0.87 0.082 0.111 0.141 0.172 0.204 0.238 0.275 0.316 0.54 0.88 0.055 0.084 0.114 0.145 0.177 0.211 0.248 0.289 0.51 0.89 0.028 0.057 0.086 0.117 0.149 0.184 0.221 0.262 0.48 0.9 0.029 0.058 0.089 0.121 0.156 0.193 0.234 UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/19 Instalaciones Eléctricas II Ejemplo:30.2 Cálculo de la potencia en kW de la instalación 500 kW Cosϕ existente en la instalación: cosϕ = 0,75 o sea tgϕ = 0.88 Cosϕ deseado: cosϕ = 0.93 o sea tgϕ = 0.40 Qc = 500 x 0.487 = 240 kVAr (cualquiera que sea el valor nominal de la tensión de la instalación). b) A partir del recibo de la compañía distribuidora El cálculo de potencia a través del recibo es solamente un método aproximado pero muy práctico para el cálculo de baterías. Generalmente proporciona resultados aceptables, pero en el caso que existan regímenes de funcionamiento muy dispares o no se conozcan las horas de funcionamiento, los resultados pueden ser insatisfactorios. Tabla 30.5 Recibo de la compañía distribuidora EDEARG S.A. Fechas medición: 27-6-95 / 27-7-95 INDUSTRIAS CARNICAS S.A. Potencia contratada Consumo Unid. Pr. Unit Total Total 314.00 kW 1301000 1905.95 Energía consumida Activa Reactiva 47730.00 64000.00 kWh kVArh 0.126 1861.26 2012.61 Subtotal 5779.82 Impuestos 3396.60 TOTAL 9175.86 Datos obtenidos del recibo: - Energía activa total E A = 47730 kW hora - Energía reactiva E R = 64000 kVAr hora - Calculamos Tgϕ 47730 64000 Tg = ϕ = 1.33 - Calculamos el valor de reactiva necesario ) Tg Tg ( T E Q Deseado Actual A − ϕ · Donde: T = Cantidad de horas de trabajo en el período de medición. En este caso, las horas trabajadas son 18 por día los días de semana: T = 18 hs x 22 días T = 396 horas UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/20 Instalaciones Eléctricas II Para obtener la tanϕ a partir del cosϕ utilizamos la Tabla 30.4 y obtenemos: cosϕ tanϕ 0.6 1.33 0.95 0.33 ) 33 . 0 33 . 1 ( 396 47730 Q − = Q = 121 kVAr Necesitaremos instalar 120 kVAr. Deberemos a continuación determinar el tipo de compensación (global, parcial, individual o mixta), y el modo de realizarla (compensación fija o automática). c) Por ábaco Gráfico 30.9 Nomograma para cálculo de la potencia necesaria Q (kVAr), para compensación de la carga P (kW) 1.2 0.3 0.90 0.85 0.80 0.75 0.1 0.2 0 0.65 0.70 0.60 0.7 0.5 0.4 0.6 0.9 0.8 1.0 2.0 0.45 0.50 0.55 1.6 1.4 1.3 1.5 1.8 1.7 1.9 Factor de potencia inicial cos ϕ1 0.40 2.4 2.2 2.1 2.3 K 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 Factor de potencia deseado cos ϕ2 ARCV Potencia reactiva necesaria: ( ) 2 1 C tan tan P Q ϕ − ϕ · 1 cos 1 tan 2 − ϕ · ϕ UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/21 Instalaciones Eléctricas II La expresión entre paréntesis puede también leerse como el factor K en el nomograma del Gráfico 30.9. Entonces se reduce la fórmula a: Q C = P·K Ejemplo 30.3 En una planta de baja tensión, el consumo de potencia activa es P = 120 kW y el factor de potencia cosϕ = 0.6. El suministrador de energía cobra por consumo de potencia reactiva por debajo de cosϕ =0.9, es decir, alrededor del 50% de la potencia abonada en kW. Que tamaño deberá tener la batería instalada para alcanzar cosϕ = 0.9 y evitar así pagar el consumo de potencia reactiva? Del nomograma se saca el valor K = 0.85 y la potencia necesaria será entonces: P = 120 kW cosϕ 1 = 0.6 Q C = P·K = 120 x 0.85 = 102 kVAr cosϕ 2 = 0.9 K = 0.85 Pero el tamaño standard más próximo de batería es de 120 kVAr (400 V), por lo tanto Q C = 120 kVAr. El nuevo factor de potencia, que será alrededor de cosϕ = 0.95, se saca del nomograma, calculando el valor de K: P Q K C · = 120 120 cosϕ = 0.95 Ejemplo 30.4 Se va a compensar directamente un motor asíncrono trifásico. Datos del motor: Potencia nominal = 132 kW Tensión nominal = 380 V Factor de potencia a la potencia nominal = 0.85 Corriente en vacío = 75 A Corriente nominal a plena carga = 240 A La potencia en vacío es prácticamente reactiva en su totalidad. La potencia de la batería necesaria será entonces: Q C = √3 ·U·I = √3 x 380 x 75 = 49.4 kVAr El tamaño estándar próximo pequeño será una batería de 50 kVAr (400 V) que a 380 V. da 45.1 kVAr. Si no se conoce la corriente en vacío, se calcula según la fórmula 2 del Esquema 30.5: I 0 =2 I 1/1 (1 – cos ϕ 1/1 ) y se introduce en la fórmula de arriba. Reducción de perdidas: Si I representa la corriente total no compensada, I p su componente activo el I q su componente reactivo, entonces: 2 q 2 p 2 I I I + · Si se pone la resistencia total en la transmisión = R, las perdidas serán: 2 q 2 p f I R I R P ⋅ + ⋅ · UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/22 Instalaciones Eléctricas II El termino 2 p I R⋅ es independiente del grado de compensación, y para calcular la reducción de perdida ∆P t sólo hace falta entonces contar con las perdidas debidas a la corriente reactiva antes y después de la compensación. ( ) 2 2 q 2 1 q f I I R P − · ∆ Para un transformador es: S 1000 U 100 e R 2 r f ⋅ ⋅ · Ω/fase Donde: e r = Caída de tensión óhmica en % U = Tensión nominal en voltios S = Potencia del transformador en kVA Ejemplo 30.5 Suponer que la carga en el ejemplo 1 es alimentada por un transformador de 200 kVA, con e r = 2% a través de un cable de 100 m de longitud 3x185 mm 2 (ver Esquema 30.8 siguiente). Esquema 30.8 El transformador está a plena carga antes de la compensación: ϕ · cos P S = 6 . 0 120 = 200 kVA El consumo de potencia reactiva es entonces: Q = S·senϕ Q = 200 x·0.8 = 160 kVAr Cuando se conecta la batería de 120 kVAr, el consumo de potencia reactiva de la red será: 160 –120 = 40 kVAr. Las componentes de la corriente reactiva antes y después de la compensación será: U · 3 Q I q · 4 . 0 · 3 160 I 1 q = = 231 A 4 . 0 · 3 40 I 2 q = = 58 A La resistencia R t del transformador convertida para la parte de baja tensión es: 200 1000 400 100 2 R 2 f ⋅ ⋅ = = 0.016 Ω/fase La resistencia por fase R K en cables de baja tensión puede calcularse como aproximadamente 100 m. la resistencia total será entonces: R = R k + R f R = 0.01 + 0.016 = 0.026 Ω/fase 120 kvar 120 kW cos ϕ = 0.6 100 m. 3x185 mm² Posible aumento de la carga debido a la compensación 200 kVA 11/0.4 kV UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30/23 Instalaciones Eléctricas II La reducción total de perdidas en tres fases será: ( ) 2 2 q 2 1 q f I I R · 3 P − · ∆ ∆P f = 3·0.026 (231 2 – 58 2 ) = 3.9 kW Aumento de tensión: Para calcular el incremento de tensión obtenido después de conectar un condensador se aplica aproximadamente: ∆U = √3 ·U·X k ·I C Donde: ∆U = Diferencia de tensión en voltios X k = Reactancia de cortocircuito en Ω en el punto donde se conecta el condensador I C = Corriente del condensador en amperios La fórmula puede escribirse también: k C S Q U U · ∆ Donde: Q C = Potencia del condensador en MVAr S k = Potencia de cortocircuito en MVA en el punto donde se conecta el condensador El aumento porcentual de tensión será entonces: 100 · S Q e k C · ∆ (%) Ejemplo 30.6 Si la potencia de cortocircuito es entonces S k = 4 MVA en el punto donde se conecta el condensador del Esquema 30.8, el incremento de la tensión será entonces: 100 · 4 120 . 0 U = ∆ = 3% DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/1 Instalaciones Eléctricas II CAPITULO 31 DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA 31.1 TERMINOLOGIA Los términos que se dan a continuación, tienen el significado que se indica: 31.1.1 Acometida Conjunto de conductores y accesorios utilizados para conectar los equipos de protección y/o medida de una instalación interior a una red de distribución. 31.1.2 Accesorios Material complementario utilizado en instalaciones eléctricas, cuyo fin principal es cumplir funciones de índole más bien mecánicas que eléctricas. 31.1.3 Aislación Conjunto de elementos aislantes que intervienen en la ejecución de una instalación o construcción de un aparato o equipo cuya finalidad es aislar las partes activas. 31.1.4 Baja tensión Circuitos con una diferencia de potencial entre conductores, igual o menor a 600 V. Nivel de tensión igual o inferior a 1000 V. 31.1.5 Caja Elemento incombustible adecuado para alojar dispositivos y accesorios de una instalación de interiores 31.1.6 Canalización Medio para el tendido, instalación, conducción y protección mecánica de conductores eléctricos. 31.1.6.1 Canalización a la vista Canalizaciones observables a simple vista. 31.1.6.2 Canalización empotradas o embutida Canalizaciones empotradas en perforaciones o calados hechos en los muros, losas, vigas, columnas, entrepisos o entretechos de una construcción, recubiertas por las terminaciones o enlucidos. 31.1.6.3 Canalización oculta Canalizaciones colocadas en lugares que no permiten su visualización directa, pero que son accesibles en toda su extensión. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/2 Instalaciones Eléctricas II 31.1.7 Conductor activo Se consideran como conductores activos en toda instalación los destinados normalmente a la transmisión de energía eléctrica, ésta consideración se aplica a los conductores de fase y al conductor neutro en corriente alterna. 31.1.8 Conector Dispositivo destinado a establecer una conexión eléctrica entre dos o más conductores por medio de presión mecánica. 31.1.9 Contactos directos Contactos de personas con partes activas de los materiales y equipos 31.1.10 Contactos indirectos Contactos de personas o animales con masas puestas accidentalmente bajo tensión. 31.1.11 Corriente de contacto Es la corriente que pasa a través del cuerpo humano cuando está sometido a una tensión. 31.1.12 Cortocircuito Conexión accidental de impedancia despreciable entre 2 puntos a distintos potenciales. 31.1.13 Dispositivo Elementos de un sistema eléctrico por los cuales circula corriente pero no la consume como ser: Interruptores, enchufes, fusibles. 31.1.14 Empalme Forma de unir dos o más conductores. 31.1.15 Factor de demanda Es la relación entre la demanda máxima y la potencia total instalada siendo esta última referida a la carga o demanda (no se debe confundir con potencia total instalada para satisfacer la demanda), es válido en un determinado punto y periodo de tiempo. 31.1.16 Factor de diversidad Es la relación de la suma de las demandas máximas individuales y la demanda máxima de todo el sistema, es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.17 Factor de coincidencia o simultaneidad Es la relación entre la demanda máxima de todo el sistema y la suma de las demandas máximas individuales. Es el inverso del factor de diversidad. Es válido en un determinado punto y período de tiempo. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/3 Instalaciones Eléctricas II 31.1.18 Factor de carga El factor de carga es la relación entre la demanda media y la demanda máxima, es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.19 Factor de instalación Es la relación entre la potencia total instalada en la fuente y la potencia total instalada en la carga, es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.20 Factor de reserva Es la relación entre la potencia total instalada (en la fuente) y la demanda máxima. Es la relación inversa del factor de utilización. Es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.21 Factor de responsabilidad en la demanda máxima Este factor se define como la relación entre la demanda de una carga en el momento de la demanda máxima del sistema y la demanda máxima de esta carga. Es válido en un determinado punto y período de tiempo. La relación inversa de este factor es llamado factor de participación en la demanda máxima. 31.1.22 Factor de utilización Es la relación entre la demanda máxima y la potencia total instalada para satisfacer esta demanda (Potencia en fuente no se debe confundir con potencia instalada en carga), es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.23 Instalación interior Instalación eléctrica construida en el interior de una propiedad particular, ubicada tanto en el interior de los edificios como en la intemperie. 31.1.24 Interruptor Elemento de una instalación, destinado a conectar o desconectar un circuito y/o su respectiva carga, ya sea en vacío o con carga. Su capacidad nominal se fijará en función de su tensión nominal y de las corrientes nominales de carga y/o de interrupción. 31.1.25 Interruptor automático (Disyuntor) Dispositivo de protección y maniobra cuya función es desconectar automáticamente una instalación o parte de ella, por la acción de un elemento bimetálico y/o elemento electromagnético, cuando la corriente que circule por él, exceda un valor pre-establecido en un tiempo dado. Se define por el número de polos, tensión nominal, corriente nominal permanente y corriente nominal de apertura en kiloamperios simétricos y eventualmente el tipo de chasis, montaje o instalación. 31.1.26 Seccionador Aparato destinado a interrumpir la continuidad de un conductor cuando por éste no circula ninguna corriente. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/4 Instalaciones Eléctricas II 31.1.27 Luminaria Aparato que sirve para repartir, filtrar, o transformar la luz de las lámparas y que incluye todas las piezas necesarias para fijar y proteger las lámparas y para conectarlas al circuito de alimentación. 31.1.28 Tomacorrientes Es el dispositivo por donde se toma corriente para alimentar artefactos eléctricos, mediante clavijas, espigas y sin necesidad de unión mecánica alguna. 31.1.29 Aparamenta Material que tiene como misión ser conectado en un circuito eléctrico con el fin de asegurar una o varias funciones. 31.1.30 Cable multipolar Es el formado por dos o más cables aislados entre sí con envolvente común. 31.1.31 Circuito de protección Es el circuito formado por conductores, derivaciones y empalmes que forman las diferentes partes de la puesta a tierra de un edificio. 31.1.32 Circuito eléctrico Conjunto de materiales eléctricos de una instalación, alimentados a partir de un mismo origen y protegidos contra sobreintensidades por un mismo o varios dispositivos de protección. 31.1.33 Circuito terminal Circuito conectado directamente a los aparatos de utilización o a bases de tomacorriente. 31.1.34 Conductividad Es una característica intrínseca de los materiales que favorece el paso de la corriente eléctrica. 31.1.35 Conductor Genéricamente, es todo material capaz de conducir corriente eléctrica. 31.1.36 Conductor equipotencial Conductor de protección que asegura una conexión a igual potencial. 31.1.37 Conductor de fase Es el conductor que transporta la energía eléctrica y está en tensión respecto a tierra. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/5 Instalaciones Eléctricas II 31.1.38 Conexión equipotencial Conexión eléctrica que pone al mismo potencial dos partes de un circuito. 31.1.39 Corriente admisible de un conductor Valor máximo de la corriente que puede recorrer permanentemente por un conductor en condiciones específicas, sin que su temperatura de régimen permanente sea superior al valor especificado. 31.1.40 Corriente de contacto Corriente que pasa a través del cuerpo humano cuando está sometido a una tensión. 31.1.41 Corriente de cortocircuito Sobreintensidad producida por un fallo de impedancia despreciable entre dos conductores activos que presentan una diferencia de potencial en servicio normal. 31.1.42 Corriente de fuga Corriente que, en ausencia de fallos, se transmite a tierra o a elementos conductores del circuito. 31.1.43 Defecto franco Conexión accidental de un conductor de fase con un conductor neutro o una masa metálica. 31.1.44 Descarga atmosférica Paso instantáneo de una acumulación de cargas eléctricas de una nube a tierra o de nube a nube. 31.1.45 Electrodo de tierra Es toda masa metálica en buen contacto permanente con el terreno encargado de introducir en el terreno las corrientes de falla o de origen atmosférico. 31.1.46 Pica Electrodo vertical encargado de introducir en el terreno las corrientes de defecto. 31.1.47 Resistencia de tierra Relación entre la tensión que alcanza, con respecto a un punto de potencial cero, una instalación de puesta a tierra y la corriente que la recorre. 31.1.48 Resistividad Característica intrínseca de los materiales que se oponen al paso de la corriente eléctrica. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/6 Instalaciones Eléctricas II 31.2 DEFINICIONES Las siguientes definiciones son aplicables en el texto. 31.2.1 Material eléctrico Todo material, utilizado para la producción, transformación, distribución o utilización de la energía eléctrica, tales como máquinas, transformadores, aparatos, instrumentos, dispositivos de protección, conductores, etc. 31.2.2 Instalación eléctrica Toda combinación de materiales eléctricos interconectados dentro de un espacio determinado. 31.2.3 Circuito eléctrico (circuito) Conjunto de medios a través de los cuales puede circular la corriente eléctrica. 31.2.4 Parte activa Conductores o partes conductoras de materiales o equipos que en condiciones normales se encuentran bajo tensión de servicio pudiendo en condiciones anormales estar momentáneamente o permanentemente bajo sobretensión. Las partes activas incluyen al conductor neutro, y las partes conductoras conectadas a él. 31.2.5 Masa Parte conductora de un equipo o material eléctrico, aislada respecto de los conductores activos, pero que en condiciones de falla puede quedar sometida a tensión. 31.2.6 Tierra Masa conductora de tierra, o todo conductor de impedancia muy pequeña, propositadamente conectada a tierra con objeto de establecer continuidad eléctrica y mejorar la dispersión de corrientes de tierra. 31.2.7 Elemento conductor ajeno a la instalación, (elemento conductor) Elemento que no forma parte de la instalación eléctrica y que es susceptible de propagar un potencial. Nota: Pueden ser elementos conductores: - Elementos metálicos utilizados en la construcción del edificio. - Cañerías metálicas de gas, agua, calefacción, etc., y los aparatos no eléctricos que se encuentran conectados a ellas (radiadores, lavaplatos, etc.). - Pisos y paredes no aislados. 31.2.8 Conductor de protección Los conductores de protección sirven, para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos. UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/7 Instalaciones Eléctricas II Se define también, como el conductor utilizado en ciertas medidas de protección contra las descargas eléctricas en caso de falla, y para conectar las masas: - A otras masas - A elementos conductores - A tomas de tierra, a un conductor conectado a tierra, o a una parte activa conectada a tierra. 31.2.9 Conductor neutro Conductor conectado al punto neutro y destinado a la conducción de energía eléctrica. En ciertos casos y condiciones especificadas, las funciones del conductor neutro y el conductor de protección pueden ser combinadas en un solo y mismo conductor. 31.2.10 Toma de tierra Una o varias piezas conductoras enterradas en el suelo y destinadas a asegurar un contacto eléctrico eficiente con la masa general de la tierra. 31.2.11 Tomas de tierra eléctricamente independientes Tomas de tierra suficientemente alejadas las unas de las otras, para que la corriente máxima susceptible de atravesar una de ellas no modifique sensiblemente el potencial de las otras. 31.2.12 Protección contra contacto directo o protección fundamental Prevención de contactos peligrosos de personas y animales domésticos con partes activas. 31.2.13 Protección contra contacto directo o protección suplementaria Prevención de contactos peligrosos de personas y animales domésticos contra: - Las masas - Los elementos conductores ajenos a la instalación eléctrica susceptibles de encontrarse bajo tensión en caso de falla. 31.2.14 Corriente admisible de un conductor Valor constante de la intensidad de corriente que un conductor puede soportar en condiciones dadas sin que su temperatura en régimen permanente sea superior al valor especificado. 31.2.15 Sobrecorriente Toda corriente superior a la corriente nominal. a) Según su magnitud de duración una sobre intensidad puede tener o no efectos dañinos. b) Para los conductores, la corriente admisible es considerada como corriente nominal. 31.2.16 Corriente de sobrecarga Sobrecorriente que se produce en un circuito eléctricamente no dañado (cuyo origen no es una falla). UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/8 Instalaciones Eléctricas II 31.2.17 Corriente de cortocircuito Sobrecorriente causada por contacto directo de impedancia despreciable, entre dos puntos que en condiciones normales de servicio presentan una diferencia de potencial. 31.2.18 Corriente de falla Corriente resultante de un defecto de la aislamiento 31.2.19 Corriente de falla a tierra Corriente de falta que fluye a la tierra. 31.2.20 Corriente de “shock” (corriente patofisiológicamente peligrosa) Corriente que atraviesa el cuerpo humano o el de un animal y cuya intensidad dependiendo de la frecuencia, armónicos y duración, puede causar daños al organismo. Nota: La intensidad de la corriente de “shock” depende de las circunstancias y de los individuos. 31.2.21 Corriente de fuga a tierra Corriente que fluye de un circuito sin falla a tierra o a elementos conductores. 31.2.22 Corriente diferencial-residual Valor eficaz de la suma de valores instantáneos de la corriente que circula a través de todos los conductores activos de un circuito en un punto de la instalación. 31.2.23 Partes simultáneamente accesibles Conductores o partes conductoras que pueden ser tocadas simultáneamente por una persona. Nota: Pueden ser partes simultáneamente accesibles: - Partes activas - Masa - Elementos conductores - Tomas de tierra - Conductores de protección 31.2.24 Volumen de accesibilidad al contacto Volumen alrededor del emplazamiento donde las personas se encuentran y circulan habitualmente, limitado por la superficie que una persona puede alcanzar con su mano. 31.2.25 Demanda máxima Mayor demanda que se presenta en una instalación o parte de ella. Es valida en un determinado punto y periodo de tiempo UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/9 Instalaciones Eléctricas II 31.2.26 Demanda media Valor promedio de los valores de demanda que se presentan en una instalación o parte de ella. Es válida en un punto y periodo determinado. Se interpreta como la demanda que siendo constante en el tiempo, consume la misma energía que si la demanda fuese variable. - Conectados a ella (radiadores, lavaplatos, etc.) - Pisos y paredes no aislados. 31.2.27 Estanco Material que no permite el paso o ingreso de un determinado agente. Por ejemplo: Un material estanco al agua, es aquel que no permite la entrada de agua. 31.2.28 Instrucción obligatoria Es aquella que en la aplicación de la norma se debe cumplir obligatoriamente. Se caracteriza por el uso de las palabras “debe”, “deben” o “deberán”. 31.2.29 Moldura Ducto generalmente de material plástico o metálico utilizado en canalizaciones a la vista. 31.2.30 Partes accesibles Conductores o partes conductoras que pueden ser tocadas por una persona. Pueden ser partes accesibles: - Partes activas, - Masas - Elementos conductores, - Tomas de tierra, - Conductores de protección. 31.2.31 Potencia total instalada en carga Es la suma de las potencias nominales de los equipos o puntos conectados a un circuito, es válida en un determinado punto y periodo de tiempo. 31.2.32 Potencia total instalada en fuente Es la suma de las potencias nominales de los equipos destinados a satisfacer una demanda, es válida en un determinado punto y período de tiempo. 31.1.33 Tensión nominal de un conductor Tensión a la que el conductor debe poder funcionar permanentemente en condiciones normales de servicio. 31.2.34 Tensión nominal Valor convencional de la tensión con la que se denomina un sistema o instalación y para los que ha sido previsto su funcionamiento y aislamiento UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31/10 Instalaciones Eléctricas II 31.2.35 Tensión de servicio Valor convencional de la tensión de suministro de energía eléctrica a los abonados o consumidores, puede variar en limites establecidos por ley. 31.2.36 Tensión de contacto Tensión que aparece entre partes simultáneamente accesibles. 31.2.37 Rangos de tensión Se definen los siguientes rangos de tensión para frecuencia ≤ 60 Hz y voltaje ≤ 1000 V: a) Rango I Comprende: - Instalaciones en las que la protección contra choques o “shock” (contactos eléctricos) está asegurada en ciertas condiciones por el valor de la tensión. - Instalaciones cuya tensión está limitada por razones operacionales (por ejemplo instalaciones de telecomunicaciones, señalización, control, alarma). b) Rango II Comprende las tensiones nominales de alimentación de las instalaciones domésticas, comerciales e industriales. La Tabla 31.1 muestra los rangos de tensión de acuerdo a la conexión del sistema respecto de tierra. - Para sistemas directamente conectados a tierra, de acuerdo a los valores eficaces de la tensión entre un conductor de fase y la tierra, y entre dos conductores de fase. - Para sistemas no conectados directamente a tierra, de acuerdo al valor eficaz de la tensión entre dos conductores de fase Tabla 31.1 Rangos de tensión Sistema directamente conectado a tierra Sistema no conectado directamente a tierra Rango Fase – Tierra (V) Fase – Fase (V) Fase – Fase (V) I U ≤ 50 U ≤ 50 U ≤ 50 II 50 < U ≤ 600 50 < U ≤ 1000 50 < U ≤ 1000 APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJA TENSION UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/1 Instalaciones eléctricas II ANEXO 1 APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJA TENSION 1.1 INTRODUCCION Para las instalaciones en baja tensión, además de los Disyuntores (Interruptores Automáticos) y los Dispositivos Diferenciales ya descritos en capítulos anteriores, se dispone en el mercado otros aparatos que describiremos de manera sucinta a continuación, sobre la base del catalogo ABB Electtrocondutture, Gama de productos System pro M, de octubre de 1999. 1.2 INTERRUPTORES AUTOMATICOS (DISYUNTORES) Gama S 240 S 250 Curva C B C K Corriente nominal (A) 6≤In≤40 6≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 Norma de referencia Nº de polos Ue (V) IEC 23-3 / EN 60898 Icn 1-4 230/400 4.5 6 6 6 1 230 6 10 ∞ 10 ∞ 10 127 10 30 ∞ 30 ∞ 30 1+N,2 230 6 20 ∞ 20 ∞ 20 2 400 7.5 10 ∞ 10 ∞ 10 230 10 20 ∞ 20 ∞ 20 Icu 3.4 400 7.5 10 ∞ 10 ∞ 10 1 230 6 7.5 ∞ 7.5 ∞ 7.5 127 10 22.5 ∞ 22.5 ∞ 22.5 1+N,2 230 6 15 ∞ 15 ∞ 15 2 400 5.6 7.5 ∞ 7.5 ∞ 7.5 230 10 15 ∞ 15 ∞ 15 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 3.4 400 5.6 7.5 ∞ 7.5 ∞ 7.5 ≤24 8 20 ∞ 20 ∞ 20 1 ≤60 6 10 ∞ 10 ∞ 10 ≤48 8 20 ∞ 20 ∞ 20 ≤75 6 10 ∞ 10 ∞ 10 Icu 2 ≤110 6 10 ∞ 10 ∞ 10 ≤24 8 20 ∞ 20 ∞ 20 1 ≤60 6 10 ∞ 10 ∞ 10 ≤48 8 20 ∞ 20 ∞ 20 ≤75 6 10 ∞ 10 ∞ 10 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 2 ≤110 6 10 ∞ 10 ∞ 10 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/2 Instalaciones eléctricas II Gama S 250 Curva B C, D K Corriente nominal (A) 6≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 Norma de referencia Nº de polos Ue (V) IEC 23-3 / EN 60898 Icn 1-4 230/400 10 10 10 1 230 15 ∞ 15 ∞ 15 127 35 ∞ 35 ∞ 35 1+N,2 230 25 ∞ 25 ∞ 25 2 400 15 ∞ 15 ∞ 15 230 20 ∞ 20 ∞ 20 Icu 3.4 400 15 ∞ 15 ∞ 15 1 230 11.2 ∞ 11.2 ∞ 11.2 127 26.2 ∞ 26.2 ∞ 26.2 1+N,2 230 18.7 ∞ 18.7 ∞ 18.7 2 400 11.2 ∞ 11.2 ∞ 11.2 230 15 ∞ 15 ∞ 15 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 3.4 400 11.2 ∞ 11.2 ∞ 11.2 ≤24 30 ∞ 30 ∞ 30 1 ≤60 15 ∞ 15 ∞ 15 ≤48 30 ∞ 30 ∞ 30 ≤75 15 ∞ 15 ∞ 15 Icu 2 ≤110 15 ∞ 15 ∞ 15 ≤24 30 ∞ 30 ∞ 30 1 ≤60 15 ∞ 15 ∞ 15 ≤48 30 ∞ 30 ∞ 30 ≤75 15 ∞ 15 ∞ 15 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 2 ≤110 15 ∞ 15 ∞ 15 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/3 Instalaciones eléctricas II Gama S 280 Curva B, C, D Z K, Z Corriente nominal (A) In=6 10≤In≤25 32≤In≤40 50≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤8 50≤In≤63 10≤In≤25 32≤In≤40 Norma de referencia Nº de polos Ue (V) IEC 23-3 / EN 60898 Icn 1-4 230/400 10 25 15 10 1 230 15 25 20 15 ∞ 15 15 25 20 127 30 50 40 30 ∞ 30 30 50 40 1+N,2 230 25 40 30 25 ∞ 25 25 40 30 2 400 15 25 20 15 ∞ 15 15 25 20 230 20 40 30 20 ∞ 20 20 40 30 Icu 3.4 400 15 25 20 15 ∞ 15 15 25 20 1 230 11.25 25 20 11.25 ∞ 11.2 11.2 25 20 127 22.5 37.5 30 22.5 ∞ 22.5 22.5 37.5 30 1+N,2 230 18.75 30 22.5 18.75 ∞ 18.7 18.7 30 22.5 2 400 11.25 18.75 15 11.25 ∞ 11.2 11.2 18.7 15 230 15 30 22.5 15 ∞ 15 15 30 22.5 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 3.4 400 11.25 12.5 10 11.25 ∞ 11.2 11.2 12.5 10 ≤24 30 30 30 30 ∞ 30 30 30 30 1 ≤60 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 ≤48 30 30 30 30 ∞ 30 30 30 30 ≤75 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 Icu 2 ≤110 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 ≤24 30 30 30 30 ∞ 30 30 30 30 1 ≤60 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 ≤48 30 30 30 30 ∞ 30 30 30 30 ≤75 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 2 ≤110 15 15 15 15 ∞ 15 15 15 15 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/4 Instalaciones eléctricas II Gama S 280UC S 290 S 500 Curva B, C, K, Z C, D B, C, D K reg. Corriente nominal (A) 0.5≤In≤40 10≤In≤25 32≤In≤40 50≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤8 Norma de referencia Nº de polos Ue (V) IEC 23-3 / EN 60898 Icn 1-4 230/400 10 25 230 12.5 12.5 15 50 1 400 6 4.5 50 127 50 20 50 50 1+N,2 230 25 10 25 50 2 400 12.5 4.5 15 50 230 25 50 50 30 3.4 400 15 50 50 30 500 15 20 15 Icu 3 690 6 6 6 230 12.5 12.5 10 25 1 400 6 4.5 25 127 50 20 25 25 1+N,2 230 25 10 20 25 2 400 12.5 4.5 10 25 230 20 25 30 25 3.4 400 10 25 30 25 500 11 15 11 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 3 690 3 3 3 ≤24 50 50 15 30 ≤60 30 40 15 30 ≤75 15 20 30 1 ≤250 6 4.5 ≤48 50 50 20 30 ≤75 30 40 15 30 ≤110 30 40 15 30 ≤250 25 25 Icu 2 ≤500 6 4.5 ≤24 50 50 15 30 ≤60 30 30 15 30 ≤75 15 15 30 1 ≤250 6 6 ≤48 50 50 20 30 ≤75 30 40 15 30 ≤110 30 40 15 30 ≤250 25 25 EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 2 ≤500 6 4.5 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/5 Instalaciones eléctricas II 1.3 INTERRUPTORES Y BLOQUES DIFERENCIALES 1.3.1 Magnetotérmicos diferenciales MAGNETOTERMICOS DIFERENCIALES ELETTROSTOP VARIMAT Gama DS 121 DS 642 P DS 650 DS 670 DS 850 6…32 6…32 0.5…63 0.5…63 10…20 Corriente nominal In (A) 6…32 (DS651) Poder de corte (kA) Tensión (V) Norma de referencia EN IEC 61009 Icn 4.5 4.5 6 10 6 Icu 230 6 6 20 25 15 Ics 230 6 6 15 20 10 Icu 400-415 10 15 10 EN IEC 60947-2 Ics 400-415 7.5 10 7.5 Poder de corte diferencial (kA) 4.5 4.5 6 7.5 6 EN IEC 61009 I dm 230/240 0.5 para DS 651 B • Curva característica de corte TM Im C • • • • • B 0.03-0.3 Sensibilidad diferencial nominal (A) C 0.03-0.3 0.03-0.3 0.01-0.03-0.3 0.03-0.3 0.03/0.2 1.3.2 Relé diferencial RD1 Los relés diferenciales RD1, proporcionan protección de los cables contra contactos indirectos, en instalaciones trifásicas con intensidades nominales hasta 1000 A. La regulación de sensibilidad y tiempo se realiza mediante minidip. Los siete transformadores externos disponibles, llevan a cabo la función de detección de las corrientes de dispersión, produciendo una señal al circuito secundario para la intervención del relé. Tensión nominal Ue (V) c.a., c.c. 110, c.a. 380 Máx. salida de contacto In (A) 5 (óhmios) Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Regulación de sensibilidad (A) 0.03 a 2 Regulación tiempo de intervención (S) 0.02 a 5 Consumo (W) 1.7...5 Módulos (nº) 3 Normas de referencia CEI 41-1, IEC 255, VDE 0664 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/6 Instalaciones eléctricas II 1.3.3 Diferenciales puros DIFERENCIALES PUROS ELETTROSTOP VARISTOP Gama F 360 F 660 F 370 F 670 F 390 sel Nº polos 2P, 4P 2P, 4P 2P, 4P 2P, 4P 2P, 4P Corriente nominal In (A) 16...80 80...125 16...80 80...125 40...63 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 Poder de corte diferencial (kA) 0.5 (F362) 2 1.5 2 1.5 EN IEC 61008 I dm 1.5 (F364) Resistencia al cortocircuito con protección en back-up mediante: Inc (kA) Fusible gI 63 A 6 - 6 - 6 Fusible gI 125 A 6 (solo para 80 A) 10 6 (solo para 80 A) 10 Disyuntor S 250-S 290 5 5 5 5 5 Disyuntor S 270 6 6 6 6 6 Disyuntor S 280 6 6 6 6 6 Sensibilidad diferencial nominal (A) 0.01-0.03-0.3-0.5 0.03-0.3 0.01-0.03-0.3-0.5 0.03-0.3 0.3-0.5 1.3.4 Bloques diferenciales BLOQUES DIFERENCIALES Gama DDA 60 DDA 70 DDA 90 sel DDA 60 AE DDA 60 AP Nº polos 2P, 3P, 4P 2P, 4P 2P, 3P, 4P 2P, 4P 2P, 3P, 4P 2P, 4P 2P, 3P, 4P 2P, 3P, 4P Corriente nominal In (A) 25-40-63 100 25-63 100 63 100 63 63 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 Poder de corte según EN IEC 61009 Icn Poder de corte según EN IEC 60947-2 Icn Equivalente al interruptor automático (Disyuntor) acoplado Poder de corte diferencial I dm (kA) Con S 250 6 6 6 6 6 Con S 270 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 Con S 280 (10...25ª) 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 Con S 280 (32...40ª) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 Con S 290 7.5 7.5 7.5 Sensibilidad nominal (A) 0.03-0.1- 0.3-0.5-1- 2 0.03-0.3 0.03-0.1- 0.3-0.5-1 0.03-0.3 0.1-0.3- 0.5-1-2 0.3-1 0.03-0.3- 0.5-1 0.03-0.3 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/7 Instalaciones eléctricas II 1.4 DISPOSITIVOS DE PROTECCION 1.4.1 Descargadores de sobretensiones OVR El sistema OVR, el cual comprende dispositivos de protección de líneas eléctricas en baja tensión, líneas telefónicas y de transmisión de datos, asegura protección contra sobretensiones de tipo transitorio originadas por descargas atmosféricas, maniobras de aparatos eléctricos y disturbios parásitas existentes en las mismas líneas. Los dispositivos están provistos de señalización óptica de fin de vida útil, a distancia puede ser enviada una señal óptica/acústica mediante el accesorio OVR/SING Protección para líneas eléctricas OVR 315 OVR 155 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230 Frecuencia (Hz) 50/60 50/60 Máx corriente transitoria de descarga máx (8/20) (kA) 15 15 Número de descargas (nº) 1 1 Máx corriente transitoria nominal (8/20) (kA) 5 5 Número de descargas (nº) 20 20 Tensión max residual Up (kV) 1.2/1.8 1.2/1.8 Protección para líneas eléctricas principales Tiempo de respuesta (ms) ≤ 25 ≤ 25 OVR 315 OVR 155 Módulos 4 4 4 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230/400 Frecuencia (Hz) 50/60 50/60 Norma de referencia NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 Protección para líneas telefónicas y transmisión de datos Máx corriente transitoria de descarga máx (8/20) (kA) 65 65 OVR/TEL Número de descargas (nº) 1 1 Tensión nominal Ue (V) De c.c. 48 V hasta c.c. 200 V Máx corriente transitoria nominal (8/20) (kA) 20 20 Máx corriente transitoria de descarga máx (8/20) (kA) 10 Número de descargas (nº) 20 20 Número de descargas (nº) 1 Tensión max residual Up (kV) 2 2 Tiempo de respuesta (ms) ≤ 25 ≤ 25 Módulos (nº) 4 2 Máx corriente transitoria nominal (8/20) (kA) 5 Número de descargas (nº) 10 Norma de referencia NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 Tensión max residual Up (kV) 0.3 Tiempo de respuesta (ms) ≤ 25 Protección para líneas eléctricas principales Módulos (nº) 1 OVR 340 OVR 140 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230 Norma de referencia NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 Frecuencia (Hz) 50/60 50/60 Señalización OVR/SIGN Máx corriente transitoria de descarga máx (8/20) (kA) 40 40 Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Número de descargas (nº) 1 1 Capacidad nominal de contacto (A) 5 (óhmicos) Máx corriente transitoria nominal (8/20) (kA) 10 10 Tensión de aislamiento entre contactos (kV) 1 Número de descargas (nº) 20 20 Tensión max residual Up (kV) 1.2 / 1.8 1.2 / 1.8 Tensión de aislamiento entre contacto y bobina (kV) 2.5 Tiempo de respuesta (ms) ≤ 25 ≤ 25 Tipo de contactos 2-4 NC / 4-6 NA Módulos (nº) 4 2 Módulos 1+1 Norma de referencia NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 Norma de referencia NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/8 Instalaciones eléctricas II 1.4.2 Portafusibles seccionable E 30 Los portafusibles E 30 se han realizado para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos y diseñados para el acopio con fusibles industriales gL y aM. Tensión nominal Ue (V) c.a 250 c.a 250 c.a 380 c.a 380 c.a 280, 500 c.a 500, 660 c.a 400, 500, 600 Corriente nominal In (A) 10 16 20 25 32 50 125 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 Dimensiones de los fusibles (mm) 8.5x23 10.3x25.8 8.5x31.5 10.3x31.5 10.3x38 14x51 22x58 Consumo (por polo) (W) 0.08...2.6 0.08...2.6 0.08...2.6 0.08...2.6 0.08...2.6 0.25...5 0.3...12.5 Módulos (nº) 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3 1 ½, 3, 4 ½, 6 2, 4, 6, 8 Norma de referencia IEC269-2 IEC269-2 IEC269-2 IEC269-2 IEC269-2 IEC269-2 IEC269-2 1.4.3 Interruptor portafusibles Los interruptores porta fusibles encuentran su aplicación en instalaciones industriales o terciarias para maniobras de circuitos bajo carga, asegurando la protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Tensión nominal Ue (V) c.a. 400 Corriente nominal In (A) 20 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Dimensiones de los fusibles (mm) 8.5 x 31.5; 10.3 x 38 Consumo (W) 3.18...16 Módulos (nº) 1, 2, 3, 4 Normas de referencia CEI 17-11, NFC 61-250 1.5 DISPOSITIVOS DE MANDO 1.5.1 Interruptores seccionadores E 240 – E 270 Son aparatos aptos para maniobras en carga. Disponen de precinto de la palanca de maniobra, en las dos posiciones. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 Corriente nominal In (A) 16...125 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Corriente de corta duración Icw (A) 20 veces In x 1 segundo Clase de utilización AC22 (E240); AC22 – AC23 (E270) Consumo (W) 0.3...3.2 por polo Módulos (nº) 1, 2, 3, 4 Normas de referencia IEC 408, IEC 947-3 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/9 Instalaciones eléctricas II 1.5.2 Interruptores conmutadores, selectores E 220 Son aparatos aptos para maniobras en carga. Disponen de precinto de la palanca de maniobra, en las dos posiciones. Tensión nominal Ue (V) Hasta 400 c.a. Corriente nominal In (A) 16, 25, 32 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tensión de aislamiento (kV) 3 Consumo (W) 0.48...7.12 Módulos (nº) 1 Normas de referencia IEC 408, CEI 17-11 1.5.3 Pulsadores y pilotos E 220 Los pulsadores se emplean para el mando a distancia de cualquier tipo de dispositivo eléctrico. La señalización luminosa provista por los pilotos, indica la actuación de un específico acontecimiento en la instalación. Tensión nominal Ue (V) 250 c.a. Corriente nominal In (A) 16 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Consumo (W) 0.96...1.50 Módulos (nº) 1 Normas de referencia IEC 408 1.5.4 Contactores y relés monóstables ESB, EN, E 259 Destinados a empleos específicos: por ejemplo en la realización de edificios inteligentes se instalan para mando de bombas, ventiladores, mando de calefacción, alumbrado, etc. UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/10 Instalaciones eléctricas II a) Contactores gama ESB Compuesta por diferentes modelos de aparatos que se diferencian entre sí para el número de los contactos de potencia, la capacidad de los contactos mismos y la tensión de alimentación del electroimán. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 c.a. 400 c.a. 400 c.a. 400 Corriente nominal In En AC1 (A) 20 24 40 63 En AC3 (kW) 1.3 2.2 5.5 8.5 Potencia nominal 230 V 400 V - 4 11 15 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 40/60 40/60 40/60 Tensión electroimán de mando (V) c.a. 12, 24, 48,110, 230 c.a./c.c. 12, 24, 230 c.a./c.c. 24, 230 c.a./c.c. 24, 230 Maniobras eléctricas (nº) 1 millón 1 millón 1 millón 1 millón En AC1 (nº) 150000 130000 150000 150000 Maniobras mecánicas En AC3 (nº) 150000 500000 170000 240000 Consumo (por polo) (W) 1 1.2 3 6 Módulos (nº) 1 2 3 3 Normas de referencia VDE0106, parte 100 VDE0106, parte 100 VDE0106, parte 100 VDE0106, parte 100 b) Contactores gama EN Provista de conmutador que permite la selección de los diferentes funcionamientos: bloqueo permanente, funcionamiento automático, activado / marcha manual. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230/400 c.a. 230/400 c.a. 230/400 Corriente nominal In En AC1 (A) 20 24 40 En AC3 (kW) 1.3 2.2 5.5 Potencia nominal 230 V 400 V - 4 11 Frecuencia nominal (Hz) 50 50 50 Tensión electroimán de mando (V) c.a. 230 c.a. 230 c.a. 230 Consumo (por polo) (W) 1 1 3 Módulos (nº) 1 2 3 Normas de referencia IEC 158 1/3 IEC 158 1/3 IEC 158 1/3 c) Relés monóstables gama E 259 Dispositivos específicos para el empleo en instalaciones residenciales o terciarias (ej. Mando de lámparas). Provistos con mando manual temporáneo y dispositivo de señalización de posición de los contactos. Tensión nominal Ue (V) c.a. 250, 380 Corriente nominal In (A) 10, 16 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tensión electroimán de mando (V) 8, 12, 24, 230 Maniobras eléctricas (nº) 1 millón Maniobras mecánicas (nº) 100000 Consumo (por polo) (W) 4...6 Módulos (nº) 1 Normas de referencia DIN VDE 0637, DIN 43880 1.5.5 Telerruptores electromecánicos E 250 Dispositivos biestables que actúan la conmutación de contactos, por cada impulso enviado a la bobina, mediante pulsadores N.A. Encuentran su aplicación típica en el mando de lámparas desde diferentes puntos. Disponibles diferentes modelos en función de la tensión de excitación y de la posición de los contactos. Disponen de accionamiento manual y de señalización de posición de contactos. UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/11 Instalaciones eléctricas II Tensión nominal Ue (V) c.a. 250/380 Corriente nominal In (A) 10, 16 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tensión electroimán de mando (V) 8, 12, 24, 230 Maniobras eléctricas (nº) 1 millón Maniobras mecánicas (nº) 100000 Consumo (por polo) (W) 2...6 Módulos (nº) 1, 2 Normas de referencia DIN VDE 0637, DIN 43880 1.5.6 Interruptores electrónicos E 260 La versión electrónica de éstos relés, con respecto a la correspondiente versión electromecánica, añade ventajas en cuanto a número de maniobras, silenciosidad de funcionamiento y confiabilidad. Tensión nominal Ue (V) c.a. 250 + 10% -20% Corriente nominal In (A) 10 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tensión electroimán de mando (V) 12, 24, 230 Maniobras eléctricas (nº) 2 millón Maniobras mecánicas (nº) 100000 Consumo (por polo) (W) 0.50...1 Módulos (nº) 1 Normas de referencia DIN VDE 0637, DIN 43880 1.6 DISPOSITIVOS DE CONTROL 1.6.1 Temporizadores E 234 Aparatos utilizados para el mando de dispositivos eléctricos mediante temporización como, por ejemplo, sistemas de alumbrado, aire acondicionado, guardacarriles, puertas y accesos, etc. Tensión nominal Ue (V) c.a./ c.c. 12...48 c.a. 110...230 Corriente nominal In (A) 10 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tensión circuito de mando (V) c.c./ c.a. 12...230 Maniobras eléctricas (nº) 100000 Maniobras mecánicas (nº) 10 millones Tiempo de ajuste De 0.1 seg. a 24 horas Consumo (W) 2.50 Módulos (nº) 1 Normas de referencia DIN VDE 0637, DIN 43880 1.6.2 Interruptores horarios y programadores electromecánicos ETS Aparatos para el mando, según temporización definida de apertura y cierre de circuitos eléctricos. UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/12 Instalaciones eléctricas II Están provistos de selector de conmutación en funcionamiento permanente ON-OFF. Diferentes versiones con programaciones diaria o semanal. Disponible también kit para fijación en pared. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Capacidad nominal del contacto In (A) 16 cos ϕ = 1 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Precisión de funcionamiento 1 seg./ 24 horas Duración en funcionamiento (nº) 10 años o 50000 actuaciones Consumo (W) 0.5 Módulos (nº) 3 Normas de referencia CEE 24, IEC 669-1 EN 60730 1.6.3 Interruptores horarios y programadores digitales DTT Ofrecen las ventajas típicas de los aparatos realizados con componentes electrónicos. La gama prevee dispositivos con programación diaria y semanal y programadores semanales multicanal. Estos últimos, sofisticados desde el punto de vista funcional, permiten el mando de más circuitos y también grupo de cargas independientes con programaciones desplazadas desde el punto de vista temporal, pero con única referencia horaria. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Capacidad nominal del contacto In (A) 16 cos ϕ = 1; 2.5 cos ϕ = 0.6 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Precisión de funcionamiento ± 2.5 seg. / 24 horas Número máximo de conmutaciones 12 (diario – 1 canal) 28 (semanal – 1 canal) 48 (semanal – 2 canales) 322 (dia./ sem. – 3 canales) Consumo (W) 5 Módulos (nº) 2, 6 (multicanal) Normas de referencia IEC 730-1, CEI 107-70, VDE 0633, EN 60730-1 1.6.4 Preaviso de apagado SWD para minutero de escalera E 232 Utilizado en combinación con los minuteros de escalera, para la indicación de la proximidad del apagado del alumbrado. La señalización se realiza con el obscurecimiento al 50 % de la intensidad luminosa del circuito de alumbrado conectado, para un tiempo seleccionable. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Potencia nominal (W) 1300 (óhmicos) Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Consumo (W) 3 Módulos (nº) 1 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/13 Instalaciones eléctricas II 1.6.5 Minuteros de escalera electromecánicos y electrónicos E 232 Permiten la gestión del alumbrado en áreas de pasaje como pasillo, escaleras, entradas etc. Las posiciones seleccionables del aparato son: luz permanente, luz temporizada, desconectado. El tiempo de temporización es regulable entre 5 segundos y 5 minutos. Tensión nominal Ue (V) c.a. 8...230/230 Capacidad nominal del contacto In (A) 16 (2000 W máx.) Frecuencia nominal (Hz) 45/60 Consumo (W) 3.50; 4.50 Módulos (nº) 1 1.6.6 Interruptor crepuscular TWS-1 Permite el mando de equipos de iluminación de acuerdo con el umbral de actuación. La instalación prevee el acopio con una fotocélula que detecta la intensidad luminosa ambiental y envía la señal de actuación. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 (A) 15 (óhmicos) 2.5 carga inductiva cos ϕ = 0.6 Capacidad nominal del contacto In (W) 1000 (lámparas fluorescentes con compensación capacitiva) Frecuencia nominal (Hz) 50/60 (S) + 50 Temporización en conectar: en descansar: + 50 Consumo (W) 5 Módulos (nº) 2 Normas de referencia CEI 12-13 1.6.7 Relés de máximo consumo RMC Se instalan a jusante del interruptor principal, con funciones de comprobación permanente que el consumo efectivo, dependiente de los aparatos eléctricos conectados, no supere el valor máximo aceptable según regulación. Una alarma acústica avisa al usuario de la necesidad de apagar unas cargas evitando la actuación del interruptor principal. El dispositivo se suministra con una regulación 3 kW. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Corriente nominal In (A) De 18.3 hasta 27.5 0.6 cos ϕ = 1 Capacidad nominal del contacto In (A) 0.4 cos ϕ = 0.8 Frecuencia nominal (Hz) 50 Umbrales de regulación (A) 0...18.3; 0...27.5 Consumo (W) 10 Módulos (nº) 2 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/14 Instalaciones eléctricas II 1.6.8 Interruptores prioritarios E 451 Se utilizan para el control de una o más cargas que pueden consumir corrientes superiores al umbral de actuación. El dispositivo permite determinar prioridades de funcionamiento, desconectando cargas cuando la potencia disponible sea limitada. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Corriente de intervención nominal ajustable (A) De 7.5 a 18 Corriente máxima (A) De 22 a 55 Capacidad nominal del contacto In (A) 1 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Tiempo de desconexión (ms) 10/20 Tiempo de reactivación (ms) 5/10 Maniobras eléctricas (nº) 100000 Consumo (W) 6 Módulos (nº) 1 Normas de referencia VDE 0110 1.6.9 Racionalizador de consumo LSS 1/2 Instalado a jusante del interruptor principal, efectúa un control comparativo entre el valor máximo admitido de consumo de corriente y el consumo efectivo de la instalación. Si la corriente total sobrepasa el umbral definido, el interruptor desconecta en secuencia hasta dos cargas no prioritarias. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Corriente nominal In (A) 90 Capacidad nominal del contacto In (A) 2 x 16 Umbrales de regulación (A) 5... 30, 10...60, 15...90 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Consumo (W) 5 Módulos (nº) 5 1.6.10 Relé de control de fases SQZ3 Chequea en forma continuativa la correcta secuencia entre las fases, la ausencia de una o más fases, cualquier variación del valor de tensión de red superior a ± 10 %. Dispone de leds para la indicación de funcionamiento correcto y de señalización de anomalía. En caso de detección de fallas el relé puede actuar en alternativa: un contactor de maniobra motor, el interruptor de protección motor mediante su bobina de apertura. Tensión nominal Ue (V) c.a. 380 Capacidad nominal del contacto In (A) 5 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Consumo (W) 10 Módulos (nº) 2 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/15 Instalaciones eléctricas II 1.6.11 Lámpara para señalización falta de tensión LE La lámpara se activa faltando la tensión de red, permitiendo el alumbrado en el armario de distribución y consecuentemente una rápida y segura intervención. La alimentación es asegurada por una batería de Ni-Cd incluida, que cargándose en tampón se alimenta por la conexión de red. El dispositivo dispone también de led verde que señala el buen funcionamiento y led roja que indica la exclusión del dispositivo actuada mediante el selector de ahorro batería. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Intensidad luminosa (lumen) 20 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Reserva de marcha (min) 45 Consumo (W) 10 Módulos (nº) 2 1.6.12 Indicador de alarma E 228 WM Diseñado para la señalización acústica y luminosa de alarma. El zumbador y la luz intermitente, se activan por el cierre de un contacto externo, debido a fallas, alarmas, preavisos etc. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Frecuencia nominal (Hz) 50 Consumo (W) 4 Módulos (nº) 1 1.6.13 Cronotermóstato CRT En función del tiempo y de la temperatura ambiente permite la activación y/o desactivación de un dispositivo térmico. El aparato dispone de display LCD con visualización de horas o de temperatura medida por la sonda termométrica. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Capacidad nominal del contacto In (A) 8 cosϕ =0.1 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Programas (nº) 8 (8 ON + 8 OFF) Reserva de marcha (h) 48 Precisión (ºC) 0.1 Consumo (W) 2 Módulos (nº) 3 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/16 Instalaciones eléctricas II 1.6.14 Relés amperimétricos y voltimétricos de mínima / máxima corriente y tensión Estos aparatos se utilizan para el control de la corriente (amperimétricos) y de la tensión (voltimétricos) en las redes eléctricas, para garantizar una perfecta protección de los aparatos que se utilizan. Se encuentran disponibles: - Relé de máxima corriente (RHI) y de máxima tensión (RHV): el relé de mando permanece excitado hasta que la magnitud que se debe controlar es inferior al valor programado del umbral. - Relé de mínima corriente (RLI) y de mínima tensión (RLV): el relé de mando permanece excitado hasta que la magnitud que se debe controlar es superior al valor programado del umbral. En ambos casos el relé se desexcita con un retraso que se puede regular mediante un potenciómetro. También es posible regular la histéresis (de 1 a 45 %) mediante un potenciómetro. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 Capacidad del contacto durante el intercambio (A) 16 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Umbrales de intervención relé amp. (A) 2, 5, 10 Umbrales de intervención relé vol. (V) 100, 300, 500 Regulación ajustable de In y Vn % (%) 30...100 Valor de histéresis regulable (%) 1...45 Tiempo de retraso intervención (S) 1...30 Potencia disipada (W) 2 Módulos (nº) 3 1.7 DISPOSITIVOS DE MEDIDA La gama disponible ofrece instrumentos analógicos y digitales. Además de normales aparatos para la medida de funciones eléctricas (voltímetros, vatímetros, frecuencímetros, cosfímetros) están disponibles también instrumentos especiales (relés de control de fases, termómetros, tacómetros, contadores horario) y una serie de accesorios, entre los cuales escalas intercambiables, que extienden las posibilidades funcionales. 1.7 1 Instrumentos analógicos Aptos para medida directa, o indirecta mediante la utilización de accesorios especiales. c.a. 300, 500 Tensión nominal Ue (V) c.c. 100, 300 (A) Valores de fondo escala 5...30 Corriente nominal en a.c. Lectura directa Lectura indirecta Valores de fondo escala 5...2500 (A) Valores de fondo escala 0.1...30 Corriente nominal en c.c. Lectura directa Lectura indirecta Valores de fondo escala 5...500 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Clase de precisión (%) 1.5(0.5 los frecuencímetros) Consumo (W) 0.3...4 Módulos (nº) 3 Normas de referencia IEC 414, IEC 51 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/17 Instalaciones eléctricas II 1.7 2 Instrumentos digitales Aptos para medida directa, o indirecta mediante la utilización de accesorios. Visualización de las medidas por indicador digital de tres cifras con indicación de fuera de escala. Las ventajas de la instrumentación electrónica derivan de no disponer de partes en movimiento sometidas a desgaste de rozamiento y por consecuencia larga duración y elevada precisión. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 ± 10 % Tensiones de medida en c.a. y c.c. (V) De 0 hasta 600 Corriente nominal en c.a. (A) Valores de fondo escala de 15 a 999 Corriente nominal en c.c. (A) Valores de fondo escala de 0...999 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Clase de precisión (%) ± 0.5 fondo escala Dígitos de visualización (nº) 3 Consumo (W) 1...4 Módulos (nº) 3 Normas de referencia IEC 414, IEC 51 1.7 3 Contadores monofásicos Mini-Meter Disponen de un display a 4 dígitos para lectura de consumos en kWh. La serie está compuesta por 5 modelos con dimensiones de tres módulos. Los valores de consumo visualizados representan los valores reales de medida (sin coeficientes de multiplicación). Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 monofásico Corriente de inserción directa (A) Hasta 32 Corriente de inserción indirecta (A) 100, 200, 300, 400 (seleccionable) Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Clase de precisión (%) 2 Consumo (W) 1.7 Módulos (nº) 3 Normas de referencia IEC 66/110/DIS (1994), IEC 801-2-3-4 1.7 4 Contador monofásicos EMT 3 Aparato con dimensiones particularmente reducidas. Equipado de microprocesor con convertidor analógico / digital de 5 canales que permite la medida de corriente y tensión. El conteo puede ser puesto a cero mediante pulsador de reset. Tensión nominal Ue (V) c.a. 230 monofásico Corriente de inserción directa (A) 25 Corriente de inserción indirecta (A) 60, 100, 250, 600, 800, 1000 (seleccionable) Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Clase de precisión (%) 4 Consumo (W) 1 Módulos (nº) 3 UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. A1/18 Instalaciones eléctricas II 1.8 OTRAS FUNCIONES MODULARES 1.8.1 Transformadores Estos transformadores disponen de tensiones secundarias a muy baja tensión de seguridad. La gama comprende 4 versiones: a prueba de fallas (serie TM), resistentes a cortocircuito (serie TS8), resistentes a cortocircuitos con selector on-off (serie TS8/SW), resistentes a cortocircuito protegidos (serie TS16/TS24). Tensión nominal Ue primaria (V) c.a. 230 monofásico Tensión nominal Ue secundaria (V) 4, 6, 8, 12, 24 Frecuencia nominal (Hz) 50 Potencia (VA) 8, 10, 15, 16, 24, 30, 40 Consumo (W) 1...4 Módulos (nº) 2, 3 Normas de referencia CEI 14-6; EN 60742 1.8.2 Timbres SM, TSM y zumbadores RM1 Timbres y zumbadores modulares aptos para funcionamiento intermitente, vienen activados por pulsadores y encuentran aplicación tanto en ámbito residencial así como en el terciario. Tensión nominal Ue primaria (V) c.a. 12, 230 Frecuencia nominal (Hz) 50 Consumo (W) 3.6 (a 12 V); 5.5 (a 230 V) Módulos (nº) 1, 2 1.8.3 Tomas de corriente M1173 – M1174 – E1175 Tomas de corriente para instalación en perfil DIN, disponible en los modelos: M 1173 tipo Italia, M 1174 tipo Francia y E 1175 tipo Schuko. Tensión nominal Ue (V) Hasta 250 c.a. Corriente nominal In (V) 10...16 Frecuencia nominal (Hz) 50/60 Consumo (W) 0.6 Módulos (nº) 2.5 Normas de referencia DIN VDE 0632, DIN 43880 UMSS – FCyT Bibliografía B/1 Instalaciones Eléctricas II 1.- Germán Rocha Maldonado, Apuntes de clases ELC 262 Instalaciones Eléctricas II, UMSS Depto Electricidad, Cbba 2001. 2.- Germán Rocha M., Félix Meza R., Ramiro Mendizábal V., Reglamento de instalaciones Eléctricas Interiores en Baja tensión SIB-CBBA. 3.- Reglamento Electrotécnico para Baja tensión, Madrid 1996, Editorial Paraninfo. 4.- Germán Rocha Maldonado, Protección de las Instalaciones Eléctricas interiores en Baja tensión, ENDE-UMSS. 5.- Manual y catalogo del electricista, Santiago de Chile, Schneider Electric Chile S.A., 1999. 6.- Linha cabos energía, Pirelli, Brasil. 7.- Ademaro A. M. Cotrin, Manual de Instalaciones Eléctricas, Pirelli, Sao Paulo, Mc Graw- Hill, 1985. 8.- Alberto Guerrero Fernández, Instalaciones Eléctricas en las Edificaciones, Madrid, Mc Graw-Hill, 1992. 9.- Ademaro A. B., Bittencourt Cotrin, Instalaciones Eléctricas, Sao Paulo, Mc Graw-Hill do Brasil, 1982. 10.- Joao Mamede Filho, Instalaciones Eléctricas Industriales, 5º Tomo JC editora, 1997. 11.- Alberto F. Spitta, Instalaciones Eléctricas Tomo 1 y Tomo 2, Siemens, Editorial Dossat, Madrid, 1981. 12.- Compensación del factor de potencia con condensadores de potencia, Folleto KR 0-315- SD, Asea Kabel AB, Esto colmo, 1986 13.- Publicaciones IEC (Comisión Electrotécnica Internacional (364,529). 14.- Recursos didácticos – Profissionais, Siemens Sao Paulo. UMSS – FCyT Bibliografía B/2 Instalaciones Eléctricas II 15.- Cable Laying for assembli, Folleto Asea 7370 001 E-1, Vasteras. 16.- National Eléctrical Code (NEC) EEUU. 17.- NB – 3 Instalacaoes Eléctricas de Baixa tensao – ABNT, Editorial CQ Ltda, Rio de Janeiro 1990. 18.- Manual Estándar del Ingeniero Electricista. 19.- Instalacaoes Eléctricas volumen 1 y 2, Siemens, Editorial Nobel, Sao Paulo, 1996. 20.- Switchgear Manual, 9 a Edición ABB, Berlín 1993. 21.- Manual de Baixa tensao 1 y2 Siemens, Nobel, Sao Paulo, 1998. 22.- Catálogo de productos Eléctricos para la industria y el comercio, Hansa, Siemens 1999/2000. 23.- Catálogo, System pro M, Aparatos modulares para instalaciones en Baja tensión, ABB Elettrocondutture, 603360/042 Octubre 1999. 24.- Norma Boliviana NB 777, Diseño y construcción de las instalaciones Eléctricas interiores en Baja tensión, ICS 29.240.20 Líneas de distribución de energía Mayo 1997. UMSS – FCyT Índice CAPITULO 1: DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS 1.1 Clasificación de tipos de instalación 1.2 Niveles de consumo de instalaciones domiciliarias 1.3 Determinación de la demanda máxima en instalaciones domiciliarias (viviendas unifamiliares) 1.4 Determinación de la demanda máxima en edificios destinados principalmente a viviendas 1.5 Demanda máxima correspondiente a edificios comerciales o de oficinas 1.6 Determinación de la demanda máxima en instalaciones industriales 1.7 Determinación de la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales CAPITULO 2: INSTALACIONES DE ENLACE DE BAJ A Y MEDIA TENSION 2.1 Red de distribución 2.2 Acometidas en baja tensión 2.3 Acometidas de media tensión CAPITULO 3: TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES 3.1 Generalidades 3.2 Tableros de distribución y auxiliares 3.3 Descripción de los grados de protección para los diferentes tipos de tableros 3.4 Capacidad de transporte de barras de cobre para su utilización en tableros CAPITULO 4: CONDUCTORES 4.1 Consideraciones generales 4.2 Definición de las alternativas 4.3 Consideraciones para el dimensionamiento 4.4 Análisis de los resultados 4.5 Construcción 4.6 Blindaje sobre el conductor (interna) 4.7 Aislamiento 4.8 Blindaje sobre los aislamientos (externa) 4.9 Protecciones 4.10 Dimensionamiento de los aislamientos CAPITULO 5: ALIMENTADORES PRINCIPALES e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 5.1 Definición 5.2 Cálculo de alimentadores para abastecer cargas de iluminación y tomacorrientes 5.3 Cálculo de conductores alimentadores para abastecer cargas de fuerza o de motores I/1 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT CAPITULO 6: CIRCUITOS DERIVADOS Índice 6.l Generalidades 6.2 Clasificación 6.3 Factor de potencia CAPITULO 7: ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA 7.1 Generalidades 7.2 Cajas de conexión 7.3 Conectores 7.4 Condulets CAPITULO 8: SISTEMAS DE INSTALACION 8.1 Clasificación de los sistemas de instalación 8.2 Canalizaciones con conductores aislados sobre aisladores 8.3 Canalizaciones con conductores aislados en tubos protectores 8.4 Conductores aislados instalados en zanjas 8.5 Conductores aislados colocados en bandejas 8.6 Conductores aislados tendidos en electroductos 8.7 Conductores en molduras 8.8 Paso a través de elementos de la construcción 8.9 Instalaciones enterradas 8.10 Instalaciones pre-fabricadas (“ bus - way” ) CAPITULO 9: SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA 9.1 Generalidades 9.2 Sistema TN 9.3 Sistema TT 9.4 Sistema IT 9.5 Alimentación 9.6 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra CAPITULO 10: INSTALACION DE PUESTA A TIERRA EN EDIFICIOS 10.1 Definición de puesta a tierra 10.2 Partes que comprende la puesta a tierra 10.3 Prohibición de incluir en serie las masas y los elementos metálicos en el circuito de tierra 10.4 Tomas de tierra independientes 10.5 Electrodos, naturaleza, constitución, dimensiones y condiciones de instalación 10.6 Resistencia de tierra 10.7 Características y condiciones de instalación de las líneas de enlace con tierra, de las líneas principales de tierra y de sus derivaciones 10.8 Revisión de tomas de tierra 10.9 La red de tierra externa 10.10 Mediciones con el ohmetro 10.11 Materiales 10.12 Recomendaciones e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a I/2 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Índice CAPITULO 11: PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS 11.1 Introducción 11.2 Consideraciones sobre el origen de los rayos 11.3 Pararrayos de punta 11.4 Dimensionamiento de una instalación de pararrayos CAPITULO 12: DISPOSITIVOS FUSIBLE 12.1 Generalidades 12.2 Información técnica de fusibles “ siemens” CAPITULO 13: DISYUNTORES DE BAJ A TENSION 13.1 Generalidades 13.2 Poder de corte 13.3 Selectividad de protecciones 13.4 Característica del lugar de la instalación 13.5 Datos de los disyuntores termomagnéticos “ siemens” CAPITULO 14: DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL 14.1 Generalidades CAPITULO 15: CONDUCTORES DE PROTECCION 15.1 Generalidades 15.2 Dimensionamiento de los conductores de protección 15.3 Tipos de conductores de protección 15.4 Conservación y continuidad eléctrica de los conductores de protección CAPITULO 16: AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS 16.1 Generalidades 16.2 Clasificación de equipos y materiales eléctricos CAPITULO 17: GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS 17.1 Generalidades CAPITULO 18: PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 18.1 Generalidades 18.2 Protección simultanea contra contactos directos e indirectos 18.3 Protección contra los contactos directos 18.4 Protección contra los contactos indirectos I/3 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Índice CAPITULO 19: PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES 19.1 Requisitos de protección contra las sobrecorrientes 19.2 Naturaleza de los dispositivos de protección 19.3 Protección contra corrientes de sobrecarga 19.4 Protección contra corrientes de cortocircuito 19.5 Coordinación entre la protección contra corrientes de sobrecarga y la protección contra corrientes de cortocircuitos 19.6 Limitación de las sobrecorrientes por las características de la alimentación 19.7 Aplicación de las medidas de protección para garantizar la seguridad en la protección contra las sobrecorrientes. 19.8 Selectividad CAPITULO 20: INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA 20.1 Locales de publica concurrencia 20.2 Alumbrados especiales 20.3 Fuentes propias de energía 20.4 Prescripciones de carácter general 20.5 Prescripciones complementarias para locales de espectáculos 20.6 Prescripciones complementarias para locales de reunión 20.7 Prescripciones complementarias para establecimientos sanitarios 20.8 Aparatos médicos, condiciones generales de instalación 20.9 Aparatos de rayos x, condiciones generales de instalación CAPITULO 21: INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION 21.1 Locales con riesgo de incendio o explosión 21.2 Clasificación 21.3 Sistemas de protección 21.4 Prescripciones para las instalaciones en estos locales CAPITULO 22: INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES 22.1 Instalaciones en locales húmedos 22.2 Instalaciones en locales mojados 22.3 Instalaciones en locales con riesgo de corrosión 22.4 Instalaciones en locales polvorientos sin riesgo de incendio o explosión 22.5 Instalaciones en locales o temperatura elevada 22.6 Instalaciones en locales a muy baja temperatura 22.7 Instalaciones en locales en que existan baterias de acumuladores 22.8 Instalaciones en estaciones de servicio, garajes y talleres de reparación de vehículos e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a CAPITULO 23: INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES 23.1 Instalaciones para maquinas de elevación y transporte 23.2 Instalaciones para piscinas 23.3 Instalaciones provisionales 23.4 Instalaciones temporales, obras I/4 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Índice CAPITULO 24: INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS 24.1 Generalidades 24.2 Consideraciones 24.3 Instalaciones telefónicas 24.4 Instalación de sistemas de protección contra incendios 24.5 Sistemas de protección de personas y objetos de valor 24.6 Servicio suplementario para la protección contra incendios 24.7 Instalaciones de balizamiento CAPITULO 25: RECEPTORES PARA ALUMBRADO 25.1 Prohibición de la utilización conjunta con otros sistemas de iluminación 25.2 portalámparas 25.3 Indicaciones en las lámparas 25.4 Instalación de lámparas 25.5 Empleo de pequeñas tensiones para alumbrado 25.6 Instalación de lámparas o tubos de descarga CAPITULO 26: INSTALACION DE APARATOS DE CALDEO Y UTENSILIOS DOMESTICOS 26.1 Condiciones generales de instalación 26.2 Aparatos productores de agua caliente y vapor en los que el circuito eléctrico está aislado del agua 26.3 Calentadores de agua en los que ésta forma parte del circuito eléctrico 26.4 Calentadores provistos de elementos de caldeo desnudos sumergidos en el agua 26.5 Aparatos de caldeo por aire caliente 26.6 Conductores de caldeo 26.7 Cocinas y hornillas 26.8 Aparatos para soldadura eléctrica por arco CAPITULO 27: AMBITOS DE UNA INSTALACION 27.1 Generalidades 27.2 Elección de aparatos 27.3 Funciones de una salida 27.4 Características de la red 27.5 Intensidad de cortocircuito CAPITULO 28: DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITOS DE MOTORES 28 1 Generalidades 28.2 Características nominales de los motores de inducción 28.3 “ Layouts” y componentes de los circuitos de motores 28.4 Protección contra las sobrecargas (cerca del motor) 28.5 Protección contra cortocircuitos 28.6 Protección de respaldo e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 28.7 Seccionamiento I/5 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Índice CAPITULO 29: COMANDO Y PROTECCION DE POTENCIA 29.1 Generalidades 29.2 Funciones de una salida motor 29.3 Elección de contactores 29.4 Asociación de aparatos 29.5 Coordinación de protección 29.6 Instalación y mantenimiento de aparatos de maniobra CAPITULO 30: COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA 30.1 Generalidades 30.2 Consumo y producción de potencia reactiva 30.3 Compensación del factor de potencia 30.4 Ventajas de la compensación 30.5 Medición de la potencia reactiva y del factor de potencia 30.6 Determinación de la potencia de un condensador 30.7 Instalación de las baterias de condensadores 30.8 Baterias de condensadores con regulación automática 30.9 Compensación fija o automática 30.10 Aparatos con compensación directa 30.11 Aparatos de conexión y protección 30.12 Influencia de los armónicos 30.13 Instalación 30.14 Ejemplo de instalación 30.15 Cálculo de la potencia reactiva CAPITULO 31: DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA 31.1 Terminología 31.2 Definiciones ANEXO 1: APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJ A TENSION 1.1 Introducción 1.2 Interruptores automáticos (disyuntores) 1.3 Interruptores y bloques diferenciales 1.4 Dispositivos de protección 1.5 Dispositivos de mando 1.6 Dispositivos de control 1.7 Dispositivos de medida 1.8 Otras funciones modulares e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a I/6 Instalaciones Eléctricas II tw r r e ri T l a .coDEMANDAS DETERMINACION DE F.zeo MAXIMAS Dww Pw n o e Z ivm.Dn. cocina eléctrica.1 CLASIFICACION DE TIPOS DE INSTALACION Las instalaciones eléctricas interiores en función del uso de la energía. 1.co ivm.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas CAPITULO 1 DETERMINACION DE DEMANDAS MAXIMAS 1.2. calentador eléctrico de agua y otros aparatos electrodomésticos.Industriales En cada caso es necesario determinar la demanda máxima. radio. según la super ficie de la vivienda Nivel de consumo Mínimo Medio Elevado Pr evisión de demanda máxima (W) 1. Todos los anteriores en gran número de potencias unitarias elevadas. 1. sin embargo.tw r r e ri T l a Apar atos y equipos instalados Super ficie máxima (m 2) 80 140 Mayor a 140 MAXIMA EN INSTALACIONES 1/1 Instalaciones Eléctricas II . En instalaciones de este tipo deben localizarse y caracterizarse: a) Equipos de iluminación b) Puntos de tomacorriente c) Equipos de fuerza de potencia igual o mayor a 2000 W e Z Mayor a 7000 n o 3000 7000 Iluminación. con la cual se dimensionan las instalaciones de enlace (acometidas) y la potencia del transformador propio si es el caso. el grado de electrificación dependerá de la superficie (ver Tabla 1.3 DETERMINACION DE LA DEMANDA DOMICILIARIAS (VIVIENDAS UNIFAMILIARES) En la determinación de la demanda máxima de una vivienda unifamiliar. se clasifican de la siguiente manera: .Edificios destinados principalmente a viviendas .1 Niveles de consumo de ener gía y demanda máxima. más calefacción eléctrico y aire acondicionado. lavadora y pequeños artefactos electrodomésticos.Edificios públicos .1).1 Deter minación de niveles de consumo El nivel de consumo de las viviendas será el que de acuerdo con las utilizaciones anteriores determine el proyecto. debe primeramente preverse las cargas que serán instaladas y luego considerar las posibilidades de no-simultaneidad de su funcionamiento. Dww P w F. refrigerador. TV.Edificios comerciales o de oficinas .zeo Dn. si no se conoce la utilización que tendrá la vivienda. plancha eléctrica. Sin embargo como mínimo dependerá de la superficie de la vivienda de acuerdo con la siguiente tabla: Tabla 1. Todos los anteriores más ducha eléctrica.2 NIVELES DE CONSUMO DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS La determinación del nivel de consumo de una instalación domiciliaria se hace de acuerdo con las cargas previstas para esta vivienda.Domiciliarias . co ivm. . el número mayor a partir de las siguientes alternativas: .Una toma por cada 5 m de perímetro c) En baños: 1 toma (normalmente elevado por problema de humedad) A cada toma se atribuirá una potencia de 200 W para efectos de cálculo de cantidad como de potencia. Cabe destacar que el número de tomacorrientes determinado como se indicó.3.1 Potencia instalada de iluminación La potencia total del circuito de iluminación.tw r 6 6 8 Iluminación fluor escente (alto factor de potencia) r e ri T l a 1/2 Instalaciones Eléctricas II .2 Densidad de car ga par a iluminación (W/m 2) Nivel de consumo Mínimo Medio Elevado Iluminación incandescente 10 15 20 Para las luminarias fijas de iluminación incandescente.8 veces la potencia nominal de la lámpara en vatios. tipo de luminaria. e Z n o Dww P w F. la potencia nominal de las luminarias debe tenerse como mínimo 1.Para ambientes con una superficie entre 6 m2 a 15 m2 se debe considerar como mínimo de 100 W por punto de iluminación incandescente.Una toma por cada 10 m2 .En ambientes con una superficie de hasta 6 m2 se debe considerar como mínimo una potencia de 60 W por punto de iluminación incandescente . Para las luminarias fijas de iluminación con lámparas de descarga (Fluorescentes).2 Potencia instalada en tomacor r ientes: El número mínimo de tomacorrientes se determinará.Para efectos de estimación de las potencias nominales instaladas en circuitos de iluminación en instalaciones domiciliarias. es un número mínimo. 1.Los puntos de luz deben disponerse en el local tratando de obtener la iluminación más uniforme posible. la potencia debe considerar la potencia nominal de la lámpara y los accesorios a partir de los datos del fabricante.3. las tomas dobles o triples instaladas en una misma caja. tipo de fuente de luz. en general es mejor incrementar el número de tomacorrientes. de acuerdo a los siguientes criterios: a) Local o dependencia de área igual o inferior a 10 m2 una toma b) Local o dependencia de área superior a 10 m2. la potencia debe tomarse igual a la suma de las potencias nominales de las lámparas: .zeo Dn. En instalaciones domiciliarias y en ambientes de dimensiones reducidas donde no se realicen tareas visuales severas.El tipo de lámpara y de luminaria debe ser elegido a criterio. se puede obviar un proyecto formal de iluminación. . etc. de acuerdo con los niveles de iluminación prescritos por cada tipo de ambiente. se puede utilizar como base los valores de densidad de carga de la siguiente tabla: Tabla 1. tipo de iluminación.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1. estará determinada a partir de los cálculos luminotécnicos respectivos (Método de los Lúmenes o Cavidades Zonales). En éste caso debe cumplirse: . deben considerarse como una sola. Si no se conocen datos precisos. 5 0. En la Tabla siguiente se dan los valores de este factor en función del número de viviendas.4 Factor de demanda par a tomas de fuer za Nº de equipos 2 ó menos 3a5 6 ó más 1.8 0.1 Demanda máxima simultánea cor r espondiente al conjunto de viviendas. Se obtiene sumando las demandas máximas por vivienda señaladas en el punto 1.zeo Dn. Cada una de las demandas se calculará de la siguiente forma: 1.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 1.Las demandas máximas de los locales comerciales ó de oficinas si hubieran.co ivm.3.3 Factor de demanda par a iluminación y tomacor r iente Potencia instalada Los primeros 3000 W De 3001 W a 8000 W 8001 W ó más Factor de demanda 100 % 35 % 25 % Tabla 1.3).3 Nº de viviendas unifamiliar es 2 a 4 5 a 10 11 a 20 21 a 30 S = factor de simultaneidad 1/3 Instalaciones Eléctricas II .3.6 0.4.0 0.4) Tabla 1. Este valor deberá multiplicarse por un factor de simultaneidad que corresponde aplicar por la razón de la nocoincidencia de las demandas máximas de cada vivienda.4 Nivel de consumo elevado (S) 0.tw r r e Factor de demanda 100% 75% 50% ri T l a Tabla 1. .3 Potencia instalada en fuer za Todos los equipos o aparatos con potencia igual o mayores a 2000 W se considera como ligados a tomas de uso específico y la potencia instalada será la suma de las potencias nominales de los aparatos.3. resulta de la suma de: .8 0. 1. e Z n o Dww P w F.De la demanda máxima de los servicios generales del edificio. b) La potencia instalada de fuerza se afectará de los siguientes factores de demanda (ver Tabla 1.Las demandas máximas simultáneas correspondientes al conjunto de departamentos.5 Factor de simultaneidad Nivel de consumo mínimo y medio (S) 1.4 Demandas máximas a) La potencia instalada de iluminación y tomacorrientes se afectarán de los siguientes factores de demanda (ver Tabla 1.4 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN EDIFICIOS DESTINADOS PRINCIPALMENTE A VIVIENDAS La demanda máxima simultánea correspondiente a un edificio destinado principalmente a viviendas.7 0. . 7 Potencia de alumbr ado zonas comunes Incandescentes Fluorescentes Alumbrado 15 W/m2 4 W/m2 5 W/m2 e Z n o Tipo E Tipo F Dww P 400 630 630 1000 1000 1600 1600 Car ga Velocidad Potencia Nº de per sonas kg m/seg kW 400 5 0.00 1.7.co ivm.5 46 73.depar tamento par a uso del conser je Alumbrado más ventilación 5 W/m2 1/4 Instalaciones Eléctricas II . montacargas.En ausencia de datos del aparato elevador. gradas.6 Relación de apar atos elevador es Ascensor Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D b) Cálculo de P 2 (alumbr ado). a) Cálculo de P 1 (apar atos elevador es). iluminación de gradas. patios Gar ajes . P3 = Potencia de servicios centralizados de calefacción y agua caliente.50 3.zeo Dn.6..4. patios) de los valores de la Tabla 1.5 103 F.50 7. se utilizan los valores de la Tabla 1. parqueos. por tal. en función del tipo de ascensor. P4 = Potencia de otros servicios. circulación.2 Demanda máxima cor r espondiente a los ser vicios gener ales del edificio Será la suma de la potencia instalada en ascensores.5 18.-Se determina como la suma de las potencias obtenidas por las zonas comunes (portal.UMSS – FCyT Es decir: Donde: DDep N S DMax d Capítulo 1: Determinación de demandas máximas DDep = N x DMax d x S = Demanda máxima del conjunto de departamentos = Número de departamentos = Factor de simultaneidad = Demanda de un departamento 1. Tabla 1.50 2.63 4.5 5 8 8 13 13 21 21 1.). vivienda de portería y otros de uso general del edificio.00 1.60 2.5 11. DMax SG = PIns SG La potencia instalada en servicios generales se obtiene con la siguiente fórmula: P Inst SG = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 Donde: P1 = Potencia de aparatos elevadores (ascensores y montacargas).tw r r e ri T l a w Tipo G Tipo H Alumbr ado zonas comunes. Tabla 1. P2 = Potencia de alumbrado de zonas comunes (Portal. escalera. entonces aquí no se aplica ningún factor de demanda.60 1.5 29. bombas hidráulicas. gr adas. etc. Incluirán las potencias que pertenezcan a zonas comunes. será la que de acuerdo a las utilizaciones determina el proyectista. sin embargo. 1.4 (Tabla 1.20 W/m 2 para la iluminación incandescente y . que en edificios pueden darse consideraciones de departamentos de consumo medio.3. La demanda máxima será la suma de la potencia de iluminación y tomacorrientes afectados por el factor de demanda indicado en 1.En esta operación se incluirán los valores de la potencia de los sistemas de calefacción y agua caliente centralizada que disponga el edificio.co ivm. la demanda máxima de un edificio destinado principalmente a viviendas es: DMAX = DDep + DSG + DC Donde: DMAX = Demanda máxima total del edificio DDep = Demanda máxima de los departamentos DSG = Demanda máxima de los servicios generales DC = Demanda máxima de la parte comercial o de oficinas Cabe hacer notar.1 Deter minación de la potencia instalada La potencia instalada en edificios comerciales o de oficinas.5.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas c) Cálculo de P 3 (Calefacción y agua caliente). y que el fabricante de los equipos facilite.5 DEMANDA MAXIMA CORRESPONDIENTE A EDIFICIOS COMERCIALES O DE OFICINAS 1. etc. a esto debe añadirse las tomas destinadas a conexión de lámparas.8 Densidad de car ga par a iluminación en W/m 2 Tipo de local Oficinas Comerciales Iluminación incandescente 25 20 Iluminación fluor escente (de alto factor de potencia) 10 8 1/5 Instalaciones Eléctricas II . 1.tw r r e ri T l a Tabla 1. b) La potencia de tomacorrientes se toma como: .zeo Dn. depuración de piscinas. medio o elevado y aplicar este factor a la potencia de cada tipo de departamento.4. tomas de vitrina y las destinadas a demostración de aparatos.3) con un mínimo de 1000 W por local. Por lo tanto. mínimo o elevado.. d) Cálculo de P 4 (Otr os ser vicios). por consumo mínimo.3 Demanda máxima cor r espondiente a los locales comer ciales del edificio a) La potencia de iluminación se calcula en base a una densidad de carga de: . como mínimo dependerá de la superficie del local de acuerdo con los siguientes valores: a) Potencia de iluminación: e Z n o Dww P w F.Una toma de 200 W por cada 30 m2 o fracción.8 W/m 2 para la iluminación fluorescente. En este caso es más razonable utilizar el número total de departamentos. el factor de simultaneidad calculado por separado por cada tipo de departamento conducirá a una demanda máxima muy conservadora. iluminación de jardines. En este caso.. no consideradas en los anteriores cálculos como: Grupos de presión de agua. tiendas comerciales o locales análogos con áreas iguales o infer ior es a 40 m 2. . se procederá de manera similar al punto 1. tomas de vitrinas y las destinadas a demostración de aparatos.En oficinas con áreas super ior es a 40 m 2.3. las tomas dobles o triples montadas en la misma caja deben computarse como una sola.2 Deter minación de la demanda máxima a) Demanda máxima simultánea correspondiente al conjunto de oficinas y comercios.9 Factor de demanda en edificios comer ciales u oficinas b) Demanda máxima correspondiente a los servicios generales del edificio. la cantidad de tomas debe calcularse tomando el siguiente criterio: • 5 tomas por los primeros 40 m2 y • 1 toma por cada 10 m2 o fracción de área resultante. tanto para el caso de luminarias fijas de iluminación incandescentes o fluorescentes. La demanda máxima por oficina o local comercial se tomará como el 100 % de la potencia instalada y la demanda máxima del conjunto se determinará de acuerdo a la siguiente Tabla: Tabla 1.5. sin tomar en cuenta las tomas destinadas a conexiones de lámpara.6 DETERMINACION INDUSTRIALES La demanda máxima en instalaciones industriales.4. .En oficinas.co ivm. 1. adoptando el que conduce a un número mayor: • 1 toma por cada 5 m o fracción de su perímetro • 1 toma por cada 8 m2 o fracción de área distribuidas lo más uniformemente posible.7 DETERMINACION DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES DE EDIFICIOS PUBLICOS E INSTALACIONES ESPECIALES Para la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales correspondientes a iluminación general se puede utilizar la siguiente Tabla: e Z n o Dww P Potencia instalada Primeros 20000 W Exceso de 20000 W F. . el número mínimo de tomacorrientes debe calcularse tomando como base los dos criterios que se indican a continuación.1 sobre la determinación de la potencia instalada. 1.zeo Dn.A las tomas en oficinas y tiendas comerciales deben atribuirse como mínimo una carga de 200 W por toma.tw r 100% 70% r e ri T l a Factor de demanda w DE LA DEMANDA MAXIMA EN INSTALACIONES 1/6 Instalaciones Eléctricas II . b) Potencia par a tomacor r ientes: .2. se determina de acuerdo a las exigencias particulares de cada industria.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas Son aplicables las prescripciones del punto 1. distribuidas lo mas uniformemente posible. debe preverse tomas en cantidad no menor a una toma por cada 30 m2 o fracción. 1.Para efectos de cálculo (tanto de cantidad como de potencia). .En tiendas comerciales. 11 Factor de demanda par a toma cor r ientes en edificios públicos Tipos de local Salas de espectáculo e Z Clubes Hospitales Hoteles Escuelas Bancos Peluquerías y salones de belleza Iglesias Juzgados y audiencias n o Dww P Nº de tomas por 20 m2 1 2 4 1 2 3 3 4 F. Para la demanda máxima en instalaciones de edificios públicos e instalaciones especiales correspondientes a tomacorrientes para uso general.tw r r e ri T l a w Potencia a la cual es aplicado el factor de demanda (W) Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios 50000 ó menos sobre 50000 20000 ó próximos 80000 exceso sobre 100000 10000 ó menos próximos 40000 exceso de 50000 Total vatios Total vatios Factor de demanda 20% 70% 80% 20% 30% 40% 40% 20% 50% 40% 30% 100% 35% 25% 30% 20% Habitaciones de hospedaje Restaurantes 3 2 2 1/7 Instalaciones Eléctricas II . W. la demanda máxima se ajustará a las determinaciones y criterios del proyectista.co ivm. se podrá utilizar la siguiente tabla: Tabla 1.zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas Tabla 1.10 Factor de demanda par a iluminación en edificios públicos Tipo de local Salas de espectáculo Bancos Peluquería y salones de belleza Iglesias Clubes Juzgados y audiencias Hospitales Hoteles Habitaciones de hospedaje Restaurantes Escuelas Vestíbulos de edificios públicos y salas de espectáculos Vestíbulos corredores Espacios cerrados destinados a almacenaje. Potencia por m 2 W/m 2 10 20 30 10 20 20 20 10 15 20 30 10 5 3 Potencia a la cual es aplicado el factor de demanda (W) Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios Total vatios 50000 ó menor sobre 50000 20000 ó próximos 80000 exceso sobre 100000 Total vatios Total vatios Total vatios Factor de demanda 100% 100% 100% 100% 100% 100% 40% 20% 50% 40% 30% 100% 100% 100% Para cualquier otro tipo de instalación especial.C. A = 5 x 3 = 15 m2 De la Tabla 1.co ivm. de largo y 4 m. Entonces: 22/5 = 4. y en este caso es 5 tomacorrientes este es un número mínimo. Determinar la potencia a instalar. considerando iluminación fluorescente. de ancho.tw r r e ri T l a 1/8 Instalaciones Eléctricas II . Por el perímetro = 6 x 2 + 5 x 2 = 22 m. Determinar la potencia a instalar. Ejemplo 1.3 Se tiene un ambiente de 6 m.2 la densidad de carga = 10 W/m 2 Entonces: 15 x 10 = 150 W necesarios para la iluminación.zeo Dn.1 Capítulo 1: Determinación de demandas máximas Para una superficie total de 70 m2 y un ambiente de 5 m. aproximadamente. sobre la base de los siguientes datos: Potencia instalada en iluminación = 8000 W Potencia instalada en tomacorrientes = 7000 W Entonces: PInst I+T = 8000 + 7000 = 15000 W Luego afectando por el factor de demanda tenemos la Demanda máxima e Z n o Dww P w F. A = 7 x 4 = 28 m2 De la tabla 1. Ejemplo 1. considerando iluminación incandescente. de ancho.2 Para una superficie total de 144 m2 y un ambiente de 7 m. Ejemplo 1.1 nivel de consumo elevado y de la Tabla 1.8 = 504 W necesarios para la iluminación. es decir 2 puntos de 100 W. de largo y 5 m. Por el área = 6 x 5 = 30 m2 Entonces: 30/10 = 3 Tomacorrientes. de ancho.1 nivel de consumo mínimo y de la tabla 1. de largo y 3 m.8 veces se considera para el cálculo de la potencia de los circuitos de iluminación.4 Determinar la Demanda máxima de iluminación y tomacorriente.2 la densidad de carga = 10 W/m2 Entonces: 28 x 10 x 1.4 ≅ 5 Tomacorrientes Comparando ambos resultados tomamos el que conduce al número mayor.UMSS – FCyT Ejemplo 1. Determinar la mayor cantidad de tomacorrientes a partir del área o perímetro. es posible incrementar la cantidad en el diseño de una instalación. Nota: El valor de 1. 75 = 5625 W Ejemplo 1.0 = 3000 W Los siguientes 5000 W x 0.35 = 1750 W 7000 W x 0.8 = 36000 W = 36 kW Ejemplo 1. La demanda máxima de cada departamento es de 9000 W c/u con una superficie de 140 m2 (nivel de consumo medio).tw r r e ri T l a PInst I+T =9000 W 5000 W = DMax I+T 1/9 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Los primeros 3000 W x 1. entonces el factor de demanda = 0.5 por lo tanto el factor de simultaneidad a aplicar es 0.75 Luego la demanda máxima de fuerza para cada caso será: DMax F = 3 x 2500 x 0.0 = 3000 W Los siguientes 5000 W x 0.zeo Dn. e Z n o Dww P w F.75 Luego la demanda máxima de fuerza será: DMax F = 3 x 4400 x 0.75 = 9900 W Luego la Demanda máxima será: DMax = DMax I+T +DMax F DMax = 5000 + 9900 = 14900 W.35 = 1750 W 1000 W x 0.4.25 = 250 W Teniendo 3 equipos c/u de 4400 W La cantidad de equipos esta en el rango 3 – 5 de la Tabla 1.co ivm.7 Determinar la Demanda máxima para una vivienda con las siguientes potencias instaladas: Potencia en iluminación = 4000 W Potencia en toma corrientes = 5000 W Potencia en fuerza (3 duchas) = 4400 W c/u Entonces la Pints I + Pint T = 4000 +5000 = 9000 W Luego aplicando el factor de demanda tenemos la demanda máxima de iluminación y tomacorrientes Los primeros 3000 W x 1.4.5 Determinar la Demanda máxima de fuerza: 6500 W = DMax I+T Capítulo 1: Determinación de demandas máximas 3 equipos c/u de 2500 W.75 = 5625 W DMax F = (2 x 2400 +1 x 2700) x 0. entonces el factor de demanda = 0.25 = 1750 W PInst I+T =15000 W Ejemplo 1. Determinar la demanda máxima: La cantidad de departamentos esta en el rango 5 – 10 de la Tabla 1. o 2 equipos de 2400 W y uno de 2700 W La cantidad de equipos esta en el rango 3 – 5 de la Tabla 1.6 Se tiene 5 departamentos.8 correspondiente al nivel de consumo medio Luego la demanda máxima será: DMax S = 5 x 9000 x 0. 8 + 18000 x 8 x 0. La demanda máxima determinada en b) es significativamente menor que en el caso a).10 departamentos de 120 m2.55 + 18000 x 8 x 0. con una demanda máxima de 11000 W cada uno . se adopta un factor de simultaneidad para 18 departamentos de consumo medio. se adopta el factor de simultaneidad solo para 10 departamentos consumo medio y 8 departamentos de consumo elevado por separado.6 + 18000 x 8 x 0.Demanda máxima en servicios generales 8000 W y en la parte comercial 7000 W Aplicado el factor de simultaneidad por separado a) DMAX = 11000 x 10 x 0.co ivm.5 S= = 0.55 + 8000 + 7000 DMAX = 60500 + 79200 + 8000 + 7000 = 154700 W El valor obtenido en c) es plenamente aceptable y menor a los casos a) y b).UMSS – FCyT Capítulo 1: Determinación de demandas máximas Ejemplo 1. Ejemplo 1.6 y 0. La potencia instalada será: PInst Of + Lc = 5 x 3000 + 10 x 7000 = 85000 W =85 kW Luego la demanda máxima del conjunto será: Los primeros 20000 W x 1. En el caso b).55 18 F.6 + 8000 + 7000 DMAX = 66000 + 86400 + 8000 + 7000 = 167400 W En el caso a).7 + 8000 + 7000 DMAX = 88000 + 100800 + 8000 + 7000 = 203800 W Aplicando el factor de simultaneidad para el total de departamentos: b) DMAX = 11000 x 10 x 0.0 = 20000 W Los siguientes 65000 W x 0.tw r r e ri T l a 1/10 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn.6 + 8 × 0. Incluso se podría hacer una interpolación entre los factores de simultaneidad 0.8 departamentos de 170 m2 con una demanda máxima de 18000 W cada uno . en este caso la demanda será: N1 × S1 + N 2 × S 2 S= N1 + N 2 c) DMAX = 11000 x 10 x 0.9 Se tiene 5 oficinas c/u con 3000 W y 10 locales comerciales c/u con 7000 W Determinar la demanda máxima.8 Determinar la Demanda máxima para un edificio principalmente destinado a viviendas con los siguientes datos: .7 = 45500 W PInst Of + Lc =15000 W 65500 W = DMax Conjunto e Z n o Dww P w 10 × 0.5 que corresponden a 18 departamentos y a los consumos medio y elevado. tw r r e ri T l a .zeo Dn ivm.INSTALACIONES DE ENLACE co . e Z n o Dww P w F. donde las redes de distribución pública discurren por el subsuelo de las calles y vías principales para no afectar así la estética de los edificios. con un diámetro mínimo de 120 mm hasta un máximo de 60 cm. Debido a que ésta acometida tiene su origen en una red de distribución pública subterránea. Los conductores se encuentran en posición vertical (Esquema 2. En sentido más amplio. se aloja en la parte inferior del mismo.Su situación será tal. . En la ciudad de Cochabamba la red de distribución es en 10 kV y 24. e Z n o Dww P w F.2 es necesario conocer los métodos para canalizar esta red a través de las vías públicas de las ciudades.3.4 resumen las características mínimas de los equipos y materiales a ser utilizados en las instalaciones de acometidas de baja tensión.T. Sólo se aceptará una acometida por edificio. y 2.1 Acometida subter r ánea Es aquella que tiene sus conductores alojados en el interior de un tubo rígido y autoextinguible. dependiendo del origen de la red de distribución a la cual está conectada.La longitud de la canalización debe ser lo más corta posible. estadios. está constituida por todas las líneas eléctricas de media y baja tensión instaladas en vías públicas.1) El sistema de distribución en 220 V trifásico en conexión delta o estrella sin neutro aterrado no es sistema aceptado por la norma IEC (International Electrotécnical Comissión) y deberá ser eliminado en el futuro. En estos casos se realiza la distribución de energía eléctrica.No existirán ángulos superiores a 90º.1.2 representa el esquema general de la acometida subterránea de un edificio en el que la protección y centralización de contadores (medidores). 2. En los tres casos el trazado se realiza teniendo presente las siguientes normas: . se entiende como el punto de entrada de energía eléctrica. salvo casos de edificios especiales como hospitales. que no implique desplazamientos futuros.tw r r e ri T l a 2/1 Instalaciones Eléctricas II . de forma ascendente. El Esquema 2. 220 V en conexión delta (∆) y 380/220 V en conexión estrella (Y) con neutro físico multiaterrado.T. y M. INSTALACIONES DE ENLACE DE BAJ A Y MEDIA TENSION 2. por regla general.co ivm. por parte de la compañía suministradora.9/14.4 kV. con disposición de los conductores en forma horizontal. Las acometidas pueden ser aéreas o subterráneas o ambos sistemas combinados. y de acuerdo con el sistema de distribución empleado.1 RED DE DISTRIBUCION La red de distribución pública. b) Conductores alojados en tubos. como se muestra en el Esquema 2. etc.UMSS – FCyT CAPITULO 2 Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. c) Conductores al aire en el interior de galerías subterráneas. al edificio receptor de esta energía.2.2 ACOMETIDAS EN BAJ A TENSION Se denomina acometida. Las Tablas 2. Este tipo de acometida es la más utilizada en los grandes núcleos de población. 2. 2.2. 2. a la instalación de enlace comprendida entre la parte de la red de distribución pública y el equipo de medida. Los métodos utilizados son: a) Conductores enterrados directamente en zanjas. Dependiendo de la potencia que precise el edificio. En baja tensión existen dos sistemas de distribución.zeo Dn. pueden ser necesarios uno o dos tubos por cada línea de acometida. . 2.tw r r e ri T l a 2/2 Instalaciones Eléctricas II . 2.Cuya demanda máxima no exceda en 10 kW. La altura de llegada de los conductores aéreos de la acometida desde la red de distribución a la caja de medición de la edificación.Cuando el número de medidores de energía en la acometida sea mayor a dos. éstas se calculan teniendo en cuenta los siguientes aspectos: . de distancia frente a las puertas.4. Se utiliza tres o cuatro conductores por acometida (Acometida trifásica tres conductores para sistema 220 V y cuatro conductores para sistema 380/220 Voltios) .5-a-b.50 m. . Se evitará en lo posible el trazado por lugares de acceso de personas y vehículos 2. y M. La conexión de los conductores a la red pública se realizará mediante conectores de empalme múltiple.Cuando el número de medidores de energía sea menor o igual a dos respetando el punto anterior. El tramo máximo aceptable será de 35 a 40 metros entre la red pública y el equipo de medida (siempre que las condiciones técnicas lo permitan).T.La tensión de suministro.Cuya demanda máxima prevista exceda a 10 kW. o pequeños machones dispuestos sobre los botaguas de la muralla de la edificación (Esquemas 2. 2.21.La demanda máxima prevista y determinada conforme se señalo antes. para tal efecto se pueden utilizar estructuras intermedias como ser postes. El radio de curvatura de los cables no puede ser. e Z n o Dww P w F. . Cuando la canalización discurra paralela a otros servicios (agua. En cruzamientos con estas condiciones.3-a-b. . 2. gas.7) Los conductores de acometidas aéreas no deberán pasar a menos de 1 m. La distancia a las fachadas no será inferior a 60 cm.). deberá ser como mínimo 3. la bajante del poste de distribución y los tramos subterráneos. Esta caída de tensión será la que la empresa suministradora fije y tenga establecida y recogida en el reglamento de verificaciones eléctricas. inferior a diez veces el diámetro exterior de los mismos.zeo Dn.T. en ningún caso. En caso de acometidas subterráneas. la distancia mínima a éstos será de 50 cm.2. Los cruces de calzada se trazan perpendiculares a las mismas. la separación mínima es de 20 cm.1 a 5.UMSS – FCyT - Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.2 Car acter ísticas de conductor es de acometida Las empresas eléctricas fijan la naturaleza y el tipo de los conductores a utilizar en las líneas de acometida. etc. Respecto a la sección de los conductores que forman una acometida. se determinará de acuerdo al siguiente detalle: Se utilizarán dos conductores por acometida en instalaciones (Fase-Fase o Fase-Neutro). . El número de conductores que forman la acometida. En acometida aérea la distancia mínima entre conductores en disposición vertical será de 15 cm.6. Los arranques de las acometidas deberán tomarse de soportes fijos a la postación. ventanas y balcones. por lo que el número de éstos será igualmente fijado por ellas en función de las características y tipos de suministro eléctrico que se efectúe.Las densidades máximas de corriente. . . por lo tanto se debe utilizar una estructura intermedia (Esquemas 2. deberán estar protegidos por un ducto. Los conductores de acometidas para una propiedad no deben pasar sobre terrenos de propiedad vecina. teléfono.La caída de tensión máxima admisible.8-a-b) El tipo y naturaleza de los conductores deberá estar de acuerdo a lo descrito en las Tablas 5. Los conductores de acometida no deberán tener uniones ni derivaciones.co ivm. 2. Estas cajas deberán ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm y deben protegerse con dos capas de pintura una de antioxido y otra de acabado.9) Los postes intermediarios deberán tener una longitud mínima de 7 m. las dimensiones de estas cajas serán de acuerdo al número y capacidad de los equipos de medida a ser alineados. 2. hormigón o metálico.2.tw r r e ri T l a 2.1 y 3.co ivm. y en acometidas trifásicas el Nº 8 AWG (10 mm2). y M. El cálculo de las secciones de los conductores se realizará teniendo en cuenta: 1) La demanda máxima prevista determinada de acuerdo a lo indicado en el capítulo Nº 1 2) La tensión de suministro. 2. Incluirá todos los elementos y accesorios para una adecuada distribución. La caja de barras.7) 2. n o Dww P w F. La sección de barras deberá estar de acuerdo a la potencia requerida (Tablas 3. 3. 2. es necesaria en instalaciones que requieren más de un equipo de medida. 2. Necesariamente debe estar ubicado dentro la propiedad del usuario. 2. 2/3 Instalaciones Eléctricas II . 4) La caída de tensión máxima admisible. firmemente sostenido. con una adecuada sujeción para soportar esfuerzos mecánicos. El poste podrá ser de madera.2. 2.zeo Dn.4.2) Estas cajas deberán llevar facilidades para colocación de sellos. al punto de sujeción hasta la caja de barras o medida. En caso de postes de madera la sección mínima en la cima no deberá ser menor a 10 cm de diámetro.4 Canalización de acometida - Comprende el tramo desde la llegada del conductor aéreo. evitando en lo posible curvaturas o codos. afianzándose debidamente a ellos. 3) La capacidad máxima de corriente admisible para el tipo y condiciones de instalación del o los conductores.10.UMSS – FCyT - Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. Excepcionalmente se utilizan en función de las características e importancia del suministro a efectuar.2.1.3-a-b. será el equivalente al Nº 10 AWG (6 mm2) de cobre.2 y Gráficos 3. 2.6 Cajas de medición Son las cajas que alojan los elementos de medición y protección principal de las instalaciones eléctricas. Las canalizaciones de llegada de acometida al equipo de medición deberán ser de tubo de acero galvanizado. El conductor mínimo a utilizarse en acometidas monofásicas. de diámetro suficientes para permitir el libre paso de los conductores (Esquema 2.5-a-b. La separación de barras y aisladores de soporte se indicarán en el Esquema 2.3 Poste inter mediar io - El poste intermediario es necesario para elevar la altura del conductor de acometida o evitar cruces en propiedades vecinas (Esquemas 2. Los conductores de acometida deberán llegar a aisladores fijos.T.T.6.5 Caja de bar r as - - e Z La caja de barras debe estar ubicada entre la canalización de acometida y el equipo de medida.8-a-b. 13 La base inferior de cualquiera de las dos cajas mencionadas.21) - - - 2. el sistema de medida será monofásico. clase de precisión 0. Los medidores serán del tipo de inducción.50 m sobre el nivel del piso terminado. y 2. Las cajas de medición deberán disponer de facilidades para la instalación de sellos. Se podrá fabricar cualquiera de las dos opciones. de manera que queden firmes y protegidas. en 220 V y 35 kW.T. Para usuarios cuya demanda máxima supera los 10 kW. de tres medidores adelante dentro la edificación. Las dimensiones y disposición de las cajas de medición estarán de acuerdo con el tipo de instalación y sistema de alimentación (Esquema 2. y M. 2.T. en 380/220 V de tensión de servicio. frecuencia de 50 ciclos por segundo. con 5 dígitos enteros ciclométrico.5 (factor de potencia 0. Se aceptarán también medidores electrónicos de características iguales o superiores a las especificadas. (Este caso es para alivianar el gran número de tendido de conductores por el shaft). Los transformadores de corriente serán de carga de precisión mínima de 10 VA. clases de precisión 2 (Norma IEC publicación 521). Para usuarios cuya demanda máxima no supera los 10 kW.9). en 220 V y 35 kW. deberán estar ubicadas sobre el límite que divide la propiedad privada y la calle (verja) de tal forma que sea de libre acceso y fácil desde la vía pública. Deberán estar empotrados en muros.tw r r e ri T l a 2/4 Instalaciones Eléctricas II . cada una con puerta.11 al 2. cuando la demanda máxima del usuario no supera 25 kW. . exceptuando instalaciones especiales que requieran suministro trifásico. corriente nominal del secundario 5 A. § Una caja de un sólo compartimiento para medición y otra para la protección general o principal. una para el medidor y otra para la protección general o principal. debe estar a una altura comprendida entre 1. con vista frontal a la calle.UMSS – FCyT - Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. En edificios de muy elevada altura. el sistema de medida será trifásico. los equipos de medición deberán instalarse en forma concentrada en el sótano o en la planta baja. la capacidad y demás características de acuerdo a lo indicado en la Tabla 2. En edificios de múltiples usuarios. con el uso de transformadores de corriente de relaciones de transformación adecuadas. Las cajas de medición y/o cajas de medición y protección.co ivm. Hasta 2 medidores en la parte frontal de la muralla de la edificación (vista afuera).1.2. La caja de medición. se pueden instalar alternativamente dos bancos de equipos de medición concentrados en puntos de manera que exista una distribución equitativa de pisos.. La caja de medición puede estar construida de dos formas: § Una caja con dos compartimientos separados. deberá permitir la lectura directa de los medidores sin necesidad de abrir puertas o tapas. - e Z n o Dww P w F. en estos casos se deberá asegurar la inviolabilidad de la instalación hasta antes de cada medidor. que no excedan a 4 pisos. dependiendo del caso.Medición indirecta..12. tipo toroidal o barra pasante. Estas cajas deberán ser metálicas y con dimensiones de acuerdo a los Esquemas 2. también es válido para medidores trifásicos. considerando los siguientes aspectos: Medición directa.7 Equipos de sistemas de medición Se aceptara medición directa hasta una demanda máxima de 25 kW.30 a 1. cuando la demanda máxima supere los valores anteriores indicados. columnas o machones construidos para este fin. suspensión magnética de lectura directa.11. en 380 V. con puertas independientes.zeo Dn. co ivm. 3 kW) para una acometida con más de un usuario. 2. Para la protección principal o general de instalaciones industriales se aceptarán únicamente interruptores termomagnéticos de caja moldeada de baja tensión..... y M..1.... 2.Toda demanda calculada con fracción. entonces se instala en la caja de protección separada.. Tabla 2...2. Tres fases.. - - El conductor neutro no deberá contener ningún dispositivo capaz de ocasionar su interrupción.. 2..4. se debe considerar el valor inmediato superior.. los interruptores termomagnéticos deberán ser del tipo: § § § Unipolar para el sistema de alimentación . Dos fases. Dependiendo del tipo de alimentación... .1 Dimensionamiento de acometida sistema 220 voltios Demanda máxima pr evista (kW) Hasta 3 3–5 6–8 9 – 10 3–8 9 – 15 16 – 20 21 – 25 26 – 30 31 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 ..zeo Dn. debe ser equipada con un dispositivo único que permita interrumpir el suministro y asegurar una adecuada protección... La protección general debe ser instalada en: § § El compartimiento destinado a la protección de la caja de medición. 2. Tripolar para sistema de alimentación .1.T.. El dimensionamiento deberá adecuarse al establecido...2.100 Númer o de fases – hilos 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 e Z n o Dww P AWG o MCM 10 10 8 8 8 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 350 350 Conductor es de cobr e con aislamiento de PVC (mm 2) 6 6 10 10 10 10 16 16 25 35 50 70 95 95 120 150 F. asegurando así su continuidad. Bipolar para sistema de alimentación . Para la protección general o principal de instalaciones domiciliarias se aceptan únicamente interruptores termomagnéticos o fusibles de uso domiciliario como se define en los capítulos Nº 12 y 13.3 y 2.. 2/5 Instalaciones Eléctricas II .. 2. cuyo dimensionamiento deberá adecuarse a lo establecido en las Tablas 2.. Una fase..También se considera la demanda (Ejm....8 Pr otección gener al o pr incipal Toda instalación interior de todo usuario. Si la caja de medición y protección son individuales..T..tw r 3/4 3/4 3/4 3/4 1 1 1 1/4 1 1/2 1 1/2 2 2 2 1/2 2 1/2 3 3 3 r e ri T l a Canalización de acometida tubo galvanizado Aislador tipo r odillo ∅” 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 3/4 2 3/4 3 1/8 3 1/8 3 1/8 3 1/8 L” 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 3 3 3 3 3 3 Diámetr o inter no ∅” w Nota: .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.3 y 2.2...... en la Tabla 2...4... 3 Dimensionamiento de equipo de medida par a el sistema 220 voltios Demanda máxima pr evista (kW) Hasta 3 3–5 6–8 9 – 10 3–8 9 – 12 13 – 16 17 – 25 26 – 30 31 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 .11 Esquema 2.12 Tr ansf.. Tabla 2.11 Esquema 2. se debe considerar el valor inmediato superior.) Hasta 3 3–5 6–8 9 – 10 3 – 10 11 – 18 19 – 25 26 – 35 36 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 – 100 Númer o de: fases 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 hilos 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Conductor es de cobr e con aislamiento PVC Fase Neutr o AWG 10 10 8 8 8 8 8 6 4 4 2 1/0 1/0 2/0 3/0 (mm 2) 6 6 10 10 10 10 10 16 16 16 25 35 35 50 57 AWG 10 10 8 8 10 10 10 8 8 8 6 4 4 2 2 (mm 2) 6 6 10 10 6 6 6 10 10 10 16 16 16 25 25 Canalización de acometida tubo galvanizado Diámetr o inter no ∅” 3/4 3/4 3/4 3/4 1 1 1 1 1/4 1 1/2 1 1/2 2 2 2 2 1/2 2 1/2 Aislador tipo r odillo ∅” 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 1 3/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 1/4 2 3/4 2 3/4 Nota: . .12 Esquema 2. 2/6 Instalaciones Eléctricas II ..También se considera la demanda (Ejm.12 Esquema 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.100 Númer o Fases Medidor Hilos (A) 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 e Z n o 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 20 20 10 20 20 30 Dww P Númer o de elementos 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 F.11 Esquema 2. 2.12 Esquema 2.11 Esquema 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.12 Esquema 2. de cor r iente Relación Piezas (A) w 100/5 150/5 150/5 200/5 200/5 250/5 250/5 300/5 2 2 2 2 2 2 2 2 Nota: 1. y M.12 Esquema 2.zeo 32 32 40 50 32 40 50 80 100 125 160 200 200 250 315 315 Dn.12 Esquema 2. Tabla 2.11 Esquema 2.11 Esquema 2.Toda demanda calculada con fracción.T.T.12 Esquema 2.tw r r e ri T l a L” 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 2 1/8 3 3 Caja metálica y equipo de medida Tipo de caja Inter r uptor ter momagnético (A) Refer encia Esquema 2.Para potencias mayores a 35 kW se debe considerar medidor activo y reactivo. 3 kW) para una acometida con más de un usuario.Los interruptores termomagnéticos deben tener una capacidad de ruptura mínima de 10 kA.co ivm.2 Dimensionamiento de acometidas par a sistemas 380/220 voltios Demanda máxima pr evista (kW. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.100 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 10 10 20 20 10 20 20 30 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 32 32 40 50 30 40 50 60 80 100 125 125 160 200 200 Esq. 2.13 Esq.13 Esq.T. 2. 2. 2. 2..Los interruptores para instalaciones monofásicos deberán ser unipolares.tw r 3 3 3 3 3 3 3 r e ri T 32 32 32 32 32 32 32 32 7 7 7 7 7 7 7 l a 1 1 1 1 Diámet. 2.11 Esq.co ivm. 2. Relación (A) Nº (A) Hasta 3 3–5 6–8 9 – 10 3 – 10 11 – 18 19 – 25 26 – 35 36 – 40 41 – 50 51 – 60 61 – 70 71 – 80 81 – 90 91 . ∅” Long L” Ducto Demanda máxima pr evista (kW) F a s e s Nº de elem.11 Esq.13 10 10 10 10 10 10 10 10 4 4 4 4 4 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 16 16 16 16 16 25 25 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 100/5 100/5 150/5 150/5 175/5 175/5 200/5 Nota: 1. y M.13 Esq.4 Dimensionamiento de equipo de medida par a el sistema 380/220 voltios Nº Medidor Caja metálica y equipo de medición H i l o s Inter r uptor temomag. 2. 2. 2. 2. 2.11 Esq.11 Esq.11 Esq.13 Esq. 2.zeo Dn. 2..13 Esq.Los interruptores termomagnéticos deben tener una capacidad de ruptura mínima de 10 kA e Z n o Dww P w F.Para potencias mayores a 35 kW se debe considerar medidor activo y reactivo.11 Esq. Tipo de caja Refer encia (A) Tr ansf. de cor r iente Piezas Ater r amiento Conductor de cobr e A W G mm 2 J abalina Diámet.11 Esq. 2.11 Esq. 3. 2..13 Esq.T. Tabla 2. ∅” 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 2/7 Instalaciones Eléctricas II . co AP N L1 N L1 L2 L3 ivm. Esquema 2.fase AP L1 L2 Id.neutro .220 voltios fase .T. al anterior más alumbrado público ARCV 2/8 Instalaciones Eléctricas II .A. al anterior más alumbrado público Trifásico en 220 voltios sistema delta Trifásico en 380/220 voltios sistema estrella con neutro aterrado: .tw r Monofásico en 220 voltios para sistema neutro aterrado 380/220 r e ri T l a Id. y M.380 voltios fase . al anterior más alumbrado público L1 L2 L3 e Z n o Dww P w F.fase AP L1 L2 L3 AP N L1 L2 L3 Id.zeo Dn.T.1 Disposición de conductor es en r edes aér eas de baja tensión de ELFEC S. al anterior más alumbrado público Id. L1 L2 N L1 Monofásico en 220 voltios fase .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. tw r r e ri T l a Red de distribución subterránea Acera Concentración de contadores (medidores) Tubo de Ø120 mm Acometida general subterránea ARCV 2/9 Instalaciones Eléctricas II .T.T.co Vivienda Planta baja ivm. y M. Esquema 2.zeo Dn.2 Acometida subter r ánea de un edificio Vivienda e Z n o Dww P w F.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. T.7) ARCV 2/10 Instalaciones Eléctricas II . ver Esquemas de aterramiento (2.1 a 2.co ivm.tw r r e ri T 9 l a Nota: 1. Esquema 2.3 a Instalación de acometida sin poste inter mediar io (Ejemplo típico) 2 8 3 1 4 1. y M..Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario..5 m 6 Mínimo 3.Para sistema 380/220 V.4 2. ver Tabla 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 5 7 e Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Poste de la red pública Conductor de acometida Bastón de llegada (canalización de acometida) Caja metálica de medición (vista a la calle) Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) Bastón de salida (ejemplo) Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) Conductor al interior en forma aérea (ejemplo) Tablero de distribución interna (ejemplo) n o Dww P w F.5 m.T.zeo Dn. 3 b Instalación de acometida sin poste inter mediar io (Ejemplo típico) 2 3 1 4 1.tw r r e ri T 8 l a Nota: 1.5 m.co ivm.7) ARCV 2/11 Instalaciones Eléctricas II . Esquema 2.1 a 2..Para sistema 380/220 V.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario.. ver Esquemas de aterramiento (2. 5 6 e Z 1 2 3 4 5 6 7 8 n o Poste de la red pública Conductor de acometida (ELFEC realiza la conexión a la línea) Bastón de llegada (canalización de acometida) Caja metálica de medición (vista a la calle) Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) Entrada subterránea al domicilio (ejemplo) Tablero de distribución interna (ejemplo) Dww P w F.T.zeo 7 Dn.5 m Mínimo 3.T. ver Tabla 2.4 2. y M. c 1. ver Tabla 2.Los materiales 2 al 8 deberán ser provistos e instalados por el usuario.Para sistema 380/220 V.7) ARCV 2/12 Instalaciones Eléctricas II .tw r 4 5 1. r e 3 6 7 ri T 8 l a 9 om Nota: 1.T.1 a 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.. y M. Mínimo 3.zeo Dn.T. ver Esquemas de aterramiento (2.5 m.4 Instalación de acometida con poste inter mediar io (Ejemplo típico) 2 1 e Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n o Poste de la red pública Conductor de acometida (ELFEC realiza la conexión a la línea) Poste intermediario Bastón de llegada (canalización de acometida) Caja metálica de medición (vista a la calle) Caja metálica del disyuntor (vista a la casa) Pared donde se aloja el tablero de medición (verja) Entrada subterránea al domicilio (ejemplo) Tablero de distribución interna (ejemplo) Dww P w F..4 2. Esquema 2.2 m iv .5 m Mínimo 7 m. 7.tw r r e ri T l a w Conductor de acometida Aisladores con soporte Canalización de acometida Caja metálica de medición Nota: 1.1 a 2.zeo 1 2 3 4 Mínimo 6 m..UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T.5 m Dww P 4 F. ARCV 2/13 Instalaciones Eléctricas II .15 m.4 2. 1 2 3 e Z n o 1.co ivm. Esquema 2. Dn. y M.Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario. ver Tablas 2.Para sistemas 380/220 voltios.5 a Instalación de acometida en casa de dos pisos (Ejemplo típico) Detalle Mín 0..T. ver Esquemas de aterramiento 2. T.co ivm. e Z n o 1.5 b Instalación de acometida en casa de dos pisos o más.Para sistemas 380/220 voltios.15 m.1 a 2. ver Tablas 2.7. con más de dos medidor es (Ejemplo típico) Detalle Mín 0. (Y) 4 hilos. Esquema 2. ARCV 2/14 Instalaciones Eléctricas II .Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario.T.tw r r e ri T l a w 1 Conductor de acometida para sistema 380/220 V. y M..5 m Dww P 4 F.4 2..zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 1 2 3 Mínimo 6 m. ver Esquemas de aterramiento 2. (D) 3 hilos 2 Aisladores con soporte 3 Canalización de acometida 4 Caja metálica de medición (más de 2 medidores) Nota: 1. para sistema 220 V. zeo Dn..5 m. ver Tablas 2. ARCV 2/15 Instalaciones Eléctricas II .4 2.5 m e Z n o Dww P w 1 2 3 4 F. Minímo 3.Los materiales 1 al 4 deden ser provistos e instalados por el usuario.1 a 2. y M.T.Para sistemas 380/220 voltios.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. Esquema 2.80 m.T. 4 1.6 Instalación de acometida en casa de un piso (Ejemplo típico) 3 1 2 Minímo 0. ver Esquemas de aterramiento 2.7.tw r r e ri T l a Conductor de acometida Aisladores con soporte Canalización de acometida Caja metálica de medición Nota: 1.co ivm.. . y M.En 8 y 9 se muestra a manera de ejemplo la forma de salir a la instalación. Esquema 2. mediante otro bastón y conductores aéreos..7 Instalación de acometida en machón sistema 308/220 voltios (Ejemplo típico) 1 9 2 8 3 5 3 4 5 e Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Conductor de acometida Bastón de llegada (canalización de acometida) Caja metálica de medición Tubo protector de aterramiento Conductor de aterramiento (mínimo 10 AWG) Varilla de tierra (mínimo Ø 5/8") Conector del conductor de aterramiento Bastón de salida (ejemplo) Conductores al interior en forma aérea (ejemplo) n o Dww P 6 F. no requiere aterramiento 2.zeo 7 Dn.tw r 4 7 6 r e ri T 5 l a Minímo 80 cm. w Nota: 1.Para el sistema 220 V. ivm. ARCV 2/16 Instalaciones Eléctricas II .T.co Minímo 30 cm.T.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. La acometida no puede cruzar líneas de ferrocarril (tampoco ríos). ivm. Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. debe colocar medidor en un machón.tw r A 12. M 6. la acometida no podrá ser prolongada más de 10 m.El domicilio está situado a más de 5 m. Esquema 2.. La acometida no puede cruzar terrenos vecinos.Existe un obstáculo para la conexión directa. 2.El domicilio está situado a más de 5 m. 3...UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. En carreteras.co 10 m. debe conectarse a la red.Dos o más edificaciones en un mismo lote con un sólo medidor. mayor a 30 m.Dos o más edificaciones en un mismo lote con medidores independientes. r e ri T l a 13.. No es permitido el sumunistro de energía eléctrica a una propiedad vecina.. puede colocar medidor en el interior del domicilio ó en un machón. 2/17 Instalaciones Eléctricas II . División del ter r eno B áx im 0m o3 .. 5.) debe colocar poste intermediario . de la calle..Debe ampliarse la red pública por el callejón. necesita ampliación de la red pública. tampoco colocar poste intermediario en la esquina.La acometida directa cruzaría terreno vecino..La entrada de acometida a la edificación no tiene altura suficiente (menor a 7 m.. 14.zeo Dn.T. es posible tomar directamente del poste (casa de dos pisos o más).Debe colocar poste intermediario para elevar altura de acometida. debe colocar poste intermediario. debe colocar poste intermediario. Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. División del ter r eno CALLEJ ON 7. mediante machón. 11. de la calle. debe colocar poste intermediario. 9. no es permitido el cruce de acometida. del poste final de la red.T. avenidas y parques con un ancho mayor a 20 m... e Z n o Dww P w F. 4..Si el medidor está a una distancia del último poste. para tomar con acometida independiente.El domicilio está cerca a la calle. Requiere ampliación de la red pública de baja tensión. Requiere instalar acometida y medidor independiente.8 a Disposiciones gener ales par a la acometida Red de Distr ibución 8. 10.. y M..Si se tiene una altura superior para atravezar la calle.En está disposición.El lote está a menos de 30 m. 1. la acometida de la edificación B. co ivm. Requiere la ampliación de la red pública.A. 3. División del terreno C B CALLEJON M áx im o4 0m . del último poste. A 7. 10. y M. r e ri T B B B l a 12.Dos o más edificaciones en un mismo lote con medidores independientes. tampoco colocar poste intermediario en la esquina.El lote esta a menos de 30 m.La acometida directa cruzaría terreno vecino.La entrada de acometida a la edificación no tiene altura suficiente menos de 7 m. avenidas y parques con un ancho mayor a 20 m. colocar poste intermediario.. Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión en la otra acera.Si se tiene una altura sup.Dos ó más edificaciones en un mismo lote con un sólo medidor. del poste. No es permitido el suministro de energía eléctrica a una propiedad vecina. el medidor podría estar en la edificación con vista a la calle (Dom. 2. sin verja). sin verja). para atravezar la calle es posible tomar directamente la acometida del poste (Edificación de 2 pisos o más.. A A División del terreno 14.. (Edificación de 2 pisos o más. se debe colocar poste intermediario y el medidor podría estar en un machón (Dom. Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión por la calle frontal a la casa. de la calle.. Requiere la intalación de la acometida y el medidor independiente.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.El domicilio está serca a la calle.. La acometida no puede cruzar terreno vecino... A 13. para inquilinos con más de 2 medidores los cuales se pueden colocar en el interior). La acometida no puede cruzar líneas de ferrocarril (tampoco ríos).Si el medidor esta a una distancia mayor a 40 m. colocar poste intermediario (Dom. Esquema 2.8 b Disposiciones gener ales par a la acometida (Según ELFEC S. Requiere la ampliación de la red pública de baja tensión en la otra acera.Debe colocar poste intermediario para elevar altura de acometida (Poste en la propiedad y medidor en la verja con vista a la calle). debe conectarse a la red pública de la otra calle. se debe colocar el medidor en la verja con vista a la calle.) Red de Distr ibución 8. e Z n o Dww P w F. 1. 4.Si existe un obstáculo para la conexión directa.T.zeo Dn..T. 6.. para tomar con acometida independiente (terreno dividido).En esta disposición. la acometida no debe ser prolongada más de 10 m.. al raz de la calle)..Debe ampliarse la red pública por el callejón.El domicilio está situado a más de 5 m.Si se tiene una altura sup.. En carreteras. se debe colocar el medidor en la verja con vista a la calle.. 2/18 Instalaciones Eléctricas II . con más de 2 medidores los cuales se pueden colocar en el interior). 11. 5. la acometida de la edificación B. no es permitido el cruce de acometida. 9. para atravezar la calle es posible tomar la acometida directamente del poste...tw r 10 m. co ivm.zeo Dn.Diámetro mínimo en la cima para postes de madera 10 cm.Longitud total mínima 7 m.20 m..T. Esquema 2.El poste intermediario debe estar colocado en la propiedad del usuario ARCV 2/19 Instalaciones Eléctricas II .tw r r e ri T l a Conductor de acometida hacia la red pública Conductor de acometida hacia el medidor Aisladores con soporte Poste intermediario w . 4 e Z 1. .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. y M. n o Dww P 1 2 3 4 F. Notas: 1.. 10 cm.9 Detalles del poste inter mediar io (Ejemplo típico) DETALLE Mín. Par a postes de mader a 2 3 1 Mínimo 7 m.Los materiales 1 a 4 deberán ser provistos e instalados por el usuario 2. los aisladores deben tener rosca interna para fijación con pernos por ambos extremos) 4 Pernos de sujeción de conductores 5 Volanda para sujeción de conductores 6 Conductor 7 Tuerca para sujeción de conductores Dww P w F. 2 Barras de cobre de sección y longitud de acuerdo a la potencia requerida 3 Soportes de barras. 0 .tw r 7 6 r e ri T 1 2 3 DETALLE DE BARRAS l a Forma incorrecta Notas: 1..Debe mantenerse el orden de barras señalado todos los tableros (si las barras fueran en posición vertical el neutro irá a la izquierda) 3. de diámetro y 40 mm.T. mín.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 2 cm... de largo. 2 cm. y M. 4 2 5 7 4 Forma correcta 6 e Z n o 1 Caja metálica de barras de espesor mínimo 1 mm.co 2 5 ivm.10 Cajas de bar r as 1 Separ ación máxima 15 cm.1 5m . trifásico no requiere neutro 2. L1 3 L2 Mín.Los conductores deben conectarse a los pernos de sujeción únicamente (4).T. Esquema 2.zeo 4 Dn. (aisladores epoxi cilíndricos de 40 mm.El sistema 220 V. 2/20 Instalaciones Eléctricas II . 2 N 3 4 cm. L3 Mín. 2.11 Cajas de medición par a medidor monofásico y tr ifásico 20 (25) 16 (19) 12 (14) 26 (31) 10 (12) 16 (19) VISTA FRONTAL e Z Nota: n o Dww P w F. tapa con visor de vidrio y dispositivos para la instalación de sellos. son para medidores trifásicos.T.T. y M.Las dimensiones entre paréntesis.Las cajas deben ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm..zeo Dn. 3. Esquema 2.Dimensiones en centímetros.. 2/21 Instalaciones Eléctricas II ..tw r VISTA LATERAL r e ri T 42 (50) l a PERSPECTIVA 1.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.co ivm. 12 Cajas de bar r as y medición par a instalaciones de dos equipos de medida 25 11 18 (20) 12 (14) 26 (31) 42 (50) 10 (12) 16 (19) 20 (25) 20 (25) VISTA FRONTAL e Z Nota: n o Dww P w F.zeo Dn.tw r 16 (19) VISTA LATERAL r e ri T l a PERSPECTIVA 1.Las cajas deben ser metálicas con un espesor mínimo de 1 mm.co ivm.. 2/22 Instalaciones Eléctricas II .Dimensiones en centímetros.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B..T. Esquema 2. tapa con visor de vidrio y dispositivos para la instalación de sellos.Las dimensiones entre paréntesis.T. son para medidores trifásicos. 3.. 2. y M. co ivm. 2/23 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B..Las dimensiones entre paréntesis.13 Cajas par a mediciones indir ectas 40 (60) 20 (35) 20 (25) 40 (70) VISTA FRONTAL e Z Nota: n o Dww P w F. 3.Dimensiones en centímetros.Estas cajas son utilizadas para suministro a instalaciones que quieren medición a través de transformadores de corriente. 2. Esquema 2.tw r r e ri T l a VISTA LATERAL PERSPECTIVA 1.T..T. son para instalaciones que quieren medidor activo y reactivo.zeo Dn. y M.. 80 cm. 50 cm.tw r 3 FAE FAE r e 2 ri T 4 l a FAE 30 cm. en caja) 3 Interruptor termomagnético. 2/24 Instalaciones Eléctricas II . 1 Canalización de acometida 2 Conductores de conexión (mín. 10 AWG 7 Varilla de aterramiento de cobre (mín. Esquema 2.T.Unipolar para el sistema 220 V fase-neutro 4 Canalización de salida (ejemplo típico) 5 Tubo protector de conductor de aterramiento 6 Conductor de aterramiento mín.co ivm. FASE-NEUTRO 1 2 SISTEMA 220 V.14 a Disposición de accesor ios en caja de medición par a instalaciones monofásico SISTEMA 220 V. Ø 5/8" x 80 cm. de longitud).zeo Dn. FASE-FASE 1 2 6 2 3 4 5 e Z 6 n o 7 Dww P w F. . y M. Mín.Bipolar para el sistema 220 V.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. fase-fase . capacidad de ruptura mínimo 10 kA.T. capacidad de ruptura mín 10 kA. 50 cm.tw r r e FAE FAE ri T 4 5 6 l a Sistema 220 V. fase-neutr o F.T.Unipolar para el sistema 220 V fase-neutro Caja metálica del disyuntor (con vista al domicilio) Canalización de salida (ejemplo típico) Tubo protector de conductor de aterramiento Varilla de aterramiento de cobre (mín.Bipolar para el sistema 220 V. Esquema 2. en caja) Interruptor termomagnético.14 b Disposición de accesor ios en caja de medición par a instalaciones monofásico 1 1 3 2 3 2 3 3 9 FAE 4 5 6 7 9 e Z 8 n o Dww P 1 2 3 4 Sistema 220 V. Conductor de aterramiento (mín.co ivm. fase-fase .T. . y M. Ø 5/8" x 80 cm.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. fase-fase 5 6 7 8 9 Canalización de acometida Caja metálica de medición (con vista a la calle) Conductores de conexión (mín.zeo Dn. 10 AWG) w ARCV 2/25 Instalaciones Eléctricas II . de longitud). co ivm.15 Disposición de accesor ios en caja de bar r as y de medición.zeo FAE Dn..Con el trazo punteado se representa un tercer medidor. capacidad de ruptura mínimo 10 kA. 1. Esquema 2. en caja) 3 Interruptor termomagnético bipolar.T.T. par a instalaciones de dos o más medidor es en sistema 220 V.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 2/26 Instalaciones Eléctricas II FAE . y M.10) 2 Conductores de conexión (mín.tw r r e ri T l a 1 Caja de barras (ver Esquema 2. ENTRADA 1 LI L2 L3 2 2 FAE FAE 3 e Z n o Nota: Dww P w SALIDA F. 50 cm. 16 Disposición de accesor ios en caja de bar r as y de medición. 10 AWG. 5 Tubo protector de conductor de aterramiento. Ø 5/8" x 80 cm. 6 Varilla de aterramiento de cobre (mín.. 1. y M.tw r r e ri T l a FAE w 1 2 3 4 30 cm. ENTRADA N LI L2 L3 1 2 3 3 4 5 e Z 2 n o 6 Dww P SALIDA F.T.T.zeo Dn. capacidad de ruptura mínimo 10 kA. Conductores de conexión (mín. Caja de barras (ver Esquema 2.Con el trazo punteado se representa un tercer medidor. 50 cm. Nota: Mín. en caja) Interruptor termomagnético unipolar. de longitud). Esquema 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. par a instalaciones de dos o más medidor es en sistema 380/220 V. FAE ARCV 2/27 Instalaciones Eléctricas II . 80 cm.co ivm.10) Conductor de aterramiento mín. 2/28 Instalaciones Eléctricas II . canalización y conductor de acometida independientemente del existente. 1 2 e Z n o Dww P w F. o desplazar hacia arriba para instalar la caja de barras.T.zeo Dn.17 Alter nativas de disposición de cajas de bar r as y de medición par a dos medidor es monofásicos o tr ifásicos ALTERNATIVA 1: Se prepara la instalación del segundo medidor. caja de barras.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T.tw r r e ri T l a ALTERNATIVA 2: Se debe solicitar a la Empresa Distribuidora corte de energía eléctrica para realizar el trabajo: 1 Reducir la canalización de acometida.co ivm. 2 Los conductores de entrada al segundo medidor. y M. Esquema 2. deben ir necesariamente en canalización empotrada. según Esquemas 2. y M.13 1 2 4 3 e Z n o 4 Dww P 6 1 F.Las dimensiones de las cajas de medición.18 Disposición de cajas de bar r as y de medición par a dos o más medidor es monofásico y/o tr ifásico 1 2 1 Canalización de acometida 2 Caja metálica de barras (ver Esquema 2..zeo 6 Dn.10) 3 Canalización empotrada 4 Caja metálica para medidor monofásico 5 Caja metálica para medidor trifásico 6 Caja metálica para medición indirecta 4 5 Nota: 1.11 a 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.co ivm.T. Esquema 2.tw r r e ri T l a w 2 5 2/29 Instalaciones Eléctricas II .T. 5.. 2 5 3 1 2 3 4 5 Canalización de acometida.co 5 ivm. 4.4 n o Dww P w F.La dimensión de la caja de barras. Esquema 2.En el caso de transformador exclusivo.19 Disposición de cajas de bar r as y medición par a instalación de var ios medidor es 1 3 Mín.. Interruptor termomagnético.Instalaciones del sistema 380/220 V. 2.. capacidad mínima de interrupción 10 kA. l a FAE FAE FAE FAE FAE FAE 2/30 Instalaciones Eléctricas II FAE FAE FAE FAE .10) Canalización para el ingreso de conductores a cajas de medición.11 a 2.zeo FAE FAE FAE FAE Dn. 8 cm..- Estos ambientes requieren también accesorios para el sellado por parte de la Empresa Distribuidora.Las dimensiones de cajas de medición según esquema 2.T. Caja de barras (ver Esquema 2.tw r FAE FAE r e FAE FAE FAE FAE ri T 4 Mín. e Z Nota: 1. longitud y sección de las mismas es de acuerdo a la potencia requerida. 8 cm.1 a 2.13 3. requieren la instalación de barra neutra y aterramiento de acuerdo a la Tabla 2.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. Canalización de salida a las instalaciones interiores.T. y M. se deberá colocar un interruptor termomagnético de protección general próximo al transformador. Esquema 2.co ivm.zeo Dn. Nota: Dimensiones de la caja según esquema 2. dos piezas .tw r 4 r e ri T N l a 2/31 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T.13 n o Dww P w F. tres piezas 4 Interruptor termomagnético.20 Disposición de cajas de medición par a instalaciones con potencia super ior a 35 kW (Entr ada por par te super ior ) 1 CT CT CT 2 3 MEDIDOR ACTIVO MEDIDOR REACTIVO e Z 1 Canalización de acometida 2 Conductor de acometida 3 Transformador de corriente . y M.T.Para sistema 380/220 V.Para sistema 220 V. capacidad mínima de interrupción 30 kA. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.zeo Dn. Esquema 2. dos piezas . y M.T. tres piezas 4 Interruptor termomagnético. Nota: Dimensiones de la caja según esquema 2. capacidad mínima de interrupción 30 kA.tw r r e ri T N l a 2/32 Instalaciones Eléctricas II .21 Disposición de cajas de medición par a instalaciones con potencia super ior a 35 kW (Entr ada por par te infer ior ) CT CT CT 2 3 4 MEDIDOR ACTIVO MEDIDOR REACTIVO 1 e Z 1 Canalización de acometida 2 Conductor de acometida 3 Transformador de corriente .Para sistema 220 V.T.Para sistema 380/220 V.co ivm.13 n o Dww P w F. etc. operación. respetando alturas y distancias mínimas a observarse. estrechez de acera y/o de calzadas.50 x 4. considerando facilidades de acceso de cables subterráneos. para instalaciones en el suelo. facilidades de maniobra. 2. g) Coordinación con las protecciones primarias de la Empresa Distribuidora. a menos que lo hagan de tal forma que no interfieran en el uso apropiado del ambiente y siempre que la Empresa Distribuidora lo apruebe.T.3.T. d) Las dimensiones del ambiente destinado al puesto de transformación deberán estar de acuerdo a las exigencias de la Empresa Distribuidora (mínimo de 4. gas. de proximidad a la sala de tableros del edificio. 2. e) Instalación de medición incluyendo aparatos.3. espacio. No se aceptarán adaptaciones que den lugar a espacios insuficientes. c) El ambiente diseñado para la subestación no deberá ser cruzado por cañerías de agua. o sin acceso fácil desde la calle.3. f) Tableros principales de distribución. se deberán tomar las siguientes previsiones de diseño. se debe prever la instalación de un transformador de distribución de propiedad y uso exclusivo del cliente. de ventilación natural. sobrecorriente y sobrecarga. etc.co ivm.2 m). en postes o en el suelo. 2.) d) Instalación de puesta a tierra. húmedos. y M.tw r r e ri T l a 2/33 Instalaciones Eléctricas II .3. deberá proyectarse un cerco con puerta y llave. muy especialmente para edificios o complejos de vivienda.1 Demanda máxima mayor a 50 kVA Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.3 ACOMETIDAS DE MEDIA TENSION 2.3 Pr evisiones En caso de instalaciones de transformadores en ambientes interiores. etc. b) Protección contra. aisladores. Si la demanda máxima prevista de una instalación eléctrica excede los 50 kVA se trata de suministrar energía eléctrica a cargas de características especiales (Edificios con ascensor previsto)..UMSS – FCyT 2. se determina que la acometida sea ejecutada en forma subterránea. para permitir acceso solamente a personas autorizadas debiendo colocarse un aviso de “Peligro-Alta Tensión”. deberán tomarse las previsiones de seguridad para equipo y personas. o sin ventilación. e Z n o Dww P w F. con acceso directo desde la calle. sobretensiones. Las Especificaciones Técnicas y características del transformador deberán estar de acuerdo a exigencias y requerimientos de la Empresa Distribuidora. alcantarillado. facilidades de drenaje de aguas de lluvia u otras que pudieran presentarse aún en casos extraordinarios. c) Instalación de tensión primaria (cables aislados o líneas abiertas. deberá considerar como mínimo los siguientes aspectos: a) Protección contra.50 m x 2.. en particular.2 Aspectos Toda la instalación que incluya transformador particular.zeo Dn.4 Pr evisiones con acometidas subter r áneas En toda área urbana atendida por redes subterráneas de media tensión o en lugares que por razones de seguridad. b) El puesto de transformación deberá ser diseñado preferiblemente en el sótano de un edificio. congestionamiento urbano. comercio o mixtos: a) El puesto de transformación deberá ser instalado en un ambiente especialmente proyectado para éste objeto y de uso exclusivo para éste fin. comercial o industrial del área urbana.25 y 2. Esquema 2.25 y 2.26. la acometida aérea en media tensión de ELFEC S. En los Esquemas 2.A.2. 2/34 Instalaciones Eléctricas II .- Similar al anterior.A.Edificio multifamiliar. El transformador debe estar en ambiente interior (en planta baja o en sótano) con doble acometida de cable aislado de media tensión ver Esquema 2. 2. 2.T.22 Acometida en media tensión par a tr ansfor mador exclusivo 1.co ivm. la red de media tensión de ELFEC S.24. puede ser prolongada hacia el centro de carga de la instalación ver Esquema 2.24. la red de ELFEC S. 3.zeo Dn.A.24.A. se muestran algunos detalles básicos del emplazamiento de equipos en subestaciones de media tensión.5 Detalles de emplazamientos de equipos Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. El transformador debe estar en ambiente interior (en planta baja o en sótano) con acometida de cable aislado de media tensión ver Esquema 2. es subterránea.- e Z n o Dww P w F.22 a 2.23.26. de media tensión es aérea.UMSS – FCyT 2. Similar al caso 3. es aérea.tw r r e ri T l a Edificación del área suburbana o rural la red de media tensión de ELFEC S. El transformador puede estar en poste o plataforma ver Esquemas 2.32.3. y M.- 4.T. e Z n o 2 3 Dww P w 4 1 F.50 m.co A ivm.T. 1 Transformador 2 Cable subterráneo 3 Terminal para cable subterráneo 4 Malla de protección 1.50 m.zeo 2 Dn.50 m.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. y M.75 m. 1 CORTE A-A CORTE B-B 2/35 Instalaciones Eléctricas II . Esquema 2.23 Dimensiones de la caseta par a el tr ansfor mador del cliente B 3. 1.T. 3.50 m. 1 A 3 B 2.tw r r e ri T l a 2.50 m. UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.T. 4 Terminal para cable de M.2 m. 9 8 r e 10 ri T 11 SOPORTE DE TERMINALES TERMINALES INTERIOR w 2/36 Instalaciones Eléctricas II TRANSFORMADOR l a . 10 Canalización de acometida 11 Caja de medición 12 Rejillas de ventilación n o Dww P 2 F.T. 3 Cable aislado de M.28 7 Soporte para terminales Ejemplo de disposición de equipos. 1 2.T.T. y M. 12 e Z 1 Seccionador de 3 ó más funciones 2 Canalización para cable subterráneo de M.50 m.50 m.co 6 7 ivm. Esquema 2.zeo 5 4 3 Dn.T. 5 Malla protectora 6 Cable desnudo Nota: Ver aterramiento en Esquema 2.24 Tr ansfor mador exclusivo (Puesto de tr ansfor mación en ambiente inter ior ) UNIFILAR SECCIONADOR DE TRES O MAS FUNCIONES 4.tw r 4. 8 Transformador trifásico 9 Conductor aislado de B.T. T.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 5 Largueros rieles de 2. Transformador trifásico 2/37 Instalaciones Eléctricas II . 4 Fierro platino de 3/8' x 2" x 0. x 1/4" 3 Fierro angular de 3" x 3" x 3/8" x 0.80 Mts. 6 Perno de máquina de 5/8" x 8" 7 Perno doble rosca 8 Perno de máquina de 1/2" x 1 1/2" 9 Cable desnudo de cobre Nº 4 AWG 10 Tubo plástico PVC de 1/2 11 Canalización metálica de acometida 12 Conector para línea de tierra n o Dww P w F.T.80 Mts. Pararrayo Seccionador fusible Ambiente para medición Red secundaria de B.T.co 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ivm.tw r 18 10 r e ri T 3 4 l a Fusible tipo SLOFAST Caja de medición Canalización metálica de salida Varilla de tierra Conectores bimetálicos Perno de máquina 3/4" x 10" Poste de 9 Mts.20 Mts. y M.zeo 12 16 Dn.25 Tr ansfor mador exclusivo (Puesto de tr ansfor mación en estr uctur a tipo H) 17 2 20 8 6 9 21 13 19 23 24 5 7 1 11 15 22 14 e Z 1 Abrazadera de 5" 2 Cruceta de fierro angular de 2 1/2" x 1 1/2" x 2 Mts. Esquema 2. x 1/4" 4 Balancín de 30' 5 Terminal de cable subterráneo 6 Fierro angular de 3" x 3" x 3/8" x 0.co 22 1. ivm.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. Soporte para terminales Transformador trifásico Conductor aislado de B.80 Mts. Esquema 2. 8 Perno de máquina 5/8" x 8" 9 Perno de 1/2" x 1 1/2" 10 Cable aislado de MT.tw r r e 7 ri T 4 l a Cable desnudo de cobre Nº 4 AWG Tubo galvanizado de 4" Conector para línea de tierra Varilla de tierra Terminal de cable subterráneo Conductor desnudo de MT.T.T.60 m.80 Mts. 11 Copo de bloqueo n o Dww P w F.zeo 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Dn.T.26 Tr ansfor mador exclusivo (Puesto de tr ansfor mación en suelo ambiente exter ior ) 1 2 3 9 5 6 8 10 12 11 13 17 16 20 21 19 18 14 15 e Z 1 Seccionador fusible 2 Pararrayo 3 Cruceta de fierro angular de 2 1/2' x 2 1/2" x 2 Mts. Canalización de salida Ambiente para equipo de medida 2/38 Instalaciones Eléctricas II . y M. 7 Fierro platino de 3/8" x 2" x 0. T.zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. y M.co 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ivm.tw r 14 13 r e ri T 19 l a w Canalización de entrada Canalización de salida Caja de Medición Cable desnudo de cobre N9 4 AWG Tubo plástico de PVC de 1/2" Ambiente para medición Conector para línea de tierra Varilla de tierra Red secundaria de B. Esquema 2.T.27 Tr ansfor mador exclusivo (Puesto de tr ansfor mación en poste) 2 5 3 1 7 4 6 9 8 18 10 11 15 16 1 Seccionador fusible 2 Pararrayo 3 Cruceta de fierro angular de 2 1/2" x 2 1/2" x 20 Mts x 1/4" 4 Balancín de 30" 5 Perno de máquina de 5/8" x 8" 6 Tirafondo de 1/2" x 3 1/2" 7 Perno de máquina 1/2" x 1 1/2" 8 Transformador monofásico 9 Abrazadera de 5" e Z n o 17 Dww P 12 F.T. Fusible del tipo SLOFAST 2/39 Instalaciones Eléctricas II . 5 m. Esquema 2.co ivm. 25 cm.T.28 Tr ansfor mador exclusivo (Sistema de ater r amiento) e Z A n o Conector de cobre Dww P w F.A 2/40 Instalaciones Eléctricas II . Dn.tw r 30 cm. y M.5 m. r e 4. Planta Cor te A . ri T l a Varilla de tierra 5 cm.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.zeo 4.T. n o Dww P w 2. F. Nota: Medidas en metros. 4. 7 0.co B ivm.50 m.50 m.95 m. Malla de protección.40 m. Fundaciones de Ho.T. para equipo compacto de 3 funciones 7 Equipo compacto de 3 funciones. 2. 1 5 0. Canalización para cable de M. y M.20 m. e Z 1 2 3 4 5 6 CORTE A-A Transformador de propiedad del cliente. 4 0.50 m. 1.tw r 1. Cámara de acometida para cable de M.29 Esquema indicativo de disposiciones de equipos tr ansfor mador del cliente y equipo compacto de 3 funciones PLANTA B 4 1.60 m.zeo 5 Dn.75 m.T.T.50 m.T.60 m. Terminales. A 3 2 1.50 m.75 m. Esquema 2. Ao. Ducto par a acometida 4 x 4" +3 x 3" 0. CORTE B-B 2/41 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. r e 7 A ri T INGRESO l a 6 0. A.T.zeo 5 Dn.tw r 1 1.T. para equipo compacto de 4 funciones 7 Equipo compacto de 4 funciones. n o Dww P 8 2.40 m. y M. CORTE B-B 2/42 Instalaciones Eléctricas II . Canalización para cable de M. 4. ELFEC S.A. Terminales. 2.20 m. Malla de protección.T.75 m.T. Ducto para acometida 4 x 4" +3 x 3" w 0. Nota: Medidas en metros. 7 0. Ao. 4 1. A 2 3 1.50 m.co B ivm. Fundaciones de Ho.50 m. 1.75 m.50 m.36 m.60 m. r e 7 A ri T INGRESO l a 6 0. F.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. 1 5 0.50 m.30 Esquema indicativo de disposiciones de equipos dos tr ansfor mador es y equipo compacto de 4 funciones PLANTA B 4 8 1. e Z 1 2 3 4 5 6 CORTE A-A Transformadores propiedad del cliente y ELFEC S.50 m. Cámara de acometida para cable de M. 8 Tablero de distribución B. Esquema 2.T.60 m. d2 B 0.T.co ivm. y M. A l a Dimensiones en metros Pernos de anclaje galvanizados 6" x 3/4" d1 = 0.40 m.zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B.tw r r e ri T 0. e Z Nota: n o Dww P w CORTE B-B 0. d1 .T.350 (Equipo compacto de 4 funciones) 2/43 Instalaciones Eléctricas II .20 m.955 (Equipo compacto de 3 funciones) d2 = 1. CORTE A-A 0. Esquema 2.31 Detalle de la estr uctur a de anclaje par a equipo compacto PLANTA B Per no de anclaje A 0. F. 0.60 m.10 m.20 m.53 m. 1 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W. 0. 0. y M. Interruptor termomagnético de 50 A.2 para una DMáx = 25 kW: Número de hilos = 4 Conductor de fase número 8 (10 mm2) Conductor neutro número 10 (6 mm2) Diámetro interno de la canalización = 1”. Ejemplo 2.zeo Dn.60 m. 1.3 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W. De la tabla 2. 0.20 m. Ejemplo 2. Tierra Ladrillo Arena 0.tw r r e ri T Tubos de PVC l a 2/44 Instalaciones Eléctricas II .4 para una DMáx = 25 kW: Número de fases = 3 Número de hilos = 4 Medidor de 20 A. e Z n o Dww P w F.T.32 Detalle de canaletas y cámar as par a cables subter r áneos 0.10 m.2 Determinar el conductor de acometida y la canalización de una edificación que tiene una Demanda máxima de 25000 W. Conductor número 10 (6 mm2). siendo el sistema 380/220 V.co ivm. Esquema 2.1 para una DMáx = 25 kW: Número de hilos = 3 Conductor número 4 (16 mm2) Diámetro interno de la canalización = 1 1/2”.05 m. Diámetro de la jabalina 5/8”.UMSS – FCyT Capítulo 2: Instalaciones de enlace B. Longitud de la jabalina 32” Diámetro interno de la canalización = 1 1/2”.20 m. De la tabla 2. siendo el sistema 380/220 V.05 m. De la tabla 2. siendo el sistema 220 V.20 m. 1. CANALETA CAMARA Ejemplo 2.15 m.T. 4 Tubos de PVC de Ø 4" c/u Arena Tubos de PVC 1. tw r r e ri T l a .TABLEROS DE LAS INSTALACIONES co INTERIORES n.zeo D ivm. e Z n o Dww P w F. e Z n o Dww P w F. 3. en caso de plancha metálica su espesor debe ser suficiente para asegurar su rigidez con un mínimo de 1mm. Esquema 3. 3.UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores CAPITULO 3 TABLEROS DE LAS INSTALACIONES INTERIORES 3. Estos tableros serán ubicados de acuerdo a las necesidades de carga de cada instalación.zeo Dn. Las dimensiones estarán en función de los alimentadores y/o circuitos que se alojan en ella.4 CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE BARRAS DE COBRE PARA SU UTILIZACION EN TABLEROS La capacidad de conducción de corriente para barras de cobre separación de las mismas y la ubicación de los aisladores de soporte.2 TABLEROS DE DISTRIBUCION Y AUXILIARES Son cajas que alojan los elementos de distribución y protección de los alimentadores y/o circuitos derivados de una instalación.1 y 3. 3.co ivm.tw r r e ri T l a 3/1 Instalaciones Eléctricas II .2.3 DESCRIPCION DE LOS GRADOS DE PROTECCION PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE TABLEROS Los grados de protección de cubiertas de equipos y tableros respecto a la protección que ofrecen contra el ingreso de sólidos y contactos con partes vivas o en movimiento y el ingreso de líquidos.1.10 a 2. Las instalaciones interiores estarán protegidas y controladas según los casos por tableros de distribución y auxiliares.15. Los tableros metálicos deben protegerse con dos capas de pintura. se indican en el Capítulo 17 para instalaciones normales y en el Capítulo 21 para instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión. Los tableros metálicos deberán tener base aisladora para el montaje de los diferentes dispositivos. se muestra en las Tablas 3. una antioxida y otra de acabado. La plancha metálica deberá tener conexión a tierra.1 GENERALIDADES El tablero es un recinto que rodea o aloja un equipo eléctrico. Gráficos 3. con el fin de protegerlo contra las condiciones externas y prevenir a las personas de contacto accidental con partes vivas (energizadas).1 y Esquemas 2. Estos tableros deberán tener como mínimo las siguientes características: Los tableros deberán ser de material incombustible y no higroscópico. 112 0.000 0.45 2.750 1.67 5.022 0.000 1.037 0.000 0.080 5.104 1880 3100 4000 5400 1700 2700 3600 4800 2000 3600 4900 6200 1700 3200 4400 5600 16.660 42.660 0.co ew ivm.4166 0.063 1200 2100 2800 3800 1100 1860 2500 3400 1250 2200 3100 3900 1100 2000 2800 3500 6.27 0.56 7.330 0.000 0.333 21.666 0.052 1025 1800 2450 3330 920 1620 2200 3000 1070 1900 2700 1000 1700 2400 4.11 0.160 10.333 2.666 0.333 0.005 385 670 350 600 400 680 360 620 0.800 1.56 2.045 0.104 0.000 9.600 0.600 1.300 1.416 825 1400 1980 2650 750 1300 1800 2400 870 1500 2200 2700 780 1400 1900 2500 3.833 0.34 3.450 0.56 2.675 0.166 0.0045 325 550 290 495 330 570 300 515 0.0208 300 510 270 460 300 530 275 485 0.312 0.042 835 1500 2060 2800 750 1350 1850 2500 870 1550 2180 800 1395 1950 2.333 0.12 4.125 0.009 600 1000 520 900 600 1030 550 935 1.34 1.125 0.333 0.333 0.— -y x .67 1.208 0.1 Capacidad de tr anspor te de bar r as de cobr e par a su utilización en tabler os Ancho x espesor mm 12 x 2 15 x 2 15 x 3 20 x 2 20 x 3 20 x 5 25 x 3 25 x 5 30 x 3 30 x 5 40 x 3 40 x 5 40 x 10 50 x 5 50 x 10 60 x 5 60 x 10 80 x 5 80 x 10 100 x 5 100 x 10 40 x 3 40 x 5 40 x 10 50 x 5 50 x 10 60 x 5 60 x 10 80 x 5 80 x 10 100 x 5 Sección Peso mm 2 24 30 45 40 60 100 75 125 90 150 120 200 400 250 500 300 600 400 800 500 1000 120 200 400 250 500 300 600 400 800 500 kg/m 0.0833 1540 2600 3450 4600 1400 2300 3100 4200 1650 2800 4000 5100 1450 2600 3600 4500 10.084 0.78 3.660 0.23 4.12 4.500 1060 1800 2450 3300 950 1650 2200 2900 1150 2000 2800 3500 1000 1800 2500 3200 5.400 0.660 83.333 21.400 0.031 460 780 420 710 470 820 425 740 0.416 825 1400 1980 2650 750 1300 1800 2400 870 1500 2200 2700 780 1400 1900 2500 3.052 1025 1800 2450 3330 920 1620 2200 3000 1070 1900 2700 1000 1700 2400 4.080 5.200 0.333 700 1200 1750 2310 630 1100 1550 2100 740 1270 1870 660 1150 1700 2.000 18.67 5.666 1310 2200 2950 3800 1200 2000 2600 3400 1400 2500 3400 4300 1250 2250 3000 3900 8.07 1.53 0.007 450 780 400 700 475 800 425 725 0.600 0.800 1.666 1310 2200 2950 3800 1200 2000 2600 3400 1400 2500 3400 4300 1250 2250 3000 3900 8.651 0.333 0.008 0.∪ -x Pintadas Desnudas Pintadas Desnudas ↑ ↑ Nº de pletinas Nº de pletinas Nº de pletinas Nº de pletinas P P 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Wx Jx Wy Jy ∪∪ ∪∪ ∪∪ ∪∪ ∪∪ ∪∪ ∪∪ ∪∪ cm 3 cm 4 cm 3 cm 4 ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ ∪ ∪∪ 125 225 110 200 130 230 120 210 0.000 9.010 0.t r T r l ia r 3/2 Instalaciones Eléctricas II .660 42.200 0.833 460 780 420 710 470 820 425 740 0.000 1.80 1.666 0.666 0.075 0.500 1060 1800 2450 3300 950 1650 2200 2900 1150 2000 2800 3500 1000 1800 2500 3200 5.333 41.200 0.250 0.200 0.333 0.333 700 1200 1750 2310 630 1100 1550 2100 740 1270 1870 660 1150 1700 2.0562 0.333 0.133 0.600 1.208 0.160 10.521 0.0008 155 270 140 240 160 280 145 255 0.048 0.45 Capacidad admisible par a bar r as r ectangular es de cobr e.833 0.34 3.666 5.45 2.104 e Z n o Dww P w F.250 0.060 0.000 18.0288 0.333 2.060 0.666 5.0833 1540 2600 3450 4600 1400 2300 3100 4200 1650 2800 4000 5100 1450 2600 3600 4500 10.21 0.166 0.333 41.083 0.36 0.0010 185 330 170 300 195 335 175 305 0.UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores Tabla 3.030 0.063 1200 2100 2800 3800 1100 1860 2500 3400 1250 2200 3100 3900 1100 2000 2800 3500 6.042 835 1500 2060 2800 750 1350 1850 2500 870 1550 2180 800 1395 1950 2.133 0.0030 205 350 185 315 210 370 190 330 0.000 0.zeo Dn.330 0.07 1.45 8.90 1.78 3.026 350 600 315 540 360 630 325 570 0.0133 0.89 0.390 0. temper atur a de bar r as 65º C Valor es estáticos Par a una bar r a Car ga continua en A Cor r iente alter na 40 a 60 Hz Cor r iente continua y .0013 245 425 220 380 250 435 225 395 0.23 4.333 0.666 0.40 0.56 7.009 600 1000 520 900 600 1030 550 935 1.4166 0. 833 .300 e Z 3/3 Instalaciones Eléctricas II n o Dww P w F.666 0.UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores 100 x 10 1000 8.co ew ivm.90 1880 3100 4000 5400 1700 2700 3600 4800 2000 3600 4900 6200 1700 3200 4400 5600 16.zeo Dn.660 83.t r T r l ia r 1. 1 se refieren a una temperatura ambiente de 35º C. 3) Para corrientes mayores a 10 kA.1.80 0. lo que representa una temperatura de la barra de 65º C.zeo Dn. 5 a 10 ARCV 3/4 Instalaciones Eléctricas II .1 deben afectarse por un factor de 0.75 0.co ivm.80 0.75 0. temper atur a de bar r a de 65º C Nº de pletinas 1 2 3 4 Altur a de la pletina (mm) 50 a 200 50 a 200 50 a 80 100 a 120 160 200 Espacio inter medio entr e pletinas (mm) 5 a 10 5 a 10 5 a 10 5 a 10 5 a 10 5 a 10 Factor par a pletinas Pintadas Desnudas 0.2 Capacidad admisible par a bar r as r ectangular es de cobr e.8 para disminuir las pérdidas por resistencia.1 se refieren a las barras montadas en posición vertical. a la que se añade un calentamiento medio de 30º C.70 0.1 deben multiplicarse por un factor K expresado en el Gráfico 3.70 0.1 Separ ación entr e bar r as de cobr e F. e Z Pletina n o 5 a 10 BARRA Dww P w Esquema 3.80 0.85 0.85 0. 2) Para adaptación a otra temperatura ambiente o a otra temperatura de barras. los valores de la Tabla 3.85. los valores de la Tabla 3.2. 4) Para longitudes mayores a 3 metros. Si éstas barras se montan horizontalmente.1 deben afectarse por un factor de 0.tw r r e ri T l a BARRA Mínimo 50 mm. para longitudes superiores a 2 metros deben multiplicarse los valores de la tabla por los factores expresados en la Tabla 3.85 0.90 0.65 Nota: 1) Los datos de la Tabla 3. 5) Los datos de la Tabla 3. los valores de la Tabla 3.UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores Tabla 3. zeo 85 90 Dn.6 1.4 1.UMSS – FCyT Capítulo 3: Tableros de las instalaciones interiores Gr áfico 3.7 0.0 0.3 0 10 Factor de corrección (K) 1.9 0.t r w 80 95 100 105 110 115 120 Temperatura de barras ºC ARCV 3/5 Instalaciones Eléctricas II Temperatura ambiente ºC ew v T r ri 20 30 35 40 45 50 55 60 65 l a .6 0.8 1.1 1.7 1.4 55 e Z n o 60 65 Dww P 70 75 F.co i m.5 1.5 0.1 Ajuste por temper atur a ambiente y de bar r as 1.2 1.8 0. tw r r e ri T l a .CONDUCTORES o e Z n o Dww P w F.zeo Dn.c ivm. 2. etc. etc.2.). 4. radial selectivo. capacitivas o puramente resistivas. entre las posibles alternativas. a cuyas características debe adaptarse.3 Longitud del cir cuito Particularmente en baja tensión. c) El análisis de los resultados.zeo Dn. pero forman parte de un sistema eléctrico.tw r r e ri T l a 4/1 Instalaciones Eléctricas II .5 Condiciones ambientales Los cables deben ser dotados de protección mecánicas.2 DEFINICION DE LAS ALTERNATIVAS La definición de las alternativas a ser analizadas.) como su proyecto (radial. iluminación pública. 4. 4.2. b) Dimensionamiento del cable con respecto a cada alternativa escogida.2. aquellos que a principio se presentan como las más indicadas. son importantes en la opción de los materiales de aislamiento y protecciones. La selección del cable involucra básicamente tres etapas: a) Definir. distribución. reticulado. debe ser hecha a partir de una serie de condiciones que son establecidas por el proyectista mediante consideraciones operacionales y económicas: 4.4 Tipo de car ga Las cargas inductivas. pueden ser determinantes en la elección del tipo de cable.2 Tensión y potencia Los varios tipos de cables presentan fajas limitadas de tensión y potencia en las que puede operar. la longitud del circuito debe ser considerada principalmente para que esté en el margen del valor aceptable de caída de tensión. e Z n o Dww P w F.UMSS – FCyT CAPITULO 4 CONDUCTORES Capítulo 4: Conductores 4. para la definición final de mejor alternativa entre las consideradas.1 CONSIDERACIONES GENERALES El cable no es un elemento independiente.1 Tipo y pr oyecto del sistema El tipo de sistema (transmisión. 4.2. conveniente con las condiciones ambientales del lugar de instalación del circuito.6 Tr ayecto Los eventuales desniveles o curvas a lo largo del trayecto del cable. 4.co ivm. pueden exigir cables con los detalles de construcción diferente. 4.2. Solamente en aplicaciones especiales.5. que es un material tradicional. se pone necesaria la utilización de cobre duro y semiduro. 4.1 Conductor Dos aspectos deben ser analizados: Materiales a ser utilizados y la forma geométrica del conductor. la sección del conductor y la tensión eficaz determina el espesor aislante.1).5 CONSTRUCCION Diagr ama de flujo INICIO Examinando a continuación los diversos componentes de los cables de energía en el mismo orden de fabricación. 4. será necesario redefinir las condiciones iniciales del proyecto implicando en escoger nuevas alternativas y reinicio del proceso. El diagrama de flujo para proceder ilustra el proceso iterativo de opción del cable (ver Esquema 4. En el caso de inviabilidad.1 El análisis de los resultados. recosido.zeo Dn. debe ser electrolítico. e Z n o Dww P w F. o sea.UMSS – FCyT 4. de pureza mínima 99.2.9% (considerando la plata como cobre).1 Mater iales Los materiales utilizados actualmente en la SI fabricación de conductores de cables eléctricos Cable definido son de cobre y/o aluminio El cobre.1.co Dimensionamiento ivm. 1 Altern.3 CONSIDERACIONES PARA EL DIMENSIONAMIENTO El dimensionamiento de cables referente a cada alternativa consiste en calcular la sección y el espesor aislante necesario. de conductor a capa externa. 2 Análisis económico de las alternativas Alternativa más económica Costo de la alternativa aceptable NO Revisión de las condiciones iniciales 4/2 Instalaciones Eléctricas II . 4.tw r Consideraciones técnicas de las alternativas de tipos de cables Levantamiento de las condiciones iniciales r e ri T l a Altern. consiste en comparar el costo de cada alternativa en base de las restricciones del presupuesto del proyecto. de la corriente a transportar y del tipo de la instalación. El material dieléctrico.5. 4. 4. La sección depende del material conductor. medio y largo plazo. de conductibilidad 100% IACS (International Annealed Copper Standard). con la deseada para los sistemas a corto.7 Confiabilidad deseada Capítulo 4: Conductores El tipo de aislamiento deberá presentar confiabilidad compatible. o sea refinado por FIN electrólisis.4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS Esquema 4. 64 = 1. en base a la relación ρ al Scu = ρ cu Sal S al ρ al 100 = = = 1.64 S cu ρ cu 61 y concluir φal = 1.zeo Dn.7 que permite concluir Donde: R = Resistencia ohmica del conductor (Ω/km) ρ = Resistividad del material conductor (Ω cm) S = Sección del conductor (mm2) φ = Diámetro del conductor (mm2) γ = Peso específico (kg/cm3) M = Masa (kg) O sea.28 φcu por otro lado γ cu 8. es normalmente de temperatura medio dura y de conductibilidad 61% IACS. El aluminio puro utilizado en conductores aislados. Esta condición equivale aproximadamente a igualar las resistencias ohmicas. e Z n o Dww P w M cu 3.1. en virtud principalmente de la facilidad de trabajarlo.5. normalmente se obtiene por laminación continua. o sea: R cu = ρ cu L L = R al = ρ al S cu S al ρ al S cu = ρ cu S al Como la conductibilidad del aluminio es 61% de la del cobre. viene siendo ampliamente empleado como conductor eléctrico. el aluminio pesará cerca de la mitad que del cobre para un mismo trabajo eléctrico y el conductor de aluminio tendrá un diámetro 28% mayor que el del cobre.64 F. Para una comparación entre ambos materiales.9 = = 3. menor peso específico y conveniencia económica. para el transporte.29 = ≅2 M al 1.tw r r e ri T l a 4. relacionaremos las secciones necesarias de cada una para el transporte de una misma corriente. La mayor limitación al uso de aluminio como conductor eléctrico viene siendo la fabricación de accesorios por la rápida oxidación del metal cuando en contacto con el aire y el deterioro de sus propiedades mecánicas como la resistencia a la abrasión (desgaste por fricción).UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores El aluminio.29 γ al 2. podemos escribir. Con el desarrollo de nuevas técnicas de trabajo y líneas de accesorios especiales estos problemas están hoy resueltos y los cables de aluminio han encontrado amplia aplicación.2 For ma (Tipos de construcción) Varias alternativas de construcción de conductores de cobre o aluminio son posibles: 4/3 Instalaciones Eléctricas II .co ivm. o de formación regular) Ampliamente utilizados en cables de energía monopolares o multipolares. dimensionadas para atribuir al conductor el formato sectorial adecuado. puentes rodantes. b) Redondo nor mal: (o conductores de formación concéntrica. observando que cada corona posee un número de hilos igual al número de hilos de la capa o corona inferior más seis. Utilizar los cables multipolares (tripolares y cuadripolares) trae la ventaja de reducción del diámetro externo del cable y consecuente economía de materiales de relleno y protección. por tanto apenas en secciones menores (hasta 6 AWG = 4.co ivm.11 mm).). etc. se puede después del enrollado. etc. siendo que la forma del perfil sectorial es obtenido a través del paso de un conductor redondo normal por juego de matrices. 4/4 Instalaciones Eléctricas II . Se obtienen a través de encordonamiento de gran número de hilos de diámetro reducido. aparatos electrodomésticos.) o aparatos portátiles (máquinas de soldar.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores a) Redondo sólido: Solución ideal desde el punto de vista económico. Presenta mejor flexibilidad. siendo utilizado. Su uso en el ámbito de cables de energía está limitado a hilos para construcciones. o en aplicaciones especiales. Constituye de un hilo longitudinal. dragas. con deformación de los hilos elementales. con cualquier tipo de aislamiento. en torno del cual son colocadas.tw r r e ri T l a e) Flexibles y extr a flexibles: Utilizadas en cables alimentadores de máquinas móviles (excavadoras.zeo Dn. su limitación está en el aspecto dimensional y la flexibilidad. en forma de espiral una o más coronas de hilos del mismo diámetro del hilo central. e Z n o Dww P w F. La ventaja se traduce en la reducción del diámetro externo. aplicar un proceso de compactación a través del paso del conductor por un perfil que reduce su diámetro original con deformación de los hilos elementales. d) Sector ial compacto: Es fabricado análogamente al redondo compacto. eliminación de los espacios vacíos en el interior del conductor y superficie externa más uniforme (menor área externa). Las formaciones normalizadas de las coronas son: 7 hilos 1+6 19 hilos 1 + 6 + 12 37 hilos 1 + 6 + 12 + 18 61 hilos 1 + 6 + 12 + 18 + 24 y así sucesivamente. c) Redondo compacto: La construcción es semejante al tipo de corona redondo normal. y su desventaja que tiene menor flexibilidad. con consecuencias dañinas para el material aislante.6 BLINDAJ E SOBRE EL CONDUCTOR (interna) Esquema 4. formado por hilos encordonados al rededor de un núcleo central de cuerda textil. constituida por una capa semiconductora. por una pared aislante relativamente delgada. el campo eléctrico se torna uniforme y los problemas son minimizados o totalmente eliminados. En el caso del aislamiento estratificado. separados entre sí. ocasionando una depreciación en la vida del cable. adoptadas para cables de uso específico. Además de eso. En estas condiciones. es sensible al efecto pelicular de las corrientes de Foucault. el blindaje interno. Conductor con blindaje Conductor sin blindaje Con ésta construcción simple el campo eléctrico debido a la energización. Su principal aplicación se encuentra en cables monopolares de secciones superiores a 500 mm2. debe estar en íntimo contacto con la superficie interna del aislamiento. acompañando las irregularidades de superficie del conductor. la existencia de aire entre el conductor y la aislación puede dar origen a ionización. en el caso de cables con aislamiento sólido. asume una forma distorsionada.2 Vemos un conductor encordonado recubierto apenas por una capa aislante. es un conductor redondo. Es formado por una o varías coronas anulares. 4. provocando concentración de esfuerzos eléctricos en determinados puntos. donde. el blindaje está constituido por dos cintas de papel semiconductor aplicadas helicoidalmente. Para un perfecto desempeño de ésta función. Existen otros tipos de construcción. que a su ves son formadas por sectores anulares (hilos Conci) encordonados helicoidalmente.UMSS – FCyT f) Conci: Capítulo 4: Conductores Es usado únicamente en cables OF. las solicitaciones eléctricas concentradas pueden exceder los límites permisibles por el aislamiento. Conductor anular. Se trata de un conductor anular cuyo núcleo es hueco. En el caso de cables secos (aislamiento extrujado) esto es alcanzado mediante extrucción simultánea de semiconductora y de capa aislante.co ivm.tw r r e ri T l a 4/5 Instalaciones Eléctricas II . en forma de corona circular.7 AISLAMIENTO Los materiales normalmente utilizados como aislamiento de los cables de energía son: Tabla 4 3 Mater iales de aislamiento PVC (cloruro de polivinilo) PET (polietileno) Sólidos extr ujados XLPE (polietileno reticulado) Termofijos EPR (goma etileno propileno) Papel impregnado con resina Estr atificados Papel impregnado con aceite líquido sobre presión Termoplásticos e Z n o Con la interposición de una capa semiconductora. Esquema 4.3 Conductor con blindaje Conductor sin blindaje 4. Dww P w F. por acción de corrientes elevadas. formando un canal para el aceite impregnante.zeo Dn. por ejemplo: Conductor segmentado (o conductor Millikan) es un conductor dividido en tres o cuatro sectores de círculo. Es usado para secciones superiores a 1000 MCM (506 mm2). en las cuales el efecto superficial es considerable (caso de cables para altas frecuencias requeridas). Son también usados en cables de alta tensión con sección de cobre muy pequeña. con el objetivo de aumentar el diámetro del conductor y reducir el gradiente de potencial en las proximidades del mismo. Por medio de pruebas de tensión.7. que se constituye en Aislamiento sedes de ionización. G= 0.tw r r e ri T l a 4.co ivm. que la rigidez varía de sección en sección a lo largo de la longitud de los cables. es comparar las principales propiedades físicas y eléctricas de estos materiales. o su rigidez dieléctrica. de un equipamiento adecuado y de impureza de los locales de preparación y aplicación de las masas aislantes. Se habla también de “gradiente medio” que se entiende como la relación entre la tensión de fasetierra y la espesura total del aislante. Esta dispersión será aleatoria y proporcional al número de vacíos o Conductor Potencial cero impurezas localizadas en el seno del aislamiento. son de fase 0 los parámetros más importantes para escoger el material aislante.4 kV/mm Hablamos también de “gradiente máximo” que corresponde al gradiente en la superficie de contacto entre el conductor y el aislamiento y 4 de “gradiente mínimo” en correspondencia al contacto entre la superficie 3 2 externa del aislamiento y tierra (o el blindaje externo que es aterrado). siendo más elevado en las proximidades del conductor y más bajo en la superficie externa del aislamiento.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores Nuestro objetivo aquí. aplicada a una capa elemental de dieléctrico y al espesor de esta capa. o tensión. La expresión matemática que expresa el gradiente máximo es: G= 0. Es necesario resaltar. Entretanto. Juzgamos oportuno recordar el significado de tal parámetro: Llámese “gradiente de potencial” (o “fuerza eléctrica”).869Eo D d i log e di Donde: G = Gradiente máximo (kV/mm) Eff = Tensión fase-fase (kV) Eo = Tensión fase-tierra (kV) di = Diámetro antes del aislamiento (mm) De = Diámetro hasta el aislamiento (mm) Esquema 4. a la relación entre: la diferencia de potencial. que se mide normalmente en kV/mm. en cuanto que el proceso de preparación y aplicación de dieléctricos sólidos torna casi imposible garantizar totalmente la ausencia de estos vacíos. Se sabe que el gradiente no es uniforme en toda la espesura del dieléctrico. Esto se explica por el hecho que el método de aplicación del aislamiento estratificado e impregnación subsecuente. entretanto. evita la presencia de vacíos localizados en el aislamiento. Potencial 1 El gradiente de perforación del dieléctrico. e Z n o Dww P w F. 4/6 Instalaciones Eléctricas II . observamos que la dispersión de valores de rigidez es mucho menor en los dieléctricos estratificados que los dieléctricos sólidos. A lo largo del capítulo hablaremos frecuentemente del parámetro ”gradiente”. mediante un rígido control de las materias primas. presentando una dispersión considerable en torno de un valor medio.zeo Dn.1 Aislantes sólidos (extrujados) Los aislantes sólidos se dividen en 2 grandes familias: termoplásticos (pierden en cualidades con el aumento de temperatura) y termofijos (mantienen sus características con el aumento de temperatura).502E ff (kV/mm) De d i log di . la dispersión de rigidez de los dieléctricos sólidos puede ser sensiblemente mejorada. ..............A Impulso 4...... pues se constituye en un factor limitante de capacidad de corriente (ampacidad) del cable. PVC.1.... 4..2 Resistencia de ionización La resistencia de ionización......tw r r e ri T l a Tabla 4..12 horas XLPE...................................12 horas EPR.........zeo 50 40 -65 -60 Dn...............4 Constante de aislamiento Aislante PVC PET XLPE EPR Resistencia del conductor MΩ·km 370 12000 4800 4400 Temper atur a ºC 20 20 20 20 Tabla 4..7.....1..200 horas PET...........co 25 25 4 4 ivm......160 horas 4.......4 Pér didas dieléctr icas Las pérdidas que ocurren en el dieléctrico debido a la tensión aplicada pueden ser calculadas por la siguiente expresión: 4/7 Instalaciones Eléctricas II .1............... e Z n o Dww P w 25 40 -50 -50 F..........7..... definido con cierto margen de seguridad a partir de su rigidez dieléctrica....... damos a seguir comparaciones de las características más importantes de estos materiales: Tabla 4.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores Químicamente los termoplásticos son polímeros de cadena lineal y los termofijos son polímeros tridimensionales obtenidos por vulcanización..7.3 Rigidez dieléctr ica La espesura del aislante puede ser calculada a partir del gradiente de proyecto del material.........5 Temper atur a admisible de aislación De oper ación en De sobr ecar ga Aislante r égimen continúo ºC ºC PVC 70 100 PET 75 90 XLPE 90 130 EPR 90 130 De cor tocir cuito ºC 150 150 250 250 Es una propiedad física importante....... Para orientar a escala de aislamientos adecuado....A Impulso 40 40 40 40 Aislante PVC PET XLPE EPR Rigidez (kV/mm) C. es medida por el tiempo necesario al aparecimiento de fisuras en las muestras del material aislante colocadas en célula especial de pruebas donde son sometidas a descargas parciales con ionizaciones intensas......6 Rigidez dieléctr ica Gr adiente del pr oyecto (kV/mm) C. comprobando una vida útil excepcionalmente larga. el que presenta menores probabilidades de fallas. cables modernos. presenta las excelentes propiedades del polietileno común una alta temperatura admisible y buenas propiedades mecánicas. a pesar de sus características eléctricas apenas regulares. produciendo nuevas generaciones de cables de excelente cualidad. El EPR presenta baja dispersión de rigidez dieléctrica es prácticamente exento del fenómeno de “treeing”.6 Tgδ 0. presentamos a continuación las principales propiedades de estos materiales: e Z n o Dww P w F. La continua evolución tecnológica de papel impregnado ha mejorado aún más sus características.30 0. o en otras palabras. Este material viene siendo utilizado hace muchas décadas en todo el mundo.2 Aislantes estr atificados El papel impregnado con masa.zeo Dn. El EPR (goma etileno propileno) es un aislante de desarrollo más reciente y presenta. Este hecho hace que el papel impregnado sea por excelencia el más confiable entre todos los materiales aislantes normalmente utilizados. hasta 15 kV. con excelente constante de aislamiento. El conjunto de estas características hace con que el EPR sea un buen aislante. esencialmente. presentan una dispersión extremamente baja de su rigidez dieléctrica. Los aislamientos estratificados. el aislante seco más usado es PVC. alta temperatura admisible. porque es más económico y bastante durable (presenta excelente resistencia de ionización). es tradicionalmente utilizado en cables de energía para baja y medía tensión.06 0. está limitado por su baja resistencia de ionización y sus pobres características físicas (es prácticamente fluido a 110 OC).0002 0. gradiente del proyecto del mismo valor que éste y excelente flexibilidad. El polietileno común.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores P = 2π·f ·C ·E 2 ·tg δ Donde: P = Pérdidas en (W) f = Frecuencia en (Hz) E = Tensión de fase-tierra (V) C = Capacidad (F) tgδ = Factor de pérdidas ε = Constante dieléctrica ó P = K ·ε ·tg δ Tabla 4.00046 0.0003 0.0 2. alta rigidez dieléctrica y factor de pérdidas bajísimo. pero es poco flexible y tiene baja resistencia a la ionización.0182 ε tgδ 4/8 Instalaciones Eléctricas II .00069 0. alta confiabilidad y que son.3 2. El papel impregnado con aceite.007 En la práctica. es utilizado hasta 850 kV con plena garantía de confiabilidad. El polietileno reticulado XLPE. Estos conductores (de segunda generación) han superado el fenómeno nocivo de “treeing” (arborescencia que se forma en el material aislante provocando descargas parciales y consecuente deterioración del mismo).tw r r e ri T l a 0.3 2. obtenido por reticulación molecular del polietileno común. resistencia a ionización mucho mayor que el polietileno reticulado. Este aislante es el que tiene mayor desarrollo tecnológico. Para orientación del proyectista. sobre presión es el único aislamiento actualmente disponible para utilización con plena confiabilidad en extra alta tensión aunque en muchos casos ha sido ya reemplazado por el polietileno reticulado XLPE.7 Aislante PVC PET XLPE EPR ε 5.7. 4. por su constitución característica.co ivm. Tabla 4.UMSS – FCyT Tabla 4.A Impulso 30 75 50 120 Papel impregnado con masa Papel impregnado en aceite líquido e Z n o Dww P kV/mm 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 Gr afico 4. 4.co ivm.zeo Dn.1. las condiciones reales de utilización del fenómeno de ionización prácticamente inexiste.2.7.2.8 Temper atur a admisible Capítulo 4: Conductores Papel impregnado con masa Papel impregnado en aceite líquido De oper ación en De sobr ecar ga De cor tocir cuito r égimen continuo ºC ºC ºC 80 100 200 95 115 85 105 250 4.7.9 Rigidez dieléctr ica Rigidez (kV/mm) C.tw r 10 25 r e ri T l a Gr adiente del pr oyecto (kV/mm) C.1 Resistencia de ionización Como los eventuales vacíos existentes en el seno de los aislantes estratificados no permanecen localizados.A Impulso 4 40 90 100 w 10 15 kV/cm² 4/9 Instalaciones Eléctricas II .2 Rigidez dieléctr ica La rigidez dieléctrica de los cables OF puede ser aumentada con el aumento de presión de aceite impregnante. conforme ilustra el Gráfico 4.1 Rigidez dieléctr ica F. 8. el campo eléctrico se distribuye de forma equilibrada y radialmente en relación al conductor. las pérdidas dieléctricas pueden ser calculadas por la relación siguiente: P = K ·ε ·tg δ (watts) Tabla 4. Como de puede ver en el Esquema 4. puesto que garantiza solicitaciones eléctricas uniformes en cada capa aislante (conjunto de puntos de aislamiento equidistantes del conductor). en cuanto al cable blindado. que denominamos “campo no radial” presenta distribución irregular del campo eléctrico.004 ε tgδ 0. denominado “campo radial” (ver Esquema 4.1 Cables secos a) Extrucción simultánea de la capa semiconductora y el aislamiento.0059 4.5-b). el externo debe ser construido de manera a eliminar cualquier posibilidad de vacíos entre ella y la superficie externa del aislamiento.5 Blindaje sobr e los aislamientos (a) Cable sin blindaje: CAMPO NO RADIAL De la misma forma que el blindaje interno.3 Pér didas dieléctr icas Capítulo 4: Conductores Análogamente los aislantes sólidos. Su principal finalidad es confinar el campo eléctrico dentro de los cables aislados.2. Esquema 4.0518 0.014 3.7 3. b) Aplicación de capa continua de barniz semiconductor seguido de cinta textil semiconductora.UMSS – FCyT 4. e Z n o Dww P w F.5-a.0018 0. La construcción de un campo radial es preferible.co ivm. también de una capa de material conductor aplicado sobre la superficie del aislamiento.8 BLINDAJ E SOBRE LOS AISLAMIENTOS (externa) Consiste en una capa de material semiconductor en la mayoría de los casos.tw r r e ri T l a (b) Cable con blindaje: CAMPO RADIAL Capa externa Cinta aislante Relleno Aislante del conductor Blindaje interno Conductor Capa externa Relleno Blindaje externo Aislante del conductor Blindaje interno Conductor ARCV 4/10 Instalaciones Eléctricas II .3 0.zeo Dn. principalmente para tensiones más elevadas.10 Pér didas dieléctr icas ε Papel impregnado con masa Papel impregnado en aceite líquido 3.5 tgδ 0. el cables sin blindaje. Esto es obtenido usando las siguientes técnicas: 4.014 0.7. la capa conductora es constituida de cintas o hilos de cobre.tw r r e Semiconductora extrujada Hilos de cobre ri T l a 4/11 Instalaciones Eléctricas II . y proporciona un camino de baja impedancia para la conducción de las corrientes inducidas en caso de cortocircuito. Estas capas externas son normalmente hechas con PVC. bases o solventes orgánicos.6-a Esquema 4.7 Los cables de energía son normalmente protegidos con una capa no metálica. son material más económico y con resistencia suficiente para el uso corriente. Estos materiales son protegidos contra corrosión por una cobertura no metálica (PVC o Polietileno). La mayoría de los casos. el elemento de baja impedancia es constituido por la capa metálica (plomo o aluminio) que los recubre.zeo Dn. Indicamos el blindaje de hilos como es más recomendable para cables de energía aislados con dieléctricos sólidos. cuya resistencia ohmica depende esencialmente de la condición de contacto superficial en el trayecto mismo. cuya resistencia ohmica es prácticamente constante a lo largo de la vida del cable. 4. requieren una capa metálica de tipo contínuo para asegurar la estanqueidad del núcleo.1 Pr otecciones no metálicas Esquema 4. Polietileno o Neoprene y su selección se basa en la resistencia a acciones de naturaleza mecánica o química.9 PROTECCIONES Se distinguen dos tipos: No metálicas y metálicas 4. lo que no ocurre con las cintas. la capa de los cables con aislamiento No metálica (PVC) seco y de PVC. Los cables aislados en papel.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores En los cables secos.8. e Z n o Dww P w F. En cables de uso móvil. El polietileno (pigmentado con negro para tornarlo resistente a la luz solar) es utilizado para instalaciones en ambientes con alto contenido de ácidos. Cuando se desea una capacidad de conducción de corriente bien definida. la construcción más indicada es la de hilos. Esquema 4. Se cubre tradicionalmente con una capa de plomo y más recientemente el aluminio.6-b Barniz semiconductor Cinta semiconductor Cinta de cobre 4.9.2 Cables en papel Aplicación de papel semiconductor. En estos cables en papel. que requieren buena flexibilidad y grande resistencia a abrasión (desgaste por fricción) la capa usual es el neoprene.co ivm. Hilos ARCV 4/12 Instalaciones Eléctricas II .8-a Armazón de cintas planas de acero. Los tipos más usados son: Esquema 4.98 1.11 Car acter ísticas mecánicas Aislante PVC PET XLPE NEOPRENE Car ga de r uptur a (kg/mm 2) 1.26 0. confiere una buena flexibilidad al cable.tw r r e ri T l a Cintas planas Esquema 4.co ivm. en casos en que se desea atribuir al cable resistencia a los esfuerzos de tracción (cables submarinos.8-a). que además de garantizar mayor resistencia a los esfuerzos radiales que el tipo tradicional a cintas planas. Armazón de cintas de acero o aluminio.49 Capítulo 4: Conductores Elongamiento Resistencia Resistencia Flexibilidad a la r uptur a a la abr asión a golpes % 150 Bien Bien Bien 350 250 250 Bien Excelente Excelente Bien Excelente Excelente Regular Pasable Excelente Tabla 4.UMSS – FCyT Tabla 4. e Z n o Dww P w F.8-c Armazón de cinta de acero impregnadas.41 0. aplicadas helicoidalmente (ver Esquema 4.8-b Cintas armaflex Esquema 4.9 2 Pr otecciones metálicas Las protecciones metálicas adicionales son empleadas en las instalaciones sujetas a daños mecánicos. El tipo más moderno.8-c. por ejemplo) Ver Esquema 4. permitiendo inclusive dispensar el uso de conductores flexibles (ver Esquema 4. aplicada transversalmente.zeo Dn.8-b). corrugada e intertrabada (interlocked).12 Resistencia a los agentes químicos Aislante Ácidos Or gánicos Sulfúr ico Nítr ico Clor hídr ico Tetr aclor eto Oleos Gasolina 3 – 30 % 10% 10 % de car bono Regular PVC Regular Regular Bien Regular Bien PET Excelente Bien Excelente Bien Bien Bien XLPE Excelente Bien Excelente Bien Bien Bien Regular NEOPRENE Excelente Regular Mediocre Mediocre Bien 4. 10. El dimensionamiento por tanto se inicia para una sección estimada.10.co ivm. de gradiente de proyecto (característico del material aislante) y de tensión efectiva del sistema. el dimensionamiento consiste en el cálculo de la sección y de la espesura del aislante necesario.15 kV campo de la instalación 10 100 200 500 1000 CORRIENTE (A) 4/13 Instalaciones Eléctricas II . el proyectista dispone. 4.10 DIMENSIONAMIENTO DE LOS AISLAMIENTOS Conforme referido anteriormente. 4.2 Estimación de la sección 1000 SECCION DEL CONDUCTOR (mm²) e Z n o Dww P 500 200 F.tw r r e ri T l a w 100 50 40 30 20 Cable EPROTENAX .1 Cálculo de la sección Hecho por un proceso iterativo.2). un gráfico de valores de capacidad de corriente en función de la sección del conductor.UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores 4.3 Estimación de la sección Para esta estimación. y solo para verificación de capacidad de corriente de un cable de construcción definida. de tablas y gráficos de capacidad de corriente para los productos más comunes en instalaciones usuales. 4.10. a título de orientación. además de su experiencia acumulada. Damos a continuación.2 Espesur a del aislante Es determinada.zeo CORRIENTE x SECCION Dn. a partir de sección del conductor. Gr áfico 4. ya que no se dispone de instrumentos teóricos para el cálculo directo de secciones. para cables aislados en goma etileno propileno (EPR) (ver Gráfico 4. tw r r e 12 Al/7 Acer ri T l a 8 Al/7 Acer 42 Al/7 Acer 16 Al/19 Acer 42 Al/19 Acer 34 Al/19 Acer 18 Al/19 Acer 24 Al/7 Acer 45 Al/7 Acer 18 Al/1 Acer 4/14 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 4: Conductores Esquema 4.co eo ivm.z 21 Al/37 Acer Dn.9 Conductor es con alma de acer o ACSR 6 Al/1 Acer ICOPAC 6 Al/1 Acer 54 Al/19 Acer 7 Al/1 Acer 8 Al/1 Acer 6 Al/7 Acer 3 Al/4 Acer 4 Al/3 Acer 26 Al/7 Acer 26 Al/19 Acer 30 Al/7 Acer 54 Al/7 Acer e Z 30 Al/16 Acer n o Dww P w F. tw ro ALIMENTADORES PRINCIPALES Dn.ivm.zeo Dww Pw n o e Z r e ri T l a .c F. se efectúa de acuerdo a la tensión nominal y a los siguientes criterios: a) Capacidad térmica de conducción b) Máxima caída de tensión permitida c) Máxima corriente de cortocircuito ♦ Tensión nominal Es la que define el aislamiento.1 kV.tw r r e ri T l a 5. es aquel que transporta energía eléctrica desde las cajas de medición. ♦ Cálculo tér mico Será el que determine en principio la sección del conductor. a la tensión de servicio existente en la instalación (Un ≥ US).2 CALCULO DE ALIMENTADORES PARA ABASTECER CARGAS DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES Consiste en la selección del material conductor y el aislante. el mayor valor resultante de uno de los criterios. hasta los tableros de distribución de los circuitos derivados. así como a la determinación de la corriente (carga) que transportará el conductor alimentador y a la caída de tensión permisible en el mismo.Para longitudes mayores a 40 mts. . a los conductores que conectan tableros principales con tableros secundarios. debe considerarse necesariamente la máxima corriente de cortocircuito. el nivel de aislamiento a alcanzar no deberá ser inferior a los 1000 Ω por cada Voltio de tensión aplicada por el instrumento de medición. estará en función de: 5/1 Instalaciones Eléctricas II . Los conductores para las instalaciones eléctricas de baja tensión son diseñados para tensiones de servicio de 1.1 DEFINICION Un alimentador principal..zeo Dn. Prevalece como sección definitiva seleccionada.2. es mejor iniciar él cálculo con el criterio b) Máxima caída de tensión y luego verificar de acuerdo con los criterios a) Capacidad térmica de conducción y c) Máxima corriente de cortocircuito.UMSS – FCyT CAPITULO 5 Capítulo 5: Alimentadores principales ALIMENTADORES PRINCIPALES 5.. e Z n o Dww P w F. 5. También se denominan alimentadores de energía eléctrica. El valor eficaz de la intensidad de la corriente nominal del circuito no tendrá que ocasionar un incremento de temperatura superior a la especificada para cada tipo de cable Para instalaciones con transformador propio.co ivm. En caso de tener que constatar el estado de elementos existentes.Para longitudes menores a 40 mts. El dimensionamiento de los conductores.1 Capacidad tér mica de conducción La magnitud de la carga que transporte un conductor alimentador. y luego se verifica dé acuerdo con los criterios b) Caída de tensión y c) Máxima corriente de cortocircuito . el cálculo se realiza iniciándose por: a) Capacidad térmica. o a lo sumo igual. Se deberá cumplir en todo momento que su tensión nominal sea superior. Temperatura ambiente . la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 5% : 2% para alimentadores 3% para circuitos derivados Si en algún caso. De la diversidad si corresponde. así determinado no toma en cuenta la caída de tensión admisible por lo que deberá comprobarse la caída de tensión y la máxima corriente de cortocircuito que soporta. no se requiere alimentadores.Por el tipo de aislante y temperatura máxima admitida por el aislante. Las caídas de tensión en conductores que alimentan cargas eléctricas.Por la manera de instalación de los conductores y el número de conductores agrupados .zeo Dn. calculada para la selección del conductor ajustado por los factores de corrección: .UMSS – FCyT - Capítulo 5: Alimentadores principales Las demandas máximas previstas. serán las siguientes: Alimentadores monofásicos de 2 conductores: I = Alimentadores tr ifásicos de 3 conductores: Donde: P = Demanda máxima en (W) V = Tensión de alimentación en (V) Cos ϕ = Factor de potencia considerado I = intensidad de corriente en (A) I= P V ·Cos ϕ P 3 ·V ·Cos ϕ Con este valor de la intensidad de corriente. calculada en base a la corriente absorbida por todos los elementos conectados al mismo y susceptibles de funcionar simultáneamente. Se elegirán inicialmente los conductores del alimentador. tomacorrientes y fuerza.tw r r e ri T l a 5/2 Instalaciones Eléctricas II . 5.1 a 5.13. en base a las Tablas 5. Los factores de demanda. considera la diferencia de tensión entre los extremos del conductor. y de los diferentes tipos de instalación ya mencionadas en el capítulo 1 Las fórmulas a utilizarse para tal fin. En toda la longitud de los conductores alimentadores de energía eléctrica para cargas (circuitos) de iluminación. la caída de tensión de los circuitos derivados pueden tomarse como el 5 % del total de la caída de tensión. pueden ser obtenidas usando las siguientes expresiones: La nomenclatura a utilizarse es: W = I = Vn = Vf = Cos ϕ = r = R = potencia en vatios Corriente en amperios por conductor Tensión nominal de línea (entre fases) Tensión entre fase y neutro Factor de potencia Resistencia del conductor en ohmios / metro Resistencia del conductor en ohmios e Z n o Dww P w F. El tamaño mínimo del conductor.2 Máxima caída de tensión per mitida La verificación de la caída de tensión.co ivm.2. 14.15 y 5.UMSS – FCyT x = X = ρ = L = S = ∆Vn = ∆Vf = ∆V% = Reactancia del conductor en ohmios / metro Reactancia del conductor en ohmios Resistividad ohmios mm2/m Longitud del conductor en metros Sección del conductor en mm2 Caída de tensión entre fases en voltios Caída de tensión de fase a neutro en voltios Caída de tensión en porcentaje Capítulo 5: Alimentadores principales a) Consider ando solamente la r esistencia Para alimentador monofásico de 2 hilos.16 en función del tipo de aislamiento y la sección de los mismos.co ivm. • La caída de tensión por resistencia en ida y vuelta es: ∆Vf = 2·R ·I (V) • La caída de tensión porcentual será: ∆V% = 2·R ·I × 100 Vf El valor de R (ohmio/metro) para los conductores de cobre está en las Tablas 5.zeo R= ρCu = ρ·L (Ω) S Dn. Sin embargo. 5. La caída de tensión entre fases será: ∆Vn = √3·R·I 5/3 Instalaciones Eléctricas II .tw r r e ri T l a 1 57 1 Aluminio ρAl = 36 Ω mm 2/m Ω mm 2/m Para alimentador tr ifásico de 3 hilos. si no se conoce el valor de la resistencia se procede de la siguiente manera: La resistencia del conductor es: De donde: El valor de ρ se puede considerar para el: e Z • n o Dww P w Cobre 2·ρ·L ·I (V) S 2·ρ·L ·I ∆V% = × 100 (V) S·Vf ∆Vf = F. tw r (V) r e ri T l a 3 .UMSS – FCyT 3 ·ρ·L ·I S ∆Vn x100 Vn 3 ·R ·I x100 Vn Capítulo 5: Alimentadores principales ∆Vn = • La caída de tensión porcentual será: (V) ∆V% = ∆V% = ∆V% = Para alimentadores tr ifásicos de 4 hilos. • La caída de tensión entre fases será: 3 ·ρ·L ·I x100 (V) S·Vn ∆Vn = √3·R·I (V) ∆Vn = • La caída de tensión porcentual será: 3 .I x100 (V) Vn 3 .co ρ·L ·I (V) S ∆Vn x100 (V) Vn ivm.zeo ∆V% = Dn.R .Vn R ·I x100 (V) Vf ρ·L ·I ∆V% = x100 (V) S·Vf b) Consider ando r esistencia y r eactancia Para alimentadores monofásicos de 2 conductores: 5/4 Instalaciones Eléctricas II .ρ.I x100 (V) S.ρ.L .L .I S ∆V% = ∆V% = ∆V% = • La caída de tensión respecto al neutro será: ∆Vf = R·I (V) ∆Vf = e Z • - La caída de tensión porcentual: n o Dww P w F. ventajosa en muchos casos. c) Mediante la utilización de tablas Las caídas de tensión podrán determinarse. Existirá. Otra posibilidad. una sección mínima S que será función del valor de la potencia de cortocircuito en el punto de alimentación.17 y 5. entonces.zeo I · t S ≥ CC K Dn. que contempla las temperaturas máximas del servicio y la alcanzada al finalizar el cortocircuito previstas por las normas: Si la S que verifica el cortocircuito es menor que la Sc. En esta verificación se deberá cumplir con: S ≤ Sc siendo Sc la sección calculada térmicamente y verificada por caída de tensión. también a partir de la utilización de Tablas 5. K = 142 conductores de cobre tipo XLPE y EPR.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales ∆V% = - 2·L ·I ·(R ·Cos ϕ + X·Sen ϕ ) × 100 (V) Vn Para alimentadores tr ifásicos de 3 conductores: ∆V% = 3·L ·I ·(R ·Cos ϕ + X·Sen ϕ ) × 100 (V) Vn en casos en los cuales se alimentan cargas de factor de potencia próximos a la unidad.3 Máxima cor r iente de cor tocir cuito Se realiza para determinar la máxima solicitación térmica a que se ve expuesto un conductor durante la evolución de corriente de breve duración o cortocircuitos. con la siguiente relación: e Z K = 114 conductores de cobre aislados en PVC. se adopta esta última. el término X·Sen ϕ puede ser omitido. En caso contrario. K = 93 conductores de aluminio tipo XLPE y EPR.18 5. el tipo de conductor evaluado y su protección automática asociada. se deberá incrementar la sección del cable y volver a realizar la verificación hasta que se compruebe S ≤ Sc.2.co ivm. K = 74 conductores de aluminio aislados en PVC. t = Tiempo de actuación de la protección o tiempo de eliminación de defecto en segundos. El cálculo de esta sección mínima está dado por: Siendo: S = Sección mínima del conductor en mm2 que soporta el cortocircuito. K = Constante propio del conductor. ICC = Valor eficaz de la corriente de cortocircuito en Amperes.tw r r e ri T l a 5/5 Instalaciones Eléctricas II . n o Dww P w F. También se puede calcular la máxima corriente de cortocircuito que soporta un conductor. es poner en valor el tiempo de disparo de los relés de cortocircuito de los interruptores automáticos. 34·S   234 + Tf = log t   234 + Ti    1/ 2 (A) = Sección del conductor en (mm2) = Tiempo de actuación de la protección o tiempo de eliminación de defecto en segundos. en (kA) La Tabla 5.3.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales I CC Donde: S t Tf Ti Icc 0. Si los conductores alimentadores de varios motores.zeo Dn. 5. más la suma de las corrientes a plena carga de los demás motores suplidos por el alimentador. la capacidad total del alimentador debe incluir la suma de ambas cargas calculadas cada una. suministran energía a cargas combinadas de motores e iluminación. 5. o de motores.tw r r e ri T l a 2% para alimentadores 3% para circuitos derivados 5/6 Instalaciones Eléctricas II . la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 5% : e Z n o Dww P w F. deberán tener una capacidad de corriente no inferior al 125% de la corriente a plena carga del motor más grande.19 muestra los valores normalizados de Tf y Tf 5. o bien a cargas de motores y tomacorrientes.3 CALCULO DE CONDUCTORES ALIMENTADORES PARA ABASTECER CARGAS DE FUERZA O DE MOTORES Consiste en un procedimiento similar al expuesto para el diseño de los alimentadores de cargas de iluminación y tomacorriente.3. de acuerdo a su procedimiento correspondiente indicado en los incisos anteriores. que difiere de éste básicamente en la forma utilizada para determinar la carga y en el porcentaje de caída de tensión permisible.2 Caída de tensión per misible En toda la longitud de los conductores alimentadores de energía para cargas de fuerza. Dependiendo del tipo industrial se aceptarán factores de demanda.co ivm. = Temperatura máxima admisible del conductor en régimen de cortocircuito (ºC) = Temperatura máxima admisible del conductor en régimen normal de operación (ºC) = Máxima corriente de cortocircuito.1 Capacidad tér mica de conducción Los conductores del alimentador de varios motores. 7 633.63 3.016 0.32 0.35 10.0 405.7 253. entre las secciones normalizadas de la Norma Americana AWG y la Norma internacional IEC.zeo 4 6 Dn.2 Nota: Muestra la comparación.77 21 27 34 42 53 67 85 10 IEC (mm 2) 0.0 1266.051 0.020 0.128 0.27 16.3 202.046 1/0 2/0 3/0 4/0 0.75 1 F.65 0.5 500 630 2.3 e Z 15 14 13 12 10 11 n o Dww P 0.52 0.4 455.31 1.0082 0.tw r 107 127 r e ri T 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 l a co 152 177.09 2.26 0.013 0.5 0.12 AWG/CM (mm 2) 6.41 0.040 0. 300000 350000 400000 500000 600000 700000 750000 800000 900000 1000000 1250000 1500000 1750000 2000000 2500000 250000 ivm.0062 0.029 1 0.1 886.7 380.080 0.18 0.30 4.4 304.010 0.04 1.7 w 400 1.0 354.52 13.4 760.27 IEC (mm 2) Nº 9 8 7 6 0.0050 0.65 2.102 0.073 0.0 505. 5/7 Instalaciones Eléctricas II .82 1.0072 0.018 3 2 0.012 5 4 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.032 0.65 8.1 Tabla compar ativa escala AWG / CM x ser ie métr ica IEC Nº 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 AWG/CM (mm 2) 0.163 0.5 800 1000 1013.025 0.20 0.15 5.065 0. 2..Conductores aislados dentro de tubos protectores embutidos en pared o pisos.Conductores uni o multipolares suspendidos en cable mensajero.Conductores aislados en líneas aéreas....zeo Dn. 10.Conductores aislados en molduras o rodones..Conductores uni o multipolares en canaleta (abierta ó ventilada)... ESQUEMA 9. ESQUEMA DESCRIPCION 8.tw r r e ri T l a ARCV 5/8 Instalaciones Eléctricas II ... 7. ivm.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.Conductores uni o multipolares en espacios de construcción o fosos (Shaft).Conductores aislados instalados sobre aisladores.Conductores uni o multipolares en conductos. 3.Conductores aislados dentro de tubos protectores en canaleta (abierta o ventilada).Conductores uni o multipolares fijados en paredes. 5. 4...Conductores uni o multipolares en bandejas.2 For mas de montar (o instalar ) DESCRIPCION 1. 11.Conductores aislados dentro de tubos protectores en montaje superficial.Conductores aislados en canaletas (abiertas o cerradas). 6. 13. e Z n o Dww P w F...co 12. 5 26 24 35 32 46 41 63 57 85 76 112 101 138 125 168 151 213 192 258 232 299 269 344 309 392 353 461 415 526 473 631 566 725 651 F.2 Sección nominal (mm 2) e Z n o 1.co ivm.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 Dww P w Capacidad de conducción de cor r iente en (A) Conductor es de cobr e 2 Cond.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.2 Sección nominal (mm 2) 1.0 1.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 Capacidad de conducción de cor r iente en (A) Conductor es de cobr e 2 Cond. Agr upados 3 Cond. agr upados 3 Cond.5 2.0 1. agr upados 15 13.tw r r e ri T l a 5/9 Instalaciones Eléctricas II .5 24 21 32 28 41 36 57 50 76 68 101 89 125 111 151 134 192 171 232 207 269 239 309 272 353 310 415 364 473 419 566 502 651 578 Tabla 5.5 17.5 12 17. agr upados 13.5 19.5 15.3-b Capacidad de conducción de cor r iente par a conductor es aislados con PVC 70º C a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5.5 2.3-a Capacidad de conducción de cor r iente par a conductor es aislados con PVC 70º C a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.zeo Dn. 5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 Capacidad de conducción de cor r iente en (A) Conductor es de cobr e 2 Cond. agr upados 18 16 23 20 31 27 42 36 54 48 74 66 100 88 132 116 163 144 198 175 252 222 305 268 353 311 400 353 456 402 536 474 617 545 738 652 848 750 Tabla 5.4-b Capacidad de conducción de cor r iente par a conductor es aislados con goma etileno pr opileno (EPR) o polietileno r eticulado (XLPE) a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5. agr upados 3 Cond.2 Sección nominal (mm 2) e Z n o 1.5 2.4-a Capacidad de conducción de cor r iente par a conductor es aislados con goma etileno pr opileno (EPR) o polietileno r eticulado (XLPE) a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.tw r r e ri T l a 5/10 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn.0 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 Dww P w Capacidad de conducción de cor r iente en (A) Conductor es de cobr e 2 Cond.0 1. agr upados 3 Cond. Agr upados 20 18 25 23 34 31 47 42 60 54 83 74 111 100 148 132 182 163 220 198 281 252 340 305 394 353 452 406 516 462 607 543 694 620 831 742 955 852 F.co ivm.2 Sección nominal (mm 2) 1. 60 0. agrupados conforme al caso.65 0. Disposición ver tical.zeo 3 4 Dn..48 0..57 0.62 0.80 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5. y dentro de tubos protectores.80 0.66 0.45 0.80 0. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5.5 Factor es de cor r ección por agr upamiento..36 0.4-b para 2 ó 3 cond.3-a-b y 5.70 0.41 0.60 Númer o de conductor es agr upados 2 3 4 6 9 e Z n o Dww P 2 F. multip.co 5 ivm. sobre bandejas o.69 0.4-a.4-b.. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5. ductos o canaletas.66 5/11 Instalaciones Eléctricas II . multip.80 0...38 0.85 0. agrupados conforme al caso.52 0..39 0.78 0.43 0. aislados no multip.55 0. de más de 3 conductor es aislados no multipolar es. Capa única sin espaciamiento entr e conductor es Númer o de conductor es agr upados 4 6 9 12 12 Var ias capas sin espaciamiento entr e conductor es de una misma capa.72 0. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5.4-a para 2 ó 3 cond.70 0.67 0. Cond.75 0. fijados a paredes sobre bandejas o.63 0. Factor a aplicar a los valores para 2 conductores agrupados de la tabla 5.4-a-b Tipo de conductor y condiciones de instalación Cond. Factor a aplicar a los valores de la tabla 5. o entr e capas.70 0.76 0.73 0.38 0. en tubos protectores o canaletas.41 0..4-b para 2 ó 3 cond.4-b.82 0..65 0.3-a ó 5. aislados no multip. Disposición hor izontal.tw r 6 8 r e 10 ri T 28 32 l a 36 40 Númer o de conductor es agr upados 12 14 16 18 20 w 0. o de más de un cable multipolar estos factor es de cor r ección se aplicar án a las capacidades de conducción de cor r iente de Tablas 5.3-a ó 5. o cualquier otr o agr upamiento en var ios planos Númer o de conductor es agr upados 4 6 8 10 12 16 20 24 0..3-b ó 5.3-b ó 5.3-b ó 5.59 0.70 0.48 0.43 0. Disposición hor izontal.3-b ó 5.51 0..68 0.. Cond. agrupados conforme al caso Cond.39 0.72 0. Disposición ver tical. Tipo G..94 0.Cables de 4 conductores aislados en XLPE o EPR .5 2..12 1. 5.Tipo E.07 1.22 1.6 Factor es de cor r ección por temper atur a ambiente difer entes de 30º C a ser aplicadas a las capacidades de conducción de cor r iente de Tabla 5.87 0.4-a y 5.3 cables unipolares aislados en PVC / 70 ºC dispuestos en triángulo .3-a.98 0..Cables de 2 conductores aislados en PVC / 70 ºC .Cables de 4 conductores aislados en PVC / 70 ºC .Cables de 3 conductores aislados en XLPE o EPR .15 1.04 0.80 0.Tipo A.50 0.72 0.17 1.84 0.71 0.4-b Temper atur a ambiente en ºC 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Tipo de aislamiento PVC / 70 ºC EPR O XLPE 1.Tipo C..co ivm.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 A 24 32 41 52 71 90 114 138 166 204 245 280 313 353 409 B 28 37 48 60 82 104 132 159 191 236 283 323 362 408 472 C Tipo de instalación D E 30 30 42 41 53 53 67 67 92 91 115 115 147 146 177 176 212 212 262 261 314 313 359 358 401 400 452 451 524 522 Nota: Los tipos de instalaciones de A a G corresponden a: .zeo 133 161 193 238 286 327 365 412 477 540 622 703 795 895 1005 Dn.79 0.93 0.92 0.3-b.3 cables unipolares aislados en XLPE o EPR dispuestos en triángulo .82 0.Cables de 2 conductores aislados en XLPE e Z n o Dww P w F.87 0..Tipo F..12 1. 5..96 0.61 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.7 Capacidad de conducción de cor r iente de conductor es dir ectamente enter r ados Capacidad de conducción de cor r iente (A) Sección (mm 2) 1.Tipo D.Tipo B.08 1.tw r r e ri T l a F 154 186 223 275 330 378 421 475 550 624 718 811 915 1030 1160 G 35 48 61 77 105 133 168 203 244 302 361 413 462 520 602 5/12 Instalaciones Eléctricas II .61 Tabla 5. 75 1 1.76 0.65 0.72 0.72 0.87 0.72 0.71 0.38 0.82 0.76 0.70 r e ri T l a 6 0.87 0.78 0.85 0.92 0.62 0.77 0.71 0.71 0.76 0.68 0.05 1.00 0.70 0.79 0.45 0.81 0.85 0.91 0.94 0.88 0.86 0.21 1.87 0.53 0.77 0.35 6 0.50 F.57 0.84 0.00 0.co ivm.42 Dn.72 0.8 Factor es de cor r ección par a los conductor es enter r ados en función de la r esistividad tér mica del suelo Resistividad tér mica de ter r eno ºC cm/ vatio 40 50 70 85 100 120 150 200 250 300 Factor de cor r ección 1.10 Factor es de cor r ección por agr upamiento par a tubos pr otector es enter r ados o embutidos en función de su disposición (fa ) Númer o de tubos pr otector es dispuestos hor izontalmente (A) 2 3 4 5 0.40 0.69 Tabla 5.37 0.42 0.35 0.68 0.53 0.80 0.81 0.65 0.zeo 0.38 0.32 5/13 Instalaciones Eléctricas II .9 Factor es de cor r ección por agr upamiento par a tubos pr otector es al air e libr e en función de su disposición (fa ) Númer o de tubos pr otector es dispuestos ver ticalmente (B) 1 2 3 4 5 6 Númer o de tubos pr otector es dispuestos hor izontalmente (A) 2 3 4 5 0.74 0.78 0.53 0.00 0.72 0.70 0.75 0.94 0.62 0.40 0.44 0.57 0.65 Natur aleza del ter r eno Terreno anegado Terreno muy húmedo Terreno húmedo Terreno normal Terreno seco Terreno muy seco Tabla 5.86 0.74 0.13 1.48 0.68 0.tw r 0.45 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.79 e Z 1 2 3 4 5 6 Númer o de tubos pr otector es dispuestos ver ticalmente (B) n o Dww P w 1 1.48 0.73 0.25 1.80 0.70 0.50 0. 2 Sección nominal (mm 2) 2.z Refer encia AWG o MCM 14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1000 Dn.3 5.4 13 21 27 34 42 53 67 85 107 127 152 177 203 253 304 355 380 405 456 507 e Z n o Dww P w F.1 3.11-a Capacidad de conducción de cor r ientes de conductor es aislados con PVC / 60º C a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 1 a 7 de la Tabla 5.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Esquema 5.3 8.1 Disposición de tubos pr otector es A B A – Número de tubos protectores dispuestos horizontalmente B – Número de tubos protectores dispuestos verticalmente Tabla 5.tw r r e ri T l a Cobr e hasta 3 conductor es instalados (A) 15 20 30 40 55 70 80 95 110 125 145 165 195 215 240 260 280 320 355 385 400 410 435 455 5/14 Instalaciones Eléctricas II .co eo ivm. zeo Dn.3 5.1 3.tw r 0.11-a y 5.80 0.4 13 21 27 34 42 53 67 85 107 127 152 177 203 253 304 355 380 405 456 507 Refer encia AWG o MCM 14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1000 Cobr e hasta 3 conductor es instalados (A) 20 25 40 55 80 105 120 140 165 195 225 260 300 340 375 420 455 515 575 630 655 680 730 780 Tabla 5.3 8.11-a cuando hubier a agr upamientos de más de 3 conductor es sin espaciamiento. o más de 3 conductor es instalados en cable multipolar Númer o de conductor es instalados 4a6 7 a 24 25 a 42 mas de 42 Factor de cor r ección 0.60 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.2 Sección nominal (mm 2) 2.50 n o Temper atur a ambiente º C 40 50 Dww P w F.58 r e ri T l a factor de cor r ección 5/15 Instalaciones Eléctricas II .70 0.11-b Capacidad de conducción de cor r ientes de conductor es aislados con PVC / 60º C a temper atur a ambiente de 30º C par a for mas de instalar de 8 a 13 de la Tabla 5.13 Factor es de cor r ección a aplicar a los valor es de la Tabla 5.co ivm.12 Factor es de cor r ección por temper atur a ambiente difer entes de 30º a ser aplicados a capacidades de conducción de cor r iente de las Tablas 5.11-b e Z Tabla 5.82 0. 156 0.0887 0.6 / 1 kV Configur ación Cable de 1 conductor Cable de 3 conductor es Sección (mm2) 1.45 5.100 0.0965 0.675 0.6 / 1 kV Sección (mm2) e Z 1.110 0.100 0.342 0.139 0.499 0.105 0.201 0.165 0.927 0.14 Capítulo 5: Alimentadores principales Resistencias y r eactancias de cables de cobr e aislados con goma etileno pr opileno (EPR) de 0.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 R CA (90 ºC) (Ω/ km) 15.164 Cable de 1 conductor F.97 2.167 0.0965 0.0955 0.40 9.130 0.5 2.120 0.0942 r e R CA (90 ºC) (Ω/km) 15.114 0.165 0.33 1.0981 0.163 0.0973 0.675 0.218 0.47 0.173 0.64 5.5 2.128 0.198 0.99 3.106 0.148 0.927 0.0878 0.0786 0.6 9.180 0.100 0.0977 0.129 0.47 0.936 0.197 0.668 0.211 0.669 0.88 3.676 0.156 0.tw r XL (Ω/km) 0.88 3.0918 0.104 0.0914 0.160 0.45 5.494 0.88 3.114 0.197 0.109 0.168 0.132 0.201 0.84 0.0872 0.500 0.0981 0.93 2.226 0.0875 0.170 0.40 9.64 5.0986 0.345 0.0878 0.494 0.169 0.240 0.97 2.500 0.6 9.101 0.164 R CA (90 ºC) (Ω/km) 15.0666 0.0973 0.162 0.120 0.0914 0.48 0.15 Configur ación Dn.166 0.247 0.120 0.218 0.100 0.0872 0.0918 0.250 0.174 0.127 0.101 0.0814 0.35 1.0794 0.0866 l a Cable de 3 conductor es w R CA (90 ºC) (Ω/km) 15.132 0.103 0.99 3. XL (Ω/km) 0.120 0.192 0.184 0.0499 n o Dww P XL (Ω/km) 0.0881 0.0879 0.167 0.103 0.211 0.0887 0.131 0.0625 0.142 0.936 0.173 0.0671 XL (Ω/km) 0.128 0.169 0.142 0.174 0.927 0.184 0.345 0.132 0.159 0.198 0.123 0.0986 0.102 0.668 0.0832 0.109 0.co XL (Ω/km) 0.166 0.0503.0678 ri T XL (Ω/km) 0.247 0.192 0.123 0.197 0.0660 0.936 0.0866 5/16 Instalaciones Eléctricas II .0992 0.33 1.97 2.251 0.93 2.104 0.148 0.168 0.344 0.139 0.64 5.33 1.493 0.110 0.0822 0.100 0.35 1.170 0.116 0.40 9.250 0.0542 Tabla 5.180 0.0546 Resistencias y r eactancias de cables de cobr e aislados con polietileno r eticulado (XLPE) de 0.84 0.0875 0.129 0.35 1.0957 0.240 0.zeo R CA (90 ºC) (Ω/km) 15.0834 0.226 0.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 R CA (90 ºC) (Ω/ km) 15.0955 0.343 0.116 0.189 0.343 0.47 0.0988 0.164 0.189 0.UMSS – FCyT Tabla 5.170 0.161 0.170 0.99 3.248 0.93 2.0951 0.45 5.6 9.0631 0.0992 0.196 0.0942 ivm. 00 29.95 0.20 0.0942 r e R CA (70 ºC) (Ω/km) 14.28 0.32 0.00 29.86 0.zeo Tabla 5.5 2.48 0. 3.50 3.151 0.00 23.37 0.19 1.6 / 1 kV Configur ación Cable de 1 conductor Cable de 3 conductor es Sección (mm2) 1.0889 0.0781 0.62 0.148 0.33 0.164 R CA (70 ºC) (Ω/km) 14.628 0.201 0.73 0.123 0.0952 0.174 0.38 0.0517 Caída de tensión en V/A·km par a conductor es de cobr e aislados K = Sección nominal (mm 2) 1 1.0919 0.100 0.233 0.38 0.42 0.165 0.168 0.35 0.233 0.5 2.52 1.50 3.0888 0.31 0. 5 y 6 de la tabla adyacente K e Z Sistema Sistema Electr oductos Sistema Sistema monofásico tr ifásico magnéticos monofásico tr ifásico 34.00 14.26 0.80 6.49 0.0629 0.09 0.40 0.142 0.5 8.54 0.35 0.123 0.19 0.0955 0.20 0.5 8.122 0.69 2.0741 0.33 3.167 0.169 0.35 3.42 0.00 14.164 0.63 0.41 0.37 0.34 0.31 2.82 1.627 0.464 0.70 7.10 5.0943 0.87 5.00 34.185 0.627 0.28 1.12 1.173 0.116 0.234 0.189 0.870 0.27 0.00 20.50 23.186 0.870 0.74 0.0589 0.50 8.211 0.49 0.tw r 1 XL (Ω/km) 0.0875 0.0887 0.36 0.45 0.86 14.322 0.76 1.102 0.184 0.54 0.19 1.32 0.52 3.UMSS – FCyT Tabla 5.0992 0.62 0.105 0.18 5.0866 l a ∆V ·[V ] I ·[A ]·L ·[km ] For ma de montar 12 y 13 de la tabla adyacente 6 2 12 3 13 5 5/17 Instalaciones Eléctricas II .0472 XL (Ω/km) 0.69 2.150 0.0973 0.00 12.120 0.170 0.321 0.29 n o Dww P w F.82 5.180 0.38 0.44 0.149 0.21 0.96 1.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 R CA (70 ºC) (Ω/ km) 14.0770 0.18 0.96 3.109 0.0872 0.22 1.70 9.00 19.16 0.22 0.0914 0.57 2.0918 0.184 0.101 0.120 0.0951 0.12 0.132 0.870 0.17 Dn.192 0.0986 0.80 5.220 0.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 For ma de montar 1.232 0.130 0.110 0.151 0.69 2.52 1.463 0.39 0.218 0.00 34.114 0.103 0.16 Capítulo 5: Alimentadores principales Resistencias y r eactancias de cables de cobr e aislados con clor ur o de polivinilo (PVC) de 0.87 5.82 0.5 8.50 0.00 12.00 23.84 3.36 1.23 0.52 3.104 0.0965 0.0638 ri T XL (Ω/km) 0.322 0.31 1.464 0.23 0.87 5.70 0.63 0.co ivm.00 7.166 0.33 8.121 0.56 0. 2.120 0.19 1.24 0.18 0.00 3.52 1.52 3. 40 1.14 30 0.14 40 0.64 0.19 0.46 0.34 0.22 1.18 0.35 2.31 0.27 0.45 2.46 0.74 0.18 0.15 0.74 6 0.37 2.18 0.19 1.32 0.22 0.68 1.54 0.34 2.18 70 0.84 0.22 0.26 0.29 0.58 1.07 1.23 0.59 0.74 0.15 0.05 0.30 0.73 0.14 0.46 1.46 0.28 0.25 0.co 0.22 0.56 0.37 1.20 0.15 0.78 0.11 0.55 0.22 1. r efer ida a líneas de cobr e sin inducción L = longitud de la línea en metros.33 0.62 4.15 1.70 2.18 240 0.25 0.29 0.18 Por centaje de caída de tensión.17 0.19 0.48 0.49 2.48 0.54 0.15 80 0.10 0.24 0.25 0.08 0.18 0.45 2.16 0.11 0.50 0.02 0.54 0.68 0.24 0.82 1.19 0.18 0.38 2.84 0.12 0.28 0.22 0.58 0.51 0.66 0.18 0.65 0.72 1.5 0.97 0.47 0.24 0.29 0.28 0.23 0.44 2.27 0.50 0.36 0.27 0.38 0.22 1.26 1.12 0.20 0.44 0.32 0. P = potencia transportada en kilovatios P×L Sistema 10 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2.14 2.14 0.33 0.46 0.06 0.32 3.15 r e ri T l a 0.40 0.24 0.12 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Tabla 5.54 1.04 2.30 0.66 0.94 1.17 0.02 0.59 0.15 5/18 Instalaciones Eléctricas II .25 0.25 1.89 0.37 0.29 0.43 0.17 ivm.07 0.52 0.94 0.15 0.23 0.46 2.32 0.42 0.21 0.23 0.60 0.17 1.17 1.21 0.04 0.14 0.34 1.zeo 0.18 50 0.40 2.36 0.26 0.80 2.94 1.14 0.21 1.34 Dn.28 0.58 0.10 0.19 0.21 0.58 0.64 0.60 4.44 0.40 7.29 0.65 4.31 0.20 0.tw r 0.65 0.22 0.84 0.59 0.50 0.12 0.32 0.36 0.30 0.30 0.36 0.74 0.22 0.50 3.17 0.25 0.26 1.66 0.15 60 0.83 0.88 0.88 0.79 0.19 0.32 0.29 0.46 0.66 1.72 0.14 1.58 3.25 1.44 0.18 0.40 0.37 0.47 0.66 0.88 2.20 4 0.92 0.99 0.41 0.52 3.42 0.80 5.50 0.87 0.44 2.88 0.74 0.19 1.28 1.76 0.48 0.15 0.90 5.72 0.62 0.31 2.20 0.49 1.86 0.08 3.37 0.21 0.30 0.77 0.43 0.60 10 Sección de cobr e en mm2 16 25 35 50 70 95 120 150 180 20 0.46 1.16 220 0.92 0.53 0.29 1.16 0.00 6.92 0.24 90 100 120 140 160 180 200 e Z n o Dww P w F.30 2.50 3.72 0.34 0.18 0.37 0.34 0.18 0.26 1.62 0.30 2. 03 0.15 0.16 7.44 3.60 1.80 1.37 0.67 0.34 0.75 1.35 0.33 0.10 7.45 0.84 1.53 0.74 0.01 0.20 0.32 6.10 2.85 5.31 0.32 0.50 1.10 1.92 4.15 0.68 0.47 0.22 0.05 0.19 1.16 2.14 2.64 0.84 0.42 0.18 2.40 Dn.16 0.44 0.20 0.75 0.36 2.16 0.27 0.43 0.52 2.20 0.90 0.35 0.20 0.98 0.27 0.70 0.36 0.28 0.24 0.38 0.50 1.15 0.61 0.20 3.19 0.33 0.84 5.20 3.17 0.40 8.15 4.34 0.29 0.10 9.30 0.41 1.84 5.58 0.72 1.16 0.14 1.16 0.23 0.14 2.32 0.73 5.05 0.34 2.57 0.20 2.50 8.20 4.40 0.76 2.76 1.76 0.89 6.80 0.35 0.35 0.25 0.63 0.41 0.38 0.60 3.99 2.49 3.30 0.58 2.20 0.30 1.20 0.64 0.5 5.30 0.53 0.36 3.27 l a 0.90 0.16 0.72 1.29 0.66 1.42 0.68 10 1.34 1.19 0.44 2.25 5.74 1.98 0.49 0.08 0.48 0.72 0.60 0.19 Tabla 5.94 0.20 2.53 1.27 0.20 2.71 2.10 550 600 700 3.64 0.32 0.00 Dww P w 5.48 0.59 3.16 0.21 0.21 8.61 1.45 0.60 0.91 6.53 0.47 0.40 0.67 4.57 0.16 1.29 0.zeo Sección de cobr e en mm2 16 25 35 50 70 1.29 0.62 0.35 0.68 2.60 1.18 0.21 0.61 3.29 0.20 0.87 0.28 0.tw r om c r e ri T 0.07 1.84 1.86 0.76 1.58 1.84 0.42 0.22 F.46 2.48 0.50 8.15 0.00 500 4 4.00 4.86 0.44 0.14 1.30 0.88 0.23 0.47 4.16 1.44 1.28 0.20 1. iv .38 0.48 1.18 0.5 7.99 3.22 1.65 1.31 0.36 2.75 0.55 3.28 0.66 1.51 0.26 0.22 0.32 2.56 0.48 3.68 1.17 0.10 6 3.10 1.20 0.67 2.20 2.16 1.96 1.96 1.20 0.52 1.21 0.60 0.92 2.25 0.32 0.74 0.32 0.50 0.05 0.05 6.25 0.37 0.47 9.60 1.15 0.46 0.5 800 900 1000 e Z n o 4.58 0.95 0.26 0.96 0.50 1.17 7.37 0.24 1.14 0.50 9.95 0.30 1.44 0.58 0.80 2.02 1.UMSS – FCyT (Continuación tabla 5.74 1.52 0.50 1.15 3.19 95 0.32 0.28 2.40 2.04 2.19 0.89 2.39 0.17 4.41 0.55 1.40 0.82 3.83 0.47 0.00 2.25 0.10 1.31 2.92 0.28 0.38 2.61 1.20 0.48 0.69 0.25 7.07 1.40 1.18 7.22 0.38 0.27 0.93 0.89 3.18 0.38 0.62 0.70 1.00 13.68 0.68 0.86 6.90 0.16 0.79 0.68 3.28 4.79 9.44 0.35 0.26 8.74 0.18 0.48 1.23 0.80 0.26 0.33 0.25 0.32 0.59 0.44 0.62 1.84 0.83 0.20 9.36 0.98 6.22 0.22 1.62 0.21 120 0.05 0.75 8.38 0.29 0.48 0.88 4.29 0.48 8.74 5.57 0.55 3.28 4.30 1.25 0.24 0.27 0.75 0.24 1.68 4.60 11.40 0.17 150 180 0.22 0.33 0.24 0.88 1.54 0.19 Valor es nor malizados de Tf y Ti Tipo de aislamiento Tf (ºC) 160 250 250 Ti (ºC) 70 90 90 Cloruro de polivinilo (PVC) Polietileno reticulado (XLPE) Goma etileno propileno (EPR) 5/19 Instalaciones Eléctricas II .51 0.55 5.06 0.19 0.78 0.84 1.80 4.88 1.39 0.80 0.99 6.89 1.60 0.28 0.77 0.67 4.18) P×L 260 Sistema 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 2×220 3×220 3×380 Capítulo 5: Alimentadores principales 280 300 320 380 400 450 2.41 0.63 3.18 3.81 5.18 2.38 0.21 0.35 0.15 0.87 5.63 0.93 5.47 1.96 2.90 11.97 1. 4 0.7 0. para determinar las características de cortocircuito de los conductores se podrán utilizar los Gráficos 5.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Adicionalmente.1 Cor r iente máxima de cor tocir cuito cables de cobr e aislados con PVC de 0.5 10 4 6 F.6 /1 kV 10³ x 100 90 80 70 60 50 40 30 Corriente de cortocircuito en (Amp) 20 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C CI 2 LO C IC 4 LO S LO S LO S C IC 8 C 1 0.2 Gr áfico 5.1 n o 1.3 0.6 0.5 Dww P w 2.tw r r e ri T l a Sección nominal del conductor en (mm²) ARCV 5/20 Instalaciones Eléctricas II 95 120 150 185 240 300 400 500 25 50 35 70 .co S O CL OS CI C L S 16 C I LO S 30 C I C L O C 60 C I 00 1 IC ivm.2 e Z 0.1 y 5.5 0.zeo 16 Dn.8 0.9 0. 5 0.2 Cor r iente máxima de cor tocir cuito cables de cobr e aislados con XLPE y EPR de 0.5 Dww P w 10 4 6 F.1 n o 2.co ivm.6 / 1 kV 10³ x 200 100 90 80 70 60 50 40 Corriente de cortocircuito en (Amp) 30 20 O CL O S L S 1 IC C C LO S 2 O I C CL S 4 O I C CL S 8 O I C CL S O 16 C I 0 CL O S 3 L CI 60 C I C 0 10 CI 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0.6 0.2 e Z 0.4 0.tw r r e ri T l a Sección nominal del conductor en (mm²) ARCV 5/21 Instalaciones Eléctricas II 95 120 150 185 240 300 400 500 630 35 50 70 .7 0.5 1.zeo 25 16 Dn.3 0.9 0.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Gr áfico 5.8 0. despejando tenemos: K= ∆V 19 = = 3. El 5% de 380 voltios.75 ≅ 3 (porque si colocamos K = 5.9 con 4 tubos dispuestos verticalmente y 1 tubo dispuesto horizontalmente.08 Luego la corriente equivalente debe ser: I ′ = e Z n o Dww P w F.2·0.2 Tenemos una instalación: Longitud = 120 m.zeo Dn.05 (V) Ejemplo 5. Conductor = 4 mm2 Con S = 4 mm2 y para un sistema monofásico de la forma de montar de 1 – 6 de la Tabla 5.1 que es el inmediato superior. Demanda máxima = 25 kW Forma de montar 1 – 6 Aislamiento del conductor = EPR Caída de tensión = 5 % Temperatura = 20 ºC Dimensionar la sección del conductor. obtenemos la S = 10 mm2 Luego para verificar la sección con el criterio de la capacidad de conducción de corriente.17. obtenemos K = 8.6. entonces tenemos el fa = 0.17 tenemos: ∆V = K·I·L. entonces tendríamos una sección menor) y sistema trifásico de la forma de instalar de 1 – 6 de la Tabla 5.17.12 Con K = 3. seleccionamos el factor de corrección fC = 1.) f a ·f C 5/22 Instalaciones Eléctricas II . Como la longitud es mayor a 40 metros. Luego para determinar la caída de tensión en voltios se realiza de la siguiente manera: ∆V [V] = K· [V] I [A]·L [km] [A][km] · ∆V = 8.82 Luego de la Tabla 5.tw r r e ri T l a I (Amp.9 Aplicando la relación de la Tabla 5. con 20º C y aislamiento EPR. seleccionamos el Factor de Corrección por Agrupamiento de la Tabla 5.1 = 13.1 Capítulo 5: Alimentadores principales Cálculo de la caída de tensión Tenemos: Carga = 15 A Monofásico Longitud del circuito = 0. es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión y verificar la sección obtenida con el criterio de capacidad de conducción.70 x 15 x 0.co ivm.204 Amp. es 19 voltios Luego: I = P 25000 = = 42.75 I·L 42.UMSS – FCyT Ejemplo 5. Factor de Corrección por Temperatura.1 km.70 [V]/[A]·[km]. 3·V·cos ϕ 3·380·0. Sistema trifásico 380 V. es 7. Longitud = 40 m.89 (V) ∆V = 3.4 Amp. 3 conductores agrupados aislados con EPR.08 Capítulo 5: Alimentadores principales Según la Tabla 5. un conductor de 10 mm2.82 x1. obtenemos K = 1. que es mayor a la requerida (I′ = 47. Tensión = 380 V.6.28 x 101.4-a. tiene una capacidad de conducción de I = 66 A.4 Tenemos: Potencia = 15 kW. 0. La intensidad de corriente será: I= P 3·V·cos ϕ = 60000 3·380·0.4-a. Por lo tanto. el conductor correspondiente. la sección definida por caída de tensión es la correcta. para la aislación EPR. forma de montar de 1 – 7 y 3 conductores agrupados. Ejemplo 5. De la Tabla 5.28 ∆V = K·I·L (V) ∆V = 1.89 < 7.6 voltios De la Tabla 5. Forma de montar 1 – 7 Aislamiento del conductor = EPR Caída de tensión = 2 % (Alimentador) Como la longitud es menor a 40 metros.3 Tenemos: Potencia = 60 kW.9 3·V·cos ϕ = 25.17 con S = 25 mm2 y sistema trifásico de la forma de montar de 1 ..9 = 101.2 = 47.UMSS – FCyT I′ = 42. es 11.65 A).3 Amp. Caída de tensión = 3 % (Circuito derivado) Aislamiento = PVC Temperatura = 40º C Forma de montar 8 – 13 El 3 % de 380 voltios. Ejemplo 5.6 V (2% de 380 V) Entonces la sección determinada por capacidad de conducción S = 25 mm2 es la sección correcta. es de 25 mm2 Verificando por caída de tensión El 2% de 380 voltios.tw r r e ri T l a I= 15000 3·380·0.zeo Dn. es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de capacidad de conducción de corriente.co ivm. 5/23 Instalaciones Eléctricas II .4 x 0. Longitud = 30 m.03 = 3.65 Amp.4 voltios Empezamos con capacidad de conducción e Z P n o = Dww P w F. Tensión = 380 V. 35 x 25.09 = 1. para 4 tubos dispuestos verticalmente y 1 tubo dispuesto horizontalmente.92 V. 25. para 40º C y aislamiento PVC. K = 5.46 Amp.4 V (3 % de 380 V).Entonces en los 100 metros puede caer la diferencia.6 factor de corrección por temperatura fC.35 ∆V = 5.3 x 0.97 % de 380 voltios.tw r r e ri T l a I = 50 Amp.97 % Luego el 3. es 19 voltios ∆V = K·I·L (V) 1. Se tiene: Carga instalada = 50 Amp. 2.92 (V) ∆V = 3.. es fC = 0.17 con S = 6 mm2.) f a ·f C I′ = De la Tabla 5.04 = 3. obtenemos K = 1.17 con S = 16 mm2. Ejemplo 5. lo cual es el 1.96 x 50 x 0.03 % de 380 V.zeo Dn.96·( I′ + 50) x 0. con la corriente I′ = 35. ∆V∋ = 5 – 1. Por lo tanto la sección S = 6 mm2 determinado por el primer criterio es la correcta.87 Luego la corriente equivalente es: I ′ = I (Amp. Sección 16 mm2 Caída de tensión = 5 % Forma de montar 1 – 6 Cual es la máxima carga que se podrá conectar a 100 metros del tablero? Como la longitud es mayor a 40 metros. es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión. 0. 5/24 Instalaciones Eléctricas II .46 ≅ 41 Amp.3-b. es 19. Longitud = 140 m.96 ∆V = 1.. El 5 % de 380 voltios.04 (V) Entonces ∆V = 5. es fa = 0.41 < 11.82 x 0. forma de montar 12 y 13..09 voltios ∆V = K·I′′·L (V).9 el factor de corrección por agrupamiento. montaje 1 – 6.5 140 m.87 100 m.82 De la Tabla 5. se encuentra que la sección del conductor necesaria es de 6 mm2 Verificando por el criterio de caída de tensión tenemos: ∆V = K·I·L (V) Luego de la tabla 5.UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales De la Tabla 5.100 despejando tenemos: e Z n o Dww P w F. donde: I′′ = I′ + I 19.3 = 35.03 = 3. y 3 conductores agrupados.co I' = ? ivm.Para el tramo 40 m final determinan la caída de tensión De la Tabla 5. UMSS – FCyT I′ = Capítulo 5: Alimentadores principales 19.09 − 50 = 47.39 Amp. 1.96x 0.100 I′ = 47.39 Amp. Ejemplo 5.6 80 m. Forma de montaje Se tiene: Longitud = 80 m. Sección = 25 mm2 Aislamiento = EPR Tensión 380 V. trifásico Temperatura = 40º C Caída de tensión = 3 % Que carga se puede instalar? Como la longitud es mayor a 40 metros, es conveniente iniciar el cálculo con el criterio de caída de tensión. El 3 % de 380 voltios, es 11.4 voltios Aplicando la relación de la Tabla 5.17, tenemos: ∆V = K·I·L (V) Despejando: I= ∆V K·L De la Tabla 5.17 con S = 25 mm2, forma de montar 1 – 6, obtenemos K = 1.28 Entonces: 11.4 I= = 111.3 Amp. 1.28x 0.08 Haciendo el cálculo por capacidad de conducción De la tabla 5.4-a con S = 25 mm2 y 3 conductores agrupados, se obtiene I = 116 Amp. Luego de la Tabla 5.10 (tubos protectores enterrados o embutidos) para 2 tubos dispuestos verticalmente y 2 tubos dispuesto horizontalmente, fa = 0.71 De la Tabla 5.6 para 40º C y aislamiento EPR, resulta que el factor de corrección por temperatura es: fC = 0.96 Luego se tiene I′ = I·fa·fC I′ = 116 x 0.71 x 0.96 = 79.1 Amp. De donde resulta que el conductor está limitado por la forma de montar, agrupamiento y temperatura a sólo una capacidad de conducir de 79.1 Amp. con la cual la carga a instalar resulta e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a ser: P = 3 ·I ·V ·Cos ϕ P = √3 x 79.1 x 380 x 0.9 = 46.8 kW De donde se puede cargar al conductor solo con P = 46.8 kW 5/25 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 5: Alimentadores principales Ejemplo 5.7 120 m. Se tiene: Potencia = 40 kW Longitud = 120 m. Aislamiento = XLPE Tensión 380 V. trifásico Temperatura = 20º C Caída de tensión = 3 % Cuál es la sección de conductor necesaria? Por caída de tensión: El 3 % de 380 voltios, es 11.4 voltios I= P 3·V·cos ϕ = 40000 3·380·0.9 = 67.5 Amp. (corriente real) Aplicando la relación de la Tabla 5.17 tenemos: ∆V = K·I·L, despejando tenemos: ∆V 11.4 K= = = 1.4 I·L 67.5x 0.12 Luego de la Tabla 5.17 trifásico con K = 1.4 ≅ 1.52 y forma de montar 12 y 13, obtenido la sección del conductor = 25 mm2 Por capacidad de conducción: Para calcular la capacidad de conducción de corriente, se entra al factor de corrección por agrupamiento de la Tabla 5.9 con 3 tubos dispuestos verticalmente y 3 tubos dispuestos horizontalmente, entonces tenemos el factor de agrupamiento fa = 0.78 Luego de la Tabla 5.6 factor de corrección por temperatura, con 20º C y aislamiento XLPE, el factor de corrección es: fC = 1.08 Luego tengo I ′ = I′ = e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a I (Amp.) f a ·f C 67.5 = 80.15 Amp. 1.08x 0.78 De la Tabla 5.4-a, con la corriente I = 80.15 ≅ 88 Amp. y 3 conductores agrupados tenemos la sección del conductor que es S = 16 mm2, entonces comparando ambas secciones se elige el de mayor diámetro que sería S = 25 mm2 determinado por el criterio de caída de tensión. 5/26 Instalaciones Eléctricas II CIRCUITOS DERIVADOS .tw e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm r r e ri T l a UMSS – FCyT CAPITULO 6 CIRCUITOS DERIVADOS 6.l GENERALIDADES Capítulo 6: Circuitos derivados Los Circuitos Derivados, son los circuitos que arrancan en un tablero de distribución y alimentan las cargas de la instalación, pudiendo abastecer un solo artefacto eléctrico o varios, según las circunstancias. Los conductores de los Circuitos Derivados deberán ser de cobre. Los conductores de sección superior al Nº 6 AWG, (16 mm2) se utilizarán en forma de cable (cordones). Las intensidades máximas admisibles para servicio continuo para conductores aislados, serán los señalados en las Tablas 5.1 a 5.12 de éste texto. Las instalaciones se subdividirán de forma que las perturbaciones originadas por averías que pueden producirse en un punto de ellas, afecten solamente a ciertas partes de la instalación, como por ejemplo, a un sector del edificio, a un piso, a un local, etc., además esta subdivisión se establece de forma que permita localizar las averías, así como controlar los aislamientos de la instalación por sectores. Para que se mantenga el mayor equilibrio posible en la carga de los conductores que forman parte de una instalación, se procura que aquella quede repartida entre sus fases. 6.2 CLASIFICACION Los Circuitos Derivados se clasifican de acuerdo a su aplicación de la siguiente manera: Circuitos de iluminación Circuitos de tomacorrientes Circuitos de fuerza 6.2.1 Cir cuitos de iluminación Son aquellos circuitos destinados a la alimentación exclusiva de cargas de alumbrado. La potencia máxima instalada en este tipo de circuitos no deberá exceder de 2000 vatios. El número de circuitos de iluminación de una instalación eléctrica, se debe determinar de acuerdo a la potencia total instalada, calculada en función de los niveles de iluminación requeridos para iluminar adecuadamente los diferentes ambientes, y de la potencia máxima por circuito de 2000 vatios. La sección mínima de los conductores en los circuitos de iluminación no deberá ser en ningún caso inferior al Nº 14 AWG de cobre (2.5 mm2). En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder del 3 % . La verificación se realizará de la misma manera que para un alimentador principal. 6.2.2 Cir cuitos de tomacor r ientes Son los circuitos destinados a la alimentación de artefactos electrodomésticos y aparatos eléctricos de pequeña potencia. La demanda máxima prevista en este tipo de circuitos no deberá exceder de 3000 vatios Para efectos de diseño se debe considerar en general una potencia de 200 vatios por cada punto de tomacorriente independientemente del número de salidas de cada punto de toma, pudiendo adoptar valores mayores dependiendo del tipo de instalación. El número de circuitos de tomacorrientes de una instalación, dependerá de la demanda máxima prevista, calculada según el punto anterior y de lo mencionado en el segundo párrafo. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 6/1 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 6: Circuitos derivados La sección mínima de los conductores de estos circuitos no deberá ser menor que la correspondiente al Nº 12 AWG de cobre (4 mm2). En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder del 3 % de la tensión nominal de alimentación. Para aparatos eléctricos con potencias iguales o superiores a 2000 vatios, se destinarán circuitos independientes de acuerdo a lo especificado en el siguiente inciso. 6.2.3 Cir cuitos de fuer za Son los circuitos destinados a la alimentación de cargas individuales iguales o mayores a 2000 vatios. 6.2.3.1 Clasificación. Los circuitos derivados que se utilizan para alimentar las cargas de fuerza, se clasifican en dos grupos: a) Circuitos que alimentan equipos de uso doméstico, tales como: cocinas eléctricas, calentadores eléctricos (calefones, duchas, estufas), secadores de ropa, etc. Estas cargas deben alimentarse con circuitos derivados individuales. Los conductores que alimentan una carga individual, deberán tener una capacidad de conducción permanente no menor del 125 % de la corriente nominal de la carga. En toda la longitud del circuito, la magnitud de la caída de tensión no deberá exceder de 3 %. En el lugar de ubicación de las cargas individuales, se debe disponer necesariamente de un elemento de maniobra para operaciones de cierre y apertura con carga. Por ejemplo, para duchas eléctricas adoptar 5400 W por equipo, en caso de cocinas eléctricas destinados a viviendas unifamiliares, se debe adoptar el valor de 5500 W por equipo. En general la potencia que debe adoptarse, está en función del equipo a instalar. b) Circuitos que alimentan motores eléctricos de más de 2 HP, tales como: equipos de soldadura eléctrica, rectificadores de ascensores, de grúas, montacargas, compresoras con motores, etc. Se aceptan dos tipos de circuitos de fuerza, que alimentan las cargas mencionadas anteriormente. Ø Tipo I En el que cada carga es alimentada mediante un circuito individual desde el tablero de distribución, donde se encuentra el elemento de protección del circuito. Este tipo de instalación se utilizará sin limitaciones por ser el más recomendado. Ø Tipo II Es posible utilizar un solo circuito derivado para alimentar dos o más cargas de cualquier capacidad, solo si, cada una de ellas tiene colocado un dispositivo de maniobra, de protección y contra sobre corriente, coordinando en forma adecuada con la protección principal del circuito. Cualquiera sea la configuración de circuitos que se adopte, el dimensionamiento de conductores será tal que cumpla al menos los siguientes requisitos: Los conductores que alimentan una carga individual, deberán tener una capacidad de conducción permanente no menor de 125% de la corriente nominal de la carga. Para operaciones intermitentes el porcentaje mencionado cambiará como sigue: e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 6/2 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 6: Circuitos derivados Funcionamiento máximo de 5 minutos con intervalos mínimos de 5 minutos Funcionamiento máximo de 15 minutos con intervalos mínimos de 5 minutos Funcionamiento mayor a 15 minutos - = 110 % (mínimo) = 120 % (mínimo) = 125 % (mínimo) - Los conductores de motores de más de 3 HP, no deben alimentarse con conductores inferiores al Nº 12 AWG de cobre (4 mm2). Los conductores que alimenten dos o más cargas, tendrán una capacidad de conducción permanente no menor del 125 % de la corriente nominal de la carga mayor del grupo, más la suma de las corrientes nominales de las demás cargas del grupo. Todo motor, deberá llevar incorporado o previsto un dispositivo que haga abrir el circuito, cuando circule por éste una corriente del 125 % de la corriente nominal de la carga. La caída de tensión, que exista a lo largo de los circuitos que alimenten cargas de fuerza no deberá exceder del 3 % de la tensión nominal de alimentación No se admitirá arranque directo a plena tensión, de motores asíncronos de jaula de ardilla mayores a 5 HP conectados a la red de baja tensión en 220 voltios y 7.5 HP en 380 voltios. Este tipo II de circuito de fuerza es para motores no industriales (ejemplo bombas de agua). 6.3 FACTOR DE POTENCIA Se consideran requerimientos de energía reactiva, para los siguientes tipos de usuarios: a) Talleres de mecánica, carpintería, soldadura, mantenimiento mecánico o automotriz con más de 30 kW de demanda máxima prevista. b) Edificios, galerías y complejos comerciales con transformador propio. c) Instalaciones industriales en general. Para toda instalación comprendida en a, b y c se debe considerar necesariamente el efecto del factor de potencia, investigándolo o calculándolo, a fin de prever un factor de potencia según las siguientes exigencias: Los valores medios mensuales del factor de potencia deberán ser como mínimo 0.9. Para la determinación del factor de potencia medio de cada mes, se deberá instalar un medidor de energía reactiva, además del medidor de energía activa. En instalaciones de tipo industrial independientemente de la potencia instalada, se exigirá la corrección del factor de potencia, cuando sea necesario. Queda por cuenta del Proyectista la determinación del lugar de instalación, ubicación en el sistema eléctrico, número de unidades, tensión nominal forma de operación, maniobra y protección de los equipos de compensación de potencia reactiva. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 6/3 Instalaciones Eléctricas II ACCESORIOS PARA CANALIZACION .tw ELECTRICAm e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co iv r r e ri T l a Para casos de tomacorrientes de piso. las dimensiones mínimas deberán ser de 98 x 55 x 38 mm. interruptores o se realizan empalmes de conductores. en tal caso. Las cajas de salida para instalaciones empotradas. Estas cajas llevan perforaciones troqueladas parcialmente. son elementos cuya función es interconectar las canalizaciones entre sí.Condulets 7. Se deberá dotar de una tapa adecuada a cada una de las cajas de salida instalada. Estas cajas deben llevar tapas metálicas lisas con perforaciones rebatibles que permitan acceso al tomacorriente y que sellen el mismo cuando no sea utilizado. deberá sellarse la perforación dejada. Estos accesorios son: .7 mm.2 CAJ AS DE CONEXION Las cajas de conexión. Estas cajas deben ser de material incombustible.co ivm. la profundidad puede reducirse a 25 mm. exceptuando los casos donde la construcción del local no permita instalarlas. e Z n o Dww P w F. rectangular y octogonal.. Los aislamientos de los conductores. octogonales y las dimensiones mínimas deberán ser 85 x 85 x 38 mm. en ningún caso se aceptarán cajas de madera o de plástico combustible. Estos pueden ser de forma cuadrada.2. para no permitir ingreso de basuras o acumulación de polvo y ceras.1 Cajas par a puntos de luz Son normales. o con los elementos que contienen a los dispositivos de control.1 GENERALIDADES Los accesorios para canalizaciones eléctricas. después de haber instalado en ella los diferentes dispositivos.zeo Dn.2 Cajas par a inter r uptor es y tomacor r ientes Deben ser rectangulares. no se pueden usar ductos mayores en este tipo de cajas. Estas cajas de fondo fijo usadas para techo. protección o salidas para receptores (tomacorrientes). de tal forma que sólo se abren las necesarias con un golpe suave.. como el diámetro existente entre dos caras paralelas del octógono.tw r r e ri T l a 7/1 Instalaciones Eléctricas II . deben ser galvanizadas en chapa de hierro.Cajas de conexión .Conectores .2. de dimensiones suficientes para alojar en su interior un determinado número de conductores y sus respectivos accesorios de conexión. los destapadores (knock outs) que llevan. deben tener diámetros de 12. determinándose la dimensión de 85 mm. se utilizarán cajas en chapas de hierro fundido o aluminio y que tengan tornillos calantes para permitir nivelar la caja con el piso. como las conexiones de los mismos no deben ocupar más del 60% del volumen que sobra de la caja. y de chapa de hierro galvanizado y llevan perforaciones troqueladas laterales (knock outs) laterales y de fondo. que pueden ser ensanchados a 19 mm. 7. o sus equivalentes en pulgadas. se utilizan en instalaciones en las que se conectan aparatos de consumo.UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica CAPITULO 7 ACCESORIOS PARA CANALIZACION ELECTRICA 7. cuando por alguna razón se retire una tubería de una determinada caja.. deben tener una profundidad no menor de 35 mm. 7. 75 8 15 8 14 21 32 8 19 28 38 47 57 66 76 86 1 16 1.75 1402.co 68 119 77 139 165 60 104 67 122 144 ivm.4 Cajas par a tabler os de distr ibución Son cajas metálicas de diferentes dimensiones.50 1636. Alto Tipo de caja 18 Juntura 85 100 70 95 95 120 Interruptores 98 100 150 200 250 300 350 400 450 85 100 80 100 100 120 55 85 85 85 85 85 85 85 85 38 38 38 55 55 55 38 55 55 55 55 55 55 55 55 203.UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica 7.25 1870. inspección o der ivación Estas cajas tienen diversas dimensiones y están destinadas a facilitar el tendido de conductores o inspección del circuito. e Z n o 114 150 150 200 250 228 76 1975.2.3 Cajas par a cableado.2. (mm 2) AWG Númer o máximo de conductor es instalados en cajas AWG AWG AWG AWG AWG mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 Ancho Pr of.tw r 5 12 19 25 31 38 44 50 57 53 92 60 108 128 r e 4 5 10 5 9 14 21 10 ri T 6 8 4 7 4 7 10 16 4 9 14 19 23 28 33 38 42 AWG l a 6 2 4 2 4 6 9 2 5 8 11 14 17 19 22 25 mm 2 10 16 5 9 5 8 12 19 5 11 17 22 28 34 39 45 51 48 83 54 97 115 40 69 45 81 96 24 41 27 48 57 7/2 Instalaciones Eléctricas II .25 935.30 380.39 300 76 3420.82 167.00 2103.2. adecuadas para contener fusibles.50 792.80 361. En la Tabla 7. palancas fusibles e interruptores automáticos que protegen la carga.1 se presentan las medidas más comunes de cajas metálicas.2. además.2.00 250 76 4750.5 Cajas par a salidas telefónicas y TV Se deben utilizar las mismas indicadas en 7.1 Dimensiones de cajas de conexión y númer o máximo de conductor es per misibles Dimensiones Capacidad.5 14 2.00 200 100 4000.00 Dww P w F. están construidas en chapa de hierro o de fundición.00 150 100 2225.zeo 80 139 90 162 193 Dn.30 212. de acuerdo a norma deben utilizarse estas cajas obligadamente entre 2 curvas de 90 grados o más de 15 mts.00 522.5 12 7 13 7 12 18 27 7 16 24 32 40 48 57 65 73 6 11 6 11 15 24 6 14 21 28 35 42 49 57 64 Derivaciones 7.00 201. Tabla 7. sin curvas. 7.00 1168.50 701. 3 CONECTORES Son elementos metálicos que permiten la conexión física entre tubos y cajas mediante la acción mecánica de tornillos. Están construidos generalmente en chapa de hierro y aleaciones de aluminio. La boquilla deberá tener un diámetro superior al del tubo conectado.3.3.3 Conector es especiales De acuerdo al tipo de instalación. (teléfono. 2. permitiendo la unión de todas las circunferencias sin alteraciones u obstrucciones que puedan causar la destrucción o daño de los aislamientos de los conductores.Para hormigón armado: .3. con una tolerancia máxima de 3 mm.tw r r e ri T l a Tipo rawlight Tipo antivibratorio.50 mts.zeo Dn. e Z n o Dww P w F.20 .7 Dimensiones comer ciales Las dimensiones comerciales de cajas para canalizaciones se hallan en la Tabla 7.co ivm.3. y sirven para interconectar la red telefónica interna y la red externa.30 mts.25 mts.2 Coplas Este accesorio se utiliza para la conexión entre tubos. A continuación tenemos algunos ejemplos: .0 mts. los conectores a utilizar deberán estar norma1izados para cada caso. TV) a: Para timbres o apliques a: Para tomas de fuerza a: 1.2. 1.1.2.2. 7.4 Codos Permite la conexión de tabulaciones instaladas con un ángulo a 90 grados.20 mts. rosca NPT Tipo flexible 7/3 Instalaciones Eléctricas II .1. 7.Para juntas de dilatación: 7.Para explosión: . Se debe observar la misma tolerancia indicada en 7. roscas y presión. accesorio que puede ser omitido con el uso de dobladuras de tubo resguardando la tolerancia en la disminución del diámetro a lo largo de la curva efectuada. 7. 7. 7. permitiendo que el tubo quede firmemente conectado a la pared utilizada de la caja.UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica Son cajas metálicas de diferentes dimensiones según el caso. 0.6 Localización de las salidas Las cajas se colocarán a las siguientes alturas sobre el nivel del piso: a) b) c) d) e) Para interruptores a: Para tomacorrientes en cocinas a: Para tomacorrientes. 1.1 Boquillas Este accesorio se utiliza para la conexión entre los tubos y las cajas.1 7. 1 Tipo de cajas Caja-I 2R Tapa-I e Z Caja-J 4/0 n o Tapa-J Dww P Caja-I 4-I-3 F. utilizados en instalaciones con tubo conduit rígido de tipo visible.co ivm. codos o cur vas conector es.2 Tipo de tubos. Los tipos principales de condulets son: a) Ordinario b) A prueba de polvo y vapor c) A prueba de explosión Las formas de condulets son muy variadas a objeto de escoger según las necesidades de la instalación. Los condulets tienen tapas que se fijan por medio de tornillos y pueden tener empaques para evitar la entrada de polvo o gases. fabricados de una aleación de metales.zeo Tapa-I Tapa-J Dn.UMSS – FCyT 7.4 CONDULETS Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica Los condulets son cajas y codos fundidos a presión.tw r Tubo-C Conector -I (para tubo C) Esquema 7. que son complementadas con sus tapas que pueden ser: De paso: De acoplamiento directo al tubo: De contacto: Tapa ciega Tapa con niple hembra Tapa de contacto doble o sencillo Ejemplos de accesorios para canalización de FEMCO: Esquema 7. que requieran la máxima seguridad. boquillas y abr azader as r e ri T l a Cur vas o codos-L (para tubo C) w Caja-J 3/C Boquilla-C (para tubo C) Caja-D 15/C Tapa-D Abr azader a-S (para tubo) Abr azader a-D (para cañeria) 7/4 Instalaciones Eléctricas II . 6 mm. 5.5 mm.75 mm.5x8.5 mm. 4/CP (cincado) 5/CP cuadrada profunda (soldada cincada) P/ caja 5/CP (cincado) Dimensiones 0.5x25 cm 9.5x45 cm 9. 7. 4x8.5 cm 5.5 mm.6 mm. 4x10x10 cm 10.5 cm 4x7x8 cm 8.5x10 cm 0.5x8. 10x20x20 cm 15x20x20 cm 22x22 cm 1.5x8.6 mm.5x8.6 mm.75 mm. 30/CP (cincado) 45/CP cuadrada profunda (dorada) P/ caja 45/CP (cincado) 60/CP cuadrada profunda (dorada) P/ caja 60/CP (c/ puerta y seguro 1/2 vuelta BEIGE) Dww P w F.5x23 cm 13. 7.5x10 cm 0.5x8.co ivm.5x31 cm 0.5 cm 0. 4x6. 5.5x11.5x35 cm 9.5x10 cm 10.5x46 cm e Z n o 12/R rectangular (dorada) P/ caja 12/R (cincado) 15/R rectangular (dorada) P/ caja 15/R (cincado) 15/C cuadrada (dorada) P/ caja 15/C (cincado) 20/C cuadrada (dorada) 20/CP cuadrada profunda (dorada) P/ caja 20/CP (cincado) 25/C cuadrada (dorada) P/ caja 25/C (cincado) 30/C cuadrada (dorada) 30/CP cuadrada profunda (dorada) P/ caja 30/C.5x10 cm 9. 7. conector es. 4x5.5x15x30 cm 17x33 cm 1 mm. 4x5.5x10 cm 6.5x10.1x32. 10x30x30 cm 15x30x30 cm 32.5x26.5x9.5x8.5x16.tw r r e ri T l a 0.5x36 cm 0.6 mm.5x9.5 mm. 5.5x10 cm 5.6 mm.5 cm 1.5 cm 0. 5.6 mm.6 cm 15x45x45 cm 47x47 cm 15x60x60 cm 63x63 cm 7/5 Instalaciones Eléctricas II .5 cm 0. 4x10x10 cm 0.5x25 cm 1.5x40 cm 9.5x15 cm 9.5 mm.5x8.5x8.5 cm 4x9.5x8.6 mm. 4x6. 5.5x21 cm 0.75 mm. codos. 5. boquillas.5x41 cm 0.6 mm.5 cm 9. 10x25x25 cm 27. 5.6 mm. tubos.5x20 cm 9. abr azader as.5 cm 0.5x27.5x10x10 cm 17x17 cm 1.5x11.UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica Tabla 7.5x30 cm 9. 5.5x11.6 mm. soldada cincado) 2/R Rectangular extra pesado (soldada cincado) P/ caja 2/R universal (cincado) 4-I-2 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-2 (cincado) 4-I-3 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-3 (cincado) 4-I-4 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-4 (cincado) 4-I-5 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-5 (cincado) 4-I-6 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-6 (cincado) 4-I-7 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-7 (cincado) 4-I-8 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-8 (cincado) 4-I-9 Rectangular (soldada cincado) P/ caja 4-I-9 (cincado) 3/0 octogonal (embutida cincado) P/ caja 3/0 (cincado) 4/0 octogonal semipesado (embutida cincado) 4/0 octogonal pesado (embutida dorada) P/ caja 4/0 universal (cincado) 3/C cuadrada (soldada cincada) P/ caja 3/C (cincado) 4/C cuadrada (soldada cincada) 4/CP cuadrada profunda (soldada cincada) P/ caja 4/C. cableductos y cablecanales Modelo o tipo Caja-I Caja-I Caja-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-I Tapa-I Caja-J Tapa-J Caja-J Caja-J Tapa-J Caja-J Tapa-J Caja-J Caja-J Tapa-J Caja-J Tapa-J Caja-D Tapa-D Caja-D Tapa-D Caja-D Tapa-D Caja-D Caja-D Tapa-D Caja-D Tapa-D Caja-D Caja-D Tapa-D Caja-D Tapa-D Caja-D Tapa-D Descr ipción 2/R Rectangular semipesado (embutida cincado) 2/R Rectangular pesado (embutida dorado) 2/R Rectangular especial (p/ Lab.5x11 cm 0.2 Tipo y dimensiones de cajas.5x12x12 cm 13x13 cm 1 mm.5x12 cm 1. moldur as.5x9.zeo Dn. 8x17x19 cm 35 mm diámetro interior.1 cm 7/6 Instalaciones Eléctricas II . pared 1 mm.5 cm 13 mm diámetro interior.4 cm díam. 4. cant. pared 1 mm.5 cm 22 mm diámetro interior.2x5 cm 19 mm diámetro interior. pared 1 mm. H = 5. exterior.9x3.8 cm 19/22 mm.zeo 10 mm diámetro interior.tw r r e ri T l a 10 mm diámetro interior. pared 1 mm. pared 1 mm.4 cm díam. exterior.9x14x15 cm 19 mm diámetro interior. 2.6x3. 1 oreja 2x3.7 cm 25 mm.5x14 cm 16 mm diámetro interior.3x10x12 cm 13 mm diámetro interior. exterior. pared 1 mm.5 cm 13 mm diámetro interior.9x1 cm diámetro exterior 61 mm. 1. diámetro exterior 28 mm. pared 1 mm. pared 1 mm.6 cm 48 mm diám. 1. 3 mts 41 mm diámetro interior.4 cm díam.5x25 cm Abrazadera S Abrazadera S Abrazadera S Abrazadera S Abrazadera S Abrazadera D Abrazadera D Abrazadera D Abrazadera D e Z n o Dww P w F.3 cm díam. diámetro exterior 13 mm. pared 1 mm. interior. H = 4. H = 5. 1 oreja 1.8x24x24 cm 41 mm diámetro interior.4x1.1x14. 3. diámetro exterior 44 mm.2) Modelo o tipo Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Tubo-C Curva L Curva L Curva L Curva L Curva L Curva L Curva L Curva L Curva L Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Conector-T Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Boquilla-C Descr ipción Conduit (cincado) Conduit (cincado) Conduit (cincado) Conduit (cindado) Conduit (cindado) Conduit (cindado) Conduit (cindado) Conduit (cindado) Conduit (cindado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (aluminio fundido) P/ tubo-C (aluminio fundido) P/ tubo-C (aluminio fundido) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (aluminio fundido) P/ tubo-C (aluminio fundido) P/ tubo-C (aluminio fundido) Dimensiones 10 mm diámetro interior. interior. pared 1 mm. 2. pared 1 mm. 4. 2 oreja 3x5. 2. exterior. H = 9 cm 41 mm diám.8x5 cm 25 mm diámetro interior.6x4. pared 1 mm. interior. diámetro exterior 38 mm. 3 mts 48 mm diámetro interior. 5.5 cm 22 mm diámetro interior.2 cm díam. pared 1 mm. 1.5x5. diám.9x5 cm 16 mm diámetro interior. pared 1 mm. pared 1 mm.5x5 cm 35 mm diám.5 cm 35 mm diám. interior.2x5.4 cm Dn. 3 mts 10 mm diámetro interior.6x12. 3 mts 19 mm diámetro interior.6 cm P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ tubo-C (cincado) P/ cañería de 2” (cincado) P/ cañería de 2 1/2” (cincado) 10 mm. 1. 3 mts 25 mm diámetro interior. 3.7x1.9x5. 3 mts 13 mm diámetro interior. pared 1 mm.5 cm 19 mm diámetro interior. 5. diámetro exterior 22/25 mm. 5.5x15. 2.co ivm. pared 1 mm. pared 1 mm. 2. 2.5x4.5 cm diámetro exterior 77 mm.3 cm 35 mm. 5.1x3. pared 1 mm. 4. pared 1 mm. pared 1 mm. 1.3x4. 3.3 cm 41 mm.2x15x15 cm 25 mm diámetro interior. pared 1 mm.1 1/4·”.1 oreja 2x2. pared 1 mm. pared 1 mm.5 cm 48 mm diámetro interior. 2 oreja 3x7.2x10.5x16. 3 mts 22 mm diámetro interior. pared 1 mm.5 cm 41 mm diám. 1 oreja 2x2.3 cm 13/16 mm.1x23. pared 1 mm. interior.5 cm 25 mm diámetro interior.9x6.4 cm díam. exterior.4x20x25. pared 1 mm. interior.5 cm 16 mm diámetro interior. 5. 1. pared 1 mm.9x3. H = 11. 3 mts 16 mm diámetro interior.8 cm 48 mm. pared 1 mm. exterior.9x3.5x5. 3 mts 35 mm diámetro interior. cant. 1. H = 11. exterior 51 mm. 2. 2 oreja 2x4. 2.4 cm 48 mm diám. 1 oreja 1. 3.1 1/2·”.5 cm 22 mm diámetro interior.2 oreja 2x4.UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica (Continuación a la tabla 7.9x14. diámetro exterior 16/19 mm. pared 1 mm. tw r om c 20 r e ri T l a Codo 90º 1/2” 3/4” 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2” 7/7 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 7: Accesorios para canalización eléctrica Esquema 7.3 Accesor ios par a las canalizaciones eléctr icas Nombr e Diámetr o φ” Arandela Terminal curvo Terminal recto interno Terminal recto externo Abrazadera doble Abrazadera tipo uña Abrazadera reforzada Base para 1/2” abrazadera 3/4” Boquilla 1” Boquilla de 1 1/4” baquelita 1 1/2” Boquilla aislado 2” Boquilla selladora 2 1/2” 3” Boquilla con 4” terminal Cupla corto Grampas “U” Conector redondo Curva 45º Curva 90º Codo 45º Niple corto Niple largo Cupla largo Unión tipo Erickson 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 e Z n o Dww P w F.zeo Dn. iv . zeo Dn.co ivm.SISTEMAS DE INSTALACION tw e Z n o Dww P w F. r r e ri T l a . y que ofrezcan en conjunto un espesor equivalente al de este aislamiento. como elemento resistente. no considerando el aislamiento. Los conductores utilizados serán de tensión nominal de aislamiento no inferior a 600 voltios Para su instalación se tendrán en cuenta las siguientes prescripciones: a) Los conductores se tensarán en forma que el coeficiente de seguridad no sea inferior a 3. como máximo de: 2. techos o cualquier otro objeto próximo a ellos.0 metros para conductores de cobre colocados horizontalmente o verticalmente. debiendo situarse a una distancia del suelo no inferior a 2. pueda aumentarse la flecha alcanzada por los conductores.2 CANALIZACIONES CON CONDUCTORES AISLADOS SOBRE AISLADORES Estas instalaciones se utilizarán únicamente cuando los conductores no estén expuestos a deterioros por riesgo mecánico. El aislamiento se efectuará disponiendo sobre las mismas varias capas de cinta aislante adecuadas al aislamiento de los conductores. b) La distancia entre aisladores consecutivos. será tal que los conductores no puedan entrar en contacto entre sí. distancias mayores de las indicadas cuando. 8. muros o cualquier otro objeto próximo. sin inconveniente alguno. e Z n o Dww P w F. Pueden admitirse. con las paredes. como mínimo. muros. e) Las derivaciones se efectuarán en la proximidad inmediata a uno de los soportes de la canalización y no originarán tracción mecánica sobre la misma. y de 3 centímetros en otros locales o emplazamientos.1 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE INSTALACION Capítulo 8: Sistemas de instalación Los principales sistemas de instalación de los conductores que puedan formar parte de una canalización fija son: Conductores aislados colocados sobre aisladores Conductores aislados en tubos protectores Conductores aislados instalados en zanjas Conductores aislados instalados en bandejas Conductores aislados tendidos en electroductos Conductores aislados enterrados Instalaciones preformadas Las canalizaciones movibles y amovibles. a estos efectos.UMSS – FCyT CAPITULO 8 SISTEMAS DE INSTALACION 8. no será inferior a 1 centímetro en locales o emplazamientos secos y de 5 centímetros cuando se trate de otros locales o emplazamientos. d) La distancia entre los conductores y las paredes. pueden estar constituidas por: Conductores aislados sin fijación alguna Conductores aislados fijados por medio de ataduras aislantes.5 metros. de 1. Estas distancias serán.co ivm.5 centímetros en locales o emplazamientos secos.zeo Dn.tw r r e ri T l a 8/1 Instalaciones Eléctricas II . c) La distancia entre conductores de polaridades diferentes será. f) Todos los empalmes o derivaciones deberán aislarse. en caso necesario. Estos tubos son estancos y no propagadores de la llama. normalmente de acero. esté de acuerdo con la Tabla 8. c) Tubos aislantes flexibles normales. generalmente policloruro de vinilo o polietileno.2 Tabla 8.3.3/4 1 1 1/4 . 60 grados centígrados para los tubos aislantes constituidos por policloruro de vinilo o polietileno. o bien empotrada en los mismos.zeo Dn. d) Tubos metálicos flexibles constituidos por una cubierta metálica con un fileteado especial para poder curvar el tubo con las manos.2 Distancia máxima entr e elementos de fijación de tubos pr otector es r ígidos aislados Diámetr o nominal del tubo pr otector (mm) Distancia máxima entr e elementos de fijación de tubos pr otector es aislados (m) 0. este valor debe ser reducido en 3 metros por cada curva de 90 grados. Los tubos se elegirán. Según su resistencia mecánica se clasifican en pesados y livianos.3.1 Distancia máxima entr e elementos de fijación de tubos pr otector es r ígidos metálicos Tamaño del tubo pr otector (en pulgadas) 1/2 .50 1. sin deformación alguna.1 Clases de Tubos y Pr otector es En este tipo de instalaciones.00 Las dimensiones interiores de los tubos protectores y sus accesorios de acoplamiento.1 1/2 2 . en cada caso teniendo en cuenta las acciones a que han de estar sometidos. deben ser tales que los cables aislados destinados a ser protegidos puedan ser fácilmente colocados o retirados. Los conductores utilizados. de aleación de aluminio y magnesio. Estos tubos son estancos y no propagadores de la llama.30 4. El diámetro externo de los tubos protectores debe ser igual o superior a 16 mm. que pueden curvarse con las manos. Pueden ser normales o estancos.2 1/2 mayor o igual a 3 Distancia máxima entr e elementos de fijación de tubos pr otector es metálicos (m) 3. se pueden usar las siguientes clases de tubos: a) Tubos metálicos rígidos blindados. fabricados con un material aislante. Dentro de los tubos protectores sólo deben ser instalados cables aislados. después de la instalación de los tubos protectores. en tramos con cambio de dirección. las condiciones de su puesta en obra y las características del local donde la instalación se efectúe.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8. semipesados y livianos. Los tubos deberán soportar. Según su resistencia mecánica se clasifican en pesados.80 8/2 Instalaciones Eléctricas II . de zinc o de sus aleaciones.1 y 8.85 ivm.tw r r e ri T l a Tabla 8.70 4. e Z n o Dww P w F.co 16 .00 3. como mínimo. Las distancias máximas. entre elementos de fijación se indica en las Tablas 8.32 40 .60 75 .90 1. en montaje superficial.80 6. las longitudes entre puntos de jalado y el número de curvas. Para que esta exigencia sea atendida es necesario que: a) El área de la sección transversal interna de los tubos protectores ocupados por los cables aislados. b) Tubos aislantes rígidos normales curvables en caliente.3 CANALIZACIONES CON CONDUCTORES AISLADOS EN TUBOS PROTECTORES 8. Este tipo de canalización podrá colocarse directamente sobre las paredes o techos. Los tubos protectores deben ser firmemente fijados a una distancia de máximo 1 metro de cada caja de derivación o dispositivo. serán de tensión nominal no inferior a 600 voltios. b) La máxima longitud rectilínea permitida sin uso de cajas de derivación o inspección es de 15 metros. 6 ≅ 2 1" . 2 1/2" .30 0.3 Tasa máxima de ocupación de los tubos pr otector es por cables aislados Númer o de cables aislados 1 2 3 4 mas de 4 Tasa máxima de ocupación Cables sin cubier ta Cables con cubier ta de plomo de plomo 0. Las curvas o codos. más 2 curvas de 90º equivalente cada una a 3 m. 2" . 1 1/2" ..4 y 8. Ejemplos: 8 m. 3" Se adopta un tubo de 2”.Se calcula la distancia máxima permisible (tomándose en cuenta el número de curvas de 90 grados necesarias).40 0. esta distancia debe ser aumentada siempre que se proceda de la siguiente forma: .31 0. entre extremidades o entre extremidades y caja. ivm.5. En ningún caso deben ser previstas curvas con deflexión mayor de 90 grados.53 0.40 0. e Z n o Dww P w F. pueden ser previstas como máximo 2 curvas o codos de 90 grados o su equivalente pero como máximo de 180 grados. Además.zeo 5 m.Para cada 6 m. impidiendo así el empleo de cajas de derivación. es decir: 1/2" . deben ser hechas de tal forma que no exista una reducción efectiva del diámetro interno del tubo. 8/3 Instalaciones Eléctricas II .40 0. La longitud total es de 19 m. de aumento en la distancia.35 Cuando un ramal de tubo protector pasa obligatoriamente a través de áreas inaccesibles.55 0.38 0. el radio interno de cualquier curva o codo debe estar de acuerdo con las Tablas 8. En cada tramo de canalización entre dos cajas.co 6 m. hacen en total: de donde resulta: luego Si el tubo originalmente dimensionado es de 1” se debe incrementar dos medidas comerciales. . Dn.40 0.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8. se utiliza un tubo protector de diámetro o tamaño nominal inmediatamente superior al tubo protector que normalmente sería empleado para el número y tipo de los conductores.tw r r e ri T l a 19 + 3 + 3 = 25 25 – 15 = 10 10/6 = 1. o fracción. 1. excepto en los puntos de transición o pasaje de líneas abiertas para líneas en electroductos.tw r r e ri T l a Esquema 8.zeo Protección Dn.1 Conexión mediante ter minal y r egleta Fase Neutro Fase Conexión mediante terminales Conexión mediante regletas 8/4 Instalaciones Eléctricas II . b) Todos los puntos de empalme o derivación de conductores. deben ser cerradas por las placas que completan la instalación de los dispositivos.co ivm. e Z n o Neutro Dww P w F. y evitarse en lo posible el entorchado y aislamiento posterior ver Esquema 8. no deben ser introducidos en los tubos protectores. las cuales en estos casos. Conductores empalmados cuyo aislamiento haya sido dañado o recompuesto con cinta aislante u otro material. Las cajas que contienen interruptores tomas y similares.4 Radio mínimo del lado inter no de cur vas en tubos pr otector es r ígidos metálicos Tamaño nominal del tubo pr otector (en pulgadas) 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 4 1/2 5 6 Radio mínimo (cm) Tubo pr otector Tubo pr otector con cables sin con cables con cubier ta de cubier ta de plomo plomo 10 15 13 20 15 28 20 35 25 41 30 53 38 63 46 79 53 91 61 102 69 114 76 127 91 155 Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8. los empalmes o derivaciones deben estar colocadas dentro de las cajas. las cajas de salida para alimentación de aparatos pueden ser selladas por las placas destinadas a fijación de los mismos aparatos.UMSS – FCyT Tabla 8. Las cajas deben ser colocadas en lugares fácilmente accesibles y ser provistas de tapas. deben ser rematados con terminales. Los conductores preferentemente deben unirse con bornes (terminales) o regletas de conexión de la sección que corresponda con la de los conductores a unir. Los conductores deben formar trechos continuos entre las cajas de derivación.5 Radio mínimo del lado inter no de cur vas en tubos pr otector es r ígidos aislantes Diámetr o nominal del tubo pr otector (mm) 20 25 32 40 50 60 75 85 Radio mínimo (cm) Tubo pr otector Tubo pr otector con cables sin con cables con cubier ta de cubier ta de plomo plomo 10 15 13 20 15 28 20 35 25 41 30 53 38 63 46 79 Deben ser empleadas cajas de derivación en: a) Todos los puntos de entrada o salida de los conductores de la canalización. c) Para dividir la canalización en trechos no mayores a 15 m. b) Un tubo o cubierta protectora podrá contener conductores pertenecientes a circuitos diferentes si se cumplen simultáneamente las condiciones siguientes: Las prescripciones particulares para las instalaciones en locales de pública concurrencia. parafina u otros lubricantes que no perjudiquen la aislación de los cables. debiendo ser mantenidas las características necesarias a su utilización (por ejemplo.zeo Dn. clase y sección de los conductores que han de alojar. b) Talco.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Los tubos protectores embutidos en concreto armado.3 Reunión de conductor es en una cubier ta de pr otección común Para la instalación de circuitos en tubos o cubiertas de protección común. Estas instalaciones podrán ser proyectadas con conducto rígido de PVC. los tubos protectores rígidos aislantes deben ser provistos de juntas de expansión para compensar las variaciones térmicas.3. Cuando sea necesario. señalan para cada uno de ellos las limitaciones para este tipo de canalizaciones. deben ser colocados de modo que evite su deformación durante el vaciado. Debe ser retirada toda rebarba susceptible de dañar la aislación de los conductores. la continuidad eléctrica debe ser siempre mantenida). Cada circuito estará protegido por separado contra las sobreintensidades. 8. Los tubos protectores sólo deben ser cortados perpendicularmente a su eje. Los conductores solamente deben ser colocados. 8. El cableado sólo debe ser iniciado después de que el conducto esté perfectamente limpio.6 y 8. debiendo ser selladas las cajas y bocas de los tubos protectores con piezas apropiadas para impedir la entrada de argamasa o concreto durante el vaciado. después de estar completamente terminada la canalización de tubos protectores y concluido todos los servicios de construcción que los puedan dañar.3. Las juntas de tubos protectores embutidos. Para facilitar el cableado de los conductores pueden ser utilizados: a) Guías de empujamiento que. en caso de tubos protectores metálicos.co ivm. los electroductos rígidos deben ser seccionados. locales con riesgo de incendio o explosión y las de otros de características especiales.2 Diámetr o de los tubos y númer o de conductor es por cada uno de ellos En las Tablas 8. según el sistema de instalación y clase de los tubos. e Z - Todos los conductores estarán igualmente aislados para la máxima tensión de servicio. se tendrá en cuenta: a) Un tubo o cubierta protectora solo contendrá. deben ser efectuadas con auxilio de accesorios estancos en relación a los materiales de construcción. n o Dww P w F.tw r r e ri T l a 8/5 Instalaciones Eléctricas II .7 figuran los diámetros interiores nominales mínimos para los tubos protectores en función del número. sólo deben ser introducidas en el momento del cableado de los conductores y no durante la ejecución de los conductos. Las juntas de dilatación. de hierro esmaltado o galvanizado. en general conductores de un mismo y único circuito. 3 5.3 13.0 14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300/350 400 500/600 700/750 800/900 1000 5/8 15 A B C 3/4 20 A B C 1 25 A B C 1 1/4 32 A B C 1 1/2 40 A B C 2 50 A B C 2 1/2 65 A B C 3 1/4 80 A B C Númer o máximo de conductor es 8 6 3 2 1 1 3 2 2 1 1 6 4 3 2 1 1 15 11 6 3 2 1 1 1 5 4 3 3 2 1 1 10 24 8 5 4 3 2 1 1 1 19 10 6 4 3 2 1 1 1 8 7 6 4 3 2 1 1 1 17 43 15 30 58 21 41 13 32 12 23 44 17 32 74 9 6 5 3 2 2 1 1 1 18 10 16 25 14 21 41 24 10 7 5 3 2 2 1 1 1 1 8 5 3 3 2 2 1 1 1 11 14 11 16 24 18 26 34 26 37 8 6 4 3 3 2 1 1 1 1 9 7 5 3 3 2 1 1 1 1 8 5 4 3 2 2 1 1 1 11 15 13 19 22 18 27 35 29 43 6 6 5 4 3 2 2 1 1 1 12 8 6 5 4 3 2 2 1 1 1 A = Termoplástico 60º C (cloruro de polivinilo PVC) B = Termoplástico 70º C con capa (polietileno termoplástico) C = Termofijo 90º C (polietileno reticulado) e Z n o Dww P w F.0/456.2 8.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8.0 203.1 33.t r co 9 8 6 5 4 3 2 2 1 1 1 9 7 5 4 4 3 2 1 1 1 8 7 5 4 4 3 2 2 1 8 6 5 4 3 2 2 1 1 T r 90 9 7 6 5 4 2 2 1 9 7 6 5 4 3 2 2 9 6 5 4 3 2 2 1 3 1/2 A B C l ia r 4 100 5 125 A B C 6 150 A B C A B C 14 18 14 22 24 19 30 12 14 13 19 19 17 26 24 22 11 10 15 15 13 20 19 17 25 11 12 11 15 15 14 20 24 12 12 11 15 19 18 10 10 8 6 5 3 3 2 8 6 5 4 3 2 8 7 6 5 3 3 2 13 15 14 20 11 13 11 17 19 16 8 6 4 3 3 11 8 6 5 4 9 7 5 4 3 14 15 13 20 11 12 11 15 7 6 4 9 8 6 8 6 5 10 8 7 8/6 Instalaciones Eléctricas II . 8 6 5 8 6 5 4 3 2 2 1 1 1 9 7 5 4 3 3 2 2 1 1 1 14 17 12 20 26 19 31 35 25 10 11 ew ivm.0 354.0/177.0 505.0/380.3 21.0/304.0 3.0 253.4 67.zeo 4 3 3 2 1 1 1 Dn.0 107.4 85.6 53.0 127.6 Númer o máximo de conductor es aislados per misibles de instalar en un mismo tubo pr otector r ígido metálico Diámetr o (”) nominal (mm) exter no Aislamiento Sección AWG MCM (mm 2) 2.0 405.0 152. 3 21. eo z Dn.co ew ivm.0 127.4 67.0/304.0 107.0 203.0 405.0/380.0 3.3 13.3 5.0/177.0 152.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8.2 8.7 Númer o máximo de conductor es aislados per misibles de instalar en un mismo electr oducto r ígido de PVC Diámetr o (”) nominal (mm) exter no Aislamiento Sección AWG (mm 2) MCM 2.0 253.1 33.0/456.4 85.6 53.0 505.t r 42 23 13 9 6 4 3 2 2 1 1 1 1 16 13 10 7 5 3 3 2 2 1 1 1 T r B C A 30 20 15 11 8 5 5 3 3 2 1 1 1 67 37 21 14 10 7 5 4 3 2 2 2 1 50 l ia r 2 1/2 60 B C A 16 22 17 12 8 6 5 4 3 2 2 1 1 1 1 48 32 24 17 13 9 8 6 4 3 3 2 2 1 1 61 35 23 17 12 9 7 6 4 3 3 2 1 1 1 3 75 B C A 3 1/2 85 B C 28 19 13 10 8 6 5 4 3 2 2 1 1 1 1 29 21 15 13 10 8 6 5 4 3 2 1 1 1 24 17 13 10 8 6 5 4 3 2 2 1 1 14 12 9 7 6 4 4 3 2 1 1 1 18 14 11 8 7 6 4 3 2 2 1 8/7 Instalaciones Eléctricas II .0 354.0 14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300/350 400 500/600 700/750 800/900 1000 5/8 15 A B C A 3/4 20 B C A 1 25 B C A 1 1/4 32 B C A 1 1/2 40 B C A 2 Númer o máximo de conductor es 5 4 2 1 2 1 1 1 3 3 2 1 9 6 3 2 1 1 3 2 2 1 1 6 5 3 2 1 1 10 8 5 4 3 2 1 1 1 5 4 3 2 2 1 1 15 11 6 3 2 1 1 1 25 19 10 6 4 3 2 1 1 1 9 7 6 4 3 2 1 1 1 17 13 9 6 5 3 2 2 1 1 1 42 32 18 10 7 5 3 2 2 1 1 1 15 12 10 8 5 3 3 2 2 1 1 1 30 23 16 11 8 6 4 3 3 2 1 1 1 1 A = Termoplástico 60º C (cloruro de polivinilo PVC) B = Termoplástico 70º C con capa (polietileno termoplástico) C = Termofijo 90º C (polietileno reticulado) e Z n o Dww P w F. por ejemplo.tw r r e ri T l a g) Cuando los tubos metálicos deban ponerse a tierra. En el caso de utilizar tubos metálicos flexibles. se hará siguiendo preferentemente líneas paralelas a las verticales y horizontales que limitan el local donde se efectúa la instalación ver Esquema 8. en el caso de utilizar tubos metálicos sin aislamiento interior. f) Cuando los tubos estén constituidos por materias susceptibles de oxidación y cuando hayan recibido durante el curso de su montaje algún trabajo de mecanización (atarrajado.3.3. 8. este último sobresaldrá unos milímetros de su cubierta metálica. n o Dww P w F. e Z Igualmente.4 Pr escr ipciones gener ales par a el montaje de tubos El tipo de tubo a utilizarse se elegirá de acuerdo a los requerimientos de la instalación. los extremos de éstos. podrán ser ensamblados entre sí en caliente. Los tubos aislantes rígidos curvables en caliente. si fuera necesario. cuando sean metálicos y penetren en una caja de conexión o aparato. si son metálicas. curvado.) se aplicará a las partes mecanizadas pinturas antioxidantes.UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8. para lo cual se elegirá convenientemente el trazado de su instalación y se preverá la evacuación del agua en los puntos más bajos de ellas e incluso. estarán provistos de boquillas con bordes redondeados o dispositivos equivalentes o bien convenientemente mecanizados y si se trata de tubos metálicos con aislamiento interior. disponiendo para ello las cajas de registro que se consideren convenientes. se tendrán en cuenta las prescripciones generales siguientes: a) El trazado de las canalizaciones. después de colocados y fijados éstos y sus accesorios. es necesario que la distancia entre dos puestas a tierra consecutivas de los tubos no exceda de 10 metros. se realizarán en el interior de cajas apropiadas de material aislante o. h) No podrán utilizarse los tubos metálicos como conductores de neutro. protegidas contra la corrosión. mediante accesorios adecuados a su clase que aseguren la continuidad de la protección que proporcionan a los conductores.zeo Dn. 8/8 Instalaciones Eléctricas II . c) Para curvar tubos metálicos rígidos blindados con o sin aislamiento interior. el empleo de una “T” cuando uno de los brazos no se emplea. e) Las conexiones entre conductores. Para que no pueda ser destruido el aislamiento de los conductores por su roce con los bordes libres de los tubos. se tendrá en cuenta las posibilidades de que se produzcan condensaciones de agua en el interior de los mismos.3. deberán emplearse prensaestopas adecuadas.4. etc. estableciendo una ventilación apropiada en el interior de los tubos mediante el sistema adecuado como puede ser. b) Los tubos se unirán entre sí.co ivm. su continuidad eléctrica quedará convenientemente asegurada.1 Tr azado de las canalizaciones y colocado de tubos Para la ejecución de las canalizaciones bajo tubos protectores. Cuando se quieran hacer estancas las entradas de los tubos en las cajas de conexión. recubriendo el empalme con una cola especial cuando se desee una unión estanca. se emplearán herramientas apropiadas al diámetro de los tubos. Se deberán desechar los tubos doblados que presenten pliegues o resquebrajaduras que comprometan la seguridad y la aislación de los conductores. d) Será posible la fácil introducción y retirada de los conductores en los tubos. se admite la instalación de tubos normales cuando su colocación en obra se efectué. después de terminados los trabajos de construcción y enfoscado de paredes y techos. pudiendo aplicarse el enlucido posteriormente. siendo necesarios en estos casos fijar bien los tubos. para empalmarse posteriormente con un manguito deslizante que tenga una longitud mínima de 20 cm. del suelo o techo y a 20 cm.co 30cm. ivm. de tal forma que los recorridos verticales estén a 30 cm. 8/9 Instalaciones Eléctricas II .tw r Techo r e ri T l a Suelo La Tabla 8.8 recoge las condiciones para la instalación de tubos protectores en el interior de elementos de construcción. Entre el forjado y revestimiento.UMSS – FCyT i) Capítulo 8: Sistemas de instalación j) k) l) m) En los cruces de los tubos rígidos con las juntas de dilatación de un edificio deberán interrumpirse los tubos. Para la instalación eléctrica de la propia planta se podrán disponer tubos. como máximo.zeo 20 cm. Dn. como máximo. 20 cm. Es conveniente ubicar los tubos normales empotrados en paredes. entre el forjado y el revestimiento. 30cm. en recorridos verticales de los ángulos o esquinas. Esquema 8.2 Espacios par a tubos pr otector es empotr ados e Z n o Dww P w F. de forma que no puedan desplazarse durante los trabajos posteriores de la construcción. quedando los extremos de los mismos separados entre sí unos 5 cm. Si los tubos van empotrados. no se pueden colocar tubos destinados a la instalación eléctrica de plantas inferiores. siempre que sean blindados. Los tubos blindados podrán instalarse antes de terminar la construcción de la pared o techo que los han de alojar. .tw r sí sí sí x no x x no no no** no** no** no r e ri T l a Únicamente en rozas verticales y en las horizontales situadas a una distancia del borde superior del muro inferior a 30 cm... Forjados con nervios y elemento de relleno. Ladrillo hueco....................... La roza. X Difícilmente realizables en la práctica Mur os de: Ladrillo macizo........... sí Más de tres... e Z n o Dww P sí sí sí sí sí F............ en profundidad.................... Bloques macizos de hormigón.......... Forjados con viguetas y tableros y revoltón... sí x sí sí x - Dos o tres.. sólo interesará a un tabiquillo de hueco por ladrillo...............8 Elementos de constr ucción Ejecución de la r oza después de la constr ucción y r evestimiento Pr epar ación de la r oza o alojamiento dur ante la constr ucción Colocación del tubo antes de ter minar la constr ucción y r evestimiento* Elementos de constr ucción Obser vaciones * Tubos blindados únicamente.....co x ivm... siendo el Nº de huecos en sentido Transversal: Uno...............UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8..... Bloques huecos de hormigón Hormigón en masa... en profundidad..... La roza.. For jados: Placas de hormigón.... Hormigos armado.......... sólo afectara a un tabiquillo de hueco por ladrillo................ De rasilla.................... Forjados con viguetas y bovedillas.. No se colocarán los tubos en diagonal w sí sí sí sí sí sí ** Es admisible practicar un orificio en la cara inferior del forjado para introducir los tubos en un hueco longitudinal del mismo 8/10 Instalaciones Eléctricas II .........................................zeo x x x sí sí sí sí sí sí sí sí Dn.......... Forjados con nervios....................... UMSS – FCyT Esquema 8.3 Tendido con cajas de der ivación Capítulo 8: Sistemas de instalación 30 cm. 8/11 Instalaciones Eléctricas II . 20 cm.zeo 30 cm. e Z n o Dww P w F. Dn.tw r r e ri T l a 20 cm. 30 cm.co ivm. 30 cm. tw r r e ri T l a 8/12 Instalaciones Eléctricas II . las siguientes prescripciones: a) La instalación de tubos normales. roscados y hermetizados. Las dimensiones de los calados serán suficientes para que los tubos queden recubiertos por una capa de 1 centímetro de espesor.co ivm. c) En los cambios de dirección.2 Montaje super ficial de los tubos Capítulo 8: Sistemas de instalación Cuando los tubos se coloquen en montaje superficial se tendrán en cuenta.V. c) En alineaciones rectas.UMSS – FCyT 8. 8. del revestimiento de las paredes o techos. Esta misma exigencia es aplicable en instalaciones húmedas o sujetas a salpicaduras. como máximo. las desviaciones del eje del tubo con respecto a la línea que une los puntos extremos no serán superiores al 2 %. chorros de agua. donde por alguna razón no se puedan utilizar ductos metálicos roscados. siempre que sea posible. humedad. d) Es conveniente disponer los tubos normales. ni peligro de incendios o explosiones.3.5 centímetros. el picado de las acanaladuras no pondrán en peligro la seguridad de las paredes o techos en que se practiquen. de suelo o techos y los verticales a una distancia de los ángulos de esquinas no superior a 20 centímetros.50 metros sobre el suelo. etc.3. con objeto de protegerlos de eventuales daños mecánicos. el espesor de esta capa puede reducirse a 0. Igualmente.3 Montaje empotr ado Cuando los tubos se coloquen empotrados.C. además.zeo Dn. Se dispondrán fijaciones de una y otra parte de los cambios de dirección y de los empalmes y en la proximidad inmediata de las entradas en cajas o aparatos. En los ángulos. los tubos estarán convenientemente curvados o bien provistos de codos o cajas tipo “T” apropiados.4. siendo necesario en este caso. además. es conveniente disponer los recorridos horizontales a 30 centímetros.3. En estos casos los ductos de PVC deberán ser de pared gruesa.: a) En paredes o cielos falsos. será admisible cuando su puesta en obra se efectúe después de terminados los trabajos de construcción y de calado de paredes y techos.C. se tendrán en cuenta. En cualquier caso. como mínimo. e Z n o Dww P w F. a una altura mínima de 2. pero en este último caso sólo se admitirán los provistos de tapas de registro. b) Los tubos blindados podrán colocarse antes de terminar la construcción de la pared o techo que los ha de alojar. pudiendo el enlucido de los mismos aplicarse posteriormente. b) En ambientes corrosivos donde no sea aceptable la instalación de ductos metálicos. Se aceptarán instalaciones en ducto rígido de P. en el caso de utilizar tubos normales empotrados en paredes. donde no haya riesgo de daño mecánico. las siguientes prescripciones: a) Los tubos se fijarán a las paredes o techos por medio de bridas o abrazaderas protegidas contra la corrosión y sólidamente sujetas. 8.V. d) Las tapas de las cajas de registro y de las cajas de conexión quedarán accesibles y desmontables una vez finalizada la obra. fijar los tubos de forma que no puedan desplazarse durante los trabajos posteriores de la construcción.4. b) Los tubos se colocarán adaptándolos a la superficie sobre la que se instalan. curvándolos o usando los accesorios necesarios. Las cajas quedarán enrasadas con la superficie exterior del revestimiento de la pared o techo acabado.5 Instalaciones en ducto r ígido de P. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación c) En instalaciones en las que el Proyectista asegure la continuidad de puesta a tierra de elementos de la instalación por medios seguros y confiables. d) En instalaciones del tipo mencionado en 8.2 para partes de la instalación donde los conductores deben empotrarse para bajar de cielos falsos hacia los puntos de utilización o de maniobra. Todos los accesorios de una instalación del tipo mencionado en 8.3.5 deberán ser de PVC o metálicos. No se aceptarán cajas de madera. 8.3.6 Instalaciones en ductos metálicos Se exigirá la utilización de ductos metálicos del tipo liviano, semipesado o pesado, en las siguientes instalaciones en particular: a) Donde la instalación debe ser empotrada en paredes portantes, columnas, vigas, losas y otros componentes de hormigón de cualquier tipo y de cualquier construcción. b) Cuando la instalación en ducto debe ir enterrada en terreno húmedo y sujeto a daños mecánicos accidentales. En estos casos, además, la instalación debe ser proyectada con ductos galvanizados, roscados y herméticos. Si se adoptan medidas que aseguren la protección mecánica a toda la instalación enterrada, se podrá aceptar el uso de ductos de PVC de pared gruesa, de tipo roscado, hermético. c) Instalaciones de tipo industrial donde los ductos vayan expuestos, ya sean colgados o adosados a paredes, losas, vigas, estructuras, etc. d) En casos de ductos que deben empotrarse en hormigón, sólo se aceptaran materiales con tratamiento superficial que aseguren que no se oxide el ducto. e) Específicamente en proyectos de instalaciones eléctricas de lecherías, lavaderos, fábricas de conservas, garajes y estaciones de servicio, frigoríficos, áreas donde las paredes o pisos se laven frecuentemente, además de otros que se mencionen en otros capítulos de este texto (instalaciones de fuerza motriz de comunicaciones, de rayos X, en “lugares peligrosos”, etc). 8.3.7 Instalaciones en ducto flexible Se aceptarán instalaciones en ducto flexible, en lugares en los que no se deba permitir que una instalación rígida reciba vibraciones, haciendo el ducto flexible de medio de aislación de vibraciones mecánicas. Los ductos flexibles aceptados podrán ser de PVC, de acero galvanizado o de aluminio, siempre que cumplan con lo establecido, para ductos rígidos, en el párrafo 8.3.5 incluyendo que tanto los accesorios como el resto de la instalación sean del mismo material. En lugares donde se exija la hermeticidad de la instalación flexible, contra polvos, agua, aceite, gases y líquidos en general, se deberá instalar ductos flexibles resistentes a estos elementos, generalmente provistos de una funda plástica de PVC, continua, sin costura y con los accesorios necesarios de instalación considerando, además condiciones específicas de vibración, temperaturas excesivas o de ambientes peligrosos. 8.4 CONDUCTORES AISLADOS INSTALADOS EN ZANJ AS 8.4.1 Zanjas pr opiamente dichas Se aceptarán instalaciones en zanjas de hormigón para aplicaciones industriales y de edificios, cuando el proyectista considere necesario llevar buen número de conductores sin necesidad de protegerlos individualmente contra daños mecánicos. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 8/13 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Este tipo de instalaciones será aceptable bajo las siguientes condiciones: a) La zanja deberá dimensionarse, considerando que los conductores deben ir instalados en su interior en forma ordenada y tal que permita su fácil identificación y acceso. b) Sólo se aceptarán zanjas en lugares no sujetos a lavado, inundación o donde no se manipulen, trabajen o transporten líquidos, gases corrosivos o polvos de granos, de madera o de minerales que en mezclas o combinaciones de oxígeno y temperatura adecuada se hagan explosivos; o lugares considerados no peligrosos. c) En todo caso, las zanjas deben ser diseñadas considerando paredes y pisos a prueba de filtraciones, con una pendiente de drenaje adecuada hacia un colector que garantice que no habrá alimentación inversa. d) Las tapas de las zanjas deberán ser diseñadas de hormigón o hierro, pero en ningún caso de materiales combustibles, quebradizos o astillables; con la suficiente capacidad como para soportar cargas mecánicas estáticas y dinámicas dependiendo del lugar de su instalación. e) Dependiendo del tamaño de la zanja y del número y tipo de conductores a instalarse, se aceptarán zanjas con bandejas metálicas montadas en las paredes de la zanja. f) En ningún caso se deberán instalar en una misma zanja, conductores de fuerza y distribución con conductores de señales, medida, comando o protección a menos que se tomen las correspondientes medidas de blindaje y protección contra cortocircuitos y corrientes inducidas. Se recomienda en estos casos 2 zanjas y otros métodos. g) Todos los conductores de una zanja deberán ser individualmente identificados, al menos en sus extremos y en lugares de acceso. 8.4.2 Shafts (o columnas de ser vicio técnico) Para el caso de edificios de más de 2 plantas, se considerará como variante de este método la utilización de conductos verticales de hormigón, previstos en la misma construcción, comúnmente llamados “Shafts” o “Columnas de Servicios Técnicos’. Para la aplicación de este método, serán aplicables los requerimientos mencionados en el punto 8.4.1 además de los siguientes: a) Los conductos verticales de servicio eléctrico serán exclusivos para estos fines y deberán estar perfectamente separados de otros servicios, tales como bajantes pluviales, de alcantarillado, agua potable, de recolección de basuras, chimeneas, etc. b) Los conductores deberán asegurarse por lo menos cada piso o cada 2.5 a 3 m. en forma independiente uno de otro. Se recomienda que estas instalaciones sean ejecutadas en ductos verticales con cajas de inspección, jalado, derivación y fijación, según sea necesario, de manera tal, que el peso de los conductores que se transmita a los ductos no sea soportado por las cajas, ni transmitido a los elementos que se encuentran a niveles inferiores. 8.5 CONDUCTORES AISLADOS COLOCADOS EN BANDEJ AS Estas instalaciones consistirán en soportes de sección transversal rectangular, con base y paredes llenas, o ranuradas, construidas de materiales metálicos (aluminio o hierro esmaltado o acero galvanizado, según el lugar de instalación), descolgados o soportados de cielos rasos, cielos falsos o estructuras de modo que lleven en su interior conductores en un tendido aéreo expuesto. 8.5.1 Aplicaciones Son aplicables a estas instalaciones los requerimientos de 8.4.1 a, 8.4.1 b, 8.4.1 f, 7.4.1 g, además de los siguientes: e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 8/14 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación a) No se aceptarán bandejas en lugares sujetos a daños mecánicos. b) Las bandejas deberán ser diseñadas sin bordes filos, o proyecciones que dañen el aislamiento de los conductores; con continuidad eléctrica entre todas sus secciones para garantizar su conexión a tierra, protegidas contra la oxidación o corrosión; con dimensionamiento adecuado al tipo y magnitud de cargas mecánicas a soportar. c) Cuando se instalen conductores de distribución juntamente con conductores de comunicación, señales, protección etc. deberán preverse barreras de protección y blindaje separando ambos tipos de conductor. d) No se aceptará colocar conductores, uno sobre otro en más de 2 niveles si se trata de conductores de hasta 50 mm2. Para secciones mayores sólo se podrán instalar hileras simples. (ver Esquema 8.4) 8.6 CONDUCTORES AISLADOS TENDIDOS EN ELECTRODUCTOS Estas instalaciones son una variante de las descritas en 8.5, y consisten en canaletas metálicas con tapas para permitir el tendido de conductores sueltos que se instalen después de que el cableado ha sido tendido. Se aplicarán los siguientes requisitos: a) Serán aceptables para instalaciones hasta 600 V. b) Se admitirán derivaciones hacia ductos metálicos o de PVC siempre que se asegure la continuidad metálica de la puesta a tierra. c) No se deberán prever más de 30 conductores por cableducto y ninguno será de más de 250 mm2. d) El montaje mecánico podrá ser adosado a paredes o losas, o descolgado de ellas o estructuras rígidas. e) No se admitirán estas instalaciones en lugares peligrosos o lugares con presencia de líquidos o gases corrosivos. 8.7 CONDUCTORES EN MOLDURAS Estas canalizaciones están constituidas por conductores alojados en ranuras bajo molduras. Solamente podrán utilizarse en locales o emplazamientos polvorientos, secos o temporalmente húmedos. Los conductores rígidos y flexibles serán de tensión nominal no inferior a 600 voltios. Las molduras, podrán ser reemplazadas por guarniciones de puertas, astrágalos o zócalos ranurados, siempre que cumplan las condiciones impuestas por las primeras. 8.7.1 Condiciones de las moldur as Las molduras deben cumplir las siguientes condiciones: a) Las ranuras tendrán unas dimensiones tales que permitan instalar sin dificultad por ellas a los conductores. En principio, no se colocará más de un conductor por ranura, admitiéndose, no obstante colocar varios conductores siempre que pertenezcan al mismo circuito y la ranura presente dimensiones adecuadas para ello. b) El ancho de las ranuras destinadas a recibir conductores rígidos de sección igual o inferior a 6 mm2 serán, como mínimo de 6 cm. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a (ver Esquema 8.5) 8/15 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación 8.7.2 Consider aciones par a la instalación de las moldur as Para la instalación de las molduras se tendrá en cuenta: a) Las molduras no presentarán discontinuidad alguna en toda la longitud donde contribuyen a la proyección mecánica de los conductores. En los cambios de dirección, los ángulos de las ranuras serán obtusos. b) Las canalizaciones, podrán colocarse al nivel del techo o inmediatamente encima de los zócalos. En ausencia de éstos, la parte inferior de la moldura estará, como mínimo, a 10 cm. por encima del suelo (piso terminado). c) En el caso de utilizar zócalos ranurados, el conductor más bajo estará, como mínimo a 5 cm. por encima del suelo. (piso terminado). d) Cuando no puedan evitarse cruces de estas canalizaciones con las destinadas a otro uso, agua, gas, etc., se utilizará una moldura especialmente concebida para estos cruces o preferentemente un tubo rígido empotrado que sobresaldrá por una y otra parte del cruce. 8.7.3 Separ ación entr e dos canalizaciones La separación entre dos canalizaciones que se crucen será, como mínimo 1 centímetro en el caso de utilizar molduras especiales para el cruce, 3 centímetros en el caso de utilizar tubos rígidos empotrados. a) Las molduras no estarán totalmente empotradas en la pared ni recubiertas por papeles, tapicerías o cualquier otra materia, debiendo quedar su cubierta siempre al aire. b) Antes de colocar las molduras de madera sobre una pared, debe asegurarse que esté suficientemente seca; en caso contrario, las molduras se separarán de la pared por medio de un producto impermeable. 8.8 PASO A TRAVES DE ELEMENTOS DE LA CONSTRUCCION 8.8.1 Consider aciones par a el paso de las canalizaciones El paso de las canalizaciones a través de elementos de la construcción, tales como muros, tabiques y techos, se realizarán de acuerdo con las siguientes prescripciones: a) En toda la longitud de los pasos de canalizaciones, no se dispondrán empalmes o derivaciones de conductores. b) Las canalizaciones estarán suficientemente protegidas contra los deterioros mecánicos, las acciones químicas y los efectos de la humedad. Esta protección se exigirá de forma continúa en toda la longitud del paso. c) Si se utilizan tubos no obturados para atravesar un elemento constructivo que separe dos locales de humedades marcadamente diferentes, se dispondrán de modo que se impida la entrada y acumulación de agua en el local más húmedo. Cuando los pasos desemboquen al exterior se instalará el tubo de modo que el paso exterior-interior de los conductores se efectúe en sentido ascendente. d) En el caso que las canalizaciones sean de naturaleza distinta a uno y otro lado del paso, éste se efectuará por la canalización utilizada en el local cuyas prescripciones de instalación sean más severas. e) Los extremos de los tubos metálicos estarán provistos de boquillas de bordes redondeados o de dispositivo equivalente. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 8/16 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT 8.8.2 Sin pr otección suplementar ia Capítulo 8: Sistemas de instalación No necesitan protección suplementaria: a) Los conductores provistos de una armadura metálica. b) Los conductores rígidos aislados con polietileno reticulado llevando una envolvente de protección de policloropeno o producto equivalente cuando sean de 600 voltios de tensión nominal. c) Los conductores blindados con aislamiento mineral, siempre y cuando su cubierta no sea atacada por los materiales de los elementos a atravesar. d) Si el elemento constructivo que debe atravesarse separa dos locales con las mismas características de humedad, pueden practicarse aberturas en el mismo que permitan el paso de los conductores respetando en cada caso, las separaciones indicadas para el tipo de canalización de que se trate. e) Los conductores aislados colocados bajo molduras no se admiten para pasos, salvo que éstos no excedan de 20 centímetros, en los demás casos el paso se efectuará por medio de tubos. f) En los pasos de techos por medio de tubo, éste estará obturado mediante cierre estanco y su extremidad superior saldrá por encima del suelo una altura al menos igual a la de los zócalos, si existen, a 10 centímetros en otro caso. Cuando el paso se efectúe por otro sistema, se obturará igualmente mediante material incombustible y aislante, sin que esta obturación deba ser completamente estanca, aunque se opondrá a la caída de objetos y a la propagación del fuego. 8.9 INSTALACIONES ENTERRADAS Se admitirán como instalaciones directamente enterradas: a) Conductores con armadura y con una protección hermética sobre la armadura. b) Conductores sin armadura pero con una protección espesa, donde deben considerarse las precauciones siguientes: - Prever una protección mecánica independiente contra choques con elementos metálicos. - En terrenos no estabilizados, la sección del conductor debe ser igual o superior a 6 mm2. - En terrenos frecuentemente inundados o con presencia de humedad los conductores deben prever una capa de plomo. Cuando los conductores no cumplan con los anteriores requerimientos, éstos deberán instalarse en ductos o electroductos. Dentro de un mismo tubo o electroducto sólo está permitido la instalación de conductores de un mismo circuito. En suelos químicamente agresivos, se instalarán los conductores con una capa de PVC o policloropeno. Cuando los conductores o ductos sean enterrados en terreno pedregoso que pueda causar daño, la instalación se efectuará entre 2 camadas de arena o tierra seleccionada, de 10 cm de espesor por camada, o utilizar ladrillo como protección mecánica evitando el contacto directo del ladrillo con los conductores y ductos. Los conductores deberán estar enterrados como mínimo a una profundidad que se indica a continuación: a) 60 cm cuando están directamente enterrados. b) 15 cm cuando están instalados en ductos rígidos metálicos. c) 30 cm cuando están instalados en ductos o electroductos rígidos aislados. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a Las dimensiones anteriores podrán ser reducidas en 15 cm cuando se coloque una camada o capa de concreto, de un espesor mínimo de 15 cm por encima de la instalación. 8/17 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Los requerimientos anteriores no son aplicables a los conductores o ductos que pasan por debajo de un predio o pavimento de concreto de más de 10 cm de espesor que se extienda a por lo menos 15 cm de la instalación subterránea. Cuando la instalación pasa por debajo o a lo largo (hasta 50 cm) de las vías de tráfico pesado vehicular, las dimensiones anteriores deberán ser aumentadas hasta: - 1 metro, para conductores directamente enterrados; - 60 cm para conductores protegidos por ductos o electroductos. Los conductores de circuitos domésticos con dispositivo de protección contra sobrecorriente de amperaje nominal igual o inferior a 32 A pueden ser enterrados a una profundidad mínima de 30 cm. Los conductores de circuitos de extra-baja tensión pueden ser enterrados a una profundidad mínima de 15 cm. Todo conducto o ducto subterráneo debe ser señalizado a lo largo de toda la instalación por un dispositivo de advertencia no lavable, colocado como mínimo 10 cm, encima del mismo, a excepción de las áreas concretas por encima de la instalación. Los cruces entre instalaciones enterradas, deben efectuarse a una distancia mínima de 20cm. Las instalaciones enterradas con disposición paralela o cruce con cañerías de agua, hidrocarburos, gas, aire comprimido o vapor igualmente enterrados, deben mantener una distancia mínima de 20 cm entre sus puntos más próximos. Los conductores directamente enterrados que emerjan del suelo, deben ser protegidos por envolturas, ductos o electroductos. Cuando los conductores emerjan en predios, estos deben estar protegidos desde un nivel inferior del suelo hasta los dispositivos de control o seccionamiento. El electroducto de protección debe ser acoplado en los puntos de transición de los conductores o electroductos directamente enterrados. La transición de una línea aérea, a línea subterránea o viceversa debe ser efectuada a través de electroductos rígidos, que debe extenderse, desde bajo el nivel del suelo hasta una altura de 2.40 m. 8.10 INSTALACIONES PRE-FABRICADAS (“BUS - WAY”) Las cubiertas de las instalaciones pre-fabricadas deben asegurar una protección contra los contactos directos en servicio normal, es decir: a) El grado de protección debe ser mínimo o igual a IP2X b) El desmontaje de la cubierta sólo debe ser posible después de la desenergización de las partes vivas accesibles, o necesitar el empleo de herramientas. Las instalaciones pre-fabricadas deben ser fijadas, conforme las instrucciones del fabricante, sobre elementos estables de los predios de suficiente solidez, a intervalos no máximos de 5 mts. Cuando las instalaciones pre-fabricadas contemplen cubiertas metálicas, éstas por regla general debe ser aterradas y aseguradas la continuidad de la cubierta metálica en todos los empalmes de forma de garantizar la misma capacidad de conducción de corriente de la cubierta metálica. Las cubiertas metálicas de las instalaciones pre-fabricadas, pueden ser utilizadas como conductores de protección en las condiciones indicadas en el capítulo Nº 15, punto 15.2.2. Cuando los elementos de las instalaciones pre-fabricadas constituyen o soportan aparatos de utilización, como lámparas de iluminación y éstas poseen masa, se debe asegurar la conexión eléctrica efectiva de la masa de los aparatos con la envoltura metálica de la instalación. Esta conexión debe satisfacer las condiciones establecidas en el punto anterior. Durante las operaciones de mantenimiento o de sustitución de elementos, tales como lámparas, accesorios, éstas conexiones deben ser mantenidas, o se interrumpirán después del accionamiento de los conductores vivos y deben ser restablecidas antes de los conductores vivos. e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 8/18 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Tabla 8.9 Tipo y dimensiones de cajas, tubos, codos, conector es, boquillas, abr azader as, moldur as, cableductos y cablecanales Modelo o tipo Moldura-E Moldura-E Moldura-E Moldura-E Cableducto-6.5 Cableducto-6.5 Cableducto-6.5 Cableducto-6.5 Cableducto-6.5 Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-20B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-30B Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-20E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-30E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Descr ipción Eléct. angosta c/ tapa a presión (cincado) Eléctrica ancha c/ tapa a presión (cincado) Unión p/moldura ancha a presión (cincado) Tapa final p/ mold. ancha a presión (cincado) Ciego c/ tapas abisagradas (cincado) Ciego c/estampad. c/ tapas bisagras.(cincado) Codo horiz. c/ tapas abisagradas (cindado) Te horiz..c/ tapas abisagradas (cindado) Cruz horizontal c/ tapa a presión (cindado) Recto bandeja (cincado) Codo horizontal bandeja (cincado) Te bandeja (cincado) Cruz bandeja (cincado) Tapa plana recta bandeja (cincado) Tapa plana p/ codo bandeja (cincado) Tapa plana p/ te bandeja (cincado) Tapa plana p/ cruz bandeja (cincado) Recto bandeja (cincado) Codo horizontal bandeja (cincado) Te bandeja (cincado) Cruz bandeja (cincado) Tapa plana recta bandeja (cincado) Tapa plana p/ codo bandeja (cincado) Tapa plana p/ te bandeja (cincado) Tapa plana p/ cruz bandeja (cincado) Recto escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Te escalera (cincado) Cruz escalera (cincado) Recto escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Te escalera (cincado) Cruz escalera (cincado) Recto escalera (cincado) Reducción gradual escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo horizontal escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Codo vertical arriba escalera (cincado) Codo vertical abajo escalera (cincado) Dimensiones 2x2 cm x 2 mts 3.5x5.5 cm x 2 mts 2x5x10 cm 2.5x3.5x5.5 cm 6.5x6.5 cm x 2 mts 6.5x6.5, 6.5x6.5 cm x 2 mts 6.5x6.5, 6.5x11.5x11.5 cm 6.5x6.5, 6.5x11.5x16.5 cm 6.5x6.5, 6.5x16.5x16.5 cm 20 de 6x20 cm x 2 mts 20 de 6x30x30 cm 20 de 6x30x40 cm 20 de 6x40x40 cm 20 de 2x20 cm x 1 mt 20 de 2x20x30 cm 20 de 2x30x40 cm 20 de 2x40x40 cm 30 de 6x30.5 cm x 2 mts 30 de 6x40x40 cm 30 de 6x56x81 cm 30 de 6x50x50 cm 30 de 2x30 cm x 1 mt 30 de 2x66x66 cm 30 de 2x56x81 cm 30 de 2x81x81 cm 20 de 6x24 cm x 2 mts 90 G 20 de 6x62x62 cm 45 G 20 de 6x38x45 cm 90 G 20 de 24x46x46 cm 90 G 20 de 24x46x46 cm 45 G 20 de 24x24x43 cm 45 G 20 de 22x24x43 cm 20 de 6x62x100 cm 20 de 6x1002x100 cm 30 de 6x34 cm x 2 mts 90 G 30 de 6x72x72 cm 45 G 30 de 6x46x55 cm 90 G 30 de 34x46x46 cm 90 G 30 de 34x46x46 cm 45 G 30 de 21x34x43 cm 45 G 30 de 21x34x43 cm 30 de 6x72x110 cm 30 de 6x110x110 cm 40 de 6x44 cm x 2 mts 30-20 de 6x34x60 cm 90 G 40 de 6x82x82 cm 45 G 40 de 6x56x65 cm 90 G 40 de 44x46x46 cm 90 G 40 de 44x46x46 cm 45 G 40 de 22x44x43 cm 45 G 40 de 22x44x43 cm e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a 8/19 Instalaciones Eléctricas II 4 Tipo de cablecanales (Ejemplo FEMCO) Cablecanal-B (Bandeja recto) Cablecanal-B (Codo horizontal) Cablecanal-B (Tapa plana recto) Cablecanal-B (Tapa plana p/ codo) Cablecanal-B (Cruz) R e Z n o 0 10 Dww P 0 20 F.UMSS – FCyT (Continua a la Tabla 8.tw r Cablecanal-E r e Cablecanal-B (Te horizontal) ri T l a Cablecanal-B (Tapa plana p/ te) Cablecanal-B (Tapa plana p/ cruz) w Cablecanal-E (Cruz) Cablecanal-E (Curva vertical 90º) Cablecanal-E (Codo horizontal 45º) Cablecanal-E (Reducción) 8/20 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn.9) Modelo o tipo Cablecanal-40E Cablecanal-40E Cablecanal-40E Descr ipción Te escalera (cincado) Cruz escalera (cincado) Reducción gradual escalera (cincado) Capítulo 8: Sistemas de instalación Dimensiones 40 de 6x82x120 cm 40 de 6x120x120 cm 40-30 de 6x44x60 cm Esquema 8.co ivm. UMSS – FCyT Capítulo 8: Sistemas de instalación Esquema 8.zeo Dn.5 Tipo de moldur as y cableductos (Ejemplo FEMCO) Moldur a-E (Eléctrica angosta) Moldur a-E (Tapa angosta) Moldur a-E (Eléctrica ancha ciega) Moldur a-E (Unión p/ moldura) e Z n o Dww P w F. iv .tw r om c Moldur a-E (Tapa final) r e ri T l a Moldur a-E (Tapa ancha) Cableducto (c/ estampados y c/ tapa) Cableducto (Ciego con tapa) Cableducto (Te horizontal) Cableducto (Cruz horizontal) Cableducto (Codo horizontal) 8/21 Instalaciones Eléctricas II . co ivm.SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .zeo Dn. las masas de la instalación están conectadas a este punto por los conductores de protección (N). En el Esquema 9. b. N = Masa conectada directamente al punto de la alimentación que está puesto a tierra (en corriente alterna. independientemente de la puesta a tierra eventual de un punto de alimentación.tw r r e ri T l a 9/1 Instalaciones Eléctricas II . b) Puesta a tierra de las masas y carcasas de los equipos por razones de protección. equipo o masa con tierra (masa conductora de la tierra). redes de computadoras y otras deben tener su sistema de puesta a tierra. b) Segunda Letr a: Relación entre las masas de la instalación eléctrica y tierra: T = Masas conectadas directamente a tierra. I = Aislación de todas las partes activas con relación a tierra. d. Las instalaciones especiales de comunicación.UMSS – FCyT CAPITULO 9 Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA 9. C = Funciones del neutro y de protección aseguradas por un solo conductor (conductor PEN). tienen un punto de la alimentación conectado directamente a la tierra (T).2 SISTEMA TN Los sistemas TN.zeo Dn. a tierra independiente. . o conexión de un punto con tierra a través de una impedancia elevada.co ivm. Se han e Z n o Dww P w F. de puesta a tierra corrientemente empleados en un sistema trifásico. c) Otr as letr as (eventuales): Disposición del conductor neutro y del conductor de protección: S = Funciones del neutro y de protección aseguradas por conductores separados. Los sistemas de aterramientos son: Sistema TN Sistema TT Sistema IT El código de letras utilizado tiene la siguiente significación: a) Pr imer a Letr a: Relación entre la alimentación y tierra: T = Conexión de un punto con la tierra. a la conexión de un sistema. generalmente el punto puesta a tierra es el neutro. e) se ven los ejemplos.1 GENERALIDADES Se denomina puesta a tierra. c. 9.1 (a.El electrodo o varilla de tierra debe presentar la menor resistencia de contacto posible. el punto puesto a tierra es normalmente el punto neutro). Los tipos de puesta a tierra son dos: a) Puesta a tierra del sistema (fuente o alimentación) y que se realiza por razones funcionales. en instalaciones domiciliarias el conductor de puesta a tierra de masas debe ser independientemente del neutro. como a las alimentaciones de seguridad y reserva. El proyectista debe elegir el sistema de puesta a tierra más adecuado para la instalación. pero las masas de la instalación están puestas a tierra (ver Esquema 9.1-d). Son aplicables tanto a la alimentación principal.5 ALIMENTACION Deben determinarse las siguientes características de la instalación: a) b) c) d) Naturaleza de la corriente y frecuencia. c) Esquema TN-C: Las funciones de los conductores neutro y de protección están combinadas en un solo conductor en todo el esquema (ver Esquema 9. según la disposición del conductor neutro y del conductor de protección a saber: a) Esquema TN-S: El conductor neutro y el de protección están separados en todo el sistema (ver Esquema 9. para el caso de realización de puesta a tierra con jabalinas con alma de acero y superficie de cobre electrolítico. tiene un punto de alimentación directamente conectado a tierra y las masas de la instalación están conectadas a tomas de tierra eléctricamente distintas de la toma de tierra de la alimentación (ver Esquema 9. Valor de la tensión nominal. e Z n o Dww P w F. 9. en el origen de la instalación. 9. quien ha suministrado.1-e).tw r r e ri T l a 9/2 Instalaciones Eléctricas II . Valor de la corriente presunta de cortocircuito.1 b). El ábaco.3 SISTEMA TT El sistema TT. no tiene ningún punto de alimentación directamente conectado a tierra. y la posterior verificación con instrumental. y deben determinarse en el caso de una fuente de alimentación propia.UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra considerado tres tipos de esquemas TN.zeo Dn.co ivm. pudiendo estar ambos conectados a un mismo punto de toma de tierra (nudo). 9. b) Esquema TN-C-S: Los sistemas de los conductores neutro y de protección están combinados en un solo conductor en una parte del sistema (ver Esquema 9. ha sido perfeccionado por el Instituto Nacional Superior del Profesorado Técnico dependiente de la Universidad Tecnológica Nacional de Buenos Aires.1 a). Posibilidad de satisfacer los requerimientos de la instalación incluyendo la máxima demanda Estas características deben estimarse en el caso de alimentación de una fuente externa.4 SISTEMA IT El sistema IT. sin embargo.1 c).6 CALCULO DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA Este método se basa en la interpretación de un ábaco de simple lectura. 9. 38 21. Trazando una semirrecta que comience en A y corte a la recta ρ en 20 Ω/m.52 1. a no más de 3 metros de separación entre sí. la resistividad del terreno a considerar es de 20 Ω/m.43 24.. finalizando en el punto B al cortar la recta R.UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra Al ser la resistividad del terreno (valor conocido).19 9.7 4 3 2.15 6.2 177. pudiendo ésta variar en cada lugar de hincado de la jabalina. y sea necesario bajarlo a los niveles sugeridos por los reglamentos locales. La resistencia final de puesta a tierra en este caso será: R (Ω ) = R1 + R2 R 1 xR 2 Si la instalación fuera en la Ciudad de Cochabamba. será necesario hincar otra jabalina y conectarla en paralelo. obtendremos el valor teórico aproximado de la resistencia de puesta a tierra de la jabalina en Ohm (Ω).8 38.co L 30. la resistividad del terreno a considerar debe ser de 200 Ω/m y a sus alrededores de 300 Ω/m (zonas pedregosos).1 Ábaco par a el cálculo de la r esistencia de puesta a tier r a R ρ = Resistividad de la tierra en ohms por metro 100 90 80 70 60 50 d = Diámetro de la jabalina en milímetros 12.zeo Dn.2 63.tw r r e ri T 203.05 15.13 1. Gr áfico 9.4 19.29 15. un factor preponderante en el resultado final.8 152.87 12.305 1 1 ARCV 9/3 Instalaciones Eléctricas II d = Diámetro de la jabalina en pulgadas Dww P ρ 1000 F.915 0.34 100 90 q 80 70 60 50 18. Ejemplo: Se comienza seleccionando la jabalina por su diámetro (en pulgadas). y longitud (en metros).5 2 1.6 76. Uniendo ambas características.1 40 R = Resistencia de la jabalina en ohms (Ω) L = Largo de la jabalina en metros 30 20 e Z 10 9 8 7 6 5 4 3 n o 100 50 40 30 20 10 5 w L = Largo de la jabalina en pies 40 500 400 300 200 150 30 20 101.74 2.22 0. d = 5/8”.83 1.4 127.0 l a d 8 7 6 5 .48 27.5 1 3/4 5/8 1/2 3. el método es aproximado.24 ivm.5 50.1 25.35 1/4 2 0.05 2. Si la instalación es en la Ciudad de Buenos Aires o sus alrededores.61 10 9 8 7A 6 5 4 3 2 B 6. Si el valor de resistencia leído (con un telurímetro) supera al teórico determinado. L = 3 mts.44 2. al cortar la recta “q” se determina el punto A. co L1 L2 L3 Z >> Toma de tierra ivm.tw r r e ri T PE PE l a (e) Esquema IT MASA Z >> (Impedancia muy alta) (c) Esquema TN-C MASAS 9/4 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 9: Sistemas de puesta a tierra Esquema 9.1 Sistema de puesta a tier r a (o ater r amiento) (a) Esquema TN-S L1 L2 L3 N PE L1 L2 L3 N (d) Esquema TT Toma de tierra MASAS Toma de tierra MASA (b) Esquema TN-C-S L1 L2 L3 PEN Toma de tierra MASAS e Z L1 L2 L3 PEN Toma de tierra n o Dww P w F.zeo Dn. c F. ro Dn.zeo Dww Pw n o e Z ri T l a .rA TIERRA INSTALACION DE PUESTA ew EN EDIFICIOS t ivm. . de la corriente de defecto que pueden presentarse a la carga eléctrica que tenga o pueda tener.). dispondrán de un número suficiente de puntos de puesta a tierra convenientemente distribuidos.Esta formada por los conductores que unen el electrodo o conjunto de electrodos con el punto de puesta a tierra. edificios y superficies próximos del terreno no exista diferencia de potencial peligrosa y que. El punto de puesta a tierra estará constituido por un dispositivo de conexión (regleta. permanentemente en buen contacto con el terreno.UMSS – FCyT CAPITULO 10 Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra INSTALACION DE PUESTA A TIERRA EN EDIFICIOS 10.. Punto de puesta a tier r a.1 Tomas de tier r a (disper sor ) Las tomas de tierra están constituidas por los elementos siguientes: Electr odo.2 Líneas pr incipales de tier r a Las líneas principales de tierra estarán formadas.2 PARTES QUE COMPRENDE LA PUESTA A TIERRA Todo sistema de puesta a tierra consta de las siguientes partes: Toma de tierra (dispersor) Líneas principales de tierra Derivaciones de las líneas principales de tierra Conductores de protección El conjunto de conductores. enterrados en el suelo.co ivm. que permita la unión entre los conductores de las líneas de enlace y principal de tierra. constituyen el circuito de puesta a tierra.Es una masa metálica. para facilitar el paso a éste. borne.tw r r e ri T l a 10/1 Instalaciones Eléctricas II . que sirve de unión entre la línea de enlace con tierra y la línea principal de tierra..zeo Dn. con el fin de poder realizar la medida de la resistencia de tierra. separarse éstas. al mismo tiempo. 10. 10. comprende toda la ligazón metálica directa sin fusible ni protección alguna. - Las instalaciones que lo precisen. placa.Es una parte situada fuera del suelo. con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones. que forman las diferentes partes de las puestas a tierra. de sección suficiente.1 DEFINICION DE PUESTA A TIERRA La denominación “puesta a tierra”. que estarán conectados al mismo electrodo o conjunto de electrodos. de forma que pueda. e Z n o Dww P w F.2. 10. entre determinados elementos o parte de una instalación y un electrodo. o grupo de electrodos. así como sus derivaciones y empalmes. Línea de enlace con tier r a.2. etc. por conductores que partirán del punto de puesta a tierra y a las cuales estarán conectadas las derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas generalmente a través de los conductores de protección. permita el paso a tierra de la corriente de falla o las de descarga de origen atmosférico. mediante útiles apropiados. por conductores que unirán la línea principal de tierra con los conductores de protección o directamente con las masas. una tensión superior a 50 V cuando la otra toma disipa la máxima corriente de tierra prevista. 10.4 TOMAS DE TIERRA INDEPENDIENTES Se considerará independiente una toma de tierra respecto a otra. con sección suficiente y la resistencia de tierra que se obtenga con los mismos presente un valor adecuado.co ivm. No obstante los electrodos naturales que existieran en la zona de una instalación y que presenten y aseguren un buen contacto permanente con el terreno. y por electrodos naturales las masas metálicas que puedan existir enterradas. En general.1 Natur aleza de los electr odos Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. NATURALEZA.5 ELECTRODOS. para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos.3 Der ivaciones de las líneas pr incipales de tier r a Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Las derivaciones de las líneas de tierra estarán constituidas.UMSS – FCyT 10. 10. Se entiende por electrodos artificiales.2.5. 10. Para las puestas a tierra se emplearán principalmente electrodos artificiales.2 Constitución de los electr odos ar tificiales Los electrodos podrán estar constituidos por: e Z n o Dww P w F. aquellos conductores que unen las masas: Al neutro de la red. 10. CONSTITUCION. no alcance. A un relé de protección. En el circuito de puesta a tierra. ni masas. En otros casos reciben igualmente el nombre de conductores de protección. pueden utilizarse bien solos o conjuntamente con otros electrodos artificiales. DIMENSIONES Y CONDICIONES DE INSTALACION 10. respecto de un punto a potencial cero.4 Conductor es de pr otección Los conductores de protección sirven. Siempre la conexión de las masas y los elementos metálicos al circuito de puesta a tierra. se efectuará por derivaciones desde éste.zeo Dn. cualquiera que sean éstos. cuando una de las tomas de tierra. A otras masas. ni elementos metálicos. 10. en la que no podrán incluirse en serie. A elementos metálicos distintos de las masas.2.tw r r e ri T l a 10/2 Instalaciones Eléctricas II .3 PROHIBICION DE INCLUIR EN SERIE LAS MASAS Y LOS ELEMENTOS METALICOS EN EL CIRCUITO DE TIERRA Los circuitos de puesta a tierra formarán una línea eléctricamente continua. los conductores de protección unirán las masas a la línea principal de tierra. los establecidos con el exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra.5. se puede prescindir de éstos cuando su instalación presente serias dificultades y cuando los electrodos naturales cumplan los requisitos anteriormente señalados. 2. como mínimo. Barras de cobre o de acero de 14 mm de diámetro como mínimo. tal como el cobre. . . Perfiles de acero dulce galvanizado de 60 mm de lado.1 Placas enter r adas Las placas de cobre tendrán un espesor mínimo de 2 mm y las de hierro galvanizado de 2. 10. No obstante. placas.3 Conductor es enter r ados hor izontalmente Estos conductores pueden ser: . Las longitudes mínimas de estos electrodos no serán inferiores a 2 metros.Conductores o cables de cobre desnudo de 35 mm2 de sección.5 m2. las secciones mínimas serán el doble de las secciones mínimas que se indican para los electrodos de hierro galvanizados. por lo menos.5. el hierro galvanizado. a dos veces la longitud enterrada de las mismas.Cables de acero galvanizado de 95 mm2 de sección. la separación entre ellas deberá ser mayor que en el caso anterior.co ivm. 35 mm2 de sección y 2 mm de espesor. la profundidad de los electrodos puede reducirse a 30 cm. Los electrodos deberán estar enterrados a una profundidad que impida sean afectados por las labores del terreno y por las heladas y nunca a menos de 50 cm.tw r r e ri T l a 10/3 Instalaciones Eléctricas II .5. Para este último tipo de electrodo. pletinas u otros perfiles. hierro sin galvanizar con protección catódica o fundición de hierro. . cables. se separarán unos 3 metros unas de las otras. Se colocarán en el terreno en posición vertical y en el caso en que sea necesaria la colocación de varias placas. si la capa superficial del terreno tiene una resistividad pequeña y las capas más profundas son de elevada resistividad. 20 mm2 de sección. En ningún caso la superficie útil de la placa será inferior a 0.Pletinas de cobre. la separación entre ellas es recomendable que sea igual.UMSS – FCyT - Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Electrodos simples constituidos por barras. el cobre o el hierro galvanizado. e Z n o Dww P w F. como mínimo. Los electrodos serán de metales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno.5 mm. Si son necesarios dos picas conectadas en paralelo con el fin de conseguir una resistencia de tierra admisible.Alambres de acero.5 mm de diámetro está prohibido. La sección de un electrodo no debe ser inferior a 1/4 de la sección del conductor que constituye la línea principal de tierra. cuando sus resistencias a la corrosión son netamente superiores a la que presentan. Sólo se admiten los metales ligeros. 100 mm2 de sección y 3 mm de espesor. si son necesarias varias picas conectadas en paralelo. cubiertos con una capa de cobre de 6 mm2 como mínimo. El empleo de cables formados por alambres menores de 2. Anillos o mallas metálicas constituidos por elementos indicados anteriormente o por combinaciones de ellos. . las barras de acero tienen que estar recubiertas de una capa protectora exterior de cobre de espesor apropiado. como mínimo.zeo Dn.2. como mínimo.Pletinas de acero dulce galvanizado de. como mínimo. en el terreno que se considere. 10. corno mínimo. tubos. 10.2 Picas ver ticales Las picas verticales podrán estar constituidas por: - Tubos de acero galvanizado de 25 mm de diámetro exterior. Varillas de acero con recubrimiento de cobre.2.5. como mínimo. en cada caso. en el caso de que la red pertenezca a una distribución pública.6 RESISTENCIA DE TIERRA El electrodo se dimensionará dé forma que su resistencia de tierra. Este valor de resistencia de tierra será tal que cualquier masa. 10. Para la puesta a tierra de apoyos de líneas aéreas y columnas de alumbrado público. c) Los pilares metálicos de los edificios. y en el caso de que las conducciones pertenezcan a una distribución pública o privada.zeo Dn.co ivm. humos o basura. que puedan dar lugar a tensiones de contacto superiores a los valores señalados anteriormente. y si es posible. con la condición de que la continuidad de la cubierta de plomo esté perfectamente asegurada y. 10.3 Constitución de los electr odos natur ales Los electrodos naturales pueden estar constituidos por: a) Una red extensa de conducciones metálicas enterradas. fuera de los pasos de personas y vehículos. y enterrados a cierta profundidad. será suficiente electrodos que tengan en conjunto una superficie de contacto con el terreno de 0.5. Se prohíbe utilizar como electrodos las canalizaciones de gas. mientras que para los tubos sólo cuenta la superficie externa de los mismos. e Z n o Dww P w F. Se tenderán a suficiente distancia de los depósitos o infiltraciones que puedan atacarlos. cuando lo necesiten. mediante una estructura metálica. prohibiéndose constituir los electrodos por piezas metálicas simplemente sumergidas en agua.tw r r e ri T l a 10/4 Instalaciones Eléctricas II . no pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a: 24 V en local o emplazamiento conductor 50 V en los demás casos.25 m2. Si las condiciones de la instalación son tales. en cualquier circunstancia previsible. siempre que la continuidad en estas condiciones quede perfectamente asegurada. no sea superior al valor especificado para ella. Como superficie de contacto con el terreno. de calefacción central y las conducciones de desagüe. se asegurará la rápida eliminación de la falta mediante dispositivos de corte adecuados de la corriente de servicio. haya acuerdo con los distribuidores correspondientes. b) La cubierta de plomo de los cables de una red eléctrica de baja tensión enterrada.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra El terreno será tan húmedo como sea posible y preferentemente tierra vegetal. si están interconectados. para las placas se consideran las dos caras. haya acuerdo con el distribuidor. El revestimiento eventual de hormigón no se opone a la utilización de los pilares metálicos como tomas de tierra y no modifica sensiblemente el valor de su resistencia a tierra. unos valores de la resistividad para un cierto número de terrenos. y varía también con la profundidad. terraplenes compactos y húmedos Terraplenes cultivables poco fértiles.1 da.1 Valor es típicos según la natur aleza de los ter r enos Natur aleza del ter r eno Terrenos pantanosos Limo Humus Turba húmeda Arcilla plástica Margas y arcillas compactas Margas del jurásico Arena arcillosa Arena silícea Suelo pedregoso cubierto de césped Suelo pedregoso desnudo Calizas blandas Calizas compactas Calizas agrietadas Pizarras Rocas de mica y cuarzo Granitos y gres procedentes de alteración Granitos y gres muy alterados Resistividad en Ohm · m De algunas unidades a 30 20 a 100 10 a 150 5 a 100 50 100 a 200 30 a 40 50 a 500 200 a 3000 300 a 500 1500 a 3000 100 a 300 1000 a 5000 500 a 1000 50 a 300 800 1500 a 10000 Nota: La resistencia de tierra de un electrodo depende de sus dimensiones.3 estimar el valor medio local de la resistividad del terreno. de su forma y de la resistividad del terreno en el que se establece. terraplenes Suelos pedregosos desnudos. a título de orientación.co ivm. los cálculos pueden efectuarse utilizando los valores medios indicados en la Tabla 10.zeo Dn. aplicando las fórmulas dadas en la Tabla 10.2 Valor es medios de la r esistividad Natur aleza del ter r eno Valor medio de la r esistividad en Ohm · m 50 500 3000 Terrenos cultivables y fértiles. e Z n o Dww P w F. Con el fin de obtener una primera aproximación de la resistencia de tierra. en unas condiciones análogas. La Tabla 10. el conocimiento de éste valor puede ser útil para trabajos posteriores efectuados. arenas secas permeables 10/5 Instalaciones Eléctricas II .tw r r e ri T l a 100 a 600 Tabla 10. La medida de resistencia de tierra de éste electrodo puede permitir. Debe quedar bien entendido que los cálculos efectuados a partir de estos valores. no dan más que un valor muy aproximado de la resistencia de tierra del electrodo.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Tabla 10.2. Esta resistividad varía frecuentemente de un punto a otro del terreno. los conductores no podrán ser. se mantendrá entre los conductores de tierra un aislamiento apropiado a las tensiones susceptibles de aparecer entre estos conductores en caso de falta.co ivm.8 ρ L 2·ρ R= L R= ρ P 10. Para las derivaciones de las líneas principales de tierra. las secciones mínimas serán las que indican para los conductores de protección. no debe originar en el conductor una temperatura cercana a la de fusión ni poner en peligro los empalmes o conexiones en el tiempo máximo previsible de duración de la falta. las líneas principales de tierra y sus derivaciones.3 Fór mulas de r esistencia de tier r a Electr odo Resistencia de tier r a en (Ω) Placa enterrada Pica vertical Conductor enterrado horizontalmente Donde: ρ = Resistividad del terreno P = Perímetro de la placa (m) L = Longitud de la pica o del conductor (m) R = 0. Capítulo 15.tw r r e ri T l a 10/6 Instalaciones Eléctricas II . el cual sólo podrá ser considerado como menor de los segundos en los casos justificados por las características de los dispositivos de corte utilizados. DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE TIERRA Y DE SUS DERIVACIONES 10. serán de cobre o de otro metal de alto punto de fusión y su sección debe ser ampliamente dimensionada de tal forma que cumpla las condiciones siguientes: a) La máxima corriente de falta que pueda producirse en cualquier punto de la instalación. 10.7. Si en una instalación existen tomas de tierra independientes.1 Natur aleza y secciones mínimas Los conductores que constituyen las líneas de enlace con tierra. si son de cobre.7 CARACTERISTICAS Y CONDICIONES DE INSTALACION DE LAS LINEAS DE ENLACE CON TIERRA. e Z n o Dww P w F. la sección mínima será aquella que tenga la misma conductancia que un cable de cobre de 16 mm2 o 35 mm2. se consideran que forman parte del electrodo. en ningún caso de menos de 16 mm2 de sección para las líneas principales de tierra ni de 35 mm2 para las líneas de enlace con tierra. b) De cualquier forma. según el caso.zeo Dn. Para otros metales o combinaciones de ellos.2 Tendido de los conductor es de la línea de enlace con tier r a Los conductores desnudos de enlace con tierra enterrados en el suelo.7.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Tabla 10. 10. deberá ser obligatoriamente comprobada por los servicios oficiales en el momento de dar de alta la instalación para el funcionamiento. Además. Personal. y procurando siempre que la resistencia de los contactos no sea elevada. No estarán sometidos a esfuerzos mecánicos y estarán protegidos contra la corrosión y desgaste mecánico. En este caso el contador y los demás accesorios de la conducción de agua serán puenteados por medio de un conductor de cobre de 16 mm2 de sección. fusibles o interruptores. se protegerán éstos en forma adecuada con envolventes o pastas. reparando inmediatamente los defectos que se encuentren. elementos de compresión. etc. por medio de tornillos. A este fin. 10. Se prohíbe el empleo de soldaduras de bajo punto de fusión. sin humedad y en forma tal que no sea fácil que la acción del tiempo destruya por efectos electroquímicos las conexiones efectuadas. por tropezar con grandes dificultades prácticas.co ivm. el punto de conexión podrá encontrarse después del contador y de los accesorios que se encuentren en la conducción principal de agua. Su conexión se efectuará por medio de un conductor que estará necesariamente protegido especialmente contra los ataques químicos. En los lugares en que el terreno no sea favorable a la buena conservación de los electrodos. de forma que permita medir la resistencia de la toma. Si no se pudiera respetar la condición anterior. y dispuesto de forma que el contador de agua pueda ser montado o desmontado sin que sea necesario quitar el puente.5 Pr ohibición de inter r umpir los cir cuitos de tier r a Se prohíbe intercalar en circuitos de tierra seccionadores.7.zeo Dn. e Z n o Dww P w F. éstos. desde el punto de vista de la seguridad. técnicamente competente. si ello se estimase conveniente. al menos una vez cada cinco años. así como también los conductores de enlace entre ellos hasta el punto de puesta a tierra. y sus der ivaciones y de los conductor es de pr otección El recorrido de estos conductores será lo más corto posible y sin cambios bruscos de dirección.7.tw r r e ri T l a 10/7 Instalaciones Eléctricas II . como mínimo. los conductores de protección cumplirán con lo establecido en el Capitulo 15.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra 10. plata.7.3 Tendido de los conductor es de la línea pr incipal de tier r a. Para ello. la conexión del conductor de enlace con tierra a dicha conducción se efectuará inmediatamente después de la entrada de ésta en el edificio y antes del contador general de agua. A estos efectos se dispone que las conexiones de los conductores de los circuitos de tierra con las partes metálicas y con los electrodos se efectúen con todo cuidado por medio de piezas de empalme adecuadas. remaches o soldadura de alto punto de fusión.8 REVISION DE TOMAS DE TIERRA Por la importancia que ofrece. u otro conductor de resistencia eléctrica equivalente. tales como estaño. cualquier instalación de toma de tierra. efectuará esta comprobación anualmente en la época en que el terreno esté más seco. Sólo se permite disponer un dispositivo de corte en los puntos de puesta a tierra. asegurando las superficies de contacto de forma que la conexión sea efectiva.4 Conexiones de los conductor es de los cir cuitos de tier r a con las par tes metálicas y masas y con los electr odos Los conductores de los circuitos de tierra deben tener un buen contacto eléctrico tanto con las partes metálicas y masas que se desean poner a tierra como con el electrodo. se medirá la resistencia de tierra. 10. se pondrá al descubierto para su examen. En caso de utilizar como electrodo la conducción de agua. Los contactos deben disponerse limpios. 1 Cable de tier r a Será un cable de cobre o de acero galvanizado en caliente de sección mínima 25 mm2 y 50 mm2 respectivamente. siendo R el valor leído en el ohmetro de cuatro bornes.UMSS – FCyT 10. 10. e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a 10/8 Instalaciones Eléctricas II .4) 10.11 MATERIALES Los materiales usualmente adoptados para la instalación del dispersor en anillo de un edificio.1).zeo Dn.5). nudos de tierra.11.10.11. 10.co ivm.10 MEDICIONES CON EL OHMETRO 10. del dispersor bajo medida G y entre sondas. mayor a 5 veces la diagonal máxima del anillo (D). La resistividad será: ρ = 2πLR .3 Uniones soldadas Las uniones soldadas de alto punto de fusión se realizarán con moldes y cargas del sistema termoweld o similar. los servicios comunes y eventualmente al pararrayo (ver Esquema 10. La sonda P se debe instalar al 62% de la distancia G-C. ó pletina galvanizada de 3/8” x 1”. y el 70% de la distancia G-C se debe ubicar una zona donde la lectura de RT es casi constante y ese valor será el de la resistencia de tierra del electrodo bajo medición (ver Esquema 10. Los nudos de tierra.1 Medición de la r esistividad - Colocar las sondas en línea recta y a igual distancia L. (ver Esquema 10.2 Medición de la r esistencia de tier r a - Disponer las sondas en línea y a una distancia. serán placas metálicas ubicadas en lugares adecuados y a los cuales se conectan los conductores que llegan desde los dispersores y aquellos que parten hacia las viviendas.2 Var illas de tier r a Serán varillas de diámetro 5/8” entre 3/4” y longitud entre 8` y 10` y serán de acero cobreado (copperweld) o acero galvanizado en caliente. Llevar a cabo varias mediciones.9 LA RED DE TIERRA EXTERNA Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Esta compuesta por los conductores de tierra. 10. variando la posición en el terreno y el valor de L y calcular la media (terrenos más o menos homogéneos).11. La presencia de tuberías enterradas puede falsear las medidas en zonas urbanas. conductores de protección y de equipotencialidad.10. 10. son: 10. Moviendo la sonda P entre el 55%. Los conductores de tierra serán del mismo material y sección que el conductor del dispersor en anillo y los conductores de protección y equipotenciales serán de las secciones indicadas en el Capítulo 15 de éste texto. Derivaciones de la línea principal de tierra Puntos de puestos a tierra Líneas de enlace con tierra Tomas de tierra Electrodos ARCV 10/9 Instalaciones Eléctricas II .co ivm. Para mayor eficiencia y vida útil el conjunto de electrodos debe instalarse debajo de la cimentación del edificio.12 RECOMENDACIONES No colocar electrodos al ras de muros o rocas. Si la resistividad es mayor a 500 ohm x metro.UMSS – FCyT 10. Realizar la medición de resistividad y resistencia en la época más seca del año. Todas las uniones y empalmes enterrados deben realizarse con el sistema termoweld ó con conectores prensados (hyoround) No añadir sal común en contacto con los electrodos.11.1 Repr esentación esquemática de un cir cuito de puesta a tier r a Pararrayos Línea principal de tierra e Z n o Dww P w F. tableros y medidores. consultar a un especialista.4 Nudos de tier r a Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Serán placas de cobre estañado con un adecuado número de perforaciones para empernar terminales de cables. servicios. transformadores. ya que provoca corrosión y su duración es poco.tw r Conductores de protección r e ri T l a Masas de: viviendas. Esquema 10. 10.zeo Dn. 2 Instalación de puesta a tier r a en edificios (Esquema simplificado) Suplementario Conexión equipotencial Principal e Z n o Dww P Nudo de tierra Conductor de tierra F.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Esquema 10.co ivm.tw r r e ri T Baños Sótano l a Agua y gas w Dispersor intencional Dispersor natural Conductor equipotencial Conductor de protección ARCV 10/10 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn. tw r om c 1 2 3 4 Dispersor en anillo Conexión a las armaduras Nudo de tierra Red de tierra externa r e ri T l a ARCV OHMETRO w Esquema 10.UMSS – FCyT Capítulo 10: Instalaciones de puesta a tierra Esquema 10.zeo Dn. 2 iv .5 Medición de la r esistencia de tier r a OHMETRO P2 C2 G P C a = L/20 Mayor a 5 D L G P C ARCV Mayor a 5 D 10/11 Instalaciones Eléctricas II .4 Medición de la r esistividad e Z L n o P1 C1 L Dww P A F.3 Disper sor típico en un edificio Corte A-A 3 4 2 1 2 1 A 2 2 2 Conexión de las armaduras de las columnas 4 4 3 3 2 Esquema 10. c F.zeo Dww Pw n o e Z ri T l a .t ro Dn.r PROTECCION CONTRA DESCARGAS ew ATMOSFERICAS ivm. las nubes tienen una característica bipolar. responsable por el fenómeno conocido como trasvase. 11/1 Instalaciones Eléctricas II . antes de provocar daños materiales en las construcciones atendidas por ellas. varias teorías fueron desenvueltas para explicar el fenómeno de los rayos.1 INTRODUCCION Las descargas atmosféricas causan serias perturbaciones en las redes aéreas de transmisión y distribución de energía eléctrica. la concentración de cargas eléctricas positivas y negativas en una determinada región puede surgir una diferencia de potencial entre la tierra y la nube. que es el dislocamiento de masa del aire circundante encaminamiento del rayo.c riom. una descarga ascendente. El aumento de esa diferencia de potencial. Como se puede deducir por el Esquema 11.t ew v T r i r l a No se tiene precisión de la altura de encuentro entre esos dos flujos de carga que caminan en sentido opuesto. partes estructurales de las subestaciones. Las descargas atmosféricas inducen ciertas tensiones que llegan a centenas de kV en las redes aéreas de transmisión y distribución de las concesionarias de energía eléctrica. que dependen de ciertas condiciones ambientales. en función de aproximación de solo una de las ramificaciones de descarga piloto. De esta forma. propicia condiciones favorables de conductibilidad del ambiente. Actualmente se tiene como cierta. La ionización del camino seguido por la descarga piloto.1. tanques metálicos de almacenamiento de liquido. que la fricción entre las partículas de agua que forman las nubes. normalmente elevada. e Z n o Dww P w F. denominada de descarga de retorno o principal. haciendo que las cargas eléctricas migren en dirección de la tierra. en un trayecto tortuoso y normalmente con ramificaciones. en cuanto a las cargas eléctricas negativas se posicionan en su parte inferior. acarreando consecuentemente una intensa migración de cargas positivas en la superficie de la tierra para un área correspondiente a la localización de las nubes. pero se supone que es a pocas decena de metros de la superficie de la tierra. Es de aproximadamente 1 kV/mm el valor del gradiente de tensión para el cual la rigidez dieléctrica del aire se rompe. Se verifica experimentalmente que las cargas eléctricas positivas ocupan la parte superior de la nube. provoca. que se denomina gradiente de tensión. da origen a una gran cantidad de descargas eléctricas. La descarga de retorno al llegar a la nube. en función de la elevación de temperatura y consecuentemente del aumento del volumen. Manteniéndose elevado el gradiente de tensión en la región entre la nube y la tierra. constituida de cargas eléctricas positivas.2 CONSIDERACIONES SOBRE EL ORIGEN DE LOS RAYOS A lo largo de los años. una neutralización electrostática temporaria. sin contar los riesgos de vida a que las personas o animales están sometidas. en una determinada región de la misma. 11. podrá alcanzar un valor que supere la rigidez dieléctrica del aire entre la nube y la tierra. surge. El aire presenta una determinada rigidez dieléctrica. obligando a utilizar cables de guardia a lo largo de las líneas de tensión más elevadas y pararrayos para la protección de equipos instalados en ese sistema.zeo Dn. son registrados grandes daños materiales que podrían ser evitados en caso de que esas construcciones estuviesen protegidas adecuadamente por pararrayos de tipo hasta. de gran intensidad. provocada por los vientos ascendentes de fuerte intensidad.1. Cuando las descargas eléctricas entran en contacto directo con cualquier tipo de construcción. cuyo fenómeno es conocido como descarga piloto. tales como edificios.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas CAPITULO 11 PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS 11. conforme se puede observar en el Esquema 11. El esquema 11.2 ilustra gráficamente la forma de las descargas atmosféricas.c ivm. siendo como canal conductor aquel seguido por la descarga de retorno que. después de concluida la descarga principal. dando inicio a las llamadas descargas reflejadas o secundarias. 4% ≤ 80 kA También fue comprobado que la corriente de descarga tiene una única polaridad.zeo Dn. Tomándose como base las mediciones hechas. Las descargas reflejadas o secundarias pueden acontecer por varias veces. 11/2 Instalaciones Eléctricas II . 20% ≤ 15 kA.1 Distr ibución de las car gas eléctr icas de las nubes y del suelo 10 km. en su trayectoria ascendente deja al aire intensamente ionizado.tw ro r e i r T l a Superficie terrestre ARCV 97% ≤ 10 kA.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas Esquema 11. en el sentido de las nubes para la tierra. En la tentativa de mantener en equilibrio las potencias eléctricas en el interior de la nube. surgen en estas intensas descargas que resultan en la formación de nuevas cargas negativas en su parte inferior. 50% ≤ 30 kA. Una onda típica de descarga atmosférica fue determinada para efecto de estudios específicos. 3 km. las intensidades de las descargas atmosféricas pueden ocurrir las siguientes probabilidades: - e Z n o Dww P w F. 85% ≤ 15 kA. esto en una sola dirección. tw ro r e i r T l a (d) T1 T 0 T (µ.2 Secuencia de eventos de una descar ga atmosfér ica (a) (b) (c) El esquema 11. comprendido entre 2 y 10 µs da el valor medio V1. en función del tiempo. al final de T0 en un intervalo de 100 a 200 µs. cayendo para V0 = 0. El conocimiento de la forma de onda. Esquema 11. posibilita los estudios para el dimensionamiento de los para rayos de protección contra sobretensiones en líneas y redes eléctricas y de para rayos de hasta. y de los porcentajes de su ocurrencia.3 For mato car acter ístico de una onda de descar ga atmosfér ica V (kV) V2 La onda alcanza a su valor máximo de tensión V2 en un tiempo T2. correspondiente al valor medio de caída de onda. es de dos valores típicos de tensión y tiempo.zeo Dn. destinados a la protección de construcciones e instalaciones en general.c ivm.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas Esquema 11.s) 11/3 Instalaciones Eléctricas II .3 muestra la conformación de esa onda. e Z n o V1 V0 Dww P w T2 F. es alcanzado en un intervalo de tiempo T1 de 20 a 50 µs. propiciando la protección de construcción dentro de un determinado rayo de actuación. por ejemplo. cuyos elementos principales son: a) Captor Principal elemento del pararrayo. permitiendo. las descargas atmosféricas pueden dañar seriamente el patrimonio y victimar las personas y animales cuando estos se encuentran dentro del campo eléctrico formando entre las nubes que sólo sean directamente alcanzadas.3 PARARRAYOS DE PUNTA Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas Como se procuró mostrar anteriormente. que fue denominado pararrayos. es constituido de diferentes partes. Esquema 11. Utilizando las propiedades de las puntas metálicas de propiciar la canalización de las cargas eléctricas para la atmósfera. 11/4 Instalaciones Eléctricas II . de esta forma. que las descargas sean efectuadas a través de éste. Las cargas eléctricas.zeo Dn. Es también denominado de punta. es formado normalmente por tres o más puntas de acero inoxidable o cobre.UMSS – FCyT 11. Franklin concibió un dispositivo que desempeña esta función.tw ro r e i r T l a Cable de cobre w Malla de tierra Un sistema de pararrayos de punta.c ivm. Queda claro que las descargas eléctricas dentro de una determinada zona son más fácilmente canalizadas por el pararrayo de que por una estructura de concreto. en ves de irrumpir en un punto cualquiera del suelo. llamado poder de las puntas. o pararrayos de tipo Franklin.4 Pr incipio fundamental de actuación de un par ar r ayo e Z n o Dww P Edificio Pararrayos F. son conducidas hasta las puntas del pararrayo (captor) a través de un cable de excelente conductividad eléctrica (cable de cobre).4 muestra el principio fundamental de la actuación de un pararrayo. El Esquema 11. Esquema 11. o más arriba del nivel del suelo. apropiado para la utilización como conductor eléctrico.tw ro Captor Conector r e i r T l a Conductor de descenso (bajada) d ≥ 20 cm. o aluminio.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas b) Var illa (mástil) El soporte del captor. Normalmente es utilizado en aisladores fabricados en porcelana vitrificada o vidrio templado.zeo Mástil Aislador Dn. c) Aislador Es la base de fijación de la varilla o mástil. cuyo valor de resistencia de aterramiento no deberá ser superior a 10 Ω para instalaciones en general y 1 Ω para edificaciones destinados a materiales explosivos o fácilmente inflamables. Soporte del conductor de bajada 2 m. f) Conector de medición Es así denominado a la conexión desmontable destinada a permitir la medición de resistencias de aterramiento. PVC) Electrodos ARCV 11/5 Instalaciones Eléctricas II . La función de la varilla es de soportar el captor y servir de conductor metálico. Debe ser instalada a 2 m. El Esquema 11. para un nivel de tensión de 10 kV.c ivm.5 Elemento de un sistema de pr otección contr a descar gas atmosfér icas e Z n o Dww P w F. El conductor de descenso puede ser de cobre comercial de conductividad mínima de 98% para el tipo recosido. siendo constituido de un tubo de cobre de longitud igual a 5 m y 55 mm de diámetro.5 muestra los principales elementos anteriormente descritos formando un conjunto completo de protección contra descargas atmosféricas. d) Conductor de descenso Es el conductor metálico que hace de conexión entre el mástil o captor y el electrodo de tierra. También pueden ser utilizadas cintas o flejes metálicas e) Electr odo de tier r a Los conductores de descenso son conectados a sus extremidades inferiores a tres o más electrodos de tierra. Conector de medición Protección no metálica (Ejm. Debe ser fijado firmemente sobre un aislador de uso exterior. 1.0 1.3 1.3 Montañas con altura encima de 1.1 Factor de ponder ación Tipo de ocupación A Mater ial de constr ucción B Contenido C Habitación Construcción de 0.4 DIMENSIONAMIENTO DE UNA INSTALACION DE PARARRAYOS El correcto dimensionamiento de una instalación de protección contra descargas atmosféricas. principalmente aquellas que trabajan con productos de alto riesgo y están localizadas en regiones de elevado índice ceráunico. 0. Ese método considera valores de ponderación en función del tipo de ocupación predial.3 1. alvenaria moteles.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas 11.0 Áreas aisladas Montañas con 2. alvenaria o madera 1. Construcción de 1. monumentos y 1. que representa el número de días de tormenta por año. centrales telefónicas. de acuerdo con la Tabla 11.2 patrimonial o histórico Habitación con antena externa Construcciones industriales Construcción de 1.4 Planicies 0..0 similares e Z n o Dww P w 0.0 metal o concreto y cobertura metálica Construcciones destinadas a Construcción de 1. estaciones de radio y TV Museos.8 1. proporciona un elevado grado de seguridad a las construcciones en general y en particular a los edificios industriales.0 altura entre 300 a 900 m 1. Tabla 11.7 hospitales y con cobertura similares metálica Construcción con cobertura de tejas y 2.0 construcciones de la misma naturaleza F.4 Sensibles a daños Subestaciones. localización etc.2 hoteles. shopping center.zeo Dn.0 Colinas 1.4 hospitales y museos.8 instalaciones de gas. material de construcción utilizado. salas comerciales Construcciones destinadas a Escuelas. Antes de tomar una decisión aleatoria sobre la necesidad de dotar determinada construcción de una protección adecuada contra la incidencia de rayos.3 Áreas circundadas por árboles o 0. como para la protección de subestaciones de consumidores instaladas a la intemperie.tw ro Localización r e i r T D l a Topogr afía E 0.7 cobertura no metálica Sin valor 0.c 0.7 1. Ese dimensionamiento será hecho tanto para la protección de construcciones en general.3 estructuras de cualquier naturaleza Áreas semiaisladas ivm. centros madera similares deportivos y similares Construcción de Escuela.7 11/6 Instalaciones Eléctricas II .7 900 m 1. El método a ser utilizado es de la norma BS 6651 (origen inglesa). es prudente que se calcule la probabilidad ponderada que permitirá una decisión técnica sobre la instalación.3 cobertura no metálica Construcción de concreto y 0. 6 x 10 -3 = 6.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas El factor de ponderación final es dado por la siguiente ecuación: P 0 = A x B x C x D x E x Npr Donde: A. Luego.2 se puede concluir que es aconsejable la instalación de una protección contra rayos.3 D = 1.0 x 0. Tabla 11.8 x 0. se tiene: A = 1. De la Tabla 11.76 descarga/km2/año t Nt = 70 Npr = Sc x Nda x 10-6 Npr = 1500 x 5.3 N da = α .0 E = 0. o sea número de días con rayos por año.c Pr otección deseada No aconsejada Aconsejada Obligatoria ivm.76 x 10-6 = 8640 x 10-6 = 8. con un área plana de 1500 m2 y altura de 8 m.zeo Dn.N β = 0. F = Factor de ponderación de la Tabla 11.tw ro r e i r T l a 11/7 Instalaciones Eléctricas II .0 B = 0.19 x 10-4 A través de la tabla 11. se puede determinar. e Z n o Dww P w F. es constituida de concreto armado con cobertura metálica.3 x 8.0 x 0. D.3 x 1.1 para la ecuación P 0 = A x B x C x D x E x Npr .2 Pr obabilidad ponder ada Pr obabilidad ponder ada P0 < 10 -4 -5 -5 10 > P0 > 10 P0 > 10-4 Ejemplo de aplicación: Una planta industrial de ramo metalmecánica. en rayos /km2/año.3 = 5. localizada en terreno plano de poca arborización. B.3 A partir de los valores de P0.023 β = 1.N β t Nt = Índice ceráunico. α = 0. E.1. Npr = Número probable de rayos que pueda alcanzar a la construcción y es dado por la siguiente ecuación: Npr = Sc x Nda x 10-6 Sc = Área de construcción en m2.6 x 10-3 (número probable de rayos que puede alcanzar a la construcción). C. la necesidad o no de incluir la protección contra las descargas atmosféricas. la probabilidad ponderada será: P0 = 1. sabiendo que la región (Cochabamba) presenta un índice ceráunico medio de 70 días con rayos (descargas) por año.023 x 701. dada por la ecuación siguiente: N da = α .2. Nda = Densidad de rayos. a través de la Tabla 11.8 C = 0. Determinar la necesidad de protección contra descargas atmosféricas. La Tabla 11. siendo el producto almacenado en ellas de material no combustible.4 Angulo de pr otección en ( º ) y altur a de constr ucción F. Existen básicamente tres métodos de protección contra las descargas atmosféricas. .c ivm. o sea. . Son hechas de material no inflamable. La Tabla 11.Nivel IV: Se refiere a las construcciones. tales como los edificios residenciales. tales como las industrias petroquímicas. ya que se trata de un edificio clasificado con nivel de protección III. estadios.3 Angulo de pr otección Nivel de pr otección I Por ejemplo. Los proyectos de instalación de pararrayos por el método de franklin pueden ser elaborados tomándose la siguiente secuencia de cálculo: a) Zona de pr otección Los pararrayos ofrecen una protección dada por un cono cuyo vértice corresponde a la extremidad superior del captor y cuya generatriz hace un ángulo de αn con la vertical. Se refiere a las construcciones protegidas. propiciando un radio de la e Z III IV II n o 35 45 55 Angulo de pr otección (º) 25 Dww P Nivel de pr otección I II III IV Tabla 11. comerciales e industriales de manufacturados simples. tales como almacenes de concreto para productos de construcción. etc. Se encuadran en este nivel los museos.UMSS – FCyT 11. pudiendo la construcción protegida.4 muestra el ángulo de protección contra descargas atmosféricas tomando como bases diferentes Tabla 11. cuya falla en el sistema del pararrayo puede provocar daños a las estructuras adyacentes. . Esos niveles de protección están así definidos: . en base a las cuales deben ser tomadas las decisiones de los proyectos más o menos severas.zeo 20 25 35 45 55 Dn.3 muestra el ángulo máximo de protección para una altura de construcción no superior a 20 m.4. el ángulo de protección debe ser de 25º. de los cuales indicaremos uno: 11.Nivel I: Es el nivel más severo en cuanto a la pérdida de patrimonio. teatros. pueden ser una consecuencia para las construcciones adyacentes. en un proyecto de una construcción de propiedad comercial de 12 pisos. cuya falla en el sistema del pararrayo puede ocasionar la pérdida de bienes de valor estimable. de materiales explosivos.4. la IE 1024-I determina cuatro diferentes niveles de protección. 42 m de altura aproximadamente. o provocar pánico a los presentes. donde no es normal la presencia de personas. A partir de esa premisa. etc.tw ro 30 25 35 45 r e i r T l a w Altur a de constr ucción en m 45 60 No permitida la protección por el método de franklin 25 35 25 11/8 Instalaciones Eléctricas II .2 Método de fr anklin Consiste en determinar el volumen de protección propiciado por un cono.Nivel III: Se refiere a las construcciones de uso común. ser alcanzada por una descarga atmosférica. en este caso.Nivel II: Se refiere a las construcciones protegidas.1 Niveles de pr otección Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas Hay siempre la posibilidad de falla del sistema de pararrayos. cuyo ángulo de generatriz con la vertical varía según el nivel de protección deseado y para una determinada altura de construcción. puede agregarse 10º al ángulo α Se debe establecer una protección del borde de la parte superior de la edificación. no admitiendo un número de conductores de descenso inferiores a 2.c 15 20 25 Distancia máxima (m) 10 ivm.5. b) Númer o de conductor es de descenso Debe ser función del nivel de protección deseado y de la separación entre los conductores de descenso. α = Ángulo de protección con la vertical dado en la Tabla 11.zeo α Dn.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas base del cono de valor dado por la ecuación siguiente: R p = H c x tg α. con un espaciamiento máximo en función del nivel de protección deseado y dado en la Tabla 11. en m. Dcd =Distancia entre los conductores de descenso. dada en la Tabla 11. e Z n o Dww P w F. Hc =Altura del extremo del captor. o sea: N cd = Pco D cd Donde: Ncd = Número de conductores de descenso. Tabla 11. en m. a través de un conductor.6 Donde: Rp = Radio de base del cono de protección. conforme se observa en el Esquema 11. Pco = Perímetro de construcción.5.4.5 Distancia máxima entr e los conductor es de descenso Nivel de pr otección I II III IV Los conductores de descenso deben ser distribuidos a lo largo de todo el perímetro de construcción.6 Zona de pr otección Hc Rp ARCV 11/9 Instalaciones Eléctricas II .tw ro r e i r T l a Esquema 11. Si hay más de un captor. en m. conectando a la malla de tierra de los captores. . Deben ser provistos por lo menos dos captores para las chimeneas o tinglados. deben ser debidamente aterradas.5 12 Nota: Todas las distancias en metros e Z 10 n o 18.6 Zona de pr otección Protección contra descargas atmosféricas 18.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas El Esquema 11. c) Sección del conductor De preferencia deben ser utilizados conductores de cobre duro. Debe ser mínimo cuatro los números de conductor de descenso en torres o tinglados de altura superior a 25 m en consecuencia transversales cuadradas o hexagonales. fundaciones etc.3 Dww P w 18.75 10 r e i r T l a 10 20 10 Electrodo de tierra Conductor de bajada Cable de interconexión La sección mínima de los conductores es dada en función del tipo de material del conductor y de la altura de la edificación.7 muestra esquemáticamente los conductores de descenso de una construcción fabril.z Dn.c eo 18.3 ivm. conforme la Tabla 11.tw ro 18.75 37.6.3 F. tales como tirantes de estacamiento. Esquema 11. principalmente en zonas industriales de elevada polución. Todas las partes metálicas que compone la torre y tinglados. 11/10 Instalaciones Eléctricas II . tw ro 37.6 Sección de los conductor es de malla super ior y de descenso en mm2 Mater ial conductor Cable de cobre Cable de aluminio Cable de acero galvanizado Altur a de la constr ucción ≤ 20 m 16 35 50 > 20 m 35 50 80 Las conexiones entre captores.4 Ejemplo de aplicación: Conocida las dimensiones de la industria de manufacturado simple.75 11/11 Instalaciones Eléctricas II . proyectar un sistema de protección contra descargas atmosféricas. a) Zona de pr otección: Considerando solamente dos pararrayos instalados en los puntos A y B indicados en el esquema 11.6.c ivm.zeo Dn.7-a.5 75 (b) r e i r T l a 21. La vista superior del edificio es mostrada en el Esquema 11.7-a y b.5 75 Dww P 27. Cuando la construcción es destinada a materiales explosivos o inflamables.75 10 w 18. descensos y masas metálicas y entre los electrodos del aterramiento.UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas Tabla 11.25 18. representada en el Esquema 11. la sección mínima del conductor de cobre es de 16 mm2.4 20 F. el radio de protección de cada uno debe ser: e Z (a) Nota: Todas las distancias en metros n o 37.7 Protección contra descargas atmosféricas (contra impacto directo) 40 27. d) Resistencia de malla de tier r a La resistencia de malla de tierra no debe ser superior a 10 Ω en cualquier época del año. la resistencia de malla de tierra no debe ser superior a 1 Ω. Esquema 11. UMSS – FCyT Capítulo 11: Protección contra descargas atmosféricas R p1 = 20 2 + 18.zeo Dn.7-a y b.5) Como hay más de un captor. e Z n o Dww P w F.25 m 2 2 HC = R p2 tgα = 21.7-b.5 – nivel de protección III) Pco = 2 x 75 + 2 x 40 = 230 m N cd = c) Sección del conductor La sección del conductor debe ser: Sc = 16 mm2.4 m. la longitud del soporte es de: LS = HC – 3 = 14.87 m podrá ser constituido de una torre reticulada de perfiles metálicos.c ivm.18 m Como la longitud del soporte es muy grande.87 – 3 = 11.87 m tg55 Luego. un total de 36 unidades. Se puede observar a través del Esquema 11. según la Tabla 11. en m Como en general. el soporte del conjunto mástil-captor vale: LS = HC – 3 = 19. serán considerados cuatro pararrayos instalados de conformidad con el Esquema 11.87 m El soporte de 11.75 2 = 27. fijándose en su base un aislador de vidrio templado o porcelana vitrificada.25 = 14. que todas las partes de la construcción están cubiertas por áreas de protección formadas por los pararrayos.75 = 21. b) Númer o de conductor de descenso De la ecuación N cd = Dcd = 20 m (Tabla 11. En cuanto a los aterramientos. debiendo ser el radio de protección de cada uno: R p 2 = 10 + 18.18 – 3 = 16. se tiene: α = 45 + 10 = 55º HC = R pl tgα = 27.5 ≈ 12 conductores 20 11/12 Instalaciones Eléctricas II . R pl = H C x tgα Industria de nivel III: α = 45º (Tabla 11.6. en cable de cobre. se deben realizar las conexiones de los descensos al anillo de tierra o prever por lo menos tres electrodos de tierra para cada descenso.18 m tg55 HC = Altura de la punta del captor respecto al tejado. aislado para 10 kV.4 = 19.tw ro r e i r T l a Pco se tiene: D cd 230 = 11. el mástil es de 3 m. c F.t ro Dn.zeo Dww Pw n o e ri T l a .Z r DISPOSITIVOS FUSIBLE ew ivm. cuando alcanza una temperatura próxima a la máxima admisible.UMSS – FCyT CAPITULO 12 DISPOSITIVOS FUSIBLE 12. pero eso se utiliza en general arena de cuarzo de granulometría conveniente. La baja capacidad de transmisión de calor resulta en una alta temperatura en el punto medio del elemento fusible. plata. estaño. un calentamiento mayor que las otras conductoras al paso de la corriente. que es transferido al medio adyacente principalmente a través. Debido a la alta resistencia del elemento fusible.1 GENERALIDADES Capítulo 12: Dispositivos fusible Los dispositivos fusibles constituyen la protección más tradicional de los circuitos y sistemas eléctricos. Se caracterizan por tener grandes capacidades de ruptura y operar en pequeños espacios físicos.2 muestra para simplificar. El elemento fusible es una hebra alambre o una lamina. sólo el elemento fusible en serie con los conductores del circuito. esta compuesto por un hilo. El elemento fusible. en general de porcelana herméticamente cerrado. Su operación consiste en la fusión del elemento fusible contenido en el fusible. El Esquema 12. Algunos fusibles poseen un indicador que permite verificar si el dispositivo fusible operó o no. El conductor y el elemento fusible son recorridos por una corriente I. colocada en el interior del cuerpo del fusible. Los fusibles son elementos apropiados para la protección de cables y conductores. ocurrirá la fusión del cristal del elemento fusible. los fusibles son además los elementos ideales. Debido a su gran poder de limitación de corrientes de cortocircuito. es un conductor de pequeña sección transversal. que las calienta. El elemento fusible puede tener diferentes formas. un punto de unión cuya temperatura de fusión es bastante menor que la del elemento. La mayoría de los fusibles contienen en su interior. material granulado extintor de arco. 12/1 Instalaciones Eléctricas II . En función de la corriente nominal. disyuntores.c riom.zeo Dn. La temperatura del conductor adquiere un valor constante. Esto. los convierte en el elemento ideal para la protección Back Up de interruptores termomagnéticos. o “punto débil” del circuito. de las conexiones con los conductores. debido a su alta resistencia. para la protección de contactores. tanto para el caso de sobrecarga como cortocircuito. de acero conectada en paralelo con el elemento fusible y que libera un resorte después de la operación. Para una relación adecuada entre la sección del elemento fusible y la del conductor protegido. etc.1 Componentes de un fusible e Z n o Elemento fusible Dww P w Medio extintor F.t ew v T r i r l a Cuerpo de porcelana Indicador de actuación Terminales de contacto El Esquema 12. generalmente de cobre. plomo o aleación. Esquema 12. que sufre. este sufre un calentamiento mayor θ2.1 muestra la composición de un fusible (caso más general). En el elemento fusible existe también un material adicional. se compone de una o más laminas en paralelo. envolviendo por completo el elemento fusible. con trochas de sección reducida. por ejemplo. sumado a su alta selectividad. en realidad poseen una temperatura (θA) mayor que la de los conductores (θ1). ese valor está limitado por las normas. Las normas de fusibles definen. con un cierto margen de seguridad permanece debajo de la temperatura de fusión del elemento fusible θS. el tiempo convencional se definen.2 Temper atur a del elemento fusible 1 θ2 θA θA b 3 a 4 1 2 3 4 5 6 5 Temperatura más elevada Flujo de calor Punto de union Corriente Elemento fusible Conductor La temperatura decrece desde el punto medio.3).. hasta los extremos del elemento fusible. iv . Los puntos de conexión no están sometidos a la misma temperatura del punto medio. La corriente que puede recorrer por el fusible permanentemente sin que ese valor límite sea superado se define como la corriente nominal del fusible. El paso de una corriente superior a la nominal. para los diversos tipos y para los diferentes rangos de corrientes nominales.tw r om c r e i r T 2 6 l a θ1 12/2 Instalaciones Eléctricas II . La temperatura θA no debe sobrepasar un determinado valor para no perjudicar la vida útil de la aislación de los conductores. Hasta que el pico de temperatura θmáx. la corriente convencional de no fusión (Inf) y la corriente nominal de fusión (If) que están determinadas en función de la corriente nominal (In). resulta en la elevación de la temperatura a lo largo del fusible.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Esquema 12. el fusible permanece intacto (Esquema 12. el tiempo convencional (tc). e Z n o Dww P w F.zeo Dn. de dispositivos fusibles. los trechos de sección reducida del elemento fusible se elevan a la temperatura de fusión antes que la energía calórica puede fluir hacia las partes adyacentes. la fusión puede darse en un tiempo inferior a 5 ms. esto es. los trechos de sección reducida de las laminas se funden antes que el punto de unión.zeo Dn. Flujo de corriente Ejemplo: Un fusible para el cual: IN = 160 A tc = 2h Inf = 1. una vez que.tw ro r e i r T l a 12/3 Instalaciones Eléctricas II . la temperatura en el punto de unión del fusible alcanza el valor de fusión θS y el fusible actúa. En esas condiciones la corriente de cortocircuito no alcanza su valor de cresta Is.6 x 160 = 256 [A] Este fusible debe poder conducir 192 A por 2 horas.2 x 160 = 192.1.3 Var iación de la temper atur a entr e los puntos de conexión del fusible par a var ios valor es de cor r iente Corriente nominal de fusión Corriente convensional de no fusión Corriente nominal Temperatura θ3 θmax. dentro del primer cuarto de ciclo.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Esquema 12. Debido a la acción limitadora.[A] If = 1.2 IN = 1.c ivm. en realidad interrumpan sólo una fracción de la corriente de cortocircuito. por ejemplo 50 veces la corriente nominal y el tiempo de fusión es ≤ dms. En los fusibles limitadores de corriente. estos fusible poseen una elevada capacidad de interrupción. debido a las elevadas sobrecorrientes que se dan en cortocircuito. limitándose a su valor correspondiente de corriente de corte Ic.6 IN = 1. como muestra el Gráfico 12. si la corriente alcanza un valor más elevado. En el ejemplo dado con 256 A él fusible deberá fundir antes de 2 horas. por ejemplo 10 veces. para el tiempo tc. en virtud de la alta densidad de corriente. e Z n o Dww P w F. Si el fusible es recorrido por una corriente muy superior a la nominal. sin fundirse cuando la corriente alcanza un valor mayor que Inf. Se definen 2 series de valores normalizados para las tensiones nominales (en C. e Z n o Dww P w F. b) En la aplicación doméstica se emplean dispositivos cuyos fusibles son accesibles a las personas no calificadas. en condiciones especificadas. todas las corrientes entre el menor valor indicado en sus características tiempo-corriente y su capacidad de interrupción nominal. Se emplean en la protección de conductores eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos. gII y aM.tw ro r e i r T l a 12/4 Instalaciones Eléctricas II .A.1 Actuación de un fusible limitador de cor r iente Ι Valor de cresta de la corriente presunta de cortocircuito Ic Ιi Fin de la fusión.Son fusibles limitadores de corriente capaces de interrumpir.1. todas las corrientes capaces de ocasionar la fusión del elemento fusible.zeo Dn.1. la no intercambíabilidad y una construcción que incluya protección contra contactos accidentales con partes vivas..2 Car acter ísticas La IEC caracterizan dos clases de fusibles: Los de uso general (general purpose) y los de respaldo (back-up). las normas de instalaciones domésticas exigen para el dispositivo fusible. siendo generalmente utilizados en combinación con otro dispositivo (que proporciona la protección contra sobrecargas y contra los cortocircuitos hasta un determinado valor). hasta su capacidad de interrupción nominal. Son usados generalmente para proporcionar protección contra cortocircuitos. a) Los fusibles de uso gener al (tipos gI y gII).UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Gr áfico 12. los dispositivos no precisan asegurar necesariamente la no intercambiabilidad (entendiéndose por no intercambiabilidad como la propiedad de un dispositivo fusible de no permitir la sustitución de los fusibles por otros no adecuados eléctricamente) y la protección contra contactos accidentales con partes vivas. Para este fin la norma considera los fusibles gI y gII solamente. comienzo de arco Ic = Corriente de corte Ii = Corriente de interrupción tf = Tiempo de fusión ta = Tiempo de arco ti = Tiempo de interrupción tf ti ta t 12. Para esta aplicación se considera los fusibles gI. a) En la aplicación industrial deben usarse dispositivos cuyos fusibles sólo son accesibles a personas autorizadas y sólo podrán ser sustituidos por éste personal. 12.) de los dispositivos fusibles como se indica en la Tabla 12.Son fusibles limitadores de corriente capaces de interrumpir.3 Aplicaciones de fusibles Se define dos tipos de aplicaciones para los dispositivos fusibles: Industrial y doméstica.1. en condiciones especificadas..c ivm. b) Los fusibles de r espaldo (tipo aM). 2 indica los valores de corrientes nominales de los dispositivos fusibles: La norma IEC recomienda las siguientes capacidades de interrupción nominal para los dispositivos fusibles: . Tabla 12. generalmente las corrientes nominales van hasta 100 A y se tiene 3. inclusive los indicados. Tabla 12.3 a 12. gII – 3 a 13 A.tw ro r e i r T l a Obser vaciones: ( de la Tabla 12. 13 y 45 A (para los gII) Las Tablas 12.zeo Dn. 220 * 380 * 500 660 La Tabla 12.Uso doméstico: gI – No inferior a 20 kA.5 dan los valores de los tiempos convencionales y las corrientes convencionales de no-fusión y de fusión para los fusibles gI y gII. Es importante observar que la tensión nominal del fusible puede ser diferente de la del porta fusible en que deberá ser montado.1 Tensiones nominales de los dispositivos fusibles Ser ie I (V) Ser ie II (V) 120 208 240 * 277 415 * 480 600 Capítulo 12: Dispositivos fusible * Para los dispositivos de uso industrial valen todos los valores. con tensión nominal de 240 V: 6 A. con tensión nominal hasta (inclusive) 500V. para los de uso doméstico sólo valen las tensiones nominales.3 Cor r ientes nominales de los fusibles tipo gI y gII Cor r iente nominal I N (A) IN ≤63 63≤ IN ≤160 160≤ IN ≤400 400≤ IN 63≤ IN ≤160 Tiempo convencional (h) 1 2 3 4 2 12/5 Instalaciones Eléctricas II . . la tensión nominal del dispositivo fusible es el menor valor de tensión nominal entre las correspondientes al fusible y al porta fusible.2) Para los dispositivos de uso doméstico. todos los demás valores no inferiores a 20 kA.UMSS – FCyT Tabla 12.c ivm.2 Cor r ientes nominales de los dispositivos fusibles Por ta fusibles (A) Fusibles (A) 2 4 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 25 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 32 e Z 63 100 160 250 400 630 800 1000 1250 n o Dww P w F. con tensión nominal de 380 y 415 V.Uso industrial: No inferior a 50 kA. corriente sobre características especificadas.1 IN 1.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Tabla 12.4 x 20 = 28 A If = 1.c ivm. La faja comprendida entre la característica tiempo mínimo de fusión .Las corrientes convencionales de no-fusión y de fusión serán. Para los fusibles de respaldo (aM) no se fijan las corrientes convencionales de fusión y de nofusión. por otro lado. Comparando fusibles un gI y un gII (uso industrial o doméstico).6 IN 1. La característica tiempo-corriente de un fusible da el tiempo virtual de fusión o de interrupción en función de la corriente simétrica.2 IN Para fusibles de respaldo (aM) no se fijan las corrientes convencionales de fusión y de no-fusión.5).5 IN 1.5 IN 1. El Gráfico 12.3. en tanto que gII solamente 24 A.2 x 20 = 24 A If = 1. en condiciones especificadas de operación.4 Cor r ientes convencionales de no-fusión (Inf) y de fusión (If) par a fusibles tipo gI y gII (uso industr ial) Cor r iente nominal I N (A) IN≤4 4≤ IN≤10 10≤ IN≤25 25≤ IN≤100 100≤ IN≤1000 gI Inf 1. e Z n o Dww P w F.6 x 20 = 32 A 12/6 Instalaciones Eléctricas II .Para ambos el tiempo convencional será.9IN 1.6 IN Tabla 12.corriente y la característica tiempo máximo de interrupción .zeo Dn.75 IN Inf = 1.9 IN 1.6IN l a 1. tc = 1 h . de la Tabla 12.4 IN 1.1 IN 1.75 IN = 1. • • gI: gII: Vemos que un fusible gI deberá conducir 28 A por 1 hora sin fundir.74 x 20 = 35 A Inf = 1.3 IN 1.6 IN 1.6 IN = 1.2 muestra la zona tiempo-corriente de un fusible de uso general.4 IN = 1.9 IN 1.6 IN 1.4 IN 1. se denomina zona tiempo-corriente.tw ro r e i r T If 2. valor que corresponde a 32 A para el fusible gII.6 IN 1.5 IN 1.2 IN Inf gII If 1.4 o (12. de la Tabla 12.5 Cor r ientes convencionales de no-fusión (Inf) y de fusión (If) par a fusibles tipo gI y gII (uso domestico) Cor r iente nominal I N (A) IN≤4 gI 4≤ IN≤10 10≤ IN≤25 25≤ IN≤100 gII 3 y 13 2 a 100 Inf 1 5 IN 1.2 IN = 1.2 IN If 2. el gI con 35 A deberá fundir antes de 1 hora.3 IN 1.IN = 20 A . de la misma corriente nominal tenemos: .75 IN 1. 40 A If = 64 A.zeo Dn. Gr áfico 12.6 x 10³ seg.c ivm. un gI y otro gII. (gI o gII) 3 4 5 10¹ 2 3 4 5 10² 2 3 4 5 10³ 2 I (A) 12/7 Instalaciones Eléctricas II . (gII) F.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Gr áfico 12. (gI) Inf = 48 A.3 Zona tiempo cor r iente de dos fusibles de 40 A.40 A r e i r T ARCV l a gII .4 muestra la zona tiempo corriente de un fusible aM. 2 10³ 4 2 10² 4 2 10¹ e Z n o 4 2 10º 4 2 10 -1 4 2 10-2 4 2 Dww P w Iaf = 25 A.3 muestra la zona tiempo corriente de dos fusibles de 40 A.tw ro gI .2 Zona tiempo cor r iente de un fusible de uso gener al t (log) tc Curva de tiempo mínimo de fusión-corriente Curva de tiempo máximo de interrupción-corriente Zona tiempo-corriente tc = Tiempo convencional Inf = Corriente convencional de no fusión If = Corriente convencional de fusión Inf If I (log) El Gráfico 12. un tipo gI y otr o gII t (seg) 104 4 tc = 3. el Gráfico 12. e Z n o 2 Dww P 10¹ F. una para el elemento fusible propiamente dicho (curva “b”) y otra para el material adicional (curva “a”).7 dan. los límites de la zona tiempo corriente para los fusibles gI.tw ro 2 r e i r T l a 3 4 5 w 3 4 5 10³ IN (A) 12/8 Instalaciones Eléctricas II .c 10² ivm. respectivamente. gII de uso doméstico. de uso industrial. en ellas IN es la corriente nominal del fusible. y gI. gII y aM. es el tiempo virtual de interrupción. la característica tiempo de fusión-corriente esta compuesta de dos curvas. además del elemento fusible un material adicional. es el tiempo virtual de fusión y tV máx. Para fusibles conteniendo.6 y 12. tV min.4 Zona tiempo cor r iente de un fusibles aM (Menor valor a inter r umpir 4·I N) tv (seg) 10 4 4 2 10³ 4 2 10² 4 2 10¹ 4 2 10 0 4 2 10 -1 4 2 10 -2 4 10º Limite termico Par a todas las cor r ientes nominales Curva tiempo mínimo de fusión-corriente Curva tiempo máximo de interrupción-corriente Las Tablas 12.zeo 2 3 4 5 Dn.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Gr áfico 12. 15 I N I NA t V.8 26 gII 32 0.2 0.004 0.25 0.22 0.0 0. t V.0 0.020 0.20 3.055 30 4 0. min S 60 4 I N 6.7 Límites de la zona tiempo-cor r iente par a los fusibles de uso gener al gI y gII par a aplicación doméstica según la IEC Con 3.20 3.20 3.20 0.014 0.020 0.20 3.0031 0.86 28 40 1.2 71 80 2.0 90 2 0.40 44 10 0.016 10 13 0.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Tabla 12.5 0.012 0. t V.016 0. min.20 3.20 0.02 1.2 56 20 1.0 52 16 1.2 0.zeo Dn.c ivm. t V.28 41 8 0.10 3.004 0.5 0.1 0.014 0.15 0. máx.0037 0.07 2.55 17 16 0.2 63 63 1.7 21 25 0. min.1 80 100 3.020 0.037 0.011 1.004 1.0 0.15 3.0 0.0075 0.15 36 6 0. t V.5 I N 25 I N 50 I N 60 0.21 80 45 1.044 1. S S 2 0.010 0.050 0.8 0.08 0.3 I N t V.0 0.14 0.tw ro 0.0 55 50 1.5 0.065 0.0 0.10 0.10 0.015 0.020 0.004 0. máx.55 0.0 0.0037 0.020 0.2 0.0057 0.020 0.6 Límites de la zona tiempo-cor r iente par a los fusibles de r espaldo aM Múltiplo de IN t V.20 3.3 I N 8 I N 10 I N 12.014 0.06 16 12 0. máx S t V.08 0.20 0. S S 0.19 r e i r T l a 0. máx.040 0.020 0.08 3.0035 0.012 0. pero en los fusibles de uso general gI y gII pueden adecuarse los fusibles retardados.20 0.20 0.020 0.10 0.03 1.020 0.020 0.0057 0.20 0.1 0.15 0.2 0.7 0.044 0.016 1 6 0.0 0.1 64 32 3.020 0.0 70 63 3.25 0.20 3.0 70 50 3.27 4 0.10 2.0 0.0 90 3 0.037 0.04 0.020 0.017 0.55 0.065 2.0 80 100 3.0 70 40 3.020 e Z n o Dww P w F.006 0.0085 0.2 0.08 0.20 4.5 I N Con 25 I N t V.009 Tabla 12.20 4.0035 0.20 0.6 0.020 0.55 0.0 0.0 70 35 3.020 0.0045 0. min.1 60 Con 6.020 0.14 3.15 0.5 60 gI 25 2. 12/9 Instalaciones Eléctricas II .86 0.008 0.6 19 20 0.0 0.020 0. S S S 0.004 0.0 0.04 1.019 Son los fusibles retardados o lentos (Gráfico 12.5) la norma IEC no hace referencia explicita a este tipo de fusible.095 0.020 0.07 3.07 0.005 0.04 0.04 0.8 0.04 14 10 0.01 0.033 12 8 0.020 0.55 48 12 1.06 0.010 0.0 0. máx.020 0.0 0.003 0.0053 0.20 0.8 Con 12.0043 0.0 0.22 0.058 0.020 0.016 0.020 0.010 0.012 0.0053 0.0 70 80 3.05 1.058 1. tw ro r e I (A) i r T l a 12/10 Instalaciones Eléctricas II . compar ada con la de un r ápido de la misma cor r iente nominal t (seg) a Rápido Retardado b En los fusibles retardados.zeo Dn. para valores superiores. Sin embargo. la curva se inclina y el fusible actúa prácticamente como si fuese rápido (Gráfico 12. la operación es temporizada para sobrecorrientes hasta cerca de 8 veces la corriente nominal. debido a la reducción al mínimo de la sección del elemento. Gr áfico 12.5 Car acter ísticas tiempo-cor r iente de fusión-cor r iente de un fusible r etar dado.6).6 Actuación de un fusible r ápido de un fusible r etar dado. el tiempo de actuación debería ser mayor que el de los fusibles rápidos. se consigue para altas sobrecorrientes comparables al de los fusibles rápidos. de la misma cor r iente nominal e Z n o Dww P w F.c ivm.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Gr áfico 12. Generalmente. en los trechos de sección reducida. para los fusibles retardados. debido a la sección mayor del elemento fusible. para sobrecorrientes elevadas. son aptos para la protección de cables y conductores (característica gL/gG). Categoría de utilización: Tensión nominal: gL/gG (aplicación general y capacidad de interrupción en toda la zona tiempo-corriente) 500 Vac / 250 Vdc n o e Z Los fusibles NH.La corriente de corto. permite obtener. que en servicio. alta confiabilidad y minimizan las pérdidas en el punto de contacto. tipo 3NA. y son resistentes a la fatiga (envejecimiento) cuando son sometidos a sobrecargas pequeñas de larga duración.t ro Dn. Todos los fusibles NH poseen contactos bañados en plata que garantizan un contacto perfecto con su base. Gr áfico 12.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible La actuación de un fusible limitador queda bien explicada a través de la característica de corte.2.7 Car acter ísticas de cor te de un fusible limitador Valor de cresta máximo de corriente presunta (kIcc) kIcc Ic Icc 12. en el arranque de motores trifásicos con rotor jaula de ardilla.zeo Dww Pw l ia r T r ew ivm. Esa curva.El valor de cresta de la corriente presumida. aún cuando son sometidos a sucesivas sobrecargas de corta duración.1 Fusibles NH Las elevadas corrientes de cortocircuito son limitadas en su intensidad.c IN Corriente nominal de los fusibles (A) Corriente presunta simetrica de corto-circuito Icc (kA) 12/11 Instalaciones Eléctricas II Corriente de corte (kA) . definida para los valores nominales especificados (tensión. Todos los tipos se caracterizan por su extremadamente baja pérdida nominal.2 INFORMACION TECNICA DE FUSIBLES “SIEMENS” 12. . F. dada una corriente de cortocircuito simétrica presumida. Los fusibles NH también son apropiados para proteger circuitos. garantizando así una confiabilidad total. como por ejemplo. frecuencia y factor de frecuencia de cortocircuito). están sujetos a sobrécargas de corta duración. Los fusibles NH mantienen sus características de disparo de acuerdo a las curvas. . en virtud de corto tiempo de fusión (< 4 ms). 8 Fusibles NH Fusibles NH Cor r iente nomina Tipo (A) 3NA3 805 16 3NA3 810 25 3NA3 816 36 3NA3 817 40 3NA3 820 50 3NA3 822 63 3NA3 824 80 3NA3 830 100 3NA3 832 125 3NA3 836 160 3NA3 124 80 3NA3 130 100 3NA3 132 125 3NA3 136 160 3NA3 140 200 Tamaño 00 n o e Z 1 3NA3 142 F.t ro Dn.c Bases NH Tamaño 0 1 2 3 4a Tipo 3NH3 3NH3 3NH3 3NH3 3NH7 030 230 320 420 520 Cor r iente nominal (A) 160 250 400 630 1250 Empuñadur a NH Tipo 3NX1 011 Tamaño 00 a 3 Esquema 12.zeo Dww Pw l ia r T r ew ivm.4 Dispositivos fusible NH Capítulo 12: Dispositivos fusible Tabla 12.UMSS – FCyT Corrientes nominales: Capacidad de ruptura nominal: Normas: 16 a 1250 A 120 kA hasta 500 Vac 100 kA hasta 250 Vdc IEC 269-2 Esquema 12.5 Base y empuñadur a 225 12/12 Instalaciones Eléctricas II . UMSS – FCyT 3NA3 3NA1 3NA1 3NA1 3NA1 3NA1 3NA1 3NA1 3NA1 3NA0 3NA0 3NA0 144 326 327 330 331 332 432 434 436 548 551 542 250 224 250 315 355 400 400 500 630 800 1000 1250 Capítulo 12: Dispositivos fusible 2 3 4 12. DII y DIII. Los fusibles Diazed deben ser utilizados preferentemente. Categoría de utilización: Tensión nominal: Corrientes nominales: Capacidad de ruptura nominal: Normas: n o e Z F.c Esquema 12.2.6 Dispositivos fusible diazed 12/13 Instalaciones Eléctricas II .2 Fusibles diazed Son aptos para la protección de cables y conductores (característica gL/gG).t ro Dn.zeo Dww Pw gL/gG (aplicación general y capacidad de interrupción en toda la zona tiempo-corriente) 500 Vac / 220 Vdc 16 a 63 A 70 kA hasta 220 Vac 100 kA hasta 220 Vdc IEC 269-2 l ia r T r ew ivm. en la protección de conductores en redes de energía eléctrica y circuitos de comando. La línea de fusibles Diazed está compuesta por dos tamaños constructivos. 2 2 a 25 5SF1 0.zeo Dww Pw Base (Rosca) E27 E27 E27 E27 E27 E27 E27 E33 E33 E33 Tamaño DI DII l ia r T r ew ivm.7 Ejemplo de Fusibles 12/14 Instalaciones Eléctricas II .002B 2 a 25 5SF1 22 35 a 63 5SF1 202B 35 a 63 Rosca E27 E27 E33 E33 Anillos cober tor es Tipo 5SH2 02 5SH2 22 Rosca E27 E33 Fijación Por tornillo Rápida Por tornillo Rápida Esquema 12.t ro Dn.9 Fusibles diazed Fusibles diazed Cor r iente Base Tipo Nominal (A) (Rosca) 5SB2 11 2 E27 5SB2 21 4 E27 5SB2 31 6 E27 5SB2 51 10 E27 5SB2 61 16 E27 5SB2 71 20 E27 5SB2 81 25 E27 5SB4 11 35 E33 5SB4 21 50 E33 5SB4 31 63 E33 Tamaño Tamaño DII DIII DII Tamaño DII DIII DIII Tor nillos de ajuste Tamaño Tipo 5SH3 5SH3 5SH3 5SH3 5SH3 5SH3 5SH3 5SB4 5SB4 5SB4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 DII DIII Nota: n o e Z gL según VDE gI/gII según IEC Cor r iente Nomina (A) 2 4 6 10 16 20 25 35 50 63 F.UMSS – FCyT Capítulo 12: Dispositivos fusible Tabla 12.c Tapas r oscadas diazed Par a Tipo Base de: 5SH1 12 25 A 5SH1 13 63 A Rosca E27 E33 Bases diazed Cor r iente Tipo Nominal (A) 5SF1 0. co ivm.tw r r e ri T l a .DISYUNTORES DE BAJA TENSION e Z n o Dww P w F.zeo Dn. Su operación es repetitiva. una operación monofásica indebida. obteniéndose. especialmente las de cortocircuito. La capacidad de interrupción de los disyuntores. Los disyuntores de baja tensión pueden ser abiertos (o de fuerza). varía para las diferentes corrientes nominales y marcas. lo que evita. o en caja moldeada. siempre que la corriente sobrepase un valor predeterminado.zeo Dn. En el caso de los disyuntores. Cuanto menor la corriente nominal. tripolares. pueden ser rearmados después de su actuación. Son más sofisticados y con más recursos que los dispositivos fusibles. cuando son montados como una unidad compacta en caja de material aislante. e interrumpir corrientes en condiciones anormales. pudiendo alterarse solamente con el cambio del fusible (por un tipo y/o corriente nominal diferente). sin necesidad de sustitución. establecer. la capacidad de interrupción del disyuntor. conducir e interrumpir corrientes en condiciones normales de un circuito. en la mayoría de los casos. un tiempo (total) de interrupción bastante corto (entre 10 y 30 milisegundos). tal como puede ocurrir cuando se quema un único fusible de un dispositivo trifásico protegiendo el circuito de un motor. La característica tiempo-corriente de los fusibles no es ajustable. es decir. para una misma corriente nominal. para separar rápidamente los contactos. si la corriente presunta de cortocircuito en el lugar de aplicación fuese superior a la capacidad de interrupción del disyuntor. es ajustable en la mayoría de los casos. que los fusibles pueden sufrir defectos alterando sus características. por ejemplo. Disparadores térmicos para protección contra sobrecargas y disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos. la capacidad de interrupción es inferior a la de los tipos limitadores de corriente. obsérvese también. Es importante observar que. pueden también establecer. e Z n o Dww P w F. que actúan por acción mecánica directa. menor será. en tanto que los en caja moldeada pueden ser tri.c riom.1 GENERALIDADES Los disyuntores también llamados interruptores automáticos son dispositivos de maniobra y protección que pueden. debe tomarse en consideración también que los disyuntores ofrecen un mayor margen de valores nominales y de características. este deberá ser protegido por fusibles preconectados.1 Oper ación Los disyuntores de baja tensión operan a través de disparadores serie. Estos disyuntores aprovechan las fuerzas electrodinámicas originadas en el cortocircuito. Los tipos no limitadores. Los disyuntores abiertos son en general. generalmente inferior a los dispositivos fusibles. Los disyuntores limitadores de corriente limitan el valor y la duración de las corrientes de cortocircuito y reducen los esfuerzos dinámicos y térmicos en las instalaciones a cerca de 20% y 10% respectivamente. la característica tiempo-corriente.1. conducir por tiempo especificado (con excepción de algunos tipos pequeños de baja tensión).t ew v T r i r l a 13/1 Instalaciones Eléctricas II . 13. de esta forma. generalmente. bi o unipolares (los dos últimos tipos normalmente para corrientes nominales menores a 50 A).UMSS – FCyT CAPITULO 13 Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión DISYUNTORES DE BAJ A TENSION 13. dispositivos multipolares. en lo que concierne a la protección contra sobrecorrientes. a) Los disyuntores abiertos pueden ser: Disparadores electromagnéticos para protección contra sobrecargas o cortocircuitos. Estos disparadores pueden ser electromagnéticos o térmicos. Por otro lado los disyuntores son. los disyuntores operan a través de relés separados (principalmente los de alta tensión) o de disparadores en serie. podemos conseguir el disparo del disyuntor por el paso de una corriente durante un tiempo determinado por el citado bimetal o su resistencia de caldeo conectado en el circuito del disyuntor (ver Gráfico 13. En un bimetal. al aumentar la temperatura éstos sufren un alargamiento. producirá en ésta un aumento de temperatura. En cuanto a protección de anomalías de tensión. en cuyo caso a su alrededor habrá arrollada una resistencia que producirá el calor suficiente para proporcionarle la temperatura y.zeo Dn. El calor producido al paso de la corriente por una resistencia. e Z n o Frio Dww P w ∝1 ∝2 F. curvatura necesaria para que se produzca el disparo o desconexión.c ivm.1. Aquí los trataremos más ampliamente.1 Gener alidades En cuanto a protección contra anomalías de corriente. a) Pr otección tér mica El elemento básico de la protección térmica es un bimetal. se curvará sobre el otro. 13/2 Instalaciones Eléctricas II . o de caldeo indirecto. bien sea la de caldeo.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión b) Los disyuntores en caja moldeada son: . que será diferente en ambos.2 Elementos de pr otección 13. bien la del propio bimetal. si por él pasa la corriente. La citada corriente será toda o una parte determinada de la de carga. de forma que si fijamos uno de los extremos del bimetal (ver Esquema 13. los elementos de protección son dos: térmico y electromagnético.1). el otro extremo se desplazará hacia el lugar ocupado por el de menor coeficiente de dilatación térmica. .1. 13.Disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos (disyuntores solamente magnéticos).1). de modo que éste quedará en la concavidad y aquél en la convexidad de la curva que ambos describen.1 Pr otección tér mica (Bimetal) Caliente ∝2 >> ∝1 α = Coeficiente de dilatación Si este bimetal. así como sus fundamentos teóricos. por tanto. al llegar en su curvatura a un punto determinado acciona algún mecanismo o deja en libertad algún resorte de un modo u otro concatenado con el mecanismo de disparo.Disparadores térmicos para protección contra sobrecargas y disparadores electromagnéticos para protección contra cortocircuitos (disyuntores termomagnéticos). como consecuencia de ser diferente el coeficiente de dilatación térmica de ambos metales. de caldeo directo.tw ro r e i r T l a Esquema 13.2. los elementos son la bobina de disparo por sobretensión y la de disparo por baja tensión. Al estar soldados al menos por sus extremos. aquel cuyo coeficiente de dilatación sea mayor. e Z n o Dww P w F. cuanto mayor sea la intensidad que provoca la falta.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión Gr áfico 13. La instantaneidad no puede ser total por dos causas: primero. la citada relación de intensidades crecerá con la I de falta. que por mucho que se quiera reducir no es factible. no es sino.9. con intensidades menores que I1. y como consecuencia. Las curvas de tiempos de disparo en función de la intensidad se reducen prácticamente a una recta paralela al eje de los tiempos. en lo que a fenómenos eléctricos se refiere. porque al ser la corriente efectiva necesaria constante en cada bobina. Así vemos que en el tramo PQ del Gráfico 13. y cuya abscisa es la intensidad a que está calibrado. y al crecer esta relación de intensidades disminuye el tiempo de atracción. dividido por la corriente efectiva necesaria para la atracción. el bimetal tiene que adquirir una determinada curvatura. ni teórica ni prácticamente. de modo que llamemos a ésta I1. al construir los prototipos de cada aparato I (A) b) Pr otección magnética El elemento básico de la protección magnética. la curva es descendente.2. Ello es así como consecuencia de que el tiempo de disparo es nulo (considerémoslo así en principio) y por tanto el mismo para cualquier sobreintensidad. para lo que es necesario que logre cierta temperatura. Este tiempo de retardo. y por tanto el de disparo. su supresión. y segundo. digamos que se produce en tiempos del orden de unos pocos milisegundos. que por un juego de palancas y resortes accionará el dispositivo de disparo o desconexión del automático. y las intensidades de disparo serán todas las superiores a la que sirve de única abscisa a la citada curva (en este caso. para que se produzca el disparo ver Gráfico 13. Esta bobina. una recta). al paso de una corriente determinada.zeo I de falla Dn. que será el de atracción.tw ro r e i r T l a I efectiva necesaria 13/3 Instalaciones Eléctricas II . márgenes obligados por las condiciones mecánicas de sujeción de los diferentes elementos. o lo que es igual. depende de la relación de la corriente de falta.c ivm.1 (seg) Así pues. menor será el tiempo de atracción. por la inercia propia del aparellage o sistema mecánico de resortes y palancas. La curva real se obtiene por métodos empíricos y de ensayo. ni el flujo ni la corriente pueden lograrse ni anularse con instantaneidad en el sentido estricto de la palabra. b). porque al constituir la bobina un circuito inductivo. produce la suficiente fuerza magnetomotriz como para atraer a una armadura móvil. una bobina con su respectivo núcleo. La bobina se calculará para que el disparo se produzca con una intensidad determinada. aunque hay unos márgenes de intensidades entre los que se produce el disparo. mientras que con intensidades iguales o superiores a I1 el disparo es instantáneo. para expresarnos con más rigor. que se haya producido una suficiente cantidad de calor para el logro de la citada temperatura. bobina por la que pasa toda o una parte de la corriente de carga. El disparo del elemento de protección magnética es instantáneo. el automático no dispara. entendiéndose por intensidad de falta la que provoca el disparo. a). c). e Z n o Dww P Bobina Esquema 13.c ivm.2 Mecanismo de dispar o F. La tensión nominal de operación o simplemente tensión nominal y el valor de tensión a la cual se refieren las capacidades de interrupción. y en un tiempo casi nulo. b). en la zona rayada.2. causa por la que hoy en día está reducido de sobremanera. y en la zona de la derecha de la curva correspondiente a las intensidades superiores a I2. Para los circuitos polifásicos se toma la tensión entre fases. correspondiente al margen de disparo.tw ro r e i r T I 2 I (A) l a w 13. no se producirá el disparo por dilatado que sea el tiempo de sobrecarga. que marca el tiempo de disparo. se disparará o no. por las causas que ya explicamos.1. siendo en ambos un problema muy estudiado. si bien éste no tiene importancia más que en los disyuntores de alta capacidad de ruptura y en los de grandes intensidades. sino que. ya dijimos que no era instantáneo el disparo. de modo que en la zona situada a la izquierda de la curva. la curva será como se indica en el Gráfico 13. correspondiente a las intensidades menores que I1. I1 e I2 serán los límites del margen de disparo.3 Car acter ísticas nominales Los disyuntores de baja tensión se definen por dos tensiones nominales.2 Cur vas de dispar o Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión t (seg) t (seg) t (seg) P 0 (a) I (A) 0 (b) Q I (A) 0 I1 (c) En realidad. 13/4 Instalaciones Eléctricas II . y a ello responde el tramo PQ del Gráfico 13. precisaba de unos milisegundos.zeo Entr ehier ro Dn. Considerando el margen ya mencionado de disparo entre dos intensidades. el disparo es seguro.UMSS – FCyT Gr áfico 13. Es importante observar que un mismo disyuntor puede poseer más de una tensión nominal de operación.2. c) La corriente de operación del elemento protector o disparador sería cualquier valor de corriente que cause la operación del disparador. para la tensión nominal de operación a la frecuencia nominal y para un determinando factor de potencia (ver Tabla 13. e Z n o Dww P w F.45 – 0. con el disparador serie ajustado en su retardo máximo. 13/5 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión La otra tensión que define un disyuntor. para un disyuntor: a) La corriente térmica nominal (rated termal current).50 0.1). constituye un término difícil de definir. representa por decir así.1×Icn 2. para la tensión nominal de operación.20 – 0.zeo Dn. que es la corriente máxima que el disyuntor puede conducir durante 8 horas de funcionamiento. Los disyuntores de baja tensión se caracterizan también por la: a) Capacidad de corriente de estructura (frame size). La capacidad de interrupción nominal en cortocircuito (Icn) de un disyuntor se considera como el valor de corriente presunta de interrupción (valor eficaz de la componente periódica) que el dispositivo puede interrumpir.15 – 0.25 0. Tabla 13. sin que la elevación de temperatura de sus diversas partes exceda límites especificados.tw ro Valor mínimo de capacidad de establecimiento nominal en cor tocir cuito n × Icn 1. es la tensión nominal de aislamiento y es aquel al cual están referidos los ensayos dieléctricos y las distancias de aislación. Se admite que esos disyuntores serán capaces de soportar una corriente igual a su capacidad de interrupción nominal en cortocircuito. no se fija una corriente soportable nominal de corta duración.25 – 0. en un tiempo relativamente largo.0×Icn 2.7×Icn 2. La capacidad de establecimiento (o cierre) nominal en cortocircuito de un disyuntor se considera como el valor de la corriente presunta de establecimiento que el dispositivo puede establecer. d) La corriente de ajuste es el valor de corriente para el cual el disparado es ajustado. por tiempo indeterminado.1.30 0.1 Capacidad de inter r upción y establecimientos nominales de disyuntor es de baja tensión Capacidad de inter r upción nominal en cor tocir cuito Icn (kA) Icn≤10 10≤ Icn≤20 20≤ Icn≤50 50≤ Icn Factor de potencia 0. Se da el valor en términos del valor de cresta de la corriente presunta simétrica y no debe ser inferior al producto de la capacidad de interrupción nominal en cortocircuito por el factor indicado en la Tabla 13. b) Por estructura (frame) se entiende la parte del disyuntor cuando se excluyen los disparadores serie. durante el tiempo total de interrupción.2×Icn r e i r T l a La IEC define también. En el caso de un elemento térmico ajustable. sin daños o elevaciones de temperatura superiores a los admisibles para sus componentes. Generalmente la tensión de aislamiento nominal es el valor de la máxima tensión nominal de operación. un valor de corriente que puede llevar o no al disparador a operar. los terminales y los accesorios eventuales. a frecuencia nominal y para un determinado factor de potencia.20 Para los disyuntores equipados con disparadores serie (caso más común).c ivm. que es el valor de corriente que su estructura puede conducir. manteniendo el aparato su aptitud de seccionamiento y capacidad funcional de restablecer el circuito De acuerdo a la tecnología de fabricación. El disyuntor según IEC 947-2 tiene definidos dos poderes de corte: 5 (2) (1) 10 t (ms) - Poder de ruptura último (Icu) Poder de ruptura de servicio (Ics) a) Poder de r uptur a último (Icu) La Icu del disyuntor es la que se compara con el valor de corriente de cortocircuito Icc en el punto donde debe ser instalado. mantiene sus características principales y puede continuar en servicio.Limitadores La diferencia entre un disyuntor rápido y un limitador. se realiza siempre bajo hipótesis maximalistas encaminadas hacia la seguridad. el valor de la corriente es inferior a la Icc de cálculo. 75 y 100 % de la Icu). que consisten en: . existen dos tipos de disyuntores: . Son estas corrientes. las que deben ser interrumpidas en condiciones de asegurar el retorno al servicio. define la capacidad de éste para abrir un circuito automáticamente al establecerse una corriente de cortocircuito.tw ro r e i r T l a 13. Gr áfico 13. cuando se produce un cortocircuito.2.Rápidos .UMSS – FCyT 13. de mayor probabilidad de ocurrencia. una vez eliminada la causa del defecto.2 Cor te Roto-activo Este poder de corte en servicio está certificado mediante los ensayos normativos.Hacer disparar tres veces consecutivas el interruptor automático a 100 % Icu . de manera inmediata y segura. Icu representa la corriente de cortocircuito que un disyuntor puede verse precisado a cortar. 50.1 Car acter ísticas de cor te de los disyuntor es Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión El poder de corte de un disyuntor (interruptor automático).Verificar seguidamente que: 13/6 Instalaciones Eléctricas II . pero de hecho.3 Icc (kA) Icc max. e Z n o Dww P w F. La Ics es la que garantiza que un disyuntor. Icu (del aparato) = Icc (de la red) b) Poder de r uptur a de ser vicio (Ics) El cálculo de la Icc presunta. La Ics se expresa en % de la Icu (cada fabricante elige un valor entre 25.2 PODER DE CORTE 13. como lo hemos visto. luego de realizar tres aperturas sucesivas a esa corriente.zeo Dn.c ivm.2. está dada por la capacidad de este último a dejar pasar en un cortocircuito una corriente inferior a la corriente de defecto presunta. (1) (2) Entorno de actuación de un disyuntor rápido Idem de un limitador La velocidad de apertura de un limitador es siempre inferior a 5 ms (en una red de 50 Hz). Cuando la sobrecarga se manifiesta de manera violenta (varias veces la In) de manera instantánea estamos frente a un cortocircuito.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión • • • Conduce su intensidad nominal sin calentamiento anormal. sin perjuicio de descalificación de las protecciones. Esta limitación ofrece la posibilidad de instalar aguas abajo aparatos de menor poder de corte. Dos protecciones independientes están asociadas en un aparato de protección para garantizar: - e Z n o Dww P w F. En general un disyuntor para este uso indica ambos poderes de corte. Las normas IEC 947.2. razón por la cual esta norma es más exigente en cuanto a los ensayos de poder de corte. corriente de arranque de motores).zeo Dn. Tanto cables como receptores están dimensionados para admitir una carga superior a la normal durante un tiempo determinado sin poner en riesgo sus características aislantes. el cual deberá aislarse rápidamente para salvaguardar los bienes. es decir que a mayor valor de corriente es menor el tiempo de actuación. puede deberse a una anomalía permanente que se empieza a manifestar (falla de aislación).45 In). estén o no ubicados dentro del mismo tablero.c ivm. Utilizar el concepto de filiación en la realización de un proyecto con varios disyuntores cascada. La limitación de la corriente se hace a todo lo largo del circuito controlada por el disyuntor limitador situado aguas arriba. La IEC 898 es de aplicación a aparatos de protección destinados a ser manipulados por personal no idóneo. Desde luego. Todo lo expresado responde a la definición de poderes de corte de la norma IEC 947. 13/7 Instalaciones Eléctricas II .2.3 Filiación o efecto cascada La filiación es la utilización del poder de limitación de los disyuntores. Ellos permiten a los disyuntores de poder de corte inferior a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de la instalación. asumen un rol de barrera para las fuertes corrientes de cortocircuito. 13. Los disyuntores limitadores instalados aguas arriba. ser solicitados dentro de sus condiciones normales de corte. o transitoria (por ejemplo.2 y 898 fijan las características de disparo de las protecciones de los disyuntores. es decir que a partir de cierto valor de corriente de falla la protección actúa.4 Cur vas de dispar o Una sobrecarga. Se conserva la aptitud de seccionamiento. Pr otección contr a cor tocir cuitos Su característica de disparo es a tiempo independiente. 13. siempre en el mismo tiempo. La filiación debe ser verificada por ensayos en laboratorio y las asociaciones posibles entre disyuntores deberán ser dadas por los constructores.tw ro r e i r T l a - Pr otección contr a sobr ecar gas Su característica de disparo es a tiempo dependiente o inverso. El disparo funciona normalmente (1. caracterizada por un incremento paulatino de la In. puede redundar en una apreciable economía por la reducción de los poderes de corte de los disyuntores aguas abajo. el poder de corte del disyuntor de aguas arriba debe ser superior o igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto donde él está instalado. y la filiación concierne a todos los aparatos ubicados aguas abajo de ese disyuntor. y que ante una falla la curva de límite térmico (Z) de cables. Z) (1) I1 IEC 898 In 1.tw ro r e i r T l a D1 D2 13/8 Instalaciones Eléctricas II . disparo por actuación de los relés de sobrecarga o cortocircuito. o gran cadencia de maniobras.3.UMSS – FCyT Gr áfico 13.2 Técnicas de selectividad Esquema 13.Cargas mixtas y motores normales en categoría AC3 (protección típica en el ámbito residencial) Cur va D.Circuitos con transitorios fuertes.2In 7In 10 In (4) I5 (2) I (A) 5In (curva B) 10In (curva C) 14In (curva D) Cur va B. IEC947-2 In 1..zeo Dn. 13. Cur va C.3 SELECTIVIDAD DE PROTECCIONES 4. para que un defecto proveniente de un punto cualquiera de la red sea eliminado por la protección ubicado inmediatamente aguas arriba del defecto. La falta de una adecuada selectividad puede provocar la apertura simultánea de más de un elemento de protección situado aguas arriba de la falla. la coordinación es totalmente selectiva si D2 abre y Dl permanece cerrado. por lo que la selectividad es un concepto esencial que debe ser tenido en cuenta desde su concepción. 13.Circuitos resistivos (para influencia de transitorios de arranque) o con gran longitud de cables hasta el receptor. motores de arranque prolongado.. y sólo por élla.El tiempo de disparo Td (selectividad cronométrica) Sin embargo. 13.3.c ivm. la selectividad es parcial.4 Mar gen t (seg) Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión (1) Zona de disparo por sobrecarga (2) Zona de disparo por cortocircuito (4) Zona de incertidumbre. desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco.06In 1.45In I4 3In 5In 10In 3..1 Concepto de selectividad Es la coordinación de los dispositivos de corte.3 Las técnicas de selectividad están basadas en la utilización de dos parámetros de funcionamiento de los aparatos: . motores y transformadores estén situadas arriba del margen superior de actuación.El valor de la corriente de disparo Im (selectividad amperométrica) .13In I2 1. o es nula. el avance de las técnicas de disparo y la tecnología de los materiales posibilitan realizar otros tipos de selectividad. Para todos los valores de defecto.3In La correcta elección de una curva de protección debe contemplar que la In de la carga el disyuntor no dispare.5In (curva B) 7In 10In (curva C) 10 In 14In (curva D) La continuidad de servicio es una exigencia en una instalación moderna. e Z n o Dww P w F. Si la condición anterior no es respetada. 2 Selectividad cr onométr ica Para garantizar una selectividad total.3.nivel 1) A una o varias etapas selectivas entre ellas (Gráfico 13. salvo que se utilice un interruptor limitador.1 Selectividad amper ométr ica Esquema 13.niveles 1.6-b .6-a) A tiempo constante (Gráfico 13. sobre todo.tw ro H2 r e D1 i r T I PCD1 l a PCD2 Sólo D2 abre (b) 13/9 Instalaciones Eléctricas II .6-a) en el cual la selectividad es entonces parcial. A esta selectividad se la puede calificar de mixta o pseudocronométrica. Esto da lugar a un nuevo concepto: e Z n o Dww P w F. cualquiera que sea el valor de la corriente presunta. Mediante la utilización de disyuntores limitadores se puede obtener una selectividad total (Gráfico 13. Esta selectividad le impone al disyuntor Dl. las curvas de disparo de los dos interruptores automáticos no deben superponerse en ningún punto.c ivm.5 D2 t D1 t D2 H2 Sólo D2 abre PCD2 D2 y D1 abren (a) 13. Esquema 13. Esta temporización puede ser: A tiempo inverso (Gráfico 13. una resistencia electrodinámica compatible con la corriente D1 de corta duración admisible que él debe soportar durante la temporización del corto retardo. Gr áfico 13.UMSS – FCyT 13. ya que es cronométrica para los valores débiles de cortocircuito.6-b . en distribución terminal. Se usa. Se aplica a los casos de cortocircuito y conduce generalmente a una selectividad parcial.5 Esto se obtiene por el escalonamiento de tiempos de funcionamiento de los interruptores equipados con relés de disparo de corto retardo. La zona de selectividad es tanto más importante cuanto mayor es la separación entre los umbrales de los relés instantáneos D1 y D2 y cuanto mayor sea la distancia entre el punto de defecto y D2 (Gráfico 13. 2.5-a).2.3.2. y amperométrica para los fuertes. y 3) D2 Utilizable a un valor inferior a la resistencia electrodinámica de los contactos (Gráfico 13.5-b).zeo I PCD1 Dn.4 Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión D1 D2 Es el resultado de la separación entre los umbrales de los relés instantáneos (o de corto retardo) de los disyuntores sucesivos. recibe una orden de espera que le significa: prepararse para intervenir.zeo Dn.UMSS – FCyT Gr áfico 13. La selectividad lógica se aplica a los disyuntores de baja tensión selectivo de alta intensidad.3.2. El relé del interruptor A constituye una seguridad en el caso de que el B no actúe. los relés de los los interruptores automáticos de los diferentes niveles de la distribución radial.El relé del disyuntor situado aguas arriba.6 D2 t D1 t D2 Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión D1 Nivel 3 Nivel 2 Nivel 1 I PCD1 Sólo D2 abre PCD1: Resistencia electrodinámico de D1 Resistencia electrodinámico de D1 PCD2 PCD2 Sólo D1 abre (a) D2 y D1 abren D2 y D1 abren (b) 13. envían una orden de espera lógica al que está justamente aguas arriba.7 Hilo piloto B 13/10 Instalaciones Eléctricas II . tales como los Compact C801 a 1251 y Masterpact. para cualquier valor de la corriente presunta de cortocircuito. e Z n o Dww P w A F. que normalmente es instantáneo.2.c ivm.Todos los relés que ven una corriente superior a su umbral de funcionamiento.tw ro r e i r T I PCD1 l a Esquema 13. la energía que deja pasar el disyuntor situado aguas abajo es inferior a la energía necesaria para hacer entrar en acción al relé del disyuntor situado aguas arriba. La tecnología del principio de selectividad energética ha sido objeto de una patente internacional por parte de Merlín Gerin del grupo Schneider con la creación de los disyuntores Compact NS.4 Selectividad lógica Este sistema necesita de una transferencia de información entre.3. . 13.3 Selectividad ener gética Es una mejora y una generalización de la selectividad “Pseudocronométrica”: La selectividad e s total si. Su principio es simple: . como es el caso de Merlin Gerin suministran. contactor. fabricado y ensayado de acuerdo a la norma de producto que corresponde.4. para obtener funcionamientos correctos deberá calefaccionarse o ventilarse el recinto donde se alojan los aparatos. el grado de protección y el material del envolvente. está dado por fórmulas con coeficientes empíricos que algunos fabricantes.tw ro r e i r T l a - Módulos padronizados Sistema N Montaje rápido sobre riel DIN de 35 mm Terminales aptas para conductores de hasta 25 mm2 Poseen dos sistemas de protección independientes: Contra sobrecarga por elemento de disparo térmico Contra cortocircuito por bobina de disparo electromagnético 13/11 Instalaciones Eléctricas II . 13. generalmente 40º C (según la norma que corresponda).1 La Polución ambiental Determinará el grado de protección de la envoltura en la cual se instalarán los aparatos. la temperatura exterior. que se reflejan en la capacidad nominal de los mismos (In). 13. Más allá de ésta. relé de protección etc).5 DATOS DE LOS DISYUNTORES TERMOMAGNETICOS “SIEMENS” 13. las condiciones de la instalación pueden influir en la sobre o subclasificación de ciertas características de los aparatos.2 La temper atur a ambiente El cálculo del volumen del recinto en función del tipo de aparato. cuando ésta es superior a 40º C.1 Car acter ísticas - e Z • • n o Dww P w F.4. se aplica una desclasificación de la In del interruptor.5. 13. 13. según los valores dados por el fabricante. La corriente nominal In de los disyuntores está determinada por ensayos para una temperatura.3 La altur a Generalmente los aparatos no sufren desclasificación en instalaciones de hasta 1000 metros de altura.zeo Dn. En ciertos casos. Dentro de sus rangos de temperaturas límites. En estos dos últimos casos.c ivm.4. la cual enmarca su performance según ciertos patrones eléctricos dieléctricos y de entorno.4 CARACTERISTICA DEL LUGAR DE LA INSTALACION Tener en cuenta estas condiciones evitará en algunos casos el mal funcionamiento de los aparatos Un aparato de maniobra y/o protección (disyuntor. está concebido. es necesario acudir a tablas de corrección de In que contemplan la variación de densidad del aire.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión 13. y poseen límites de funcionamiento para temperaturas extremas que pueden impedir el normal funcionamiento de ciertos mecanismos. 2 Descr ipción Los minidisyuntores 5SM Sistema N son aparatos de protección termomagnética.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión - Ancho de los módulos: Posición de montaje: Clase de protección: Tensión nominal: Corriente de servicio mínima: Vida media (eléctrica y mecánica): Capacidad de ruptura • • Según UL 489: Según IEC l57-1: 18 mm. tales como circuitos de comando.000 operaciones l0 kA 120/240 V CA . pequeños motores eléctricos. 4.5. sobrecargas y con una bobina de disparo electromagnético para protección contra cortocircuito. internamente el disyuntor disparará. aunque el accionamiento mecánico se haya trabado en la posición “cerrado”. 13.5.zeo Dn. Indiferente IP 00 440 V AC 50/60 Hz. Las bases para la construcción de los disyuntores Sistema N están dadas por las normas DIN VDE 0641 e IEC 898. 10 mA 20. Gracias a sus valores fijos de corriente. están disponibles diferentes características de disparo. utilizados para la protección de instalaciones y aparatos eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos. esto significa que. también es posible proteger motores eléctricos bajo ciertas condiciones. 13.5. Para ello. También protegen los aparatos y los equipos electrónicos contra sobrecalentamiento.tw ro r e i r T l a 13/12 Instalaciones Eléctricas II . Para aplicaciones en la industria. además de una elevada vida útil. e Z n o Dww P w F. Ambos sistemas son individualmente ajustados para valores adecuados a la protección de cargas específicas.4 Modo de oper ación Los disyuntores Sistema N operan utilizando un disparador térmico bimetálico para sobrecorrientes elevadas y una bobina de disparo magnético para corrientes de cortocircuito.c ivm.3 Aplicaciones Los disyuntores Sistema N brindan protección a cables y conductores contra sobrecarga y corto circuito. ofrece seguridad adicional contra la fusión de los mismos. 13. Los minidisyuntores están equipados con un disparador bimetálico para protección contra. La forma constructiva de los contactos y los materiales utilizados en ellos ofrecen una larga vida útil y eliminan la posibilidad de soldadura de los contactos. Los minidisyuntores N poseen la característica de disparo libre. etc. se ofrecen accesorios adicionales como contactos auxiliares. la separación de los contactos se efectúa en menos de 1 ms.5 kA 220 V CA. contactos de falla de señal y disparadores de bajo voltaje (tipos 5SX2). El uso de contactos de plata en su construcción. de acuerdo a la norma DIN VDE 0100. Debido a un dispositivo de corte ultrarrápido. t ro Dn.2 Disyuntor es ter momagnéticos 5SM (Sistema N) Disyuntor es monopolar es Mini disyuntor monopolar Sistema N Tipo Cor r iente Nominal (A) 5SX1 102-7 2 5SX1 104-7 4 5SX1 106-7 6 5SX1 110-7 10 5SX1 116-7 16 5SX1 120-7 20 5SX1 125-7 25 5SX1 132-7 32 5SX1 140-7 40 5SX1 150-7 50 5SX1 163-7 63 5SX1 170-7 70 5SX1 180-7 80 Disyuntor es bipolar es n o e Z F.c Disyuntor es tr ipolar es Mini disyuntor tr ipolar Sistema N Tipo Cor r iente Nominal (A) 5SX1 310-7 10 5SX1 316-7 16 5SX1 320-7 20 5SX1 325-7 25 5SX1 332-7 32 5SX1 340-7 40 5SX1 350-7 50 5SX1 363-7 63 5SX1 370-7 70 13/13 Instalaciones Eléctricas II .8 Tipos de disyuntor es ter momagnéticos 5SM de SIEMENS Tabla 13.zeo Dww Pw Mini disyuntor bipolar Sistema N Tipo Cor r iente Nominal (A) 5SX1 210-7 10 5SX1 216-7 16 5SX1 220-7 20 5SX1 225-7 25 5SX1 232-7 32 5SX1 240-7 40 5SX1 250-7 50 5SX1 263-7 63 5SX1 270-7 70 l ia r T r ew ivm.UMSS – FCyT Capítulo 13: Disyuntores de baja tensión Esquema 13. zeo Dn.tw r r e ri T l a .DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL e Z n o Dww P w F.co ivm. c N riom. Si la parte de la instalación protegida por el dispositivo no tiene defecto. se puede simular un defecto a través de un botón de prueba y así hacer actuar el disparador. Esquema 14.1 GENERALIDADES Los dispositivos de protección a corriente diferencial-residual están constituidos esencialmente por un transformador totalizador de corriente. incluido el neutro si existe. o consumidores individuales dependiendo de su ubicación en el circuito de instalación. un disparador y una llave. Los conductores necesarios para la circulación de la corriente. eliminando así la peligrosa tensión de contacto. después del dispositivo (en relación a la fuente de energía). perturbando el equilibrio que existe en el transformador. Esquema 14. la corriente diferencialresidual será nula. y la corriente diferencial-residual será diferente a cero. Los dispositivos diferenciales protegen contra contactos indirectos la totalidad de la instalación.UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual CAPITULO 14 DISPOSITIVOS A CORRIENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL 14. Por otro lado si ocurre una falla de aislamiento. fluye una corriente de falla a tierra. 14/1 Instalaciones Eléctricas II .1.1 Dispositivo a cor r iente difer encial-r esidual F1 F2 F3 Llave de maniobra Disparador Primario e Z Secundario n o Dww P w F1 F2 F. El campo magnético que se establece en el núcleo induce en el secundario una tensión que interrumpe el circuito defectuoso.t ew v T r i r l a Resistencia de prueba Transformador de corriente Botón de prueba F3 N ARCV Los dispositivos diferenciales aseguran la protección contra tensiones de contacto peligrosas. pasan a través del transformador. parte de la misma. provenientes de defectos de aislación en aparatos conectados a tierra.zeo Dn. en otras palabras los efectos magnéticos ejercidos por las corrientes en los conductores se compensan y por consiguiente no se induce ninguna tensión en el secundario del transformador de corriente. Para comprobar o probar el funcionamiento del dispositivo. Se puede observar que los valores en la región 4 son peligrosos por que pueden causar fibrilación cardiaca. Cuando existe un defecto de aislamiento en este circuito.1 0.5 1 2 5 10 mA 30 mA F.c ivm. la suma de las corrientes de los conductores activos dejará de ser nula. Los dispositivos de protección para corriente diferencial residual basan su principio de funcionamiento en el hecho que: De acuerdo a la segunda ley de Kirchhoff. El campo magnético generado también es nulo. Peligro de fibrilación cardiaca 14/2 Instalaciones Eléctricas II . Se puede observar entonces que estos dispositivos son los únicos que protegen la vida humana aún si llegara a fluir alguna corriente debido a contacto no intencionado. la suma geométrica de las corrientes en los conductores de fase y neutro en una instalación eléctrica sin defectos debe ser nula.1 muestra las reacciones fisiológicas del cuerpo humano. también son suprimidas (protección contra incendios). Gr áfico 14. el campo magnético dejará de ser nulo e inducirá una tensión en el bobinado secundario que será utilizada para activar el disparador. Los rangos de disparo de los disyuntores diferenciales con corrientes de disparo de 10 y 30 mA se muestran en el Gráfico.UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual Los dispositivos con una corriente de fuga igual a 30 mA protegen además contra contactos directos con partes activas de la instalación. El Gráfico 14. Aparecerá entonces una corriente de fuga. Las corrientes de falla a tierra que alcanzaran el valor de la corriente de falla nominal.1 Reacciones fisiológicas del cuer po humano 10000 ms e Z Región Región Región Región 1: 2: 3: 4: n o 1000 500 200 100 50 20 0.2 2000 Dww P w 2 1 0. lo que puede llevar a la muerte de la persona. Los dispositivos diferenciales se pueden dividir en tres partes funcionales: a) Transformador toroidal para la detección de las corrientes de falla a tierra b) Disparador para la conversión de una falla eléctrica en una acción mecánica c) Mecanismo móvil con los elementos de contacto.zeo 3 10 20 Dn. así como la tensión inducida en el secundario.tw ro 4 r e i r T l a 50 100 200 500 1000 mA IM 10000 Usualmente ninguna reacción Usualmente no se presenta efectos patofisiológicos peligrosos Usualmente no existe peligro de fibrilación cardiaca. distinguidas en regiones según el efecto de la corriente. que a su vez abrirá el mecanismo móvil con los elementos de contacto. 1 Car acter ísticas nominales típicas de un dispositivo FI Cor r iente nominal (A) 40 40 63 125 Cor r iente difer encial – r esidual nominal (mA) 30 500 30 500 Tensión nominal (V) 380 500 380 380 Los llamados disyuntores de protección contra choque eléctrico.c Capacidad de inter r upción (A) 1500 1500 1500 1500 Esquema 14. La fibrilación ventricular del corazón es una acción independiente de las fibras musculares cardiacas que produce una contracción incordinada y que entraña la supresión inmediata de la actividad fisiológica del corazón. combinan las funciones de un disyuntor termomagnético con las de un dispositivo a corriente diferencial-residual. en particular. pudiendo provocar accidentes graves e incluso la muerte.1. Los dispositivos de protección a corriente diferencial-residual designados FI. usados en la protección de circuitos derivados. Tabla 14. Generalmente son dispositivos unipolares de corriente nominal de 15 a 30 A y capacidad de interrupción de 10 kA.UMSS – FCyT Capítulo 14: Dispositivos a corriente diferencial-residual Los fenómenos fisiológicos que produce el paso de la corriente eléctrica en el organismo humano son debidos al valor de la intensidad de corriente y no a la tensión.t ro Dn. la imposibilidad de hacerla llegar al cerebro. produciéndose lesiones cerebrobulbares graves. al no poder circular la sangre oxigenada y. Tabla 14. Sus características nominales típicas se muestran en la Tabla 14.zeo Dww Pw l ia r T r ew ivm.2 Car acter ísticas de los disyuntor es difer enciales Disyuntor difer encial bipolar Cor r iente de fuga (A) 30 30 Tensión nominal (V) 220 220 Tipo 5SM1 312-6 5SM1 314-6 Cor r iente nominal (A) 25 40 n o e Z F. de baja capacidad de interrupción.2 Disyuntor difer encial (Siemens) 14/3 Instalaciones Eléctricas II . son dispositivos interruptores y por tanto. CONDUCTORES DE PROTECCION e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .co ivm.zeo Dn. Natur aleza del aislante del conductor de pr otección o de los cables PVC 165º C 143 95 52 Polietileno r eticulado o etileno pr opileno 250º C K 176 116 64 166 110 60 Caucho butilo 220º C n o Dww P w F. para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos.UMSS – FCyT CAPITULO 15 Capítulo 15: Conductores de protección CONDUCTORES DE PROTECCION 15.1. t = Tiempo de funcionamiento del dispositivo de ruptura. a otras masas. elementos conductores.2 y 15.zeo Dn.1 GENERALIDADES Los conductores de protección sirven. debe ser por lo menos igual a la determinada por la siguiente fórmula (aplicable solamente para tiempos de ruptura no mayores a 5 segundos). de las aislaciones y otras partes y de las temperaturas inicial y final. Se define también. en amperios. S= Donde: S = Sección del conductor de protección en milímetros cuadrados. a un conductor conectado a tierra.2 DIMENSIONAMIENTO DE LOS CONDUCTORES DE PROTECCION La sección de los conductores de protección. en segundos. 15. I = Valor eficaz de la corriente de falla que puede atravesar el dispositivo de protección en caso de falla de impedancia despreciable. como el conductor utilizado en ciertas medidas de protección contra las descargas eléctricas en caso de falla.1 Valor es de k par a conductor es de pr otección aislados no incor por ados a los cables o conductor es de pr otección desnudos en contacto con el r ecubr imiento de los cables. tomas de tierra. K = Factor cuyo valor depende de la naturaleza del metal del conductor de protección.chaper 51: “Conmon rules”) 15.c I ·t K 2 riom. Las Tablas 15.3 indican los valores de K e Z Cobr e Acer o Tabla 15. Las prescripciones que deben cumplir los conductores de protección y los conductores de conexión equipotencial principales y que en este inciso se desarrollará en sus principales aspectos (se basan con las publicaciones IEC 364-5-51-1979 “Electrical installations of Buildings .t ew v T r i r l a Temper atur a final Mater ial del conductor Aluminio Nota: Se asume que la temperatura inicial del conductor es 30º C 15/1 Instalaciones Eléctricas II .parte 5: Selecctión and erection of Electrical Equipamente . y para conectar las masas. Para la aplicación de las anteriores relaciones. sea compatible con las condiciones impuestas a la impedancia del bucle de falla. máxima Cobr e K Aluminio Acer o Temp. debe utilizarse los conductores cuya sección normalizada sea inmediatamente superior.zeo Dn. por las impedancias del circuito y del poder limitador del dispositivo de protección. del conductor Temp. Una alternativa a la aplicación de la relación indicada anteriormente.2 Valor es de k par a conductor es de pr otección que for ma par te de un cable multiconductor Natur aleza del aislante Polietileno r eticulado o etileno pr opileno 90º C 250º C K 115 76 143 94 PVC Temper atur a inicial Temper atur a final Mater ial del conductor Cobr e Aluminio 70º C 160º C Caucho butilo 85º C 220º C Tabla 15.c ivm.tw ro Condiciones nor males 200º C 159 105 58 200º C 200º C r e i r T 134 89 Riesgo de incendio 150º C 138 150º C 91 150º C 50 l a 15/2 Instalaciones Eléctricas II . máxima K Temp. es la selección del conductor de protección a partir de una tabla donde la sección mínima del conductor de protección está dada en función de las secciones del conductor de fase.UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección Tabla 15.3 Valor es de k par a conductor es desnudos donde no existe r iesgos de daños a mater iales vecinos como efecto de la temper atur a indicada Condiciones Mat. d) Debe tomarse en cuenta las temperaturas máximas admisibles para las conexiones. En este caso no es necesario la verificación a partir de la fórmula. * Se supone que los valores indicados de la temperatura no comprometen la calidad de las conexiones. c) Es necesario que la sección así calculada. máxima K Visible y en ár eas r estr ingidas * 500º C 228 125 82 300º C 500º C Nota: Se asume que la temperatura inicial del conductor es 30º C. b) Si la aplicación de la fórmula conduce a valores no normalizados. la norma hace las siguientes observaciones: a) Debe tomarse en cuenta el efecto de la limitación de la corriente. e Z n o Dww P w F. las secciones de los conductores de protección se determinarán de tal manera que presenten una conductancia equivalente a la que resulta de la aplicación de la Tabla 15.5 mm2 si los conductores de protección comparten una protección mecánica. Conductores aislados o desnudos que tienen una chaqueta común. Ductos metálicos o de otros tipos metálicos para conductores.tw ro r e i r T l a S= I 2 ·t K c) Deben permitir la conexión con otros conductores de protección en todo lugar de derivación predeterminada. Si no es así. armaduras. de ciertos cables. b) Su conductancia debe ser por lo menos igual a la resultante de la aplicación de la relación. 15.4 Sección mínima de los conductor es de pr otección Sección de los conductor es de fase de la instalación S (mm 2) S ≤ 16 16 ≤ S ≤ 35 S ≥ 35 Sección mínima de los conductor es de pr otección Sp (mm 2) S 16 S/2 Para la aplicación de la Tabla 15. Revestimientos metálicos.4 se hacen las siguientes observaciones: a) Si la aplicación de la tabla conduce a valores no normalizados. con conductores activos. pantallas.3.3 TIPOS DE CONDUCTORES DE PROTECCION 15.2 Cuando la instalación consta de cajas prefabricadas metálicas y sistemas de barras conductoras empotradas metálicas. e Z n o Dww P w F. b) Los valores de la tabla son válidos para conductores de protección constituidos del mismo metal que los conductores activos. 15/3 Instalaciones Eléctricas II . Ciertos elementos conductores. deben utilizarse los conductores cuya sección normalizada sea más cercana.zeo Dn. éstas pueden ser utilizadas como conductores de protección si satisfacen simultáneamente las tres siguientes condiciones: a) Su continuidad eléctrica debe estar protegida contra los deterioros mecánicos. Conductores separados desnudos o aislados. químicos o electroquímicos. por ejemplo chaquetas. 15. La norma señala también que en todos los casos.4. etc.3. los conductores de protección que no forman parte del conductor de alimentación deben tener por lo menos una sección de: a) 2.c ivm.UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección Tabla 15.1 Pueden ser utilizados como conductores de protección: a) b) c) d) e) f) Conductores en cables multiconductores. b) 4 mm2 si los conductores de protección no comparten protección mecánica. a excepción de aquellos efectuados en cajas llenas de material de relleno o en juntas selladas Ningún aparato de apagado-encendido debe ser insertado en el conductor de protección.zeo Dn. d) Que hayan sido estudiados para este uso y si es necesario. está admitida bajo reserva de acuerdo a la autoridad competente. de manera que esté protegida contra los deterioros mecánicos o electroquímicos. Los elementos conductores no deben ser utilizados como conductores PEN. 15. si satisfacen simultáneamente a las condiciones a) y b) del párrafo anterior. adaptados adecuadamente. b) Su conductancia debe ser por lo menos igual a la resultante de la aplicación de la relación.3 Los elementos conductores (que según la norma IEC. e Z n o Dww P w F. los arrollamientos no deben ser insertados en los conductores de protección. son los materiales que sin ser parte de la instalación eléctrica pueden establecer una diferencia de potencial). ya sea por construcción o por medio de conexiones apropiadas. La utilización de cañerías metálicas de agua. S= I 2 ·t K c) No podrán ser desmontados a menos de proveer medidas compensatorias.UMSS – FCyT Capítulo 15: Conductores de protección Las chaquetas metálicas (desnudas o aisladas) de ciertos conductores en particular. Otros ductos no podrán servir como conductores de protección.4 CONSERVACION Y CONTINUIDAD ELECTRICA DE LOS CONDUCTORES DE PROTECCION Los conductores de protección deben ser convenientemente protegidos contra los deterioros mecánicos. como conductores de protección en los circuitos correspondientes. Las conexiones deben ser accesibles para la verificación y ensayos. químicos y esfuerzos electrodinámicos. Las marcas de los materiales que deben conectarse a los conductores de protección no deben ser conectados en un circuito de protección.3. la chaqueta exterior de los conductores blindados con aislante mineral y ciertos ductos metálicos pueden ser utilizados.tw ro r e i r T l a 15/4 Instalaciones Eléctricas II . 15. Cuando se emplea un dispositivo de control de continuidad de tierra. pueden ser utilizados como conductores de protección si satisfacen simultáneamente las siguientes cuatro condiciones: a) Su continuidad eléctrica debe estar asegurada. para que las conexiones que puedan ser desmontadas con la ayuda de una herramienta puedan ser utilizadas durante los ensayos. las cañerías de gas no deben ser utilizadas como conductores de protección.c ivm. zeo Dn.AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS e Z n o Dww P w F.co ivm.tw r r e ri T l a . En un equipo eléctr ico clase I. La aislación básica es la aplicada a las partes vivas para asegurar una protección básica contra choques eléctricos. oficinas. aplicada sobre la básica.zeo Se llama aislación reforzada al sistema de aislación única. n o Dww P w F. está limitada a un valor seguro. Debe tomarse en cuenta que un baño y una cocina cuando el piso esta mojado presentan condiciones de alto riesgo de descarga eléctrica para la persona. - - e Z En un equipo eléctr ico clase 0.1). lavaplatos refrigeradores. duchas) deben aterrarse para ser seguros. como señalan las instrucciones de los equipos.La protección contra choques eléctricos no depende excesivamente de la aislación básica. 16. El término “sistema de aislación único” no implica que la aislación deba ser un todo homogéneo. aplicada a las partes vivas. e incluye una precaución adicional sobre la forma de medios de conexión de las masas al conductor de protección de la instalación. o 250 V entre fase y neutro y destinados a uso público en residencias. Los cables o cordones flexibles de conexión de estos equipos deben poseer un conductor de protección.2 CLASIFICACION DE EQUIPOS Y MATERIALES ELECTRICOS Los equipos eléctricos y electrónicos se clasifican en cuatro tipos. que asegura un grado de protección equivalente a la aislación doble. cuyo valor es tal que la corriente. Tal clasificación se aplica a los equipos (no a sus componentes) previstos para ser alimentados por fuente externa en tensiones hasta 400 V entre fases. en caso de falla de la aislación básica. La aislación suplementaria es una aislación adicional y distinta. consultorios y gabinetes para práctica médica u odontológica. no pueden ensayarse separadamente como aislación básica y aislación suplementaria. no previéndose medios para conectar las masas al conductor de protección de la instalación. Esta norma es utilizada como referencia de la norma boliviana de instalaciones.c riom.UMSS – FCyT CAPITULO 16 Capítulo 16: Aislaciones de equipos eléctricos AISLACIONES DE EQUIPOS ELECTRICOS 16. II y III. Una aislación que comprenda la básica y suplementaria se llama aislación doble (Esquema 16..t ew v T r i r l a 16/1 Instalaciones Eléctricas II . cuando el equipo no esta aterrado. por tanto. emplean equipos clase I. Esquema 16. exclusivamente del medio ambiente. I.1 GENERALIDADES La norma IEC publicación 536 (1976) clasifica los equipos y materiales eléctricos (y electrónicos) en cuanto la protección contra los choques eléctricos. pudiendo comprender varias capas que. dependiendo la protección.. clase 0. Dn. Muchos equipos de uso común en las instalaciones residenciales o domiciliarias en ambientes de riesgo como cocinas y baños.1 Esquema de un equipo con aislamiento doble Aislación suplementaria Aislación basica Parte viva La impedancia de seguridad es una impedancia colocada entre partes vivas y masas. Este equipo (cocinas. en uso normal o en condiciones previsibles de falla en el equipo. escuelas.La protección contra los choques eléctricos depende exclusivamente de la aislación básica. para aumentar la protección contra choques eléctricos. etc. b) Estos equipos o materiales pueden poseer medios para garantizar la continuidad de los circuitos de protección. cuando éste es específicamente exigido por la norma del material. tales como aislación doble o reforzada.La protección contra choques eléctricos no depende exclusivamente de la aislación básica. Para verificar que el equipo es clase II es conveniente identificar el símbolo empleado para identificar los equipos clase II. esa técnica puede ser utilizada sin disminución del nivel de seguridad. - En equipo eléctr ico clase III. La Tabla 16. picadoras.c ivm.) son de la clase II. Los equipos electrodomésticos. para todos los terminales de señales de materiales electrónicos. c) En ciertos casos puede ser necesario hacer distinción entre materiales clase II totalmente aislados y con cubierta metálica. los con cubierta metálica solo podrán poseer medios para la conexión de un conductor de equipotencialidad si esto es específicamente exigido por la norma del material. solo podrá poseer medios para la conexión de un conductor de equipotencialidad a la cubierta. Veamos algunas observaciones en cuanto a esta clase de material eléctrico. por ejemplo. Veamos algunas observaciones relativas a esta clase de material. deben incluirse dispositivos diferencial-residual en las protecciones de los circuitos.1 señala las principales características de los equipos o materiales eléctricos. no habiendo medios de aterramiento de protección y no dependiendo de las condiciones de instalación. Los equipos eléctricos móviles son también clase II.La protección contra choques eléctricos se basa en la conexión del equipo o material eléctrico a una instalación de extra-baja tensión de seguridad. c) Los equipos o materiales de esta clase solo podrán poseer medios para un aterramiento con fines funcionales.1 Car acter ísticas pr incipales de los equipos eléctr icos Car acter ísticas pr incipales del equipos o mater ial e Z n o Clase 0 Dww P w Clase I F. con cubierta metálica.tw ro r e i r T l a que es el Clase II Clase III Sin medios de protección por aterramiento Protección por aterramiento previsto Aislación suplementaria Provisto para alimentación a pero sin medios de través de instalación en extraprotección por aterramiento baja tensión de seguridad No es necesaria cualquier protección Conexión a la instalación de extra-baja tensión de seguridad Conexión al Pr ecauciones de Medio ambiente aterramiento de sin tierra segur idad protección 16/2 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn. e incluye precauciones adicionales. (licuadoras. a) En ciertos casos particulares. en función de su clasificación e índica las precauciones necesarias de seguridad en caso de falla de la aislación básica.UMSS – FCyT Capítulo 16: Aislaciones de equipos eléctricos - La forma de aterrar más conveniente es el sistema TN. si la norma del material lo permite.. a condición de que esos medios sean parte del material eléctrico y aislados de acuerdo con las prescripciones de la clase II. puede utilizarse una impedancia de seguridad. d) Los equipos o materiales eléctricos de este tipo solo podrán poseer medios para un aterramiento funcional (diferente del aterramiento de protección) si estos fueran exigidos especialmente por la norma del equipo o material.. Tabla 16. En un equipo clase II. si éstos fueran específicamente exigidos por la norma del material. En caso de usar el sistema TT o IT. a) Estos equipos no deben poseer terminales para la conexión de conductores de protección b) Un material de esta clase. zeo Dn.GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .co ivm. zeo Dn. en tanto que el segundo número de código indica el grado de protección contra la penetración de líquidos. como para las personas. No constituye. Protección total contra el contacto con partes sobretensión o en movimiento. la mano. 1 2 e Z 3 4 5 6 n o Dww P w F. un dispositivo de maniobra con grado de protección IP65 posee protección total contra polvo y contactos accidentales y también contra gotas de agua. sus operadores. Tabla 17.1 Pr otección de per sonas contr a el contacto con par tes bajo tensión o en un movimiento y pr otección del equipo contr a la penetr ación de cuer pos sólidos extr años Pr imer númer o de código 0 Ninguna protección de personas contra el contacto de partes sobretensión o en movimiento. Así. deben ofrecer un determinado grado de protección. de acuerdo con las características del local en que serán instaladas y de su accesibilidad. Así por ejemplo. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños de tamaño medio. con partes sobretensión o en movimiento.1. tanto para el equipamiento en sí. Protección total contra contactos con partes sobretensión o en movimiento dentro de la cubierta.3 especifican los números de código utilizados. Protección contra contacto de herramientas. de dimensión mínima superior a 1 mm con partes internas sobretensión o en movimiento. por tanto contra acceso propuesto a tales partes. sin que haya penetración de agua. Protección contra contactos de herramientas.5 mm con partes internas sobretensión o en movimiento. El primero indica el grado de protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y contactos accidentales. define los grados de protección de los equipos eléctricos con las letras “IP” seguidas de dos números codificados. Ninguna protección al equipo contra la penetración de cuerpos sólidos extraños. por ejemplo. el polvo no puede entrar en tal cantidad que pueda perjudicar el funcionamiento del equipo. no especificando la protección contra la penetración de líquidos. alambres u otros objetos.2 y 17. Protección contra el contacto de los dedos con partes internas sobretensión o en movimiento. alambres u otros objetos. que sean o no. de dimensión mínima superior a 2. Así el grado IP2X asegura la protección contra el contacto de dedos con partes internas sobre tensión o en movimiento y contra penetración de cuerpos sólidos de tamaño medio. sin embargo. Las Tablas 17. La penetración de polvo no es evitada totalmente. Protección contra contacto accidental o inadvertido de gran superficie del cuerpo humano. Protección contra la penetración de grandes cuerpos sólidos extraños. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos de tamaño pequeño. representándose el segundo por la letra X. Protección contra la penetración de cuerpos sólidos de tamaño pequeño. esto es. Protección contra acumulaciones perjudiciales de polvo. por ejemplo. Protección total contra la penetración de polvo. sobre determinados valores de presión y ángulo de incidencia.c riom. 17. La norma IEC.1 GENERALIDADES Las cubiertas de equipos eléctricos.UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos CAPITULO 17 GRADOS DE PROTECCION DE CUBIERTAS DE EQUIPOS ELECTRICOS 17. un equipo a ser instalado en un local sujeto a gotas de agua debe poseer una cubierta capaz de soportar tales gotas. Muchas veces se indica sólo el primer número de código.t ew v T r i r l a Gr ado de pr otección 17/1 Instalaciones Eléctricas II . La caída de agua en forma de lluvia. sobre las condiciones prescritas. sobre las condiciones prescritas.tw ro r e i r T l a 2do Nº de código Pr otección contr a agua No tiene Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical Gotas de agua verticales Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical Agua de lluvia hasta una inclinación de 60º con la vertical Gotas de agua verticales Gotas de agua hasta una inclinación de 15º con la vertical Agua de lluvia hasta una inclinación de 60º con la vertical Proyección en todas las direcciones Proyección en todas las direcciones Chorros de agua en todas las direcciones Numeración temporaria Chorros de agua en todas las direcciones Protección completa contra toque Protección completa contra IP65 toque 17/2 Instalaciones Eléctricas II . Protección contra inmersión en agua. proveniente de cualquier dirección. en ángulo no superior a 60 grados en relación a la vertical. Tabla 17.3 Gr ados de pr otección usuales de motor es eléctr icos 1er Nº de código Pr otección contr a cuer pos Pr otección contr a contactos extr años No tiene IP00 No tiene IP02 No tiene MOTORES ABIERTOS Motor es Toque accidental con la mano Toque accidental con la IP12 mano Toque accidental con la IP13 mano IP11 IP21 Toque con los dedos IP22 Toque con los dedos IP23 Toque con los dedos MOT. Protección contra gotas de líquidos condensados. CERRADOS e Z IP44 IP55 IP56 n o Dww P w No tiene Toque con herramientas ò alambre Protección completa contra IP54 toque Protección completa contra toque Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 50 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 12 mm Cuerpos extraños sólidos de dimensiones mayores a 1 mm Protección contra acumulaciones de polvo Protección contra acumulaciones de polvo Protección contra acumulaciones de polvo Protección contra polvaredas F. no deberá tener efecto perjudicial a agua proyectada por una abertura. La caída de gotas de líquidos no debe tener efecto perjudicial.UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos Tabla 17.zeo Dn.c ivm. provenientes de cualquier dirección no deben tener efecto perjudicial Protección total contra chorros de agua. Protección contra gotas de líquidos. El agua no debe penetrar las cubiertas. Protección contra lluvia. las gotas no deben tener efectos perjudiciales. llave. Salpicaduras de líquidos. con una inclinación de la cubierta no superior a 15 grados en relación a la vertical..2 Pr otección del equipo contr a la penetr ación de líquidos Segundo númer o de código 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Gr ado de pr otección Ninguna protección contra la penetración de líquidos. Protección contra inmersión por tiempo indefinido en agua sobre condiciones de presión prescritas. Protección contra las condiciones de cubierta de navíos (equipos a prueba de agua para cubiertas). no debe tener efecto perjudicial Protección contra salpicaduras. etc. El agua no debe penetrar la cubierta. El agua no debe penetrar la cubierta en condiciones prescritas de presión y tiempo. dmax = 50 mm..5mm... r e IP.1 Gr ados de pr otección contr a líquidos y cuer pos extr años Sin pr otección 15º Protección contr a el ingr eso de liquidos 06º Pr otección Pr otección Pr otección Pr otección contra Pr otección contra Pr otección contra contra Pr otección Agua contra contra contra gotas de liquidos Pr oyecci.. IP5.c ivm.......UMSS – FCyT Capítulo 17: Grados de protección de cubiertas de equipos eléctricos Esquema 17. ARCV 17/3 Instalaciones Eléctricas II . dmax = 12 mm. e Z n o Dww P w IP4.. IP6.. F.. dmax = 2..1 IP...7 l a IP.tw ro IP2.. IP..3 IP..4 IP.......0 Sin pr otección IP.zeo Dn..Chor ros Inmer sión bajo Lluvia Inmer sión tempor al ones presión IP.8 IP3...6 i r T IP.2 IP..5 Protección contr a contactos e ingr esos de cuer pos extr años IP1.0 dmax = 1 mm.... co ivm.PROTECCI0N CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .zeo Dn. La protección contra los contactos eléctricos comprende: a) Protección simultánea contra contactos directos e indirectos.1 GENERALIDADES La protección contra contactos eléctricos está orientada a garantizar la seguridad de las personas que hacen uso de las instalaciones eléctricas.2. Estos transformadores presentan un núcleo similar a los núcleos de transformadores de medida. Se suele llevar a cabo por medio de transformadores separadores de seguridad (circuito) que mantienen aislados de tierra todos los circuitos de utilización incluyendo el neutro. están muy próximos a su punto de inflexión de su curva de magnetización.2. de manera que cualquier elevación de tensión en el primario.c riom.2 PROTECCION SIMULTANEA CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS Los circuitos se alimentan con una tensión muy baja. de la fuente de energía. Dicho de otra forma es un sistema de protección que consiste en separar el circuito de utilización. b) La fuente de alimentación es una fuente de seguridad como se indica en el punto 18. Estos transformadores tienen una aislación que debe soportar condiciones muy rigurosas para impedir. Toma de tierra 18/1 Instalaciones Eléctricas II . c) La instalación se realiza de acuerdo a las condiciones establecidas en el punto 18. 18. donde se van a conectar los aparatos del circuito. c) Protección contra contactos indirectos. 18.1 Tr ansfor mador de separ ación de segur idad U V W N e Z n o Dww P w F.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos CAPITULO 18 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS ELECTRICOS 18. una transmisión de tensión más elevada al circuito de extra-baja tensión. con toda seguridad. es decir en condiciones normales. ésta condición se satisface cuando: a) La tensión más elevada del circuito no excede el límite superior del rango I (50 V en CA).1.2. no se refleja en el secundario porque el núcleo saturado no permite el establecimiento de mayores líneas de campo magnético.2.zeo Dn. b) Fuente electroquímica (pilas o acumuladores) u otra fuente que no dependa de circuitos de tensión más elevada. motor y generador separados o grupo motor-generador con arrollamientos separados eléctricamente.1 muestra las conexiones de uno de estos transformadores: Esquema 18.t ew v T r i r l a Son considerados también como fuentes de seguridad: a) Fuente de corriente que proporciona un grado de seguridad equivalente a los transformadores de separación de seguridad. El Esquema 18.1 Fuente de segur idad La principal fuente de seguridad reconocida por la norma es el transformador de separación de seguridad. como por ejemplo. a manera de garantizar la seguridad. b) Protección contra contactos directos. que proporciona una separación de seguridad galvánica entre la tensión más alta y la tensión más baja. debe existir una separación eléctrica. la protección contra los contactos directos deben asegurarse por: a) Barreras.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos c) Dispositivos electrónicos en los cuales hayan sido tomadas medidas para asegurar que en caso de defecto interno del dispositivo. deben poseer capa. En particular. la seguridad de las personas no deberá basarse a sólo la protección por extra-baja tensión de seguridad. 4) Los conductores de los circuitos de extra-baja tensión de seguridad. contactores. o a 60 V en corriente continua. 5) Los tomacorrientes deben satisfacer los siguientes requerimientos: a) No debe ser posible insertar enchufes o clavijas de circuitos a extra-baja tensión de seguridad. una separación de este tipo debe ser prevista entre las partes vivas de materiales eléctricos tales como relés. deben ser separados físicamente de todos los conductores de otros circuitos. interruptores auxiliares y cualquier parte de un circuito de tensión más elevada. además de la aislación. cajas o cubiertas con grado de protección IP2X. a no ser que sea posible garantizar que no hay posibilidad de que esas masas puedan ser llevadas a un potencial superior al admitido para la extra-baja tensión de seguridad. 7) Cuando la tensión nominal del circuito sea superior a 25 V en corriente alterna.tw ro r e i r T l a 18/2 Instalaciones Eléctricas II . en tomas alimentadas a otras tensiones. una de las siguientes condiciones debe ser atendida: a) Los conductores del circuito de extra-baja tensión. la tensión en los terminales de salida no puede ser superior a los límites de extra-baja tensión. los conductores del circuito o extra-baja tensión de seguridad deben aislarse individualmente o colectivamente. b) Los conductores de los circuitos a otras tensiones deben ser separados por una tela metálica aterrada o por un blindaje metálico aterrado c) Un cable multiconductor o un agrupamiento de conductores puede contener circuitos diferentes.2. c) Los tomacorrientes no deben poseer contacto para conductor de protección 6) Los transformadores de seguridad a los grupos motor-generador movibles deben poseer aislación Clase II o reforzada.1 c) son siete y aseguran la llamada protección por extra-baja tensión de seguridad y son los siguientes: 1) Las partes activas de los circuitos a extra-baja tensión de seguridad no deben estar conectadas eléctricamente a partes activas o conductores de protección pertenecientes a otros circuitos o a tierra. ó b) Aislamiento que pueda soportar 500 V por 1 minuto. la aislación básica de cada uno de los conductores precisa corresponder. 18. 2) Las masas de los materiales eléctricos no deben conectarse intencionalmente a tierra.2. 3) Entre las partes activas de circuitos de extra-baja tensión de seguridad las de circuitos de tensión más elevada. e Z n o Dww P w F.2 Condiciones de instalación Las condiciones de instalación mencionadas en 18. sino también a las medidas de protección que a esas masas se apliquen. para la mayor tensión presente.zeo Dn.c ivm. a conductores de protección o masas de otras instalaciones o a elementos conductores. Si las masas fueran susceptibles de estar en contacto (efectiva o fortuitamente) con masas de otros circuitos. por lo tanto. por lo menos equivalente a la que existe entre el primario y el secundario de un transformador de seguridad. sólo a la tensión del respectivo circuito. Si esto no fuera posible. b) Los tomacorrientes deben impedir la introducción de clavijas de sistemas de tensión diferentes. En los casos a) y b). zeo Dn.3 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS DIRECTOS 18. que las personas sean concientes de que las partes accesibles por las aberturas son partes activas y no deben ser tomadas voluntariamente (letreros.3.) Las barreras o cajas deben ser fijadas de manera segura y poseer una robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de protección requeridos.tw ro r e i r T l a 18/3 Instalaciones Eléctricas II . con una separación suficiente de las partes activas. 18. 18. ó b) Después de la puesta fuera de tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o cajas. Las partes activas deben ser colocadas dentro de cajas o detrás de barreras que respondan por lo menos a un grado de protección IP2X (asegura la protección contra el contacto de dedos con partes internas sobre tensión o en movimiento y contra penetración de cuerpos sólidos de tamaño medio). matrices y productos análogos no se consideran como aislante suficiente para asegurar la protección contra los contactos directos.3. a) Deben tomarse precauciones apropiadas para impedir que las personas puedan tocar accidentalmente las partes activas y b) Debe asegurarse en la medida de lo posible.4 Pr otección por puesta fuer a de alcance La puesta fuera de alcance está solamente destinada a impedir los contactos fortuitos con las partes activas. ésta solo podrá ser retirada con la ayuda de una llave o de una herramienta. etc.3 Pr otección por medio de obstáculos Los obstáculos están destinados a impedir los contactos fortuitos con las partes activas. sin embargo deben estar fijados de tal manera que impidan retiro involuntario. Dos partes son consideradas simultáneamente accesibles e Z n o Dww P w F. Sin embargo.3. Los obstáculos pueden ser desmontados sin el empleo de una herramienta o llave. eléctricos o térmicos a los que pueda estar sometido. cajas o retirar partes de ellas. avisos. sí es necesario una abertura más grande que la admitida en IP2X para permitir el reemplazo de las partes o para asegurar el buen funcionamiento de los equipos y materiales. ó c) Si una segunda barrera es la que impide el contacto con las partes activas. esto debe ser posible únicamente: a) Con la ayuda de una llave o de una herramienta. 18. pero no los contactos voluntarios por una tentativa deliberada de burlar el obstáculo. de manera permanente. recubriendo completamente las partes activas por un aislamiento que solamente podrá ser removido por destrucción. tensión que no podrá ser reestablecida hasta después de haber puesto en su lugar las barreras o cajas. Cuando sea necesario abrir barreras.3. Partes simultáneamente accesibles que se encuentran a potenciales diferentes no deben encontrarse en el interior del volumen de accesibilidad.1 Pr otección por aislación de las par tes activas La aislación esta destinada a impedir todo contacto con las partes activas de la instalación eléctrica. los esfuerzos mecánicos.c ivm.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 18.2 Pr otección por medio de bar r er as o cajas Las barreras o cajas están destinadas a impedir todo contacto con las partes activas de la instalación eléctrica. En general las lacas. La aislación de los equipos y materiales debe ser efectuada con un material aislante capaz de soportar. 1 Tensión de contacto Se denomina tensión de contacto (UB). 18.75 m S m S 2 25 1. se considera peligrosa una tensión superior a 50 V. Los efectos de la energía eléctrica en el cuerpo de las personas dependen antes que nada. en corriente continua. 0. o a 120 V.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos cuando la distancia entre ellas es menor a 2. Cuando el espacio en el que se encuentran y circulan normalmente las personas. esta distancia debe aumentarse en función de los objetos conductores que pueden ser manipulados o transportados en los locales correspondientes. La tensión límite convencional (de contacto) (UL) es el valor máximo de tensión de contacto que puede ser mantenido indefinidamente sin riesgo a la seguridad de personas o animales domésticos. en corriente alterna.4. el volumen de accesibilidad al contacto comienza a partir de este obstáculo.4. del valor de la corriente que circula en caso de accidente (IM) e Z n o Dww P w F. está destinada a impedir la permanencia de una tensión de contacto de duración peligrosa.50 m. Esta medida de protección requiere la coordinación entre los sistemas de conexión a tierra y las características de los dispositivos de protección. Esquema 18. m S 18.2 18/4 Instalaciones Eléctricas II 5m 5m .2 Volúmenes de accesibilidad 1 2 .tw ro r e i r T l a 2 . Para condiciones normales de influencias externas. a la tensión que puede aparecer accidentalmente entre dos puntos simultáneamente accesible. está limitado por un obstáculo que presenta un grado de protección inferior a IP2X.1 Pr otección por r uptur a automática de la alimentación La ruptura automática de la alimentación después de la aparición de una falla.c S: Superficie sobre la cual pueden circular las personas 1 Límite del alcance de la mano hacia arriba y hacia abajo 2 Límite del alcance de la mano en horizontal ARCV ivm.1.2 25 1.zeo Dn.4 PROTECCION CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS 18. Las recomendaciones posteriores son aplicables sólo a instalaciones de corriente alterna. c ivm. para una tensión de contacto UB = UL = 50 V la corriente no peligrosa resulta ser: IM = UB 50 = = 16. como promedio y sin considerar situaciones especiales.7 ≤ I M ≤ 38.tw ro Lavadora r e i r T F1 F2 F3 N l a N Vo R RB = Resistencia de aterramiento de la instalación (Ω) R = Suma de las resistencias a tierra (Ω) RM = Resistencia interna del cuerpo humano (Ω) Vo = Tensión de fase a neutro (V) UB = Tensión de contacto (V) UF = Tensión entre la carcasa (masa) y tierra (ó tensión de defecto) (V) ARCV UF 18/5 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos El cuerpo humano posee. de ésta manera.3 Tensión de defecto y tensión de contacto Vo RM RB R e Z RB Toma de tierra n o + Dww P w UF I RM UB F.5 mA RM 1300 ≤ R M ≤ 3000 Esquema 18.zeo UB Dn. una resistencia (RM) en un rango de 1300 a 3000 Ohms. Tabla 18. y es tocada por una persona que.1.A.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos El Esquema 18. Su finalidad primordial es evitar que como consecuencia de una falla de origen externo al local. no puede mantenerse una tensión de contacto superior a la establecida en la Tabla 18.zeo Dn.3 esclarece con un ejemplo corriente. Una máquina de lavar ropa (aislada del piso).1 18. Como se desprende de la figura. si es metálica La canalización colectiva de gas Las columnas verticales de calefacción central y de climatización e Z n o Dww P 0. un conductor principal de equipotencialidad debe interconectar los siguientes elementos conductores: a) b) c) d) e) El conductor principal de protección El conductor principal de tierra La canalización colectiva de agua. valor eficaz) (V) ≤ 50 50 75 90 110 150 220 280 ivm.4.03 F. en su interior.c Tensión de contacto pr evisible (en C. simultáneamente. el concepto de función de contacto. toca una instalación de agua aterrada. existe un contacto entre fase y la carcasa (masa). la tensión de contacto esta dada por.tw ro r e i r T l a w Se recomienda incluir además los elementos metálicos de la construcción Una conexión equipotencial principal. aparezca. debe realizarse a la entrada de las diversas canalizaciones del local.05 0.1 Dur ación máxima de per manencia de la tensión de contacto Tiempo máximo de desconexión (S) ∞ 5 1 0. 18/6 Instalaciones Eléctricas II . un dispositivo de protección debe separar automáticamente la alimentación de la parte de la instalación protegida por éste dispositivo de tal manera que inmediatamente después de una falla de impedancia despreciable en esta parte. donde.2 Conexiones equipotenciales En cada edificación.2 0. UB = U F ·R M R + RM Donde: UF = Tensión entre la carcasa (masa) y tierra (V) R = Suma de las resistencias a tierra (Ω) RM = Resistencia interna del cuerpo humano (Ω) Según la norma boliviana.1. una diferencia de potencial entre los elementos conductores.5 0. por un defecto. debe satisfacer las siguientes prescripciones en cuanto a su sección: . Debe asegurarse que la conexión equipotencial entre dos masas pertenecientes a circuitos de secciones muy diferentes no provoque. o en parte de una instalación las condiciones establecidas para la protección contra los contactos indirectos por ruptura automática de la alimentación (indicadas posteriormente) no pudiesen ser satisfechas. incluyendo en la medida de lo posible. su sección no debe ser inferior a la mitad de la sección del conductor de protección conectada a esta masa. o conductor de equipotencialidad suplementaria. A este sistema equipotencial deben ser conectados los conductores de protección.Si conecta una masa a un elemento conductor.tw ro r e i r T l a Elemento conductor La conexión equipotencial suplementaria puede ser asegurada ya sea por. debe hacerse una conexión equipotencial local llamada suplementaria.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos El conductor principal de equipotencialidad. el paso de una corriente de falla qua produzca una solicitación térmica superior a la admisible en este conductor. o su sección equivalente a otro metal. Esquema 18. e Z n o Dww P w F.5 mm2 para conductores con protección mecánica y de 4 mm2 para conductores sin protección mecánica. su sección no debe ser inferior a la más pequeña de los conductores de protección conectados a estas masas.c ivm.4 Conexión equipotencial suplementar ia (Ejemplo) F1 F2 F3 N PE ARCV Conexión equipotencial suplementaria La conexión equipotencial suplementaria debe hacerse a través de conductores de protección adecuadamente dimensionados. en el conductor de menor sección. igual a la mitad de la sección del conductor de protección principal de la instalación. 18/7 Instalaciones Eléctricas II . Si en una instalación. en cobre. incluyendo las tomas de corriente. tales como estructuras metálicas. como mínimo. El conductor utilizado en la conexión equipotencial suplementaria. Esta debe ser.zeo MASAS Dn. . todos los materiales. ya sea que se trate de masas de aparatos fijos o de elementos conductores. ya sea por conductores suplementarios. Este tipo de conexión debe comprender todas las partes conductoras simultáneamente accesibles. elementos conductores no desmontables. las armaduras principales de hormigón armado utilizado en la construcción del edificio. observando los límites mínimos de 2. debe satisfacer en general las prescripciones sobre los conductores de protección además de las siguientes limitaciones en cuanto a su sección. o ya sea por una combinación de ambos.Si se conecta dos masas. no pudiendo ser inferior a 6 mm2 y su valor máximo puede ser limitado a 25 mm2. lo más próximo posible del dé la tierra. la corriente que garantice la actuación del dispositivo de protección. Vo = Tensión entre fase y neutro (V) En otras palabras. En la práctica. 18.4.1. Los dispositivos de protección y las secciones de conductores deben seleccionarse de manera tal que si se produce en un lugar cualquiera de la instalación una falla de impedancia despreciable entre un conductor de fase y el conductor de protección o una masa. debe ser. se recomienda conectar el conductor de protección al de tierra en el punto de entrada de cada edificación o establecimiento.3 Esquema TN Todas las masas deben ser conectadas mediante los conductores de protección al punto de la alimentación puesta a tierra. e Z n o Dww P w F. cumpla la siguiente condición: Z≤ U Ia Donde: U = Tensión de contacto presunto (V) Ia = Corriente de funcionamiento del dispositivo de protección de conformidad con la Tabla 18. Una puesta a tierra múltiple.1 o en 5 segundos en los casos de partes de la instalación que solo alimentan equipos fijos. la ruptura automática tenga lugar dentro del tiempo máximo igual al especificado en la Tabla 18.6. El conductor de protección debe ser puesto a tierra en la proximidad de cada transformador de potencia o de cada generador de la instalación. Esta exigencia es satisfecha si se cumple la siguiente condición: Donde: ZS = Impedancia del bucle de falla (Ω) Ia = Corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de ruptura automática en un tiempo máximo indicado en la Tabla 18.tw ro r e i r T l a 18/8 Instalaciones Eléctricas II . como se indica en el Esquema 18.zeo Z S ·I a ≤ V0 Dn. igual a la corriente de falla.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos En caso de duda. en el tiempo adecuado. Si existen otras posibilidades eficaces de puesta a tierra se recomienda llevar allí el conductor de protección en el mayor número de puntos posibles. Por la misma razón. cuando se utilizan fusibles.1. puede ser necesaria para asegurar que el potencial del conductor de protección se mantenga en caso de falla. como máximo.1. la eficacia de la conexión equipotencial suplementaria se verifica asegurándose que la impedancia Z entre toda masa considerada y todo elemento conductor simultáneamente accesible. basta verificar que esta condición está satisfecha para la tensión UL (tensión límite convencional) y para la corriente que asegure el funcionamiento del fusible en un tiempo máximo de 5 segundos.c ivm. en puntos regularmente repartidos. en las proximidades inmediatas de los conductores vivos del circuito. por ejemplo. 18/9 Instalaciones Eléctricas II . el cálculo de la impedancia ZS sólo es posible cuando el conductor de protección (PE o PEN) se encuentra. si se la calcula puede hacérselo tomando en cuenta las impedancias de la fuente.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos Esquema 18. en toda la instalación. En la práctica.tw r F3 N PE r e F1 F2 i r T l a om c FALLA PROTECCION (Ia) Zs If = V0 ZS Ia ≤ If If = Corriente de falla La impedancia ZS puede determinarse por cálculo o por medición. Como regla se puede tomar sólo las impedancias de los conductores despreciando las demás.6 Condición de r uptur a automática de alimentación en un sistema TN Vo e Z n o Dww P w F.5 Recor r ido de la cor r iente de falla a) En un sistema TN-C. los conductores y los diversos dispositivos de control y/o maniobra existentes en el camino de la corriente de falla. Es lo que ocurre.zeo Dn. c) En un sistema TN-S (a) En un sistema TN-C Vo O F1 F2 F3 PEN FALLA Toma de tierra (b) En un sistema TN-S Vo O Toma de tierra Esquema 18. cuando el conductor de protección es uno de los conductores del mismo cable multipolar o está contenido en el mismo electroducto. iv . En este caso. si tienen la mitad de la sección) la tensión de contacto presunta como máximo será UB = 2V0/3 (Esquema 18. ese valor sólo podrá ser determinado a través de mediciones hechas después de ejecutada la instalación.8 Tensión de contacto pr esunta cuando el conductor de pr otección se encuentr a distante de los conductor es vivos (Conexión equipotencial) e Z n o Dww P w F. la tensión de contacto presunta.7). elementos metálicos en el recorrido de la corriente es a través de estructuras metálicas. será igual a: Donde: R = Resistencia medida entre cualquier masa y el punto más próximo de la conexión equipotencial principal.c ivm. principalmente si hay. determinar la impedancia ZS del camino recorrido por la corriente de falla.tw ro r e i r T l a 18/10 Instalaciones Eléctricas II . UB. no será posible.8) Esquema 18. la tensión de contacto presunta será UB = V0/2 (Esquema 18.zeo U B = V0 R ZS Dn.7).7 Valor máximo de tensión de contacto en un sistema TN en condiciones par ticular es Vo Z fase a) Z fase = R Z PE = R Z fase = R Z PE = 2R UB = V0 2 2V0 3 b) UB = Z PE UB Si un conductor de protección presenta una misma resistencia que los conductores de fase (por ejemplo si tienen la misma sección).Si el conductor de protección presenta una resistencia igual o doble de los conductores de fase (por ejemplo. Si el conductor de protección no está en las proximidades de los conductores vivos del circuito.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos Esquema 18. El distanciamiento del conductor de protección aumenta sensiblemente el valor de ZS. en la práctica. en Ω (Esquema 18. es necesario instalar una conexión equipotencial suplementaria. que rodee los conductores de fase. no puedan presentar una tensión superior a UL (tensión límite convencional).47 Ω 220 − 50 En instalaciones fijas. un solo conductor de sección no menor a 10 mm2 puede ser utilizado a la vez como conductor de protección y conductor neutro (conductor PEN).9 Condición a cumplir se en un sistema TN.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos If = V0 ZS R ·V0 ZS U B = R ·I f = Cuando la condición Z 0·I a ≤ V0 no puede ser satisfecha. por ejemplo. El Esquema 18. en líneas aéreas.9 ilustra ésta condición: Esquema 18. la siguiente condición debe ser satisfecha a fin de que el conductor de protección y las masas conectadas a él. satisfaciendo las condiciones mencionadas en “Conductores de Protección” Capitulo 15. 18/11 Instalaciones Eléctricas II . 50 V. La sección mínima del conductor utilizado como conductor neutro y de protección (PEN) puede reducirse a 4 mm2 a condición que el conductor sea tipo concéntrico.zeo Fase PE ARCV Dn. en el caso de un defecto entr e fase y tier r a Vo Toma de tierra e Z RB UB n o Dww P w RE F.tw ro Por ejemplo: r e i r T l a Si se supone que RE = 5 Ω V0 = 220 V UL = 50 V Elemento conductor RB ≤ 50 × 5 ≤ 1.c ivm. y por los cuales puede producirse defectos entre fase y tierra (Ω) V0 = Tensión entre fase y neutro (V) UL = Tensión límite convencional. RB UL ≤ R E V0 − U L Donde: RB = Resistencia global de las puestas a tierra (Ω) RE = Resistencia mínima presunta de contacto a tierra de los elementos conductores no conectados al conductor de protección. En casos excepcionales en los que puede producirse una falla directa entre un conductor de fase y la tierra. c ivm.1. Admitamos un equipo al cual está conectado un conductor PEN. si este fuese seccionado o interrumpido.tw ro r e i r T l a 18/12 Instalaciones Eléctricas II . Si varios dispositivos de protección son montados en serie.4 Esquema TT Todas las masas de los equipos y/o materiales eléctricos protegidos por un mismo dispositivo de protección. pueden utilizarse los siguientes dispositivos de protección: a) Dispositivos de protección a corriente máxima b) Dispositivos de protección a corriente diferencial . entonces sin que exista ninguna falla o defecto aparece en su superficie (metálica) una tensión entre fase y tierra (Esquema 18. las masas pueden no estar conectadas al conductor de protección a condición de que ellas estén conectadas a una toma de tierra cuya resistencia se adapte a la corriente de funcionamiento del dispositivo de protección diferencial . 18.residual. En estas condiciones. en un sistema TN-C o TN-C-S. deben ser interconectados por un mismo conductor de protección provisto de una toma de tierra común. sea por seccionamiento o ruptura intencional. a no ser que ocurra una falla de fase a masa. El circuito protegido de esta manera debe considerarse de acuerdo al Esquema TT y a sus condiciones que se indican posteriormente.4. Sin embargo. Las masas simultáneamente accesibles deben conectarse a la misma toma de tierra.residual. cuando se utilizan conductores de pequeña sección o sujetos a esfuerzos mecánicos. si no existe toma de tierra eléctricamente distinta. Esquema 18. El conductor PEN.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos En este sistema.residual Cuando el sistema posee conductores PEN la protección debe estar asegurada por dispositivos de máxima corriente. esta protección se aplica a cada grupo de masas protegidas por un mismo dispositivo.10 Tensión entr e fase y tier r a En un sistema TN-S.zeo Dn. la simple ruptura del conductor de protección (PE) no resulta en el aparecimiento de tensión de contacto peligrosa.10). e Z n o Dww P w F. Es fácil entender por qué. no debe ser interrumpido o seccionado. la conexión al conductor de protección debe efectuarse en el lado de la fuente de la alimentación del dispositivo de protección a corriente diferencial .residual. Cando se utiliza dispositivos de protección a corriente diferencial . vemos que los sistemas TN-S ofrecen mayor seguridad que los sistemas TN-C. 1. una tensión de contacto superior a la indicada en la Tabla 18.11 Recor r ido de la cor r iente de defecto en un sistema TT Vo F1 F2 F3 N Z MASA Defecto Toma de tierra RB PE RA El Esquema 18. Cuando se hace uso de un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual. 18/13 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos Esquema 18. la impedancia de puesta a tierra de la alimentación debe ser tal que la corriente de falla. valores muy bajos de resistencia del electrodo de puesta a tierra de las masas para que pueda cumplirse la condición RA·IA ≤ U.zeo Dn. actuando por principio con corrientes bajas en relación a los de sobrecorriente. en un sistema TT. La desconexión de la alimentación no es necesaria en la primera falla.1 U = tensión límite convencional UL o tensión de contacto presunta UB según el caso (V) Cuando las masas estuviesen protegidas por dispositivos diferentes y conectadas al mismo electrodo de puesta a tierra. Generalmente la suma de las resistencias de los electrodos de puesta a tierra de las masas (RA) y del neutro (RB) es muy elevada comparando con la impedancia de los otros elementos del camino de la corriente de defecto y difiere poco de la impedancia total. Para que. En los sistemas TT deben utilizarse.c ivm. Sistema IT En los sistemas IT. IA es igual a la corriente diferencial-residual nominal de funcionamiento I y U es igual UL. pero esto no excluye la utilización de dispositivos de protección a tensión de falla.4. en tanto que los dispositivos a corriente diferencial-residual. se produzca la ruptura automática de la alimentación. debe cumplirse la siguiente condición: R A ·I A ≤ U Donde: RA = Resistencia de la toma de tierra de las masas (Ω) IA = Corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de protección en el tiempo especificado en la Tabla 18. en caso de una sola falla a la masa o a la tierra sea de débil intensidad. el valor IA a considerar es el del dispositivo de mayor corriente nominal. no pueda mantenerse en cualquier punto de la instalación. pero deben adoptarse medidas para evitar los peligros en caso de aparición de dos defectos simultáneos que afecten a conductores vivos diferentes. dispositivos de protección a corriente diferencial-residual. La utilización de dispositivos a máxima corriente o de sobrecorriente exige. Cuando la condición RA·IA ≤ U no puede ser respetada.11 muestra el camino de la corriente de defecto entre fase y masa en un sistema TT. permiten la utilización de electrodos de aterramiento en condiciones bastante desfavorables. debe hacerse una conexión equipotencial suplementaria.1. Este camino está constituido por el conductor de fase. e Z n o Dww P w F. conductor de protección. aterramiento de las masas.5. aterramiento del neutro y arrollamiento del transformador. con preferencia.tw ro r e i r T l a 18. de manera que en caso de una falla de aislación. normalmente. Esquema 18.13 a) y b) muestran respectivamente. las condiciones impuestas por una falla y por dos fallas simultaneas en fases diferentes.12 muestra las impedancias que deben considerarse en el camino de falla de un sistema IT aterrado a través de una impedancia elevada.tw ro r e i r T F2 F3 F1 l a Impedacias de las fugas naturales de la instalación (b) Fallas simultaneas en fases distintas F1 F2 F3 MASAS UB 1 Toma de tierra 3Ω If 5Ω UB 2 10 Ω 18/14 Instalaciones Eléctricas II .13 Fallas en un sistema IT a) Una falla. El Esquema 18. b) Fallas simultáneas en fases distintas Vo e Z 3540 Ω Toma de tierra 10 Ω n o If (a) Una falla Dww P w F1 F2 F3 MASA UB F.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos El Esquema 18.12 Impedancia de un sistema IT ater r ado por una impedancia elevada Vo Zf Valor elevado MASA Toma de tierra Aterramiento del electrodo del neutro Zf Zf Z RB RA Aterramiento del electrodo de la masa Esquema 18.c ivm.zeo (Ejemplo) Vo 3540 Ω Dn. esa protección debe ser asegurada por la utilización de: a) Equipos eléctricos de los siguientes tipos que hayan aprobado los ensayos tipo que les correspondan.zeo Dn. conectadas a un conductor de protección. por grupos. si es necesario. ya sea una señal sonora o visual b) Cortar automáticamente la alimentación. c) Dispositivo de protección a corriente diferencial-residual. .c ivm. para indicar la aparición de una primera falla entre una parte activa y la masa. Después de la aparición de una primera falla. la siguiente condición debe ser satisfecha: R A ·I d ≤ U L Donde: RA = Resistencia de puesta a tierra de las masas conectadas a una toma de tierra (Ω) Id = Corriente de falla en caso del primer defecto franco de débil impedancia entre un conductor de fase a una masa. las condiciones de protección y de ruptura para una segunda falla son las definidas para los sistemas TN o TT. ya sea individualmente. b) Una aislación suplementaria aplicada en el curso de la instalación de los materiales eléctricos provistos de una aislación primaria y que garanticen una seguridad equivalente a los equipos del punto a) y que cumplan las condiciones indicadas en los incisos 2 a 6. UL = Tensión límite convencional (V) En los sistemas IT debe preverse un dispositivo detector de falla de aislamiento.tw ro r e i r T l a 18/15 Instalaciones Eléctricas II . A fin de reducir las sobretensiones y de amortiguar las oscilaciones de voltaje de la instalación. e Z n o Dww P w F. de la aparición de tensiones peligrosas en las partes accesibles de los equipos de la instalación. Las masas deben ser puestas a tierra. Se recomienda eliminar una primera falla en un plazo tan corto como sea posible. dependiendo de que todas las masas se encuentren o no. El valor de Id toma en cuenta las corrientes de fuga y la impedancia total de la instalación eléctrica. Los siguientes dispositivos pueden ser utilizados en el sistema IT: a) Detector de falla de aislación.Equipos con aislación doble o reforzada (equipos de Clase II) . o por conjunto.4.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos En un sistema IT ningún conductor activo de la instalación debe ser conectado directamente a tierra en la instalación. d) Dispositivos a tensión de falla. está destinado a impedir. Este dispositivo debe: a) Accionar. pueden ser necesarias puestas a tierra suplementarias por intermedio de impedancias a puntos neutros artificiales. en caso de defecto del aislamiento primario (aislación básica) de las partes activas. Masas simultáneamente accesibles deben conectarse a la misma toma de tierra. o tierra.2 Pr otección por empleo de equipos de la Clase II o por instalación equivalente 1) El empleo de equipos Clase II o aislación equivalente.Equipo eléctrico construido en fábrica con aislación total. 18. las características deben ser apropiadas a la de la instalación. Además. b) Dispositivo de protección a máxima corriente. considerados como suficientes para estas prescripciones. 8) La caja no debe afectar las condiciones de funcionamiento del equipo protegido. podría comprometer el aislamiento de la caja. se satisface si: a) Las paredes o piso de los locales (o lugares) son aislantes. el contacto simultáneo con las partes susceptibles de ser llevadas a potenciales diferentes. conexión de los conductores. en general. 3) La caja aislante debe soportar los esfuerzos mecánicos. e Z n o Dww P w F.c ivm. 18. Se admite la utilización de materiales de clase 0 bajo reserva de respetar el total de las siguientes condiciones: 1) Las masas deben ser dispuestas de manera que en condiciones normales las personas no puedan entrar en contacto simultáneo con: a) Dos masas. 6) Cuando la caja contenga puertas o tapas que puedan ser abiertas sin la ayuda de un instrumento o de una llave. o b) Con una masa y con cualquier otro elemento conductor (conductor extraño).zeo Dn. en caso de defecto de aislamiento primario de las partes activas. 3) La exigencia del punto 1. si no cuando razones de construcción no permiten la realización de la doble aislación. y. etc. deben ser aislados como partes activas y los bornes identificados en forma apropiada.4. eléctricos o térmicos susceptibles a producirse. todas las partes conductoras separadas de las partes activas solo por una aislación primaria deben estar dentro de una caja aislante que posea por lo menos un grado de protección IP2X. todas las partes conductoras al abrirse la puerta o tapa deben ser protegidas por una barrera aislante de manera de impedir que las personas toquen accidentalmente esas partes. deben tomarse medidas adecuadas para la conexión de conductores de protección que pasen necesariamente a través del recinto para conectar otros materiales eléctricos cuyo circuito de alimentación pasa a través de la caja. Los revestimientos de pintura. 5) La caja aislante no debe ser atravesada por partes conductoras susceptibles de propagar un potencial. b) La distancia entre dos elementos es superior a 2 m. los conductores y sus bornes. 4) Cuando la caja aislante no haya sido ensayada con anterioridad y existan dudas en cuanto a su efectividad. 9) La instalación de los materiales enunciados en el punto 1-a) (fijación. Esta barrera aislante no debe poder ser retirada sin la ayuda de un instrumento. Siempre que estos elementos puedan encontrarse a potenciales diferentes en caso de una falla de aislamiento 2) En los locales (o lugares) no conductores no deben instalarse conductores de protección. activas desnudas y montadas en el curso de la instalación eléctrica garantizando una seguridad en las condiciones indicadas en los equipos eléctricos del punto a) y que cumplan los incisos 2 a 6.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos c) Aislación reforzada que recubra las partes. debe efectuarse un ensayo dieléctrico. barniz y de productos similares no son.). debe efectuarse de manera de no alterar la protección prevista a las especificaciones de construcción de estos equipos. No debe llevar tornillos en material aislante cuyo reemplazo por un tornillo metálico. 2) Una vez en funcionamiento.3.tw ro r e i r T l a 18/16 Instalaciones Eléctricas II . Tal aislación no es admitida. En el interior de estos. Pr otección en los locales (o lugar es) no conductor es Esta medida de protección está destinada a impedir. Sin embargo. 7) Las partes conductoras situadas al interior de una caja aislante no deben ser conectadas a un conductor de protección. Deben adoptarse disposiciones para asegurar que las personas que ingresen a un local equipotencial no se encuentren expuestas a una diferencia de potencial peligrosa. Pr otección por conexiones equipotenciales en locales no conectados a tier r a Las conexiones equipotenciales locales están destinadas a impedir la aparición de tensiones de contacto peligrosas. ó b) De una fuente de corriente que brinde un grado de seguridad equivalente.4. Ej. 18. para hospitales.zeo Dn.5 Pr otección por separ ación eléctr ica La separación eléctrica de un circuito individual. Es necesario que la humedad no comprometa la aislación de las paredes y pisos. ni por intermedio de masas o de elementos conductores. Las fuentes de separación fijas deben ser de Clase II o Poseer aislamiento equivalente y adicionalmente el circuito secundario debe estar separado del circuito primario y de la carcasa también por un aislamiento clase II. en instalaciones eléctricas no estrictamente supervisadas. La conexión equipotencial.4. materiales portátiles de la Clase I o elementos conductores. tales como cañerías) que pueden anular las condiciones de seguridad del punto 6. Las fuentes de separación móviles deben ser de Clase II o poseer aislamiento equivalente. 18. Se aplica especialmente al caso de un piso conductor aislado del suelo. 1) El circuito debe ser alimentado por intermedio de una fuente de separación es decir: a) De un transformador de separación. está destinada a evitar las corrientes de contacto que pudieran resultar de un contacto con las masas susceptibles de ser puestas bajo tensión en caso de falla de la aislación primaria de las partes activas de ese circuito. ni directamente. La protección o separación eléctrica debe asegurarse respetando las siguientes prescripciones: (Se recomienda que el producto de la tensión nominal del circuito en voltios por la longitud del circuito en metros no sea superior a 100.c ivm. en contacto con una conexión equipotencial local. así realizada no debe estar en contacto directo con la tierra. e Z n o Dww P w F.000 V m y que la longitud del circuito no sea superior a 500 metros).4. y b) 100 KΩ si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 V.tw ro r e i r T l a 18/17 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 4) Las paredes y pisos aislantes deben presentar en todo punto una resistencia no menor a: a) 50 KΩ si la tensión nominal de la instalación es menor a 500 V. Los conductores de equipotencialidad deben conectar todas las masas y todos los elementos simultáneamente accesibles. 6) Las disposiciones adoptadas deben ser durables. y no deben convertirse en ineficaces. las masas de estos no deben ser conectados a la carcasa metálica de la fuente. Deben igualmente asegurar la protección cuando se prevé la utilización de materiales y/o equipos portátiles. Si la fuente alimenta varios aparatos. (Si esta condición no puede ser satisfecha se aplicará las medidas de protección por ruptura automática de la alimentación). elementos (por ejemplo. Se llama la atención sobre el riesgo de introducir posteriormente. 5) Deben adoptarse disposiciones para evitar que los elementos conductores propaguen potenciales fuera del lugar considerado. Tales conductores no deben ser conectados a conductores de protección. siempre que se cumplan las siguientes prescripciones: 1) Las masa de los circuitos separados deben ser conectados entre sí. 3) Todos los conductores flexibles llevarán un conductor de protección utilizado como conductor de equipotencialidad. 2) Todos los tomacorrientes deben estar provistos de un contacto de tierra. 3) Las partes activas del circuito separado no deben tener ningún punto común con otro circuito. ni ningún punto puesto a tierra. 4) En caso de dos fallas francas alimentadas por 2 conductores de polaridad distinta que afecten a dos masas. 5) Todos los conductores del circuito separado deben ser instalados físicamente alejados de los otros circuitos. ni a masa de otros circuitos. un dispositivo de protección debe asegurar la ruptura en un tiempo máximo igual al de la Tabla 18. e Z n o Dww P w F. se podrá alimentar varios aparatos mediante una fuente de separación. las masas del circuito no deben ser conectadas intencionalmente con un conductor de protección ni con las masas de otros circuitos. 4) Los conductores flexibles deben ser visibles en toda su longitud susceptible de sufrir daños mecánicos.c ivm.UMSS – FCyT Capítulo 18: Protección contra los contactos eléctricos 2) La tensión nominal del circuito separado no debe ser superior a 500 V.tw ro r e i r T l a 18/18 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn. que debe ser conectado al conductor de equipotencialidad del punto 1. Si se adoptan precauciones para proteger el circuito secundario de todo daño y de fallas de aislamiento. Cuando el circuito separado alimenta un solo aparato. mediante conductores de equipotencialidad no puestos a tierra. ni a elementos conductores.1. co ivm.PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .zeo Dn. es realizada por otros medios. Los dispositivos de protección deben poder interrumpir toda sobrecorriente inferior o igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de instalación del dispositivo.45 I C e Z n o Dww P w F. I Cir ≤ I n ≤ I C I 2 ≤ 1. Estos dispositivos pueden ser: a) Disyuntores con disparo a máxima corriente.2 NATURALEZA DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCION Los dispositivos de protección. Estos dispositivos pueden ser: . y puedan tener un poder de ruptura inferior a la corriente de cortocircuito presunta en el punto de instalación.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes CAPITULO 19 PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES 19.Disyuntores con disparo de sobrecarga . deben ser protegidos contra las sobrecorrientes provocadas por sobrecargas y cortocircuitos.1 Regla gener al Los dispositivos de protección. la protección contra sobrecargas y cortocircuitos deben ser coordinadas adecuadamente como se indica más adelante. 19.2 Coor dinación entr e los conductor es y los dispositivos de pr otección La característica de funcionamiento de un dispositivo que protege un conductor contra corrientes de sobrecarga. 2) Dispositivos que brindan protección únicamente contra corrientes de sobrecarga.3.t ew v T r i r l a 19/1 Instalaciones Eléctricas II . Además.zeo Dn.1 REQUISITOS DE PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES Los conductores activos. Estos dispositivos pueden ser utilizados cuando la protección contra las sobrecargas. b) Fusibles. las conexiones. 19. debe satisfacer las siguientes condiciones simultáneamente. Son dispositivos que poseen generalmente una característica de funcionamiento a tiempo inverso.Los siguientes tipos de fusibles: a) Fusibles gI ensayados de conformidad a la norma respectiva. 3) Dispositivos que brindan protección únicamente contra corrientes de cortocircuito. o cuando se admite la dispensación de la protección contra las sobrecargas. deben estar previstos para interrumpir toda corriente de sobrecarga en los conductores del circuito antes de que ésta pueda provocar calentamiento que afecte la aislación.3 PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE SOBRECARGA 19. se deben seleccionar entre los siguientes: 1) Dispositivos que aseguran a la vez la protección contra las corrientes de sobrecargas y protección contra las corrientes de cortocircuito. b) Fusibles que llevan elementos de reemplazo del gII probados en un dispositivo especial de prueba de alta conductividad térmica.c riom. 19.Disyuntores asociados con fusibles . Deben poder interrumpir toda corriente de cortocircuito inferior o igual a la corriente de cortocircuito presunta. los terminales. o el medio ambiente.3. para disyuntores. e Z n o Dww P w F.La protección prevista por este inciso.tw ro r e i r T l a 19/2 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes Donde: ICir = Corriente de diseño del circuito IC = Corriente admisible del conductor In = Corriente nominal del dispositivo de protección I2 = Corriente que asegura efectivamente el funcionamiento del dispositivo de protección.4. 19.4 PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO 19.3 Car acter ísticas de los dispositivos de pr otección contr a los cor tocir cuitos Todo dispositivo que asegure la protección contra cortocircuito debe responder a las dos siguientes condiciones: 1) Su poder de ruptura debe ser por lo menos. salvo en el caso descrito en el siguiente párrafo: Puede admitirse un dispositivo de poder de ruptura inferior al previsto. 19.3 Pr otección de los conductor es en par alelo Cuando un dispositivo de protección protege varios conductores en paralelo. el valor de Iz es la suma de las corrientes admisibles en los diferentes conductores. no asegura una protección completa en algunos casos. b) La corriente de fusión en el tiempo convencional. 19.2 Deter minación de las cor r ientes de cor tocir cuito Las corrientes de cortocircuito. deben ser determinadas en los lugares de la instalación que sean necesarios. Esta determinación puede ser efectuada por cálculo o por medición.c ivm.3.Para los dispositivos de protección regulables. c) 0.9 veces la corriente de fusión en el tiempo convencional para fusibles del tipo gII.zeo Dn. contra las sobrecorrientes prolongadas inferiores a I2 y no conduce necesariamente a una solución económica. por ejemplo. para fusibles del tipo gI. Cabe hacer las siguientes observaciones: .4. igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto en que se encuentra instalado. 2) El tiempo de ruptura de toda corriente resultante de un cortocircuito producido en un punto cualquiera del circuito. a condición de que por el lado de la alimentación se instale un otro dispositivo con poder de ruptura necesario. antes que ésta pueda causar daños como consecuencia de los efectos térmicos y mecánicos producidos en los conductores y en las conexiones. 19. .4. se supone que el circuito está concebido de tal manera que no se produzcan frecuentemente pequeñas sobrecargas de larga duración. a condición sin embargo que los conductores estén dispuestos de tal manera que transporten corrientes sensiblemente iguales. In es la corriente de regulación seleccionada. en la práctica I2 es igual a: a) La corriente de funcionamiento en el tiempo convencional. no debe ser superior al tiempo que se requiera para llevar la temperatura de los conductores al límite admisible. Por esta razón.1 Regla Gener al Los dispositivos de protección deben ser previstos para interrumpir toda la corriente del cortocircuito en los conductores. en primera aproximación con la ayuda de la fórmula siguiente: (K ·S )2 t= I Donde: I = Corriente en Amperes t = Duración en segundos S = Sección en milímetros cuadrados K = Cte. 19.c ivm.tw ro r e i r T l a 19/3 Instalaciones Eléctricas II .2 Pr otección asegur ada por difer entes dispositivos Las prescripciones de protecciones contra sobrecarga y contra cortocircuitos deben aplicarse respectivamente a los dispositivos contra las sobrecargas y contra los cortocircuitos. • K = 87 Para conductores en aluminio aislados con goma.1 Pr otección br indada por el mismo dispositivo Si un dispositivo de protección contra las corrientes de sobrecarga responde a las prescripciones de protección contra corrientes de sobrecarga y posee un poder de ruptura por lo menos igual a la corriente de cortocircuito presunta en el punto en que está instalado. K2·S2 debe ser superior al valor de energía (I3·t) que deja pasar el dispositivo de protección. de soldadura y ciertos generadores acoplados o motores térmicos). e Z n o Dww P w F. el tiempo t en el cual una corriente de cortocircuito elevará la temperatura de los conductores desde la máxima temperatura admisible en servicio normal hasta el valor límite. • K = 74 Para conductores en aluminio aislados con PVC. los conductores alimentados por una fuente cuya impedancia es tal que la corriente máxima que proporciona no sea superior a la corriente admisible en los conductores (tales como ciertos transformadores de timbre..zeo Dn. • K = 135 Para conductores de cobre aislados con goma. 19. en polietileno reticulado o goma etileno propileno.5 COORDINACION ENTRE LA PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE SOBRECARGA Y LA PROTECCION CONTRA CORRIENTES DE CORTOCIRCUITOS 19. Para duraciones muy cortas (menores a 0. en polietileno reticulado o goma etileno propileno. especificada por el fabricante.5. puede ser calculado. 19.) donde la asimetría es importante para los dispositivos que limitan la corriente. • K = 115 para conductores de cobre aislados con PVC. • K = 115 Para conexiones soldadas en estaño en los conductores de cobre que responden a una temperatura de 160º C.1 seg.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes Para cortocircuitos de duración de hasta 5 seg.6 LIMITACION DE LAS SOBRECORRIENTES POR LAS CARACTERISTICAS DE LA ALIMENTACION Se consideran como protegidos contra sobre corriente. se considera que también brinda protección contra corrientes de cortocircuito de los conductores situados del lado de la carga en ese punto.5. Los circuitos de excitación de máquinas rotativas. Está permitido no prever protección contra las sobrecargas: a) En un conductor situado del lado de la carga en un cambio de sección. 19. o posean aislación suplementaria equivalente. de la naturaleza. c) En instalaciones de telecomunicaciones.1 Pr otección contr a cor r ientes de sobr ecar ga 19. el conductor no reporta derivaciones. no son aplicables en el Sistema IT.c ivm. ni tomas de corriente y responde a uno de los casos siguientes: a) Está protegido contra los cortocircuitos.1 Ubicación de los dispositivos de pr otección. ó b) Su longitud no es mayor a 3 metros.4 Casos en que la dispensa de pr otección contr a las sobr ecar gas se r ecomienda por r azones de segur idad. 19.Los circuitos de alimentación de electro-imanes de elevación. con las excepciones que se indican más adelante. de naturaleza.3 Ubicación y dispensa de pr otección contr a las sobr ecar gas en el sistema IT Las posibilidades de desplazar o dispensar la instalación de dispositivos de protección contra las sobrecargas. b) En un conductor que muy probablemente no lleva corrientes de sobrecarga. de naturaleza.Los circuitos secundarios de los transformadores de corriente.7.zeo Dn. donde la apertura inesperada del circuito pueda presentar un peligro. 19.7.1. .7. de modo de instalación. . por ejemplo.1. o que todos los materiales y/o equipos alimentados por tales circuitos (incluyendo los conductores) fuesen con aislamiento Clase II. Ejemplos de tales casos son: . comando. está instalado de manera a reducir al mínimo. o de modo de instalación y efectivamente protegido contra las sobrecargas por un dispositivo de protección instalado del lado de la fuente. 19. Debe instalarse un dispositivo que asegure la protección contra las sobrecargas en los lugares en que un cambio trae consigo una reducción del valor de la corriente admisible de los conductores.7 APLICACION DE LAS MEDIDAS DE PROTECCION PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD EN LA PROTECCION CONTRA LAS SOBRECORRIENTES.1.1. e Z n o Dww P w F. si entre éste punto y en el que se produce el cambio de la sección. Estos dispositivos de protección pueden ser instalados en un punto cualquiera sobre el recorrido del conductor.7. de modo de instalación. a menos que cada circuito no protegido contra sobrecargas se encuentre protegido por un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual.tw ro r e i r T l a 19/4 Instalaciones Eléctricas II .7. a condición que esté protegido contra los cortocircuitos y que no comparte a derivaciones ni tomas de corriente. un cambio de sección. Estas prescripciones no toman en cuenta las condiciones debidas a influencias externas.2 Dispensación de pr otección contr a las sobr ecar gas Los diferentes casos enunciados en este inciso no se aplican a instalaciones situadas dentro de locales o lugares que presenten riesgos de incendio o de explosión y cuando reglas particulares especifiquen condiciones diferentes. Se recomienda no instalar dispositivos de protección contra las sobrecargas en circuitos de alimentación. señalización y análogas. el riesgo de un cortocircuito y no se encuentra cerca de materiales combustibles.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19. para interrumpir cualquier corriente de cortocircuito. b) Circuitos donde la ruptura podría entrañar peligros para el funcionamiento de las instalaciones.3 Pr otección contr a las sobr ecor r ientes de acuer do con la natur aleza de los cir cuitos 19.zeo Dn. a excepción del caso mencionado en el punto 2.3 Casos en los que se puede dispensar la pr otección contr a los cor tocir cuitos Se dispensa la protección contra los cortocircuitos en los casos enumerados a continuación: a) Conductores que conectan máquinas generadoras.2. 19. de la naturaleza.7. responda simultáneamente a las siguientes tres condiciones: a) Su longitud no exceda a 3 metros b) Esté instalado de manera de reducir al mínimo riesgos de cortocircuito.2. Siempre que la instalación sea ejecutada de manera de reducir al mínimo el riesgo de cortocircuito y los conductores no estén instalados en la proximidad de materiales combustibles.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes En tales casos puede ser útil prever un dispositivo de alarma de sobrecarga.4 Pr otección contr a los cor tocir cuitos de conductor es en par alelo.7.c ivm.2.1 Ubicación de los dispositivos de pr otección Un dispositivo que asegure la protección contra cortocircuitos debe ser instalado en el lugar en que una reducción de sección. c) Ciertos circuitos de medición. 19. 19.3. tiene características de funcionamiento tales que protege contra los cortocircuitos al conductor situado al lado de la carga.2 Pr otección contr a los cor tocir cuitos 19.2.7.1 Pr otección de los conductor es de fase 1) La detección de sobrecorrientes debe ser prevista para todos los conductores de fase.1 en los siguientes casos: 1) Cuando la parte del conductor comprendida entre la reducción de la sección u otro cambio y el dispositivo de protección.2 Alter nativa de ubicación del dispositivo de pr otección Se admite instalar dispositivos de protección contra cortocircuitos en un lugar diferente al indicado en el Punto 19. 2) Cuando un dispositivo de protección instalado en el lado de la alimentación en el punto de reducción de sección u otro cambio. para interrumpir cualquier corriente de cortocircuito de los conductores. debe provocar la desconexión del conductor donde se han detectado las sobrecorrientes. o de modo de instalación provoque una reducción de la capacidad de conducción de los conductores.7. c) No esté instalado cerca o en la proximidad de materiales combustibles. rectificadores. antes que sus efectos térmicos y mecánicos pueden tornarse peligrosos para los conductores y terminales. a condición que las características de funcionamiento del dispositivo y el modo de instalación de los conductores en paralelo sean coordinados en forma apropiada para la selección del dispositivo de protección.7.7. e Z n o Dww P w F.7. pero no provocará necesariamente la desconexión de los otros conductores activos.2. transformadores.7. baterías o acumuladores con sus correspondientes tableros de comando provistos de dispositivos de protección adecuados. Un solo dispositivo de protección puede proteger varios conductores en paralelo contra los cortocircuitos. 19. 19.tw ro r e i r T l a 19/5 Instalaciones Eléctricas II . . 19. b) Cuando la sección del conductor neutro es inferior a las de fases.15 veces de la corriente admisible en el conductor neutro correspondiente. .tw ro r e i r T l a a) El conductor neutro considerado. b) El circuito considerado está protegido por un dispositivo de protección a corriente diferencial-residual cuyo valor nominal no excede 0. incluyendo el conductor neutro.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 2) En el sistema TT. sobre el mismo circuito. no es necesario prever detección de sobrecorrientes sobre el conductor neutro si las dos condiciones siguientes se cumplen simultáneamente.c ivm. es generalmente necesario prever una detección de sobrecorriente en el conductor neutro de cada circuito. por ejemplo. Es importante observar que.3. 2) Sistema IT Dentro del sistema IT. Este dispositivo debe desconectar todos los conductores activos del circuito correspondiente incluyendo el conductor neutro. sobre circuitos alimentados entre fases en los cuales el conductor neutro no se encuentra distribuido. 19/6 Instalaciones Eléctricas II . cuando el conductor neutro es distribuido. por ejemplo.En servicio normal. esta detección debe provocar la desconexión de los conductores de fase.zeo Dn.2 Pr otección de conductor neutr o 1) Sistema TT o TN a) Cuando la sección del conductor neutro es por lo menos igual o equivalente a la de los conductores de fase. apropiado a la sección de ese conductor.7. bajo la reserva de que las siguientes condiciones sean satisfechas simultáneamente. Sin embargo.El conductor neutro está protegido contra cortocircuitos por el dispositivo de protección de los conductores de fase del circuito. Sin embargo. en el caso de motores trifásicos. Esta disposición no es necesaria sí: e Z n o Dww P w F. la detección de sobrecorrientes puede ser obviada sobre uno de los conductores de fase. una protección diferencial que provoca la desconexión de todos los conductores de fase. la corriente máxima susceptible de atravesar el conductor neutro es netamente inferior al valor de la corriente admisible en ese conductor (como ocurre cuando la mayor parte de la potencia suministrada que está designada a la alimentación de cargas trifásicas). se recomienda no distribuir el conductor neutro. y b) Si el conductor neutro no se encuentra distribuido después del dispositivo diferencial mencionado en a). es necesario prever una detección de sobrecorriente en el conductor neutro. detección que debe provocar la desconexión de todos los conductores activos del circuito correspondiente. si el seccionamiento de una única fase puede causar peligro. debe tomarse precauciones apropiadas. no es necesario prever una detección de sobrecorriente ni un dispositivo de desconexión en el conductor neutro. en el origen de la instalación. o del lado de la alimentación. como el uso de protección suplementaria contra falta de fase. a) Si existe. pero no necesariamente la del conductor neutro. está efectivamente protegido contra los cortocircuitos por un dispositivo de protección colocado en el lado de la fuente de alimentación. . es necesario que la corriente nominal del fusible protector (fusible hacia la fuente) sea igual o superior a 160% del fusible protegido (fusible hacia la carga).UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19. El Esquema 19.520 0.zeo Tiempo (S) Dn.8 SELECTIVIDAD Es la característica que debe tener un sistema eléctrico. 19.3. proporciona a un sistema eléctrico una adecuada coordinación de la actuación de dos o varios elementos de protección. ver el Esquema 19. de 80 y 160 A.2 muestra los tiempos que deben ser optados en la selectividad de los fusibles. ésta desconexión y su reconexión deben ser tales que el conductor neutro no sea desconectado antes que los conductores de fase y que sea reconectado al mismo tiempo o antes que los conductores de fase.513 1500 Corriente (A) 19/7 Instalaciones Eléctricas II .8. formando las siguientes combinaciones: . merece un análisis individual para el dimensionamiento adecuado de los dispositivos que componen el sistema de protección. . cuando está sometido a corrientes anormales. . Esos elementos se encuentran en un determinado sistema. La selectividad. de tipo NH. 19. Esquema 19.1 Fusible en ser ie con otr o fusible e Z n o F1 F2 Dww P w Fusible a jusante (Fusible protector) F.2 Cur vas de selectividad entr e fusible Fusible a montante (Fusible protegido) 160 A 80 A 0.7. Para asegurar la selectividad entre fusibles.c ivm. de hacer actuar los dispositivos de protección de manera de desenergizar solamente la parte del circuito afectada. Cada una de esas combinaciones.tw ro r e i r T l a Esquema 19.Disyuntor en serie entre sí.Fusible en serie con disyuntor de acción termomagnética.3.1 Fusible en ser ie con otr o fusible (F-F) Prácticamente la selectividad entre fusibles del mismo tipo y tamaño es inmediatamente subsecuentes y natural.6 I fc Donde: Iff = Corriente nominal del fusible (lado fuente) Ifc = Corriente nominal del fusible (lado carga) Para mejor claridad de las posiciones que los fusibles ocupan en un sistema. instalados en el circuito del Esquema 19.Disyuntor de acción termomagnética en serie con fusible.Fusible en serie con otro fusible. esto es: I ff ≥ 1.1.3 Desconexión y r econexión del conductor neutr o Cuando se describe la desconexión del conductor neutro. Esquema 19.4 y 19. sin que haya alteración en las características del elemento fusible. Esquema 19.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes Para facilitar el dimensionamiento de dos fusibles en serie. de por lo menos. validos para fusible en serie NH-DZ y NH-NH de los Esquemas 19.5 Selectividad entr e fusibles NH e Z n o NH 1 NH 2 Dww P 630 500 425 400 355 315 250 224 200 160 125 100 80 63 50 36 25 20 In 630 500 425 400 355 315 250 224 200 160 125 100 80 63 50 F.c ivm.zeo Dn. Las unidades de tipo NH pueden estar sometidas a sobrecorriente de corta duración. respectivamente.5.3 Ejemplo de la instalación de dos fusibles NH Esquema 19.tw ro r e i r T 300 300 300 l a w 19/8 Instalaciones Eléctricas II . una unidad padronizada.4 Selectividad entr e fusibles NH Y DIAZED In 100 80 NH 160 A 80 700 Barra NH 80 A Ics = 1500 A NH 63 50 35 DZ 25 20 16 10 700 500 400 63 50 36 25 La selectividad de tipo rápido y retardado debe ser efectuada entre elementos diferenciados. se puede emplear los dos gráficos. aproximadamente a 70% del tiempo de fusión de las mismas. 1.8. Pero en el Gráfico 19. Donde: Taf = tiempo de actuación del fusible en ms Tad = tiempo de actuación del disyuntor en ms Un caso particular de los fusibles en serie con disyuntor.2 0.8. entretanto.7.valor eficaz 19/9 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn.2 Faja de cor tocir cuito En la faja característica de corriente de cortocircuito.2 Fusible en ser ie con disyuntor de acción ter momagnética (F-D) 19.8 0. Gr áfico 19. cuyo valor sea superior a su capacidad de ruptura. 19.2.tw ro r e i r T l a Asimetria: 50% de corriente contínua 800 1000 630 500 425 400 315 355 250 300 224 200 160 125 100 80 63 50 25/26 20 16 10 6 3 4 6 8 10 20 30 40 60 100 kA Corriente de cotocircuito inicial alternada . es frecuentemente empleado aquel en el que se desea proteger al disyuntor contra corrientes elevadas de cortocircuito.10 n o 1 2 Dww P w F.8.valor de cresta e Z 4 2 1. la selectividad se garantiza cuando la curva de desconexión del relé térmico del disyuntor no corta la curva del fusible.6.4 0. se puede observar. es necesario que el tiempo de actuación del fusible sea igual o superior en 50 ms al tiempo de disparo del relé electromagnético: T af ≥ T ad + 50 ms.1 Capacidad limitador a de los fusibles NH kA 200 100 80 40 20 10 8 Corriente de cotocircuito .c ivm. los fusibles no responden a estas características.1 Faja de sobr ecar ga Considerando esta faja.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19. para obtener la selectividad. delimitando la corriente de cresta. como se observa en el Esquema 19.2. Se utiliza en este caso. que.0 0. para corrientes muy elevadas. de tipo NH. cuya protección del dispositivo se muestra en el Esquema 19. las propiedades de los fusibles. 8. la selectividad se garantiza cuando la curva de desconexión del relé térmico del disyuntor no corta a la curva del fusible.tw ro r e i r T Ics l a T ad ≥ T af + 100 ms Esquema 19.6 Fusible en ser ie con disyuntor Tiempo (S) Esquema 19. como se puede observar en el Esquema 19.3.7 Posición de fusible y disyuntor F T F Barra D M Taf Tad Ics Corriente (A) 19. 19.8.c ivm.3 Disyuntor de acción ter momagnética en ser ie con un fusible (D-F) 19.9 Posición del disyuntor y fusible D Barra F Ics Tad Taf Ics Corriente (A) 19/10 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes Esquema 19. ó sea: Esquema 19.2 Faja de cor tocir cuito La faja característica de cortocircuito. es necesario que el tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor sea igual o superior en 100 ms.3.8.8. cuya posición del dispositivo está mostrada en el Esquema 19.zeo Dn.9.8 Disyuntor en ser ie con fusible e Z Tiempo (S) n o D F Dww P w F.1 Faja de sobr ecar ga Considerando esta faja. al tiempo de disparo del fusible. para obtener la selectividad. 4. es necesario que se establezcan las siguientes condiciones.4 Disyuntor en ser ie con disyuntor (D-D) 19. la selectividad se garantiza cuando las curvas de los dos disyuntores no se cortan.10.8. 19/11 Instalaciones Eléctricas II . En la práctica para que se tenga garantía de la selectividad con las corrientes de cortocircuito.8.c ivm.8.1 Faja de sobr ecar ga Considerando esta faja. durante la operación de disparo. en ms. Iad2 = Corriente de actuación del relé electromagnético del disyuntor D2.zeo Dn. De este modo se debe garantizar que la capacidad de ruptura de los disyuntores sea compatible con las corrientes de falla en el sitio de una instalación a objeto de que no sean afectados dinámicamente. conforme puede ser observado en el Esquema 19.25·I ad2 Donde: Iad1 = Corriente de actuación del relé electromagnético del disyuntor D1.2 Faja de cor tocir cuito Se debe tener cuidado que los disyuntores satisfagan las corrientes de cortocircuito. conforme puede ser visto en el Esquema 19.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes 19.11.tw ro D2 r e i r T Ics Tiempo (S) l a Barra T ad1 ≥ T ad2 + 150 ms.11 Posición de dos disyuntor es D1 D1 D2 M1 M2 1000 3000 Corriente (A) 19. instalados en los puntos más próximos de la fuente. e Z n o Dww P w F. esto es: Donde: Tad1 = Tiempo de actuación del disyuntor D1. b) Las corrientes que caracterizan el accionamiento de las unidades térmicas y magnéticas de los disyuntores deben satisfacer las siguientes condiciones: I ad1 = 1. Esquema 19. debe ser igual o superior en 150 ms al tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor instalado al lado de la carga. cuya posición de los dispositivos se muestra en el Esquema 19. a) El tiempo de actuación del relé electromagnético del disyuntor.4. Tad2 = Tiempo de actuación del disyuntor D2. en ms.12.10 Disyuntor en ser ie con disyuntor Esquema 19. Pueden ser analizados dos casos más conocidos en la práctica.13 Cur va car acter ística de los disyuntor es T2 T1 M1 M2 Id2 Id1 150 m. se debe estudiar los casos particulares de dos o más circuitos de distribución en paralelo. cuando estas presentan impedancias iguales. Esta condición es favorable. conforme se observa en el Esquema 19.c eo T1 D1 10 kA ivm.12 Disyuntor en ser ie con disyuntor Tiempo (S) Esquema 19. de tal modo que la corriente de accionamiento del disyuntor (lado fuente) del circuito sea superior a la corriente de defecto en el punto de instalación del disyuntor (lado carga).14 e Z n o T1 D1 10 kA D3 C Dww P T2 Corriente (A) F.14. Esquema 19. ya que las corrientes de cortocircuito se dividen igualmente entre las ramas. se obtiene una buena selectividad por escalonamiento de corrientes. 19/12 Instalaciones Eléctricas II .tw ro T2 T1 D3 D1/D2 Id2 Id1 T1 D1 10 kA Tiempo (S) r e M3 i r T l a M1/M2 Corriente (A) Esquema 19. Esquema 19. Como la corriente de cortocircuito es dividida por los dos transformadores. Sabiendo que ya hemos visto en términos de selectividad. las mismas consideraciones anteriores pueden ser aplicadas adecuadamente en este caso.13.z Barra Dn.15 w T2 D2 10 kA D2 10 kA Barra D3 20 kA C 20 kA b) Tr es alimentador es iguales y simultáneos Conforme se ve en el Esquema 19. las curvas de los relés D1 y D2 deben ser multiplicadas por 2 solamente en la escala de las corrientes. no siendo ya más necesarias las verificaciones anteriores.15. ó sea: a) Dos alimentador es iguales y simultáneos Las curvas características del disyuntor D1 y D2 no deben cortar la curva del disyuntor D3. relativo a la configuración del Esquema 19.UMSS – FCyT Capítulo 19: Protección contra las sobrecorrientes Cuando las corrientes de cortocircuito en los puntos de instalación de los disyuntores son bastante diferentes. INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA e Z n o Dww P w F.co ivm.zeo Dn.tw r r e ri T l a . etc. aún faltando el alumbrado general. bibliotecas. así como sus accesos estarán provistos de alumbrado de emergencia. salas de baile. sean o no exclusivas para dicho alumbrado pero no por fuente de suministro exterior. En el caso de que exista un cuadro principal de distribución. en el local donde éste se instale.1 Locales de espectáculos Se incluyen en este grupo toda clase de locales destinados a espectáculos cualquiera que sea su capacidad. iglesias.2. 20. hoteles. sanatorios y en general todo local destinado a fines análogos.1. 20. museos. Cuando la fuente propia de energía esté constituida por baterías de acumuladores.2 ALUMBRADOS ESPECIALES Las instalaciones destinadas a alumbrados especiales tienen por objeto asegurar. e Z n o Dww P w F. El alumbrado de emergencia se instalará en los locales y dependencias que se indiquen en cada caso y siempre en las salidas de éstas y en las señales indicadoras de la dirección de las mismas. salas de conferencias.zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia CAPITULO 20 INSTALACIONES EN LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA 20. o iluminar otros puntos que se señalen (quirófanos. casinos. la iluminación en los locales y accesos hasta las salidas. 20. la evacuación segura y fácil de público hacia el exterior. para una eventual evacuación del público.1. cafés.c riom. restaurantes. El alumbrado de emergencia deberá poder funcionar durante un mínimo de una hora.2 Locales de r eunión Se incluyen en este grupo los centros de enseñanza con elevado número de alumnos.). proporcionado en el eje de los pasos principales una iluminación adecuada. establecimientos importantes.3 Establecimientos sanitar ios Se incluyen en este grupo los hospitales.1 LOCALES DE PUBLICA CONCURRENCIA A efectos de aplicación de la presente instrucción los locales de pública concurrencia comprenden: 20.1. El alumbrado de emergencia estará previsto para entrar en funcionamiento automáticamente al producirse el fallo del alumbrado general o cuando la tensión de éste baje a menos del 70 por 100 de su valor nominal. ya sean comerciales o de servicios y en general todos los locales con gran afluencia de público. Solamente podrá ser alimentado por fuentes propias de energía. Se incluyen dentro estas iluminaciones las de emergencia.1 Alumbr ado de emer gencia Es aquel que debe permitir. 20. estaciones de viajeros.t ew v T r i r l a 20/1 Instalaciones Eléctricas II . se podrá utilizar un suministro exterior para proceder a su carga. en caso de fallo del alumbrado general. señalización y reemplazamiento. bancos. aeropuertos. éstos deberán ser repartidos. y cuando se instalen en huecos de la construcción estarán separadas de ésta por tabiques incombustibles no metálicos. 20. Cuando el suministro habitual del alumbrado de señalización falle. o su tensión baje a menos del 70 por 100 de su valor nominal. dependencias o indicaciones que deben iluminarse con éste alumbrado coincidan con los que precisan alumbrado de emergencia.5 por lo menos.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20. los puntos de luz de ambos alumbrados podrán ser los mismos. al menos entre dos líneas diferentes. se emplearán lámparas de incandescencia o lámparas de fluorescencia con dispositivos de encendido instantáneo. Si las fuentes propias de energía están constituidas por baterías de acumuladores o por aparatos autónomos automáticos. obligatoriamente. o empotradas en ellas.2. ser alimentado por fuentes propias de energía pero no por ningún suministro exterior.2.zeo Dn. e Z n o Dww P w F. alimentadas por fuentes propias de energía cuando corresponda según los apartados anteriores.3 de esta instrucción técnica. entre los que figurará un voltímetro de clase 2. 20. de otras canalizaciones eléctricas. escaleras y salidas de los locales durante todo el tiempo que permanezcan con público.c ivm. la alimentación del alumbrado de señalización deberá pasar automáticamente al segundo suministro.tw ro r e i r T l a 20. No será precisa la instalación de este cuadro cuando los alumbrados especiales se hagan por medio de aparatos autónomos automáticos. Deberá proporcionar en el eje de los pasos principales una iluminación mínima de 1 lux.3 Alumbr ado de r eemplazamiento Este alumbrado debe permitir la continuación normal del alumbrado total durante un mínimo de dos horas y deberá. Las canalizaciones que alimenten los alumbrados especiales se dispondrán cuando se instalen sobre paredes. los locales de espectáculos y los establecimiento sanitarios. pasillos. mando y protección generales para las instalaciones de los alumbrados especiales que se mencionan en la presente instrucción. al menos por dos suministros de energía sean ellos normal. Deberá ser alimentado. Cuando los locales. podrá utilizarse un suministro exterior para su carga.5.1 Con alumbr ado de emer gencia Todos los locales de reunión que puedan albergar a 300 personas o más. Este alumbrado debe señalar de modo permanente la situación de puertas.5 Locales que deber án ser pr ovistos de alumbr ados especiales 20. 20/2 Instalaciones Eléctricas II . complementario o procedente de fuente propia de energía eléctrica de las admitidas en el punto 20. El alumbrado de señalización se instalará en los locales o dependencia que en cada caso se indiquen siempre en las salidas de éstos y en las señales indicadoras de la dirección de las mismas. se dispondrán en un cuadro central situado fuera de la posible intervención del público. Los distintos aparatos de control.4 Instr ucciones complementar ias Para las tres clases de alumbrados especiales mencionadas en la presente instrucción. aunque su número sea inferior a doce.2. a 5 cm como mínimo.2. Una misma línea no podrá alimentar más de 12 puntos de luz de alumbrado especial. Las líneas que alimentan directamente los circuitos individuales de las lámparas de los alumbrados especiales estarán protegidos por interruptores automáticos con una intensidad nominal de 10 amperios como máximo.2 Alumbr ado de señalización Es el que se instala para funcionar de un modo continuo durante determinados períodos de tiempo.2. aeropuertos y establecimientos comerciales con gran afluencia de público. b) El cuadro general de distribución deberá colocarse en el punto más próximo posible a la entrada de la acometida o de la derivación individual y se colocará junto o sobre él dispositivo de mando y protección preceptivo. hoteles.4 PRESCRIPCIONES DE CARACTER GENERAL Las instalaciones en los locales a que afectan las presentes prescripciones. así como para determinados locales.3 Con alumbr ado de r eemplazamiento Establecimientos sanitarios: únicamente en quirófanos. se deberá prever de una llave automática de transferencia.c ivm. 20. casinos. grandes hoteles. las complementarias que más adelante se fijan: a) Será necesario disponer de una acometida individual. salas de cura y unidades de vigilancia intensiva. establecimientos sanitarios y cualquier otro local donde puedan producirse aglomeraciones de público en horas o lugares en que la iluminación natural de luz solar no sea suficiente para proporcionar en el eje de los pasos principales una iluminación mínima de 1 lux.2.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20. con los respectivos dispositivos. teatros y cines en sala oscura. de todas formas en dicho punto.3 FUENTES PROPIAS DE ENERGIA La fuente propia de energía estará constituida por baterías de acumuladores o aparatos autónomos automáticos. la precisa para proveer al alumbrado de emergencia en las condiciones señaladas en 20. 20.2.2 Con alumbr ado de señalización Estacionamientos subterráneos de vehículos. La fuente propia de energía en ningún caso podrá estar constituida por baterías de pilas. para atender toda la carga de emergencia durante por lo menos 1 1/2 hora. relés y accesorios de modo que la operación sea automática. o grupos electrógenos: la puesta en funcionamiento de unos y otros se realizará al producirse la falta de tensión en los circuitos alimentados por el suministro de la Empresa Distribuidora de la energía eléctrica. Las fuentes propias de energía deben ser dimensionadas. locales de espectáculos de gran capacidad. estacionamientos subterráneos. cuando falle la fuente principal y reponerla cuando esta última se reponga o habilite y reponga. cumplirán las condiciones de carácter general que a continuación se señalan.5.1 de esta Instrucción. especificadas. la potencia necesaria para atender servicios urgentes e indispensables. se instalará. Del citado cuadro general saldrán las líneas que alimentan directamente los aparatos receptores o bien las líneas generales de distribución a las que se conectará mediante cajas o a través de cuadros secundarios de distribución los distintos circuitos alimentadores.tw ro r e i r T l a 20/3 Instalaciones Eléctricas II . equipadas y previstas.5. 20.zeo Dn. En los establecimientos sanitarios. las fuentes propias de energía eléctrica deberán poder suministrar además de los alumbrados especiales. un dispositivo de mando y protección. Dependiendo de las diferentes exigencias de continuidad de servicio de cargas de una misma instalación. Cuando no sea posible la instalación del cuadro general en este punto. La capacidad mínima de esta fuente propia de energía será como norma general. al transferir la carga de emergencia a la fuente propia de energía. en el caso en que existan varios locales o viviendas en el mismo edificio y la potencia instalada en el local de pública concurrencia lo justifique. grandes establecimientos comerciales. o cuando la tensión descienda por debajo del 70% de su valor nominal. estaciones de viajeros. siempre que el conjunto de las dependencias del local considerado constituya un edificio independiente o.2. Los aparatos e Z n o Dww P w F. igualmente. - - g) Se adoptarán las disposiciones convenientes para que las instalaciones no puedan ser alimentadas simultáneamente por dos fuentes de alimentación independientes entre sí. etc. Cerca de cada uno de los interruptores de cuadro se colocará una placa indicadora del circuito a que pertenecen. accionadas por medio de interruptores omnipolares. combinadores. al menos. aislados de tensión nominal no inferior a 1000 V. 20/4 Instalaciones Eléctricas II .zeo Dn. los cuadros secundarios. por medio de elementos a prueba de incendios y puertas no propagadoras del fuego. colocados en huecos de la construcción. pasillos de acceso a éstos. conmutadores. se instalarán en locales o recintos a los que no tenga acceso el público y que estarán separados de los locales donde exista un peligro acusado de incendio o de pánico (cabinas de proyección.Escenario y dependencias anexas a él. Conductores rígidos.. de tensión nominal no inferior a 600 V. etc. y siempre antes del cuadro general. el número de líneas secundarias y su disposición en relación con el total de lámparas a alimentar.). deberá ser tal que el corte de corriente en cualquiera de ellas no afecte a más de la tercera parte del total de lámparas instaladas en los locales o dependencias que se iluminan alimentadas por dichas líneas. 20. . escaleras y pasillos de acceso a la sala desde la calle. igualmente. Las canalizaciones estarán constituidas por: Conductores aislados. armados. salas de público. combinaciones de 1uz y demás efectos obtenidos en escena. escaparates. en especial en las zonas accesibles al público Conductores aislados de tensión nominal no inferior a 600 V.tw ro r e i r T l a Sala de público. para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: e Z - n o Dww P w F. de tipo no propagador de la llama. tales como camerinos. de acuerdo con la empresa distribuidora de energía eléctrica.c ivm.5 PRESCRIPCIONES COMPLEMENTARIAS PARA LOCALES DE ESPECTACULOS Además de las prescripciones generales señaladas en el punto 20. etc. con cubierta de protección. y la de alimentación directa a receptores. preferentemente empotrados. y dependencias anexas a ellos.4. El cuadro general de distribución e. En el cuadro general de distribución o en los secundarios se dispondrán dispositivos de mando y protección para cada una de las líneas generales de distribución. . almacenes. baterías. que deberá contener todos los interruptores. escenarios. que sean precisos para las distintas líneas. Vestíbulo. colocados directamente sobre las paredes. Cada uno de los dos últimos grupos señalados dispondrá de su correspondiente cuadro secundario de distribución. En las instalaciones para alumbrado de locales o dependencias donde se reúna público. totalmente construidos en materiales incombustibles.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia c) d) e) f) receptores que consuman más de 15 amperios se alimentarán directamente desde el cuadro general o desde los secundarios. Los contadores podrán instalarse en otro lugar. se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: a) A partir del cuadro general de distribución se instalarán 1íneas distribuidoras generales.Cabinas cinematográficas o de proyectores para alumbrado. colocados bajo tubos protectores. f) El alumbrado general deberá ser completado por un alumbrado de señalización. señaladas en el punto 20.Escaparates.8. por planta del edificio. se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: a) A partir del cuadro general de distribución se instalarán líneas distribuidoras generales. estarán montadas a suficiente distancia de los telones.7 PRESCRIPCIONES SANITARIOS Además de las prescripciones generales. . deberán estar colocados en locales independientes o en el interior de un recinto construido con material no combustible. serán considerados como locales con riesgo de incendio Clase I. para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: .2. salvo indicación en contrario. se cumplirán en estos locales las complementarias siguientes: Las salas de anestesia y demás dependencias donde puedan utilizarse anestésicos u otros productos inflamables. el cual funcionará constantemente durante el espectáculo y hasta que el local sea evacuado por el público. colocados bajo tubos protectores de tipo no propagador de la llama.4. División I. se utilizarán únicamente canalizaciones constituidas por conductores aislados. e Z n o Dww P w F.2. de tensión nominal no inferior a 600 V. las instalaciones deben satisfacer las condiciones para ellas establecidas. y como tales.Almacenes. 20. .Pasillos. accionadas por medio de interruptores omnipolares.Talleres. con preferencia empotrados.4. . conforme a las disposiciones del punto 20. bambalinas y demás material del decorado y protegidas suficientemente para que una anomalía en su funcionamiento no pueda producir daños. .UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia b) En las cabinas cinematográficas y en los escenarios.Los reóstatos. y los receptores portátiles tendrán un aislamiento de la clase II. al menos.Camerinos.6 PRESCRIPCIONES COMPLEMENTARIAS PARA LOCALES DE REUNION Además de las prescripciones generales señaladas en el punto 20.c ivm. c) Los cuadros secundarios de distribución.Otros locales con peligro de incendio. .zeo Dn. Los dispositivos de protección contra sobreintensidades estarán constituidos siempre por interruptores automáticos. d) Será posible cortar. Las instalaciones de aparatos para usos médicos se realizarán de acuerdo con lo dispuesto en el punto 20. así como en los almacenes y talleres anexos a éstos. resistencias y receptores móviles del equipo escénico. e) Las resistencias empleadas para efectos o juegos de luz o para otros usos. de sensibilidad adecuada. las canalizaciones móviles estarán constituidas por conductores del tipo de aislamiento reforzado. Estas precauciones se hacen extensivas a cuantos dispositivos eléctricos se utilicen y especialmente a las linternas de proyección y a las lámparas de arco de las mismas. . . mediante interruptores omnipolares.Salas de venta o reunión.Almacenes. escaleras y vestíbulos. 20.tw ro r e i r T l a COMPLEMENTARIAS PARA ESTABLECIMIENTOS - 20/5 Instalaciones Eléctricas II . magnetotérmicos. cada una de las instalaciones eléctricas correspondientes a: . o a los contactos de tierra de las bases de toma de corriente. Tanto el neutro como el conductor de protección serán conductores de cobre. La diferencia de potencial entre las partes metálicas accesibles y el embarrado de equipotencialidad no deberá exceder de 10 mV eficaces en condiciones normales.2 ohmios. Además de las condiciones generales anteriores. a la puesta a tierra general del edificio. VDE.c ivm.zeo Dn.8 que pudieran afectar a las instalaciones eléctricas en este tipo de locales. cumpla con las normas técnicas nacionales que le afecten y en caso de no existir éstas. que encenderá una señalización óptica (color rojo) cuando se detecte una pérdida e Z n o Dww P w F. El embarrado de equipotencialidad (EE) estará unido al de puesta a tierra de protección (PT) por un conductor aislado con la identificación verde-amarillo.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia 20. tales como IEC. b) Conexión de equipotencialidad Todas las partes metálicas accesibles han de estar unidas al embarrado de equipotencialidad (EE.1) mediante conductores de cobre aislados e independientes.1 Instalaciones eléctr icas en quir ófanos Se prescribe el cumplimiento de las exigencias de tipo general del punto 20. a lo largo de toda la instalación. Se concede importancia muy especial a la coordinación de las protecciones contra sobreintensidades de todos los circuitos y equipos alimentados a través de un transformador de aislamiento.1 ohmios. no deberá exceder de 0. etc. tipo aislado. ISO. Para la vigilancia del nivel de aislamiento de estos circuitos. Se realizará una adecuada protección contra sobreintensidades del propio transformador y de los circuitos por él alimentados. 20.1). directa o indirectamente. y de sección no inferior a 16 mm2 de cobre. Igualmente es necesario que el equipo electromédico empleado en el quirófano. se dispondrá de un monitor de detección de fugas. por quirófano) para aumentar la fiabilidad de la alimentación eléctrica a aquellos equipos en los que una interrupción del suministro puede poner en peligro.1.7. La impedancia entre estas partes y el embarrado (EE) no deberá exceder de 0. La impedancia entre el embarrado común de puesta a tierra de cada quirófano y las conexiones a masa. ver Esquema 20.1 Medidas de pr otección a) Puesta a tier r a de pr otección La instalación eléctrica de los edificios con locales para la práctica médica y en concreto para quirófanos. Se deberá emplear la identificación verde-amarillo para los conductores de equipotencialidad y para los de protección. c) Suministr o a tr avés de un tr ansfor mador de aislamiento (de separ ación de cir cuito) par a uso médico Se prescribe el empleo de un transformador de aislamiento (como mínimo. en estos locales se cumplirán las siguientes medidas complementarias. Todas las masas metálicas de los equipos electromédicos deben conectarse a través de un conductor de protección a un embarrado común de puesta a tierra de protección (PT.7. al paciente o al personal implicado y para limitar las corrientes de fuga que pudieran producirse (ver Esquema 20.1) y éste a su vez. con objeto de evitar que una falta en uno de los circuitos pueda dejar fuera de servicio la totalidad de los sistemas alimentados a través del citado transformador. deberá disponer de un suministro trifásico con neutro y de conductor de protección. salvo en indicación en contrario.tw ro r e i r T l a 20/6 Instalaciones Eléctricas II . con normas internacionales de reconocida garantía. ver Esquema 20. d) Pr otección difer encial Se emplearán dispositivos de protección diferencial de alta sensibilidad (≤ 30 mA) para la protección individual de aquellos equipos que no estén alimentados a través de un transformador de aislamiento.5 segundos.5 kVA. Se prescribe. e Z n o Dww P w F. el transformador de aislamiento y el monitor de fugas.a.1. aunque el empleo de los mismos no exime de la necesidad de puesta a tierra y equipotencialidad. El transformador de aislamiento y el dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento. que deberán ser consideradas como zonas sin riesgo de incendio o explosión.7. además. Se dispondrán las correspondientes protecciones contra sobreintensidades.2 Suministr os complementar ios Se debe disponer de un suministro general de reserva. accionando a la vez una alarma acústica.c ivm. baterias. además. con posibilidad de sustitución fácil de sus elementos.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia de aislamiento capaz de originar una corriente de fuga superior a 2 mA en instalaciones a 127 V y a 4 mA en instalaciones a 220 V siempre que se trate de medida por impedancia.2 muestra las zonas G y M. Deberá disponer. cumplirán las normas internacionales. no favorezca la acumulación de cargas electrostáticas peligrosas. Los dispositivos alimentados a través de un transformador de aislamiento. por ejemplo.1. Todo el sistema de protección deberá funcionar con idéntica fiabilidad tanto si la alimentación es realizada por el suministro normal como por el complementario. pero siempre inferior a 100 MΩ. este deberá incluir la protección contra sobreintensidades.tw ro r e i r T l a 20/7 Instalaciones Eléctricas II . debiendo entrar en servicio en menos de 0. salvo que se asegure que un valor superior. 20.c. Los suelos de los quirófanos serán del tipo antielectrostático y su resistencia de aislamiento no deberá exceder de un millón de ohmios. de un pulsador de detención de la alarma acústica y de un indicativo óptico (color verde) de correcto funcionamiento.3 Medidas contr a el r iesgo de incendio o explosión El Esquema 20. para hacer frente a las necesidades de la lámpara de quirófano y equipos de asistencia vital.zeo Dn. no deben protegerse con diferenciales en el primario ni en el secundario del transformador. disponer de un suministro especial complementario a base de. La lámpara de quirófano siempre será alimentada a través de un transformador de seguridad (ver Esquema 20. e) Empleo de pequeñas tensiones de segur idad Las pequeñas tensiones de seguridad no deberán exceder de 24 V en c. 20.7. La tensión secundaria del transformador de aislamiento no sobrepasará los 250 voltios eficaces: La potencia no excederá de 7. se prescribe un sistema de ventilación adecuado que evite las concentraciones peligrosas de los gases empleados para la anestesia y desinfección. Se dispondrá un cuadro de mando y protección por quirófano situado fuera del mismo. o que sea inferior a 50000 ohmios cuando se trate de medida por resistencia. o de otros sistemas con aislamiento equivalente. El suministro se hará a través de un transformador de seguridad. Es muy importante que en el cuadro de mando y panel indicador del estado del aislamiento todos los mandos queden perfectamente identificados. y de fácil acceso. y 50 V en c. fácilmente accesible y en sus inmediaciones. En general. El cuadro de alarma del monitor de fugas deberá estar en el interior del quirófano y fácilmente visible y accesible.1). Torreta área de tomas de suministro de gas. Embarrado de equipotencialidad.1 Ejemplo de un esquema gener al de la instalación eléctr ica de un quir ófano 2 3 R S T N PE 5 1 6 R S PE 7 10 14 12 9 11 8 10 21 EE 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 e Z Alimentación general o línea repartidora del edificio. Radiadores de calefacción central. Cuadro de alarmas del dispositivo de vigilancia de aislamiento.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia Esquema 20. Lámpara de quirófano. Embarrado de puesta a tierra. Dispositivo de vigilancia de aislamiento o monitor de detección de fugas. Marco metálico de ventanas. Torreta área de tornas de corriente (con terminales para conexión equipotencial envolvente conectada al embarrado conductor de protección). Transformador de aislamiento tipo-médico. Armario metálico para instrumentos.c ivm. Suministro complementario. Mesa de operaciones (de mando eléctrico).zeo Dn. Distribución en la planta o derivación individual.tw ro 15 20 r e i r T 10 17 l a 18 4 PT 20/8 Instalaciones Eléctricas II . Equipo de rayos X. Interruptor de protección diferencial. Cuadro de distribución en la sala de operaciones. n o Dww P w F. Partes metálicas de lavados y suministro de agua. Suministro normal y especial complementario para alumbrado de lámpara de quirófano. Esterilizador. del correcto estado de funcionamiento del dispositivo de vigilancia de aislamiento y de los dispositivos de protección.c ivm. etc) Lámpara quirófano Mesa de operaciones Equipo 30º 30º 5 cm 25cm 5 cm 25cm Partes desprotegidas Interruptor pie Zona G.4 Contr ol y mantenimiento a) Antes de la puesta en ser vicio de la instalación El instalador deberá proporcionar un informe escrito sobre los resultados de los controles realizados al término de la ejecución de la instalación. b) Instalaciones ya en ser vicio Control. Sistema gases anestesia Zona M. Ambiente medio Equipo de anestesia Sistema de escape de gases anestesia Zona M. debida al empleo de productos inflamables 20.tw ro r e i r T l a Salida ventilación 20/9 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia Esquema 20. Continuidad de los conductores activos y de los conductores de protección y puesta a tierra. Medidas de continuidad y de resistencia de aislamiento.1. al menos semanal. Resistencia de las conexiones de los conductores de protección y de las conexiones de equipotencialidad. y que comprenderá al menos: Funcionamiento de las medidas de protección. Resistencia de aislamiento de suelos antielectrostáticos.7. gases. (a realizar en plazos máximos de un mes). Resistencia de aislamiento entre conductores activos y tierra en cada circuito.2 Zonas con r iesgo de incendio y explosión en el quir ófano. y Funcionamiento de todos los suministros complementarios. de los diversos circuitos en el interior de los quirófanos. e Z n o Dww P w F. cuando se empleen mezclas anestésicas gaseosas o agentes desinfectantes inflamables Ventilación Torreta suministros diversos (eléctrico.zeo Dn. Resistencia de puesta a tierra. Adicional. 5 Libr o de mantenimiento Todos los controles realizados serán recogidos en un “libro de Mantenimiento” de cada quirófano.5 Var ios En los equipos electromédicos se exigirá el empleo de clavijas de toma de corriente del tipo acodado.7. tanto si se trata de interruptores de mando directo como de dispositivos de mando a distancia. 20. tendrán separaciones o formas. automáticamente y antes de poner bajo tensión la instalación. CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos de rayos X. 20.1. estarán dispuestos de manera que dichas partes sólo sean accesibles desde un lugar aislado.1. por intermedio de conmutador-seccionador. La revisión periódica de la instalación. al menos lo indicado en la primera parte de este punto 20. también distintas entre los vástagos de toma de corriente.5 metros. para disponer de antecedentes que puedan servir de base en la corrección de deficiencias. o clavijas con dispositivo de retención del cable.7. o cuando sus interruptores presenten partes metálicas accesibles. 20. estarán protegidos por propia construcción. deberá realizarse anualmente incluyendo. de corte omnipolar simultáneo.9 APARATOS DE RAYOS X. estas canalizaciones podrán estar constituidas por conductores desnudos. Cada aparato que genere tensiones superiores a 440 voltios será accionado por un interruptor exclusivo para él. Para tensiones superiores. Los aparatos de rayos X de hasta 250 kV valor cresta. pero su instalación se efectuará de acuerdo a las siguientes condiciones: e Z n o Dww P w F. con detalle. Los aparatos sólo serán manipulados por personal especializado. Las posiciones de cerrado y abierto del interruptor estarán igualmente señalizadas. en el que se expresen los resultados obtenidos y las fechas en que se efectuaron.1. en general.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia El mantenimiento de los diversos equipos deberá efectuarse de acuerdo con las instrucciones de sus fabricantes. superiores a 80 voltios. Cuando la instalación comprenda varios aparatos alimentados con un mismo generador de alta tensión.zeo Dn. se instalaran de acuerdo con los siguientes requisitos: En las partes de la instalación a tensión hasta 440 voltios serán admisibles autotransformadores solamente con fines de regulación y siempre que tensiones tanto primarias como secundarias no sobrepasen 440 voltios. cual es el aparato que va a ser puesta en servicio tanto estén estos situados en un mismo local o en sitios diferentes. Cuando la instalación de alumbrado general se sitúe a una altura del suelo inferior a 2. El mando del interruptor estará situado dentro del local de utilización en un lugar fácilmente accesible y señalizado aún en la oscuridad.4. con firma del técnico que los realizó. tanto por uso médico o para cualquier otro fin.8 APARATOS MEDICOS. deberá ser protegida mediante un dispositivo diferencial. las anomalías observadas. contra la accesibilidad de las canalizaciones de alta tensión.c ivm. CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos médicos con partes bajo tensión no aislados. Las clavijas de toma de corriente para diferentes tensiones. 20. En el mismo deberán reflejarse. estará prevista una señalización que indique.7.tw ro r e i r T l a 20/10 Instalaciones Eléctricas II . igual a 4 x U metros. siendo U el valor en kV de la tensión de cresta con relación a tierra.5 metros por valores superiores. Si presentaran ventanas o puertas. además.UMSS – FCyT Capítulo 20: Instalaciones en locales de pública concurrencia - Las canalizaciones se encontraran a una altura mínima del suelo de 1 metro si la tensión con relación a éste es inferior a 200 kV cresta. - - Las protecciones se fijaran de manera que no puedan maniobrarse sin herramientas. etc. a este fin un conductor incorporado al cable de alimentación. en el circuito de alimentación del generador. Los conductores se dispondrán dé manera que se evite el riesgo de descarga disruptiva entre ellos o con las masas metálicas próximas. las medidas pertinentes para evitar falsas maniobras y por la puesta a tierra de las canalizaciones una vez puestas fuera de tensión. incluso en el caso de puesta a tierra por intermedio del cuerpo humano. Las masas metálicas accesibles de los aparatos se pondrán a tierra y cuando se trate de aparatos o móviles llevarán. de interruptor automático previsto para funcionar rápidamente en caso de puesta a tierra accidental de un punto cualquiera del circuito de alta tensión.c ivm. por medio de protecciones constituidas por paredes. En todos los casos será obligatorio la instalación. muros. Se tomarán. no podrán ser abiertas sin antes haber suprimido la alta tensón. o 3. al menos. Estas distancias se respetaran también respecto a la persona explorada.tw ro r e i r T l a 20/11 Instalaciones Eléctricas II . Será admisible la separación de aquellas canalizaciones de los sitios de acceso a personas. situadas como mínimo a 2 metros de altura. e Z n o Dww P w F.zeo Dn. La separación entre las citadas protecciones y las canalizaciones será. zeo Dn.INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a .co ivm. pero donde tales materiales están normalmente contenidos dentro de recipientes cerrados de los que solamente pueden escapar en caso de rotura o perforación accidental de los mismos o por funcionamiento anormal del equipo. manipulen. c) Aquellos en los que la falla mecánica o funcionamiento anormal de la maquinaria o equipo puede dar lugar a que se produzcan concentraciones peligrosas de gases o vapores y simultáneamente origine una fuente de ignición por falla del equipo eléctrico. éstos se clasificarán en clases de acuerdo con las materias presentes en los mismos y divisiones según el grado de peligrosidad del modo que se indica a continuación: 21.2. e Z n o Dww P w F. líquidas o gaseosas susceptibles de inflamación o explosión. Los interiores de casetas de pintura donde se utilicen pistolas de pulverización. b) Locales donde concentraciones peligrosas de tales gases o vapores pueden existir frecuentemente debido a reparaciones u operaciones de mantenimiento de los equipos o por fugas en éstos.1.1 Locales Clase I Son aquellos en los cuales los gases o vapores están o pueden estar presentes en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables. Los locales en los que haya tanques o tinas abiertas que contengan líquidos volátiles inflamables.2 Clase I .2.División 2 a) Locales donde líquidos volátiles o gases inflamables son manipulados.zeo Dn. por funcionamiento de los elementos de protección o por otras causas: Entre estos locales se encuentran: Aquellos en los que se trasvase líquidos volátiles inflamables de un recipiente a otro.1 Clase I . Tales locales incluyen: 21. Los interiores de refrigeradores y congeladores en los que se almacenen materiales inflamables en recipientes abiertos. procesados o utilizados.c riom.2.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión CAPITULO 21 INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION 21. fácilmente perforables o con cierres poco consistentes. traten o almacenen cantidades peligrosas de materias sólidas.t ew v T r i r l a 21.1 LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION Se considerarán locales con riesgo de incendio o explosión todos aquellos en los que se fabriquen. gases o vapores inflamables.División 1 Comprende: a) Locales en los cuales existen continuamente. Salas de gasógenos. intermitentemente o periódicamente.1. 21/1 Instalaciones Eléctricas II .2 CLASIFICACION A efectos de establecer los requisitos que han de satisfacer los distintos elementos constitutivos de la instalación en locales con riesgo de incendio o explosión. 21. en condiciones normales de funcionamiento. Todas las zonas de trabajo en las que se producen.tw ro r e i r T l a a) Aquellas en los que los depósitos o acumulaciones de estos polvos pueden afectar la disipación de calor del equipo eléctrico. Entre estos locales se encuentran: 21/2 Instalaciones Eléctricas II . b) Aquellos en los que estos depósitos o acumulaciones sobre o en la vecindad del equipo eléctrico pueden llegar a ser inflamados por arcos.2. procesan.2. por funcionamiento de los elementos de protección o por otras causas. transportadores abiertos. Las salas que contienen molinos. clasificadores. mezcladoras. Entre éstos se encuentran: Las zonas de trabajo de las plantas de manipulación y almacenamiento de cereales. c) Locales en los que puede haber polvos conductores de electricidad. depósitos o tolvas abiertas. empaquetan o almacenan polvos metálicos.2 Locales Clase II Son aquellos considerados peligrosos debido a la presencia de polvo combustible.zeo Dn.2 Clase II . b) Locales en los que fallas mecánicas u operaciones anormales de las máquinas o equipos pueden causar tales mezclas y simultáneamente origine una fuente de ignición por falla del equipo eléctrico. empaquetadoras u otra maquinaria o equipo similar productor de polvo en instalaciones de tratamiento de grano. pero sin que se formen acumulaciones sobre o en la vecindad del equipo eléctrico. continua.1 Clase II .División 2 Locales en los que no hay normalmente polvo combustible en el aire y tampoco es probable que el equipo y aparatos en su funcionamiento normal lo lance al aire en cantidad suficiente para producir mezclas inflamables o explosivas. limpiadores.División 1 Comprende: a) Locales donde polvos combustibles están o pueden estar en suspensión en el aire. a menos que la transferencia se impida por medio de una ventilación adecuada de una fuente de aire limpio y dotada de medios efectivos contra fallas en el sistema de ventilación. Comprende: e Z n o Dww P w F. manipulan. de molturación de heno.2. c) Locales a los cuales pueden pasar concentraciones peligrosas de gases o vapores inflamables.c ivm. En ésta clase están incluidos: 21. de almidón. a menos que la transferencia se impida por medio de una ventilación adecuada de una fuente de aire limpio y dotada de medios efectivos contra fallas en el sistema de ventilación.2.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión b) Aquellos en los que se previene la concentración peligrosa de gases o vapores inflamables. Las plantas de pulverización de carbón (excepto aquellas en las que el equipo sea estanco al polvo). - 21.2. pulverizadores. en condiciones normales de servicio y en cantidad suficiente para producir una mezcla explosiva o inflamable. chispas o brasas procedentes de este equipo. intermitente o periódicamente. 21. Las plantas desmontadoras de algodón. 21.2 Clase III . Las plantas de procesado de lino. Los talleres de confección. 21/3 Instalaciones Eléctricas II . Entre estos locales se encuentran: Algunas zonas de las plantas textiles de rayón. Los almacenes de expedición donde los materiales productores de polvo se almacenan o manipulan en sacos contendores. 21. Las plantas de fabricación y procesado de fibras combustibles. 21.2.División 1 Son aquellos locales en los que se manipulan. etc.tw ro r e i r T l a Contra el riesgo de inflamación y explosión debido a la presencia de polvo inflamable se cuenta con la protección “envolvente a prueba de inflamación de polvo”. máquinas y equipo de los que solamente escapan cantidades apreciables de polvo en condiciones anormales de funcionamiento. puedan causar la inflamación de acumulaciones o suspensiones de polvo circundantes. depósitos y tolvas cerrados. pero en los que no es probable que estas fibras o volátiles estén en suspensión en el aire en cantidad suficiente para producir mezclas inflamables que tales locales incluyen.UMSS – FCyT - Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión - Las salas y zonas que contienen mangueras y transportadores cerrados.zeo Dn.2. Las salas y zonas en las que se impide la formación de concentraciones explosivas o inflamables de polvo en suspensión por medio de equipo eficaz de control de polvo.3 SISTEMAS DE PROTECCION Contra el riesgo de inflamación y explosión que suponen los materiales eléctricos se cuenta con las siguientes técnicas o sistemas de protección: e Z - Envolvente antideflagrante Sobrepresión interna Inmersión en aceite Aislante pulverulento Seguridad intrínseca Seguridad aumentada n o Dww P w F. Las carpinterías establecimientos e industrias que presenten riesgos análogos. Consiste en dotar al material eléctrico de una envolvente. algodón.1 Clase III .3 Locales Clase III Corresponden a aquellos considerados peligrosos debido a la presencia de fibras o volátiles fácilmente inflamables.2.División 2 Locales en los que se almacenan o manipulan (excepto en procesos de fabricación) fibras fácilmente inflamables.3.c ivm. 21.3. fabrican o utilizan fibras o materiales productores de volátiles fácilmente inflamables. chispas o en general calor producidos dentro de las mismas. que impida la entrada de polvo en cantidad suficiente para afectar el funcionamiento mecánico o característica eléctricas de los aparatos y además impida que los arcos. la temperatura superficial a plena carga no debe sobrepasar en 165º C para el material que no es susceptible de sobrecargas y los 120º C para el que sí lo es.2 Locales Clase I . La canalización en tubo flexible no podrá emplearse donde pueda sufrir vibraciones capaces de romper o aflojar sus uniones roscadas.4. podrá emplearse cable bajo plomo armado. En aquellos puntos en los que la presencia de la mezcla inflamable o explosiva sea permanente o tenga duraciones muy prolongadas está rigurosamente prohibido el empleo de material eléctrico.1 Canalizaciones fijas a) El cableado deberá realizarse mediante conductores aislados en tubo metálico blindado roscado.4.División 1 Las instalaciones eléctricas en estos locales se ajustarán a las prescripciones siguientes: 21. en cada caso a las prescripciones particulares que se detallan a continuación: 21. cable con aislamiento de PVC. armado y con cubierta exterior de PVC. El cable con aislamiento mineral y cubierta metálica no podrá emplearse donde pueda sufrir vibraciones capaces de dañarlo. conductores aislados en tubo flexible adecuado para esta zona. La armadura puede ser de fleje aunque se recomienda la de alambre. ningún caso la capacidad de producir una deshidratación excesiva o carbonización gradual de las acumulaciones orgánicas que puedan depositarse sobre los mismos. o donde pueda producirse corrosión o condensación interna de humedad excesiva.c ivm. donde como consecuencia de su rigidez puedan originarse esfuerzos excesivos. los motores y los transformadores. El polvo carbonizado o excesivamente seco puede llegar a inflamarse espontáneamente. cable con aislamiento de polietileno. cable con funda de aluminio sin costura. e Z - - En ningún caso se permitirá que haya conductores o terminales desnudos en tensión. Los cables que pueden entrar en contacto con líquidos o vapores donde pueda sufrir vibraciones capaces de romperla o aflojar sus uniones roscadas. En los casos en que pueda producirse una corrosión electrolítica en la cubierta del cable o en las superficies en contacto con ellas habrá que separarlas o proteger el cable con una cubierta de PVC.zeo Dn.La temperatura superficial del equipo y material eléctrico no debe sobrepasar en.1 Pr escr ipciones gener ales En las instalaciones correspondientes a las plantas en las que haya locales con riesgo de incendio o explosión se procurará que el equipo esté situado en aquellos locales o zonas de los mismos en los que este riesgo sea mínimo o nulo.El material eléctrico debe estar dotado de una protección adecuada contra sobrecargas que no sobrepasen las temperaturas superficiales anteriores.2. . como por ejemplo. En general. cable con aislamiento mineral y cubierta metálica.tw ro r e i r T l a 21/4 Instalaciones Eléctricas II . En los casos en que la canalización bajo tubo no sea adecuada. armado y con cubierta exterior de PVC.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21. además.4. . o donde pueda producirse corrosión o condensación interna de humedad excesiva. Estas instalaciones deberán ajustarse. cable bajo plomo con armadura de acero. . n o Dww P w F.4 PRESCRIPCIONES PARA LAS INSTALACIONES EN ESTOS LOCALES 21.La temperatura superficial del equipo y material eléctrico no debe sobrepasar en ningún caso la temperatura de inflamación del gas o vapor presente. El tapón formado por la pasta deberá tener una longitud igual o mayor al diámetro interior del tubo y. vapores. en ningún caso. Si en determinado conjunto el equipo que puede producir arcos. resistente a la atmósfera circundante y a los líquidos que pudiera haber presente y tener un punto de fusión por encima de los 90º C. Las cajas de derivación y accesorios deberán ser de tipo antideflagrante. fusibles. En los conductores que salen de una zona clase I.zeo Dn. Entre el cortafuegos y la línea límite no se deberán instalar acoplamientos. debe ser armado o estar protegido debidamente en aquellos puntos donde esté expuesto a daños mecánicos o a roces que puedan producir chispas incendiarias. Dentro de los cortafuegos no deberán hacerse empalmes ni derivaciones de cables. chispas o temperaturas elevadas. bastará con poner un solo cortafuego entre ellas a 450 milímetros o menos de la más lejana. En los casos en que se precisen cortafuegos estos se montarán lo más cerca posible de las envolventes y en ningún caso a más de 450 milímetros de ellas. El cable aislado con polietileno armado y con cubierta de PVC se puede utilizar para circuitos de telecomunicación y similares. está situado en un compartimiento independiente del que contiene sus terminales de conexión y entre ambos hay pasamuros o prensa estopas antideflagrantes. deberá tener los rellenos de material no higroscópico y el asiento de la armadura de PVC. el cortafuegos se colocará en cualquiera de los dos lados de la línea límite. relés. chispas o temperaturas elevadas. empalmes o derivaciones cuando el diámetro de los tubos sea igual o superior a 50 milímetros. estén conectadas entre sí por medio de un tubo de 900 milímetros o menos de longitud. Las uniones se montarán engarzando por lo menos 5 hilos completos de rosca. n o Dww P w F. resistencias y demás aparatos que produzcan arcos. La instalación de cortafuegos habrá de cumplir los siguientes requisitos: La pasta de sellado deberá ser adecuada para la aplicación. En los tubos de entrada o envolventes o cajas de derivación que solamente contengan terminales. División 1. cajas de derivación ni accesorios. pero se diseñara e instalará de modo que los gases o vapores que puedan entrar en el sistema de tubo en el lugar División 1 no puedan correrse al otro lado del cortafuego. la entrada al compartimiento de conexión puede efectuarse siguiendo lo indicado en el párrafo anterior. accesorios y aparatos deberán ser roscados. b) Las instalaciones bajo tubo habrán de cumplir los siguientes requisitos: - - - - - e Z - Las uniones de los tubos a las cajas de derivación.c ivm. inferior a 16 milímetros. llamas por el interior de los tubos: En todos los tubos de entrada a envolventes que contengan interruptores.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión - - El cable aislado con polietileno armado y con cubierta de PVC. succionadores. El cable con funda de aluminio sin costura. tampoco deberá llenarse con pasta ninguna caja o accesorios que contenga empalmes o derivaciones. Se instalarán cortafuegos para evitar el corrimiento de gases. Las instalaciones bajo tubo deberá dotarse de purgadores que impidan la acumulación excesiva de condensaciones o permitan una purga periódica. Cuando dos o más envolventes que de acuerdo con los párrafos anteriores precisen cortafuegos de entrada.tw ro r e i r T l a c) Las instalaciones de cable con aislamiento mineral habrán de cumplir los siguientes requisitos: 21/5 Instalaciones Eléctricas II . En lugar de PVC se podrán emplear otros materiales plásticos de características iguales o superiores a las de éste. 3 Tomacor r ientes Los tomacorrientes estarán provistos de uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21. alar ma. contactores. control y comunicación se protegerán por uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21. c) Las cajas.2. No se permitirá en ningún caso que pendan directamente de su cable de alimentación. alarma. Los cables deberán instalarse de modo que las boquillas no queden sometidas a ningún esfuerzo. Las boquillas deberán ser del mismo grado de protección que la envolvente a la que van acopladas.4.3 de este capitulo.2.2.3 de este capítulo.4 Apar atos de conexión y cor te Se entenderán incluidos en este grupo todos los aparatos dotados de contactos para establecer o interrumpir la corriente.1 21. interruptores.4. los cables deberán instalarse de modo que los prensa estopas no estén sometidos a ningún esfuerzo. tales como succionadores.3 de este capitulo y además enclavados con un interruptor de modo que su conexión y desconexión se realicen sin tensión.2 Luminar ias a) Las luminarias fijas deberán estar dotadas de uno de los sistemas de protección detallados en el punto 21. Estos aparatos deben estar dotados de uno de los sistemas de protección detallados en punto 21.3 de este capítulo.4.2. b) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas de su tubo de alimentación.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión - La entrada de los cables a los aparatos y cajas de derivación deberá efectuarse por medio de boquillas adecuadas.2. etc. Cuando la conexión y desconexión se efectúen en una cámara antideflagrante podrá prescindirse de este interruptor.2. 21.zeo Dn. 21. Las cajas de derivación deberán ser de tipo antideflagrante. Las cajas de derivación deberán ser antideflagrantes. de cadenas o de otros elementos de suspensión adecuados.4. pulsadores. Los prensa estopas deberán ser del mismo grado de protección de la envolvente a la que van acoplados. Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21. 21.c ivm.5 Sistemas de señalización.tw ro r e i r T l a 21/6 Instalaciones Eléctricas II . accesorios y conectadores de suspensión serán adecuados para este fin y se ajustarán a lo prescrito en el punto 21. conmutadores.1. d) Las instalaciones de cable armado habrán de cumplir los siguientes requisitos: - - La entrada de los cables a los aparatos y cajas de derivación deberá efectuarse por medio de prensa estopas adecuados. contr ol y comunicación Todos los equipos de señalización.4.4. Cuando los prensa estopas no estén dotados de elementos propios para la sujeción del cable. e Z n o Dww P w F. 4. 21. deberán cumplir los mismos requisitos que las destinadas a locales Clase I .5 Sistemas de señalización.c ivm.División 2 El material eléctrico instalado en estos locales se ajustarán a las siguientes prescripciones: 21.4.4. dotado de prensa estopas adecuado.4.tw ro r e i r T l a 21/7 Instalaciones Eléctricas II .3. contr ol y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo a lo prescrito en el punto 21.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21.4. 21.4. con las siguientes salvedades: a) Las cajas de conexión y accesorios deberán ser “a prueba de inflamación de polvo”. b) Los elementos de conexión y corte tales como conmutadores. se podrá utilizar cable bajo tubo flexible con accesorios adecuados e incluso cable flexible sin armadura para servicio extrasevero.2. b) Las canalizaciones de entrada a envolventes o accesorios que contengan solamente terminales. e Z n o Dww P w F. empalmes o derivaciones. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21. c) En los casos en que se precise cierta flexibilidad en los conductores.3.3.3.2.4.3.1 Canalizaciones fijas Las canalizaciones destinadas a estos locales.División 1 21.4 con la siguiente salvedad: Cuando la cámara donde se realiza la interrupción esté herméticamente sellada contra la entrada de gases y vapores la envolvente del aparato podrá ser de uso general.3. timbres. chispas o temperaturas elevadas no precisarían ser antideflagrantes.4 Apar atos de conexión y cor te Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.4.4.zeo Dn. contactos de pulsadores. accesorios y prensa estopas que no vayan directamente conectados a envolventes que contengan equipo que pueda producir arcos.1 Canalizaciones fijas Se ajustarán a los requisitos de 21.División 1.3 Tomacor r ientes Se ajustarán a la presente en 21.4. etc. se protegerán como se indica en 21.3.3. interruptores. no precisarán cortafuegos sea cual fuere su diámetro. b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas o instalándolas en puntos adecuados. como por ejemplo.4 21. alar ma.3 Locales Clase I .1.2 Luminar ias a) Las luminarias fijas podrán ser estancas a los gases.4 Locales Clase II .1 con las siguientes salvedades: a) Las cajas de conexión.4.4. en las cajas de bornes de los motores. 21.2.2. 21.2.4.4. alar ma.3 Tomacor r ientes Estarán dotadas de protección a prueba de inflamación de polvo y de clavija de puesta a tierra. c) Cuando haya que albergar en una misma envolvente elementos que requieran distinto grado de protección. 21. aluminio u otros metales que impliquen un riesgo similar deberán estar dotados de envolventes especialmente adecuados para esta aplicación.4.zeo Dn. División 1. 21.1. en este caso la envolvente puede ser de uso general. contr ol y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21.4.4.5 Locales Clase II .4 Apar atos de conexión y cor te a) Los aparatos de conexión y corte destinados a interrumpir o establecer la corriente estarán dotados de envolvente a prueba de inflamación de polvo. con las siguientes salvedades: a) En las instalaciones bajo tubo. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21. además de tubo metálico blindado.2. b) Los conductores metálicos. c) Cuando sea necesario emplear conexiones flexibles. la envolvente se ajustará a las prescripciones más severas correspondientes a las mismas.4.5. 21. a menos que sus contactos de corte estén sumergidos en aceite o la interrupción de la corriente se efectúe en una cámara sellada contra la entrada de polvo.División 2 21. éstas se efectuarán por medio de conectadores a prueba de inflamación de polvo.tw ro r e i r T l a 21/8 Instalaciones Eléctricas II . b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas e instalándolas en puntos adecuados. accesorios y cajas en los que vayan empalmes o terminales deberán estar diseñados de modo que la entrada de polvo sea mínima.4. las tapas ajusten de tal modo que e Z n o Dww P w F.4. En los casos en que pueda haber presente polvos conductores de la electricidad no se empleará tubo metálico flexible. tubo metálico flexible con accesorios adecuados e incluso por medio de cable flexible para servicio extrasevero dotado de accesorios adecuados.2 Luminar ias a) Las luminarias fijas serán a prueba de inflamación de polvo.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión b) Las canalizaciones que comuniquen una envolvente que precise ser “a prueba de inflamación de polvo” con otra que no la precise deberán estar dotadas de medios adecuados para impedir la entrada de polvo en la envolvente a prueba de inflamación de polvo a través de la canalización.c ivm.4.5 Sistemas de señalización.4.4.4.2. b) Todos los aparatos de conexión y corte destinados a locales en los que pueda haber polvos de magnesio. se podrá emplear tubo de acero normal. b) Cada uno de los distintos elementos constitutivos de los mismos se protegerán de acuerdo con sus prescripciones correspondientes. 21. 21.1 Canalizaciones fijas Las canalizaciones fijas destinadas a estos locales deberán cumplir los mismos requisitos que las destinadas a Clase I.4.4.4. 4. material en combustión y metal caliente.6. 21. c) Las luminarias fijas podrán instalarse suspendidas como se indica en 21.5.4. 21.2. no puedan llegar a inflamarse las acumulaciones de polvo o el material inflamable adyacente. 21.5 Sistemas de señalización.tw ro r e i r T l a 21/9 Instalaciones Eléctricas II .5.zeo Dn.5.4.2 Luminar ias Se ajustarán a los prescrito en el punto 21.4.5. d) Las cajas.5. c) Las conexiones flexibles cumplirán las prescripciones del punto 21.1.6. e Z n o Dww P w F. alar ma.6.c) 21.4.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión impidan la salida de chispas o material de combustión y a través de sus paredes. ajustarse a lo prescrito en 21.3 Tomacor r ientes Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.1. contr ol y comunicación a) Las canalizaciones se efectuarán de acuerdo con lo prescrito en 21.5.4. Todas las luminarias irán claramente marcadas con la potencia en vatios de la mayor lámpara para la que la temperatura superficial en condiciones normales de servicio no exceda de 165º C.1 Canalizaciones fijas Se ajustaran a lo prescrito en el punto 21.2.5.1.4.5.2 Luminar ias a) Las luminarias fijas llevarán sus lámparas y portalámparas alojados en envolventes estancos al polvo y diseñados de modo que impidan la salida de chispas.4.1.4 Apar atos de conexión y cor te Los aparatos de conexión y corte se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4.4.5.4.4. b) Las luminarias fijas se protegerán contra daños mecánicos por medio de guardas o instalándolas en puntos adecuados. accesorios y conectadores de suspensión deberán ser adecuados para este fin y además.4. 21.4. b) Cada uno de los elementos constitutivos de los mismos se protegerán de acuerdo con sus prescripciones correspondientes. 21.2 con la salvedad de que sus envolventes y las del equipo de arranque y control deberán ser estancas a las fibras y volátiles.4. 21.3.c ivm. c) Cuando haya que albergar en una misma envolvente elementos que requieran distintos grados de protección.3 Tomacor r ientes Estarán provistos de clavija de puesta a tierra y diseñados de modo que la conexión al circuito de alimentación no se pueda efectuar en las partes en tensión al descubierto.6 Locales Clase III .4.4.4. la envolvente común se ajustará a las prescripciones más severas correspondientes a los mismos.División 1 21. 6. Se permitirá el empleo de cable aislado sin armar.6. b) En el caso de las canalizaciones metálicas o de cable armado habrá que comprobar que todas las partes de las mismas están adecuadamente conectadas a tierra.5 Sistemas de señalización.c ivm.1.5.zeo Dn.4.3 Toma cor r ientes Se ajustarán a lo prescrito en 21. contr ol y comunicación Se ajustarán a lo prescrito en 21.4.4.6. con la salvedad de que las envolventes deberán ser estancos a las fibras y volátiles. 21.7.4. e Z n o Dww P w F. armarios metálicos.4 Apar atos de conexión y cor te Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.5.6. cajas de conexión.UMSS – FCyT Capitulo 21: Instalaciones en locales con riesgo de incendio o explosión 21.4.4. contr ol y comunicación Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.4 Apar atos de conexión y cor te Se ajustarán a lo prescrito en 21.7.4.4. alar ma. 21. 21.7.4.1 Canalizaciones fijas Se ajustarán a lo prescrito en el punto 21.8 Puesta a tier r a La puesta a tierra se ajustará a las prescripciones indicadas en él capítulo Nº 9 de este texto y además a las siguientes: a) Todas las masas tales como carcazas y superficie metálicas exteriores de motores.tw ro r e i r T l a 21/10 Instalaciones Eléctricas II .4.4. 21.4.5.5.2. canalizaciones de tubo se conectarán a tierra.4. 21.3.División 2 21.7.5. alar ma.5 Sistemas de señalización.4. aunque estén protegidas por una cubierta exterior no metálica.4.7 Locales Clase II .4.2 Luminar ias Se ajustarán a lo prescrito en 21. 21. 21.6. luminarias. adecuadamente protegido contra golpes u otros daños mecánicos.7. También se conectarán a tierra las armaduras y fundas metálicas de los cables.4.4.4. tw r r e ri T l a .INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm. t ew v T r i r l a 22/1 Instalaciones Eléctricas II . b) Conductores rígidos aislados.1. bajo tubos protectores. deberán estar protegidos contra la corrosión. empalmes y conexiones de las mismas. como mínimo.3 Tubos Los tubos serán preferentemente aislantes y. y en general. toda la aparamenta utilizada. de 600 voltios de tensión nominal. deberán ser de material aislante. preferentemente aislante o estará protegido contra la corrosión. como mínimo. sistemas o dispositivos que presenten el grado de protección correspondiente a la caída vertical de gotas de agua. pantallas y rejillas. ni el techo o paredes estén impregnados de agua. aislados. fijados directamente sobre las paredes o colocados en el interior de huecos de la construcción.1 Canalizaciones Las canalizaciones podrán estar constituidas por: a) Conductores flexibles o rígidos. se colocarán a una distancia de las paredes de 0.1. en caso de ser metálicos. Los conductores destinados a la conexión de aparatos receptores.4 Apar amenta Las cajas de conexión. Los portalámparas. interruptores.2 Conductor es aislados Los conductores aislados colocados sobre aisladores se dispondrán a una distancia mínima de 5 centímetros de las paredes y la separación entre conductores será de 3 centímetros. 22.UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales CAPITULO 22 INSTALACIONES EN LOCALES DE CARACTERISTICAS ESPECIALES 22.1 INSTALACIONES EN LOCALES HUMEDOS Locales o emplazamientos húmedos son aquellos cuyas condiciones ambientales se manifiestan momentánea o permanentemente bajo la forma de condensación en el techo y paredes. podrán ser rígidos o flexibles de 600 voltios de tensión nominal como mínimo. Las canalizaciones serán estancas. como mínimo. La aislación de los conductores deberá ser resistente a la humedad. e Z n o Dww P w F. En estos locales o emplazamientos el material eléctrico. protegidos contra la caída vertical de agua.5 centímetros como mínimo. de 600 voltios de tensión nominal. tomas de corriente. deberá presentar el grado de protección correspondiente a la caída vertical de gotas de agua.1. 22. c) Conductores rígidos aislados armados. Cuando estos últimos se instalen en montaje superficial. utilizándose para terminales.c riom. de 600 voltios de tensión nominal. manchas salinas o moho aún cuando no aparezcan gotas. El material utilizado para la sujeción de los conductores aislados fijados directamente sobre las paredes será hidrófugo. como mínimo colocados sobre aisladores.zeo Dn. Sus cubiertas y las partes accesibles de los órganos de accionamiento no serán metálicos. 22.1.5 Receptor es y apar atos por tátiles de alumbr ado Los receptores de alumbrado tendrán sus piezas metálicas bajo tensión.1. 22. cumplirá con las siguientes condiciones: 22. derivado de otro que penetre en el local mojado. protegidas contra las proyecciones de agua.2 INSTALACIONES EN LOCALES MOJ ADOS Locales o emplazamientos mojados son aquellos en que los suelos.1.zeo Dn. 22.2. los citados aparatos serán de tipo protegido contra las proyecciones de agua.2.2. estos serán estancos.c ivm.2. y en caso de ser metálicos.2. 22. Se considerarán como locales o emplazamientos mojados los establecimientos de baños. sistemas y dispositivos que presenten el grado de protección correspondiente a las proyecciones de agua. así como las instalaciones a la intemperie.2. En estos locales o emplazamientos se cumplirán además de las condiciones 22. los lavaderos públicos. los cuartos de duchas o para uso colectivo.5 Receptor es de alumbr ado Los receptores de alumbrado tendrán sus piezas metálicas bajo tensión.3 Apar atos de mando. como mínimo a 2 centímetros de las paredes.6 Volúmenes de pr otección en cuar tos de baño o aseo Para las instalaciones en cuartos de baño o aseo. empalmes y conexiones de los mismas. etc. Cuando no se puede cumplir esta recomendación.2 establecidas para los locales húmedos.. un dispositivo de protección en el origen de cada circuito.1. e Z n o Dww P w F. deberán estar protegidos contra la corrosión. salvo cuando se instalen en el interior de cubiertas estancas destinadas a los receptores de alumbrado. las siguientes: 22. lodo o gotas gruesas de agua debido a la condensación o bien estar cubiertos con moho durante largos períodos.tw ro r e i r T l a 22/2 Instalaciones Eléctricas II . tintorerías.1 y 22. se tendrán en cuenta los siguientes volúmenes y prescripciones para cada uno de ellos: a) Volumen de pr ohibición Es el volumen limitado por los planos verticales tangentes a los bordes exteriores de la bañera. aunque solo sea temporalmente. Se colocarán en montaje superficial y los tubos metálicos se dispondrán. las cámaras frigoríficas.2 Tubos Si se emplean tubos para alojamiento de los conductores. preferentemente aislantes.4 Dispositivos de pr otección Se instalará en cualquier caso. techos y paredes estén o puedan estar impregnados de humedad y donde vean aparecer.1 Canalizaciones Las canalizaciones serán estancas. pr otección y tomacor r ientes Se recomienda instalar los aparatos de mando. protección y tomacorrientes fuera de estos locales. 22. lo que deberá hacerse siempre que éstas se coloquen en un lugar fácilmente accesible. o bien se instalarán en el interior de cajas que les proporcionen una protección equivalente. La cubierta de los portalámparas serán en su totalidad de materia aislante hidrófuga. 22. 22. utilizándose para terminales.UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22. y los horizontales constituidos por el suelo y por un plano situado a 2. b) Volumen de pr otección Es el comprendido entre los mismos planos horizontales señalados para el volumen de prohibición y otros verticales situados a 1.25 m. no presentarán ninguna parte metálica accesible y en los portalámparas no se podrán establecer contactos fortuitos con partes activas al poner o quitar las lámparas. Del mismo modo. Todas las masas metálicas existentes en el cuarto de baño (tuberías.1 Volúmenes de pr otección en cuar tos de baño o aseo Corte A .25 m. Las tomas de corriente deben estar provistas de un contacto de puesta a tierra. En el volumen de protección no se instalarán interruptores. e Z n o Dww P 1. a menos que sean tomas de seguridad.c 2. esta red equipotencial se unirá al punto de puesta a tierra especifico (ver Esquema 22. podrán instalarse interruptores. pero podrán instalarse aparatos de alumbrado de instalación fija (preferentemente de aislamiento clase II). tomas de corriente y aparatos de alumbrado.B 1. A su vez.tw ro 1 2 r e 1. y se dimensionará según la sección del conductor de fase. i r T l a ARCV w 22/3 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales baño-aseo o ducha. calefacción.25 m.) deberán estar unidas mediante un conductor de cobre.25 m.25 metros por encima del fondo de aquellos o por encima del suelo.zeo Dn. El Esquema 22. de manera que formen una red equipotencial.25 metro de los del citado volumen. los aparatos de iluminación no pueden utilizarse suspendidos de conductores y no pueden emplearse portalámparas ni soportes metálicos para éstos. 2 B 1 A 1 Volumen de prohibición 2 Volumen de protección Se admiten por encima de este volumen el mando de elementos accionados por un cordón o cadena de material aislante no-higroscopio. tomacorrientes ni aparatos de iluminación. F. Fuera del volumen de prohibición y de protección. En estos aparatos de alumbrado no se podrán disponer interruptores ni tomas de corriente. En el volumen de prohibición no se instalarán interruptores.1 señala estos volúmenes: Esquema 22.2). etc. ivm. desagües. en el caso de que estos aparatos estuviesen empotrados en el mismo. . om c Volumen de Volumen de Volumen de pr otección pr ohibición pr otección ARCV 22/4 Instalaciones Eléctricas II . . Volumen de Volumen de pr ohibición pr otección Red equipotencial 22.25 m. 2.Queda prohibido el uso de conductores desnudos.25 m.25 m Marco metálico Agua caliente Agua fría 2. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: . e Z n o Dww P w F. En estos locales y emplazamientos se cumplirán las prescripciones señaladas para las instalaciones en locales mojados.25 m. depósitos de éstos. 2.25 m 2.25 m i r T l a ARCV 1.25 m. iv . Se considerarán como locales con riesgo de corrosión.25 m 1.zeo Dn.4 INSTALACIONES EN LOCALES POLVORIENTOS SIN RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSION Los locales o emplazamientos polvorientos son aquellos en que los equipos eléctricos están expuestos al contacto con el polvo en cantidad suficiente como para producir su deterioro o un defecto de aislamiento. además.25 m Marco metálico 2.tw r Agua fría r e 1. 22.25 m.2 Red equipotencial 1.UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales Esquema 22. Volumen de Volumen de pr ohibición pr otección Red equipotencial Volumen de Volumen de Volumen de pr otección pr ohibición pr otección 1. etc. las fábricas de productos químicos.Todo el material eléctrico utilizado deberá presentar el grado de protección que su emplazamiento exija. debiendo protegerse.Los electromotores y otros aparatos que necesiten ventilación lo harán con aire tomado del exterior que esté exento de polvo o bien convenientemente filtrado.25 m 2. la parte exterior de los aparatos y canalizaciones con un revestimiento inalterable a la acción de dichos gases o vapores.25 m. 1.3 INSTALACIONES EN LOCALES CON RIESGO DE CORROSION Locales o emplazamientos con riesgo de corrosión son aquellos en los que existen gases o vapores que puedan atacar a los materiales eléctricos utilizados en la instalación. Se considerarán como locales a temperatura muy baja las cámaras de congelación de las plantas frigoríficas. .UMSS – FCyT Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales 22. .El equipo eléctrico utilizado estará protegido contra los efectos de vapores y gases desprendidos por el electrolito.El aislamiento y demás elementos de protección del materia eléctrico utilizado. las siguientes: .Los aparatos eléctricos deberán poder soportar los esfuerzos resultantes a que se verán sometidos debido a las condiciones ambientales. Este aislamiento no será afectado por la humedad.zeo EN Dn.Los aparatos utilizados deberán poder soportar los esfuerzos resultantes a que se verán sometidos debido a las condiciones ambientales. 22.Los vapores evacuados no deben penetrar en locales contiguos.Los acumuladores que no aseguren por sí mismos y permanentemente un aislamiento suficiente entre partes bajo tensión y tierra.En estos locales son admisibles las canalizaciones con conductores desnudos sobre aisladores. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: . .c ivm. En estos locales o emplazamientos se cumplirán las siguientes condiciones: . especialmente en los casos en que sea de temer la no-conservación del aislamiento de conductores. e Z n o Dww P EN F.6 INSTALACIONES EN LOCALES A MUY BAJ A TEMPERATURA Locales o emplazamientos a muy baja temperatura son aquellos donde puedan presentarse y mantenerse temperaturas ambientales inferiores a menos 20 grados centígrados.La iluminación artificial se realizará únicamente mediante lámparas eléctricas de incandescencia o de descarga de baja presión. para los valores de la intensidad máxima admisible. debiendo cumplir.Los conductores aislados con materias plásticas o elastómeros podrán utilizarse para una temperatura ambiente de hasta 50 grados centígrados aplicando el factor de reducción. para temperaturas ambientes superiores a 50 grados centígrados se utilizarán conductores especiales con un aislamiento que presente una mayor estabilidad térmica.Los conductores deberán tener una aislación resistente al calor. impedirán que los gases penetren en su interior.Los locales deberán estar provistos de una ventilación natural o artificial que garantice una renovación perfecta y rápida del aire.tw ro QUE r e i r T l a LOCALES EXISTAN BATERIAS DE w 22/5 Instalaciones Eléctricas II . 22. señalados en el capítulo Nº 4 de este texto.5 INSTALACIONES EN LOCALES A TEMPERATURA ELEVADA Locales o emplazamientos a temperatura elevada son aquellos donde la temperatura del aire ambiente es susceptible de sobrepasar frecuentemente los 40 grados centígrados. . además de las prescripciones señaladas para estos locales. Su temperatura de funcionamiento a plena carga no deberá sobre pasar el valor máximo fijado en la especificación del material. . . .7 INSTALACIONES ACUMULADORES Los locales en que deban disponerse baterías de acumuladores con posibilidad de desprendimiento de gases. deberán ser instalados con un aislamiento suplementario. o bien se mantiene permanentemente por encima de los 35 grados centígrados. . se considerarán como locales o emplazamientos con riesgo de corrosión. . deberá ser tal que no sufra deterioro alguno a la temperatura de utilización.Las luminarias serán de material apropiado para soportar el ambiente corrosivo. . a) Para las instalaciones eléctricas de los locales anteriormente citados. División 1 y en consecuencia. El Esquema 22. b) Las instalaciones y equipos destinados a estos locales cumplirán las siguientes prescripciones: .60 metros. se tendrán en cuenta los volúmenes peligrosos que a continuación se señalan: En relación con suelos que estén a nivel de la calle o por encima de ésta. otros líquidos volátiles inflamables o gases licuados inflamables a vehículos.3 a . e Z n o Dww P w F.zeo Dn. Las canalizaciones empotradas o enterradas en el suelo se considerarán incluidas en el volumen peligroso cuando alguna parte de las mismas penetre o atraviese dicho volumen. Cuando la ventilación de estos locales esté suficientemente asegurada. automóviles. sean éstos de pasajeros. . el volumen peligroso será el comprendido entre el suelo y un plano situado a 0. el suelo de los pasillos de servicio será eléctricamente aislante.75 metros. etc. señalan los valores peligros en diferentes casos.Se colocarán cierres herméticos en las canalizaciones que atraviesen los límites verticales u horizontales de los volúmenes definidos como peligrosos. Como garajes se consideran aquellos locales en que puedan estar almacenados.Las canalizaciones situadas por encima de los volúmenes peligrosos podrán realizarse mediante conductores aislados bajo tubos rígidos blindados en montaje superficial o bien bajo tubos de otras características en montaje empotrado.c ivm.Todo foso o depresión bajo el nivel de suelo se considerará como volumen peligroso. deberán instalarse de manera que sea imposible tocarlas simultánea e inadvertidamente.Los volúmenes peligrosos serán considerados como locales con riesgo de Clase I.60 metros del suelo del local. en huecos de la construcción.8 INSTALACIONES EN ESTACIONES DE SERVICIO.UMSS – FCyT - Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales - Los acumuladores estarán dispuestos de manera que pueda realizarse fácilmente la sustitución y el mantenimiento de cada elemento. podrá considerarse únicamente como volumen peligroso el limitado por un plano situado a 0. GARAJ ES Y TALLERES DE REPARACION DE VEHICULOS Se considerarán como estaciones de servicio. y para los cuales se empleen como combustible líquidos o gases volátiles e inflamables. camiones.60 metros por encima de la parte más baja de las puertas exteriores o de otras aberturas para ventilación que den al exterior por encima del suelo. 22. como mínimo.tw ro r e i r T l a 22/6 Instalaciones Eléctricas II . Los pasillos de servicio tendrán una anchura mínima de 0. los locales o emplazamientos donde se efectúan trasvases de gasolina.No se considerarán como volúmenes peligrosos las adyacentes a los volúmenes anteriormente citados en los que no sea probable la liberación de los combustibles inflamables y siempre que sus suelos estén sobre los de aquellos a 0. Las piezas desnudas bajo tensión cuando entre éstas existan tensiones superiores a 250 voltios. Si la tensión de servicio es superior a 250 voltios con relación a tierra. Como talleres de reparación de vehículos se consideran los locales utilizados para la reparación y servicio de vehículos.No se dispondrá dentro de los volúmenes peligrosos ninguna instalación destinada a la carga de baterías.b . . . tractores. .c y d. igualmente podrán establecerse las canalizaciones con conductores aislados armados directamente sobre las paredes o no armados. más de tres vehículos al mismo tiempo. las instalaciones y equipos destinados a estos volúmenes deberán cumplir las prescripciones señaladas para estos locales. cuando estos huecos presenten suficiente resistencia mecánica. o estén separados de los mismo por tabiques o brocales estancos de altura igual o mayor de 0. automóviles.60 metros. deberán satisfacer igualmente lo señalado para las instalaciones eléctricas en éstos.zeo (c) (d) Dn.60 m. las características de un local húmedo o mojado. 0. ARCV 22/7 Instalaciones Eléctricas II .60 m. Estos locales pueden presentar también.50 metros sobre el suelo a no ser que presenten una cubierta especialmente resistente a las acciones mecánicas. (b) 0. gar ajes y taller es de r epar ación de vehículos (a) 0. e Z n o Dww P w F. Esquema 22. total o parcialmente.UMSS – FCyT - Capítulo 22: Instalaciones en locales de características especiales Las tomas de corriente o interruptores se colocarán a una altura mínima de 1.tw ro r e i r T l a 0. y en tal caso.3 Volúmenes peligr osos en estaciones de ser vicio.c ivm.60 m.60 m. zeo Dn.tw r r e ri T l a .co ivm.INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES e Z n o Dww P w F. Serán aplicables a estas instalaciones las siguientes prescripciones. siempre que cumplan las condiciones establecidas en capítulo 7 de este texto. recintos. Los locales.. cabrestantes. Los ascensores. en el mismo local o recinto en el que esté situado el equipo eléctrico de accionamiento y será fácilmente identificable mediante un rótulo indeleble. - - - - e Z n o Dww P w F. y siempre que no se opongan a las mismas: La instalación en su conjunto se podrá poner fuera de servicio mediante un interruptor omnipolar general accionado a mano. escaleras mecánicas y o tras máquinas utilizadas para el transporte de personas. etc. las estructuras de todos los motores. incluso si pertenecen a circuitos diferentes. Este interruptor deberá estar situado en lugares fácilmente accesibles desde el suelo. deberán ser dimensionadas de manera que el arranque del motor no provoque una caída de tensión superior al 5 por 100. se conectarán a tierra.c riom.t ew v T r i r l a - 23/1 Instalaciones Eléctricas II . en los que esté instalado el equipo eléctrico de accionamiento.UMSS – FCyT CAPITULO 23 Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales INSTALACIONES CON FINES ESPECIALES 23. Si las máquinas sirven para el transporte de las personas. deberán estar conectados a un interruptor independiente del indicado anteriormente. b) Los ascensores. los circuitos de alumbrado de las cabinas así como los correspondientes a los indicadores de posición. máquinas elevadoras. deberán adoptarse las disposiciones relativas a las instalaciones en locales afectos a un servicio eléctrico (punto 23. cintas transportadoras montacargas. Únicamente en el caso de que las máquinas mencionadas en el párrafo a) no dispongan de jaulas para el transporte. Las canalizaciones que vayan desde el dispositivo general de protección al equipo eléctrico de elevación o de accionamiento. Si esto no se cumpliera se instalará un conductor especial de protección.. Las vías de rodamiento de toda grúa de taller estarán unidas a un conductor de protección. Las canalizaciones móviles de mando y señalización se podrán colocar bajo la misma envolvente protectora de las demás líneas móviles.1 INSTALACIONES PARA MAQUINAS DE ELEVACION Y TRANSPORTE Se considerarán como máquinas de elevación y transporte: a) Las grúas y puentes rodantes. Cuando sus dimensiones permitan penetrar en él. La estructura metálica de la caja soportada por los cables elevadores metálicos que pasen por poleas o tambores de la máquina elevadora se considerarán conectados a tierra con la condición de ofrecer toda garantía en las conexiones eléctricas entre ellos y con tierra. sólo deberán ser accesibles a personas calificadas. tanto si utilizan o no jaulas para dicho fin. colocado en el circuito principal. se permitirá la instalación de interruptores suspendidos en la extremidad de la canalización móvil. combinadores y cubiertas metálicas de todos los dispositivos eléctricos en el interior de las cajas o sobre ellas y en el hueco. etc.2).zeo Dn. Los equipos montados sobre elementos de la estructura metálica del edificio se considerarán conectados a tierra. además de las fijadas por la Reglamentación Técnica para la Construcción e Instalación de Ascensores y Montacargas. En estos lugares se colocará un esquema eléctrico de la instalación. destinados exclusivamente al transporte de mercancías. tornos. excepto cuando se sitúen en estructuras fijas y siempre que se mantengan las distancias anteriormente señaladas. d) Podrán instalarse aparatos de alumbrado por debajo de la superficie libre del agua. Toda parte metálica integrante de las luminarias o de los huecos practicados para su colocación. El resto de las canalizaciones cumplirán las condiciones fijadas para locales húmedos o mojados según las características de los locales donde se encuentren instalados. de alojamiento de luminarias.2 INSTALACIONES PARA PISCINAS Las canalizaciones y equipos eléctricos destinados a las piscinas o adyacentes a ellas. estarán provistas de manguitos u otros sistemas equivalentes que hagan estanca su unión con los tubos de las canalizaciones. tuberías. estarán unidos mediante una conexión equipotencial y. bajo tubos metálicos rígidos blindados. c) Las luminarias serán alimentadas mediante derivaciones establecidas desde un circuito general de distribución. como mínimo.. situados por debajo del nivel del terreno. Las luminarias estarán especialmente concebidas para su colocación en huecos practicados en los muros de la piscina y estarán provistas de manguitos o dispositivos equivalentes que hagan estancas las entradas a las mismas de los tubos que contengan los conductores de alimentación. cumplirán las siguientes prescripciones: a) Ninguna canalización o aparato eléctrico. a una altura de 0. Estas cajas se colocarán. e Z n o Dww P w F. c) Las canalizaciones serán estancas y estarán constituidas por conductores aislados. e) No se instalarán tomas de corriente a menos de 3 metros de los bordes de la piscina y las situadas a mayor distancia dentro del área de esta. así como los tubos que contengan los conductores de alimentación.3 INSTALACIONES PROVISIONALES Se considerarán como instalaciones provisionales aquellas que deben ser suprimidas o reemplazadas por instalaciones definitivas después de un tiempo relativamente corto.20 metros del perímetro de la piscina. - b) Las luminarias y la canalización destinada a su alimentación. a su vez. etc. Tendrán un sistema adecuado de bloqueo que impida sacar de su interior la lámpara sin el empleo de una herramienta especial. así como partes metálicas de escaleras.zeo Dn. irán provistas de interruptor de corte omnipolar que permita dejarlas sin tensión cuando no hayan de ser utilizadas. armaduras de las estructuras de la piscina. excepto los de alumbrado señalados en el párrafo d).c ivm. 23/2 Instalaciones Eléctricas II . presentarán el grado de protección para material sumergido a la profundidad prevista para su instalación. según sea el que proporcione mayor elevación y a 1. del borde superior de la piscina o del nivel máximo que las aguas puedan alcanzar.tw ro r e i r T l a 23.20 metros por encima del terreno. debiendo cumplirse para ello las siguientes condiciones: No se utilizarán aparatos que funcionen a más de 48 voltios. etc. trampolines. b) No se instalarán líneas aéreas por encima de las piscinas ni a menos de 3 metros de su perímetro o de cualquier estructura próxima a ella. d) Las cajas de conexión utilizadas para establecer las derivaciones del circuito general de distribución hasta las luminarias. trampolines. serán de material resistente a la corrosión. f) Todos los conductores metálicos. como plataformas.UMSS – FCyT Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales 23. se encontrarán en el interior de la piscina al alcance de los bañistas. de tensión nominal no inferior a 1000 voltios. No se colocarán por encima del pasillo que rodea a ésta. unidos a una misma toma de tierra. así como las partes metálicas de los mecanismos de interruptores.zeo Dn. serán de 600 voltios de tensión nominal como mínimo y los utilizados en instalaciones interiores serán de tipo flexible aislados con elastómeros o plásticos de 600 voltios como mínimo de tensión nominal. pabellones de ferias. La aparamenta y material utilizado presentarán el grado de protección que corresponda a sus condiciones de instalación. 23. - - e Z n o Dww P w F. ser establecidas de forma más simple que las instalaciones definitivas. Las partes activas de toda la instalación. carruseles. Toda instalación provisional deberá ser desmontada en el momento en que deje de ser necesaria. así como las destinadas a obras de construcción de edificios o similares.UMSS – FCyT Capítulo 23: Instalaciones con fines especiales Estas instalaciones pueden en una medida relacionada con la brevedad de su empleo.. se utilizarán materiales particularmente apropiados a estos montajes y desmontajes repetidos. etc.4 INSTALACIONES TEMPORALES. etc. Las tomas de corriente irán provistas de interruptor de corte omnipolar que permita dejarlas sin tensión cuando no hayan de ser utilizadas.tw ro r e i r T l a 23/3 Instalaciones Eléctricas II .. Estas instalaciones cumplirán con todas las prescripciones de general aplicación. así como las particulares siguientes: Los conductores aislados utilizados tanto para acometidas como para las instalaciones interiores. para garantizar la seguridad de las personas y de las cosas.c ivm. serán del tipo protegido contra los chorros de agua. Los aparatos de alumbrado portátiles. espectáculos de temporada. siempre que se haya previsto un sistema de protección adecuado con el emplazamiento de la instalación. fusibles. OBRAS En las instalaciones de carácter temporal como son las destinadas a verbenas. no serán accesibles sin el empleo de útiles especiales o estarán incluidas bajo cubiertas o armarios que proporcionen un grado similar de inaccesibilidad. tomas de corriente. zeo Dn.co ivm.INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS e Z n o Dww P w F.tw r r e ri T l a . para determinar la potencia de los parlantes y amplificadores. señalización o control sobre sistema de comunicación. debe considerar la instalación interna de puntos de teléfono en todos los departamentos. b) Deberá tomarse en cuenta condiciones de operación e instalación específicas a fin de evitar interferencias de sistemas de fuerza. oficinas. Todas las instalaciones internas del inmueble. Las cajas de dispersión deben contar con terminales de conexión en la cantidad necesaria. Instalaciones de televisión en general Instalaciones de alarmas en general Instalaciones de radio en general Instalaciones de llamada pública o de buscapersonas Instalaciones de sonido.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias CAPITULO 24 INSTALACIONES ELECTRICAS COMPLEMENTARIAS 24. donde se considere necesario. televisión. deben centralizarse en cada piso en cajas de dispersión. e Z n o Dww P w F. ningún circuito de este tipo de instalaciones deberá trabajar con voltajes superiores a 220 V en corriente alterna o 125 V en corriente continua. tomacorriente o fuerza.1 GENERALIDADES Se consideran instalaciones complementarias. Las cajas de dispersión. etc.3 INSTALACIONES TELEFONICAS El proyecto de instalación telefónica. deben estar centralizadas a su vez. etc. campanilla. 24.zeo Dn. Las instalaciones internas del inmueble. zumbador. se instalarán cerca de los centros de carga y/o en los lugares que se juzgue conveniente. El citado proyecto.c riom. auditorios o locales cerrados en general deben considerar necesariamente aspectos de absorción y reverberación acústicas. como mínimo un 30% del total estimado. locales comerciales y demás dependencias del inmueble.t ew v T r i r l a 24/1 Instalaciones Eléctricas II . Entre estas instalaciones se mencionan las siguientes: Instalaciones telefónicas Instalaciones de intercambiadores (intercomunicadores) Instalaciones de portero eléctrico Instalaciones de timbre. todas aquellas que forman parte de un proyecto de instalación eléctrica y que no son de iluminación. teatros. amplificación y megafónicas en general Instalaciones de música ambiental Instalaciones de señalización. en lo que será la caja terminal telefónica del inmueble.2 CONSIDERACIONES a) En instalaciones destinadas a uso doméstico. c) Instalaciones de electroacústica de cines. distribución. comando y control Instalaciones de aire acondicionado Instalaciones de refrigeración o calefacción 24. debe considerar una reserva conveniente en todo el inmueble. Los pares pertenecientes al cable telefónico de acometida. deberán estar fijados a la pared posterior de la caja terminal telefónica. locales comerciales y demás dependencias.zeo Dn. deberán ser provistos e instalados por los constructores o propietarios del inmueble. pertenecientes a los “pares entrantes”. La caja terminal telefónica. Los bloques terminales que corresponderán al inmueble y a la empresa telefónica local.Perfecta continuidad . debe ejecutarse un “peine”. Los bornes de los bloques terminales. La caja terminal telefónica. deberán ser proporcionados por la constructora o el propietario del inmueble. Entendiéndose esta altura. El acceso frontal debe ser por puertas con bisagras y provistas de elementos de seguridad. para evitar entrada de polvo. Los pernos de gancho para el anclado de las riostras y demás ferretería. e Z n o Dww P w F. En los conductores de la instalación interna del edificio. deberán estar ubicadas en la parte superior e inferior de la caja terminal. Las entradas de cable. Las instalaciones internas del edificio que comprenden. se denominarán “pares entrantes” a la caja terminal telefónica. deberá alojar en su interior. serán identificados y marcados por el personal técnico de la empresa telefónica. Para la ubicación exacta de la “cámara telefónica” se deberá consultar y coordinar con la empresa telefónica local. Los pares “entrantes y salientes” deberán estar conectados a bloques terminales independientes. pertenecientes a los “pares salientes”. deben estar perfectamente identificados con los departamentos. La caja terminal telefónica. desde el piso al punto medio. La caja terminal telefónica.Resistencia de conductor inferior a 64 Ω. debe contar con entradas para cables multipares con un diámetro de 50 mm. sótano o un lugar de fácil acceso al personal técnico de la empresa telefónica local. los bloques terminales que corresponderán al inmueble y a la telefónica local. “pares salientes”. se denominaran “pares salientes de la caja terminal telefónica”. debe ser de construcción metálica y acabado anticorrosivo. Los bornes de los bloques terminales. deben tener empaquetadura de material apropiado y membranas perforables. La caja terminal telefónica. Los bloques terminales. oficinas. desde la caja terminal telefónica hasta las dependencias del usuario. 24/2 Instalaciones Eléctricas II .Resistencia de aislación superior a 500 MΩ . respectivamente. Dichas entradas para cables multípares. deberán soldarse de tal manera que garanticen una perfecta conexión.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias Todos los pares telefónicos de la instalación interna del inmueble. de tal manera que presente un aspecto estético y sobre todo ordenado.40 m. deberá construirse una “cámara telefónica” en la entrada del inmueble. debe ser instalada a una altura de 1. Los bloque terminales.c ivm. respectivamente. de la caja. deberán ser de 10 pares (veinte puntos de conexión). debe estar ubicada en la planta baja. Las conexiones de los”pares salientes” a los bornes de los bloques terminales.tw ro r e i r T l a De ser necesario. deberán ser probadas por el instalador y cumplir los siguientes requisitos: . así como los pares de reserva deben estar adecuadamente marcados para su fácil identificación. naves industriales. deberá ser instalado en forma recta. de acero galvanizado N0 16. de modo que no obstaculice el paso de los cables ni permita la acumulación de agua o sedimentos. los obstruyan.zeo Dn. El ducto de unión. la zanja se rellenará con arena o tierra cernida hasta 10 cm sobre el ducto. deberá ser colocado sobre una capa de arena o tierra cernida de 10 cm de altura. e Z n o Dww P w F. asilos de ancianos. Una vez colocado el ducto. Se deberá dejar en el interior de los ductos. teatros. con el objeto de enlazar la red del inmueble a la red telefónica. con el fin de que se combata el fuego. debidamente apisonadas y compactadas. Concluidos los anteriores trabajos. almacenes. de acuerdo a normas. b) De alarma y accionamiento de sistemas mecanizados. deberá unirse con una de las cámaras de la empresa telefónica local o. Estos sistemas podrán ser: a) De alarma accionada eléctricamente. efectuar la instalación de una subida de cable a un poste o pared más próximo. 24. El ducto deberá ser instalado sin ondulaciones. hospitales y hoteles se exigirá la instalación de sistemas de protección y contra incendios. cines. a su vez.4. deberá asegurar la protección y el fácil paso del cable de acometida a instalarse. talleres. Según los requerimientos. La cámara telefónica del inmueble. se taparán con papel u otro material apropiado las bocas de los ductos. se deben unir mediante un ducto de vinilo de 50 mm a 75 mm de diámetro nominal. no deberá ser menor a diez veces el diámetro nominal de los ductos.c ivm. automatizados de combate contra incendio. instalaciones en oficinas. se debe proceder a la limpieza total de la cámara y demás instalaciones.1 Los pulsadores de aviso deben colocarse en lugares visibles y accesibles (por ejemplo en escaleras y pasillos) y de manera que permitan su comprobación permanente. evitando las curvas y codos. Deben adaptarse a las condiciones locales y de servicio especialmente cuando las medidas de protección se disparen automáticamente. antes de que los daños tomen grandes proporciones. alambre de arrastre. El ducto de unión.tw ro r e i r T l a 24/3 Instalaciones Eléctricas II . esto con el objeto de dar una adecuada protección al cable telefónico acometida. se efectuara mediante ducto de vinilo o fierro fundido de 50 mm a 75 mm de diámetro nominal. En caso de tener que formar curvas y codos en los ductos. deberá efectuarse la reposición del piso de la calzada. Finalmente. comercios. que permita el fácil ingreso del cable. cuando el sistema de combate de incendio sea provisto por medios manuales o semimecanizados. deben tener un acabado fino (bruñido interior) en forma de trompeta.2 m de espesor. por capas de 0. 24. Las entradas del ducto a las cámaras. La unión entre cámaras o la subida a poste o pared. deberá ser colocado a una profundidad no menor a 60 cm de la superficie. así de esta manera se asegura un fácil cableado por el interior de los ductos. Cuando todos los ductos y accesorios estén instalados. en lo posible. E ducto de unión.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias La caja terminal y la cámara telefónica. prosiguiendo el relleno. Estas instalaciones tienen por objeto informar oportunamente a una central.4 INSTALACION DE SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS Para ciertos tipos de instalaciones en locales de pública concurrencia. para evitar que materiales de construcción u otros. el radio de los mismos. Por ello. del mismo modo y color van a señalarse por dentro las cajas de empalme y las canalizaciones. un sistema electrónico. el servicio de mantenimiento va a poder controlar las conexiones en las borneras. tienen que ser proyectadas por especialistas y su montaje y mantenimiento se van a encargar a personal especializado. enrollado en un carrete. 24.2 Los avisadores automáticos se montan directamente en techos.3 Todos los puntos de conexión de líneas.c ivm. Los cables empleados en estas instalaciones deben ser marcados especialmente en las canalizaciones (cuando se encuentren juntamente con otros conductores) por ejemplo. deben ser de gran eficacia contra falsas alarmas por errores de manejo o por perturbaciones técnicas. 24. de modo que la acción del sistema bloquee a los sistemas que eventualmente pueden aumentar el riesgo o el daño por incendio. por ejemplo las cajas de empalme. con la comisaría de policía más cercana. oxígeno.4. e Z n o Dww P w F. pintando las borneras de rojo.6 Se recomienda incorporar al sistema de alarma y/o combate de incendio. 24. aire acondicionado.4.4.4. deben ser accesibles al servicio de asistencia. así como los de alarma en general podrá ser global o zonificado.5 Un sistema de instalación contra incendios deberá estar necesariamente coordinado con la operación de sistemas de ventilación. sin que el personal de servicio necesite emplear escalera. Si en los techos falsos se emplean zócalos bajo revoque.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24. En los techos (cielos) falsos se han de disponer de tal manera que las partes internas puedan extraerse y colocarse con la herramienta correspondiente. por ejemplo. con instrucciones pregrabadas para los ocupantes del edificio. circulación y almacenamiento de combustibles. 24. a partir de un punto central desde el cual se puedan dar instrucciones a los ocupantes del edificio. desmontando para ello una placa adyacente del techo.tw ro r e i r T l a 24/4 Instalaciones Eléctricas II .4. en naves de fabricas y museos. Este sistema. Frecuentemente están comunicadas y unidas a través de líneas telefónicas.zeo Dn. 24.4 Se exigirá instalaciones del tipo mencionado en el punto 4-a) ó b) en lugares peligrosos definidos en el capítulo Nº 18. con altavoces que puedan formar parte de un sistema de buscapersonas o de llamadas públicas. se hacen descender los mismos. Entre las instalaciones de protección de locales figuran las de robo y atraco. es conveniente montar los avisadores suspendidos al extremo de un conductor desplazable de suficiente longitud. para inspeccionar los avisadores.5 SISTEMAS DE PROTECCION DE PERSONAS Y OBJ ETOS DE VALOR Las instalaciones de protección de locales que sirven para protección de personas y objetos de valor. En lugares de techo muy alto. c ivm. galerías. e Z n o Dww P w F. se instalan alarmas adecuadas los llamados detectores que están unidos con una central de seguridad a través de uno o varios circuitos de protección vigilador por corriente de reposo. en establecimientos bancarios. lo que dispara la alarma.5. cuyas conexiones se protegen por medio de contactos especiales. Para el accionamiento manual se utiliza un pulsador. para proteger cajas fuertes y cámaras acorazadas. por ejemplo.3 La protección de objetos se instala generalmente aislado o en combinación con la alarma contra robo. el mismo que deberá instalarse de tal manera de posibilitar su accionamiento sin tener que hacer movimientos sospechosos.1. Los objetos se colocan aislados y las superficies de las paredes y del suelo inmediatas al objeto se recubren con una pantalla metálica que sirve de puesta a tierra.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24.5. (oficinas. detectores por campo y contactos magnéticos.1. por ejemplo.5. debido a que ellos mismos pueden servir de electrodos.5. museos y mostradores de joyerías.1 En todos los accesos a los locales a proteger.5 Cerca de los objetos se montan detectores de campo.4 Los detectores de sonido a través de cuerpos y sus micrófonos se instalan.5. por ejemplo. constituidos por electrodos.2 Como aparatos de alarma se utilizan timbres o sirenas. comerciales.tw ro r e i r T l a 24. El campo electromagnético se establece entre el objeto y la pantalla de puesta a tierra.5. Un cierto número de detectores. al puesto de policía más próximo 24. Los objetos de metal armarios y estantería metálicas pueden protegerse de un modo más discreto. 24.5. Los detectores entran en acción. Estas alarmas son micrófonos sensibles.2 Las instalaciones de alarma contra atracos. 24/5 Instalaciones Eléctricas II . fábricas. almacenes. entre los que se establece un campo electromagnético.1.1. tan pronto como se produzcan ruidos de taladradoras o similares 24. se instala fijamente o a través de un soporte.1. que solo detectan ruidos transmitidos a través de cuerpos y no por el aire. museos.) 24. etc. Para tal fin se dispone de detectores de sonido a través de cuerpos. se accionan intencionadamente. Una persona que entra en la zona protegida provoca una variación del campo. locales. la central emite una alarma. en proporción al tamaño del objeto. Si se acciona los avisadores en caso de robo.zeo Dn. que se registrara en el lugar deseado óptica y acústicamente. 24.1 Las instalaciones de alarma contra robo comunican automáticamente la entrada indebida en los locales a proteger. Frecuentemente se transmite la alarma en forma “silenciosa” automáticamente a un puesto de socorro. La capacidad del servicio suplementario será de por lo menos de 60 horas en caso de falla en la red. si la central de alarma esta montada en una portería vigilada permanentemente y cuando puedan eliminarse las perturbaciones en el suministro de corriente en el tiempo reducido.5. Tienen varias posibilidades de ajuste.5. después de abandonar el local. que se cargue permanentemente a partir del dispositivo de conexión a la red. Además se deberá prever facilidades de encendido y apagado para operación cuando así se requiera.UMSS – FCyT Capítulo 24: Instalaciones Eléctricas complementarias 24.5. que pueden reducirse a 30 horas cuando la avería puede registrarse en breve tiempo. antenas.7 INSTALACIONES DE BALIZAMIENTO Edificios. e Z n o Dww P w F. deberán tener al menos una baliza con luz de obstrucción de color rojo.c ivm. torres. Como fuente auxiliar independientemente se empleara una batería externa. puede establecer la comunicación a través de una línea telefónica alquilada por medio de un avisador principal.6 SERVICIO SUPLEMENTARIO PARA LA PROTECCION CONTRA INCENDIOS Las instalaciones de protección de locales y contra incendios se abastecerán por medio de un dispositivo de conexión a la red montado en la central. En el sector telefónico se elige automáticamente el número de comisaría de policía más próximo y se transmite entonces por medio de una cinta magnetofónica un texto grabado.zeo Dn.3 Se pueden disponer también otros dispositivos de protección de locales como interruptores secretos que sirven para activar la instalación. Esto impide que se active la alarma cuando la puerta no está cerrada. 24. van a proyectarse con un contacto en el pestillo. alimentado por un circuito independiente de toda la instalación y provisto de una fuente de energía eléctrica de emergencia de manera que se garantice la disponibilidad de servicio de la luz de obstrucción durante toda la noche. 24. por ejemplo.tw ro r e i r T l a 24/6 Instalaciones Eléctricas II .5 La conexión con la policía o con algún otro puesto de vigilancia se efectúa a través de dispositivos suplementarios.4 A fin de que no se pueda entrar en un espacio protegido. antes de que esté desconectada la instalación. 24. se instala en las puertas una cerradura de bloqueo. En caso de que la policía. posea una central para llamadas de emergencia. estructuras y construcciones que tengan una altura comprendida dentro del cono de despegue y/o de aproximación del aeropuerto. 24. Las puertas que solo pueden abrirse desde dentro. tw r r e ri T l a .RECEPTORES PARA ALUMBRADO e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm. Los portalámparas instalados sobre soportes o aparatos. y al contacto correspondiente a la parte exterior el conductor neutro o identificado como tal.4 INSTALACION DE LAMPARAS Para la instalación de lámparas se tendrá en cuenta las siguientes prescripciones: Se prohíbe colgar la armadura y globos de las lámparas. 25. candelabro. El elemento de suspensión. utilizando para ello los conductores que llevan la corriente a los mismo. debe conectarse a éste el conductor de fase o polar.c riom. la mayor temperatura que puedan alcanzar cuando su instalación se realice con el casquillo dirigido hacia arriba o esté la lámpara dentro de una luminaria cerrada.t ew v T r i r l a 25/1 Instalaciones Eléctricas II . responderán a las siguientes prescripciones: Deberán resistir la corriente prevista para la potencia de las lámparas a las que son destinadas.1 PROHIBICION DE LA UTILIZACION CONJ UNTA CON OTROS SISTEMAS DE ILUMINACION No se permitirá la instalación de ningún aparato. debiendo preverse. estarán fijados a los mismos de forma que se evite su rotación o separación de éstos cuando se proceda a la sustitución de la lámpara. etc. Cuando en una misma instalación existan lámparas que han de ser alimentadas por circuitos a distintas tensiones. araña. serán resistentes al calor desprendido por éstas.2 PORTALAMPARAS Los portalámparas destinados a lámparas de incandescencia. Los portalámparas que presenten partes activas accesibles al dedo de prueba o que permitan el contacto de éste con los casquillos de la lámpara. En consecuencia. - - - - - 25. Los portalámparas llevarán la indicación correspondiente a la tensión e intensidad nominales para las que han sido previstas. a tal efecto. e Z n o Dww P w F. salvo que lleven una envolvente aislante. Los portalámparas con interruptores de llave o pulsadores no son admitidos.3 INDICACIONES EN LAS LAMPARAS Las lámparas llevarán estampadas en forma visible e indeleble las marcas e indicaciones señaladas en las normas internacionales pertinentes. no se instalarán más que en aparatos fuera del alcance de la mano del utilizado o en el interior de aparatos cerrados que no puedan ser abiertos sin la ayuda de una herramienta. caso de ser metálico. en que se utilicen conjuntamente la electricidad y otro aparato de iluminación con fuente de energía diferente a la eléctrica. Para la retirada de los portalámparas será necesario el empleo de una herramienta.UMSS – FCyT CAPITULO 25 Capítulo 25: Receptores para alumbrado RECEPTORES PARA ALUMBRADO 25.. Cuando se empleen portalámparas con contacto central.zeo Dn. deberá estar aislado de la armadura. se recomienda que los portalámparas respectivos sean diferentes entre sí en relación con el circuito a que han de ser conectados. 25. los aparatos de iluminación portátiles serán alimentados bajo una tensión de seguridad no superior a 24 voltios. Para los conductores instalados en el interior de candelabros. El conductor neutro tendrá la misma sección que los de fase.9 y no se admitirá compensación del conjunto de un grupo de lámparas en una instalación de régimen de carga variable. no pueda disponerse en éstos otros de mayor sección.5 kilogramos.c ivm. igual o superior a 0.5 EMPLEO DE PEQUEÑAS TENSIONES PARA ALUMBRADO En las caldererías. etc. previsto para cargas inductivas o. 25.. Las lámparas o tubos de descarga. La carga mínima prevista en volt-amperios será de 1. se utilizarán cables flexibles de tensión nominal no inferior a 250 voltios. así como los conductores. se instalarán de acuerdo con las siguientes prescripciones: a) Condiciones comunes a todas las instalaciones bajo una tensión cualquier a: Cualquier receptor o conjunto de receptores consistentes en lámparas o tubos de descarga será accionado por un interruptor. en general. cuando se instalen en terrazas. en general.75 mm2. estarán protegidas por adecuadas pantallas o envolturas aislantes o metálicas puestas a tierra. autorizándose una sección mínima de 0. cuando éste no sea superior a 0.6 INSTALACION DE LAMPARAS O TUBOS DE DESCARGA Queda prohibido en el interior de la vivienda el uso de lámparas de gases con descarga de alta presión. la correspondiente a la intensidad de éstas más el doble de la intensidad de las lámparas de descarga. en defecto de esta característica. grandes depósitos metálicos. 25. Su sección será. En el caso de la utilización de lámparas fluorescentes en instalaciones no residenciales será obligatorio la compensación del factor de potencia hasta el valor mínimo de 0. Si el interruptor accionara a la vez lámparas de incandescencia.UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado - - Por excepción se permitirá que los conductores soporten exclusivamente el peso del receptor.zeo Dn. En general. a sus elementos asociados y a sus corrientes armónicas. y. fachadas o en el interior de edificios comerciales o industriales. se dispondrán en forma que tanto ellas como sus conexiones queden fuera del alcance de la mano. por ser muy reducido el diámetro de los conductores en los que deben alojarse los conductores. Se exceptuarán de esta exigencia los elementos situados en lugar sólo accesible a personas autorizadas.5 mm2 cuando. en lugares análogos. Para la instalación de lámparas suspendidas sobre vías públicas. arañas. - e Z - n o Dww P w F. se seguirá lo dispuesto a este efecto. que las características de los conductores estén de acuerdo con este peso y siempre que no presenten empalmes en el trozo sometido a tracción.8 veces la potencia en vatios de los receptores. su capacidad de corte será como mínimo. tendrá una capacidad de corte no inferior a dos veces la intensidad del receptor o grupo de receptores. Los circuitos derivados de alimentación de lámparas o tubos de descarga estarán previstos para transportar la carga debida a los propios receptores.tw ro r e i r T l a 25/2 Instalaciones Eléctricas II . etc. excepto si son alimentados por medio de transformadores de separación. excepto las partes que producen o transmiten la luz.. Todas las partes bajo tensión. aparatos auxiliares y los propios receptores. siempre que constituyan un conjunto o unidad con los transformadores de alimentación y demás elementos. La instalación irá provista de un interruptor de corte omnipolar. y bajo la condición de ser muy visible una indicación puesta en el aparato manifestando la obligación de proceder a un corte omnipolar del circuito de alimentación del autotransformador antes de toda intervención. Queda prohibido colocar interruptor. per o necesiten par a su cebado una tensión especial La protección contra los contactos indirectos se realizará. o que. bien por estar provistos de un revestimiento metálico. el estabilizador y el circuito que los une son inaccesibles en utilización normal. tanto esté la lámpara puesta como quitada. Estos aparatos llevaran.UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado b) Condiciones de las instalaciones de lámpar as de descar ga que funcionen bajo una tensión usual. Se podrá exceptuar de este requisito si la lámpara está en lugar inaccesible en su uso normal. situado en la parte de canalización bajo tensión usual. Si las lámparas.c ivm. además. de manera que los diferentes elementos del conjunto no puedan separarse eléctrica o mecánicamente y sólo en uno de los casos siguientes: • • Si un portalámparas de cada lámpara de descarga provoca el corte omnipolar del circuito de alimentación del autotransformador cuando se retira la lámpara.zeo Dn. Los aparatos de estabilización empleados en estos circuitos no llevarán partes accesibles sometidas a más de 440 voltios. Se podrán emplear autotransformadores para estas instalaciones si forman parte integrante del aparato estabilizador.tw ro r e i r T l a 25/3 Instalaciones Eléctricas II . como mínimo. Las canalizaciones sometidas a tensión superior a 440 voltios llevarán conductores previstos. satisfacerán los requisitos exigidos en el párrafo anterior y. incluida la puesta o retirada de una lámpara. la indicación de la tensión secundaria en vacío. seccionador o cortacircuito en la parte de la instalación comprendida entre las lámparas y su aparato de estabilización. en su caso. Los portalámparas empleados estarán protegidos debidamente contra los contactos directos. para una tensión nominal de 1000 voltios. los siguientes: Se unirán por medio de una conexión equipotencial: n o Dww P w F. necesarias para el funcionamiento continuo de las lámparas. - - - - c) Condiciones de las instalaciones de lámpar as o tubos de descar ga que funcionen continuamente bajo una tensión especial o super ior . Las instalaciones sometidas a tensiones superiores a las usuales. no presenten al exterior más que conductores de conexión en baja tensión y dispongan de sistemas de bloqueo adecuados que impidan alcanzar partes interiores del conjunto sin que sea cortada automáticamente la tensión de alimentación al mismo. funcionando continuamente bajo una tensión usual necesiten par a su cebado una alta tensión e Z - Se consideraran como instalaciones de la baja tensión las destinadas a lámparas o tubos de descarga cualquiera que sean las tensiones de funcionamientos de éstos. Estos conductores serán inaccesible de portalámparas y estabilizadores. según los requisitos indicados en el capítulo 18. de manera perfectamente visible en la cara del aparato que lleve los bornes de su alimentación. - e Z - Los transformadores se situarán fuera del alcance de personas no autorizadas.5 mm2 de sección mínima.000 V. se podrán sustituir dichas protecciones por tubos aislantes de conveniente calidad dieléctrica y resistencia al calor que recubran las partes bajo tensión. o en su interior a más de 2 metros del suelo.tw ro r e i r T l a Cuando se utilicen transformadores elevadores cuya tensión con respecto a tierra sea superior a 5. La tensión entre conductores de la instalación de la lámpara no sobrepasa 7. y se unirá a un punto cualquiera del arrollamiento secundario del transformador. o de cobre desnudo de 6 mm2 de sección mínima.c ivm. No obstante lo dicho anteriormente. y una inscripción que indique el peligro. El revestimiento metálico de las canalizaciones sometidas a tensiones superiores a 440 voltios. En cualquier caso quedará asegurada la continuidad eléctrica del revestimiento. llevarán una señal de peligro eléctrico. los conductores del circuito secundario llevarán revestimiento metálico o estarán alojados en tubos metálicos blindados destinados exclusivamente para ello. Los transformadores tendrán sus arrollamientos primario y secundario eléctricamente distintos. Las piezas metálicas que sirvan de soporte o protejan las lámparas de descarga. se realizará encerrándolas en adecuadas envolventes aislantes o metálicas. los enrejados de protección o las puertas. El conductor l conductor de conexión será de cobre.UMSS – FCyT • • • • - Capítulo 25: Receptores para alumbrado La envoltura metálica del transformador empleado para estas instalaciones. Se prohíbe el empleo de autotransformadores. También se unirá el conductor de conexión al conductor de protección de la instalación que alimente el transformador. n o Dww P w F. aislado. si no fuera así. será como mínimo de 0. Tales protecciones se instalarán dé manera que la apertura de la caja o armario.000 voltios. Podrá exceptuarse de este requisito si se cumplen simultáneamente las condiciones siguientes: • • El conjunto de la instalación de la lámpara se encuentra situado en local o emplazamiento seco y no conductor y a más de un metro de distancia de todo elemento conductor del que no se tenga certeza que esté aislado de tierra. - - La protección contra los contactos directos. si la tensión entre conductores no sobrepasa 7. el acceso al local o la retirada del enrejado provoque automáticamente el corte de la corriente de alimentación en todos los conductores de alimentación. si la tensión sobrepasa este valor.zeo Dn.000 voltios. Si la lámpara estuviera situada en el exterior de los edificios. y al punto medio de aquel arrollamiento. En los circuitos primarios se instalarán dispositivos que actúen en caso de cortocircuito o de corriente a tierra que exceda de un 20 por 100 de la corriente prevista como normal para el circuito de alimentación. estarán encerrados en una caja o armario incombustible o instalados en local cerrado o protegidos por un enrejado metálico. Las lámparas cuya tensión exceda de 5. Las cajas o armarios.30 metros. por lo que a las lámparas se refiere. Si el transformador llevara partes accesibles. medida en circuito abierto. o por otros sistemas aislantes adecuados. se fijarán sobre apoyos aislantes de tensión nominal correspondiente a la existente entre conductores. de 2. a más de 3 metros sobre el suelo. podrán efectuarse las conexiones entre 25/4 Instalaciones Eléctricas II . El circuito magnético de dicho transformador.000 voltios con relación a tierra. situada en lugar visible. la distancia entre el transformador y el enrejado metálico antes indicado. c ivm. del suelo. o se dispondrán. En caso de anuncios o signos luminosos situados sobre fachada. el interruptor antes mencionado será de corte visible y con posibilidad de enclavamiento en su posición de abierto. alojados en el interior de tubos de vidrio de relativamente gran espesor. en un lugar conveniente. en caso contrario. ningún dispositivo que interrumpa sólo este circuito si el circuito de alimentación. Si el interruptor se sitúa sobre la fachada. La instalación del interruptor será obligatoria además de cualquier otro interruptor que hubiera para otro fin. estos interruptores estarán colocados en sitios accesibles en cualquier momento desde el exterior. Igualmente. Cualquier instalación deberá poder ser puesta fuera de tensión por medio de interruptor de corte omnipolar que actúe sobre el circuito que alimenta a su transformador. Queda prohibido intercalar en el circuito bajo tensión mayor de 440 voltios. Este interruptor llevará una inscripción indicando que forma parte de la instalación de lámparas o tubos de descarga y estará situado en un lugar fácilmente accesible en todo momento.zeo Dn. estará a una altura tal que no sea accesible a los transeúntes. de una resistencia mecánica adecuada. a 3 metros. los trozos rotos no puedan quedar accesibles o tocar partes metálicas no puestas a tierra. - e Z n o Dww P w F.UMSS – FCyT Capítulo 25: Receptores para alumbrado lámparas o tubos de descarga por medio de conductores de cobre desnudo. bajo tensión usual. aproximadamente. no ha sido cortado. es decir.3 metros de una instalación luminosa. Cuando una línea aérea de telecomunicación o una antena receptora de radiodifusión o televisión esté a menos de 0. se colocará entre la línea y la instalación luminosa un enrejado metálico unido a la conexión equipotencial indicada anteriormente. Con el fin de que el personal pueda efectuar trabajos sobre o en las proximidades de la instalación a más de 440 voltios. Sin embargo. pero que pueda ser alcanzado en caso de necesidad sin dificultad. se admitirán interruptores o conmutadores de mando automático si están fuera del alcance de personas no calificadas.tw ro r e i r T l a 25/5 Instalaciones Eléctricas II . serán admitidos otros conductores debidamente homologados para estas conexiones. pero siempre que la longitud de cada conductor sea tal que en caso de rotura accidental. unos puentes amovibles para seccionamiento de todos los conductores. en el circuito de alimentación al transformador. i rDE INSTALACION DE APARATOS T CALDEO Y UTENSILIO DOMESTICO r ew ivm.c F.t ro Dn.zeo Dww Pw n o e Z l a . no será inferior a la del conductor mayor de alimentación. del cable de alimentación. no serán utilizados en instalaciones para uso doméstico y. alcance un valor sensiblemente superior a la del funcionamiento del termostato. además de un limitador de temperatura cuyo funcionamiento. estarán provistos de un limitador de temperatura que interrumpa o reduzca el caldeo antes de alcanzar una temperatura peligrosa. independiente del termostato.1 CONDICIONES GENERALES DE INSTALACION Los aparatos de caldeo se instalarán dé manera que no puedan inflamar las materias combustibles circundantes. c) La cuba o caldera metálica será puesta a tierra y. en los que ésta forma parte del circuito eléctrico. En éste caso se instalaran lámparas de señalización que indiquen la posición de abierto o cerrado del interruptor. Los aparatos de caldeo industrial destinados a estar en contacto con materias combustibles o inflamables y que en uso normal no estén bajo la vigilancia de un operario.t ew v T r i r l a 26/1 Instalaciones Eléctricas II . bien directamente o bien por medio de un dispositivo de mando a distancia. b) La alimentación estará controlada por medio de un interruptor automático (disyuntor) construido e instalado de acuerdo con las siguientes condiciones: .UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico CAPITULO 26 INSTALACION DE APARATOS DE CALDEO Y UTENSILIOS DOMESTICOS 26. cuando hayan de ser utilizados por personal no especializado.Si los electrodos están conectados directamente a una instalación a más de 440 voltios. Para la instalación de estos aparatos. 26.Será de corte omnipolar simultaneo. aún en el caso de empleo negligente o defectos previsibles en el aparato.zeo Dn. La capacidad nominal del conductor de puesta a tierra de la cuba. en general.2 APARATOS PRODUCTORES DE AGUA CALIENTE Y VAPOR EN LOS QUE EL CIRCUITO ELECTRICO ESTA AISLADO DEL AGUA Todo aparato productor de agua caliente o vapor estará provisto de un termostato que regule la temperatura en el fluido: los que sean de acumulación dispondrán. debe ser instalado un interruptor diferencial que desconecte la alimentación a los electrodos cuando se produzca una corriente de fuga a tierra superior al 10 por 100 de la intensidad nominal de la caldera en condiciones normales de funcionamiento. interrumpa la corriente en el circuito eléctrico cuando la temperatura en el agua o en el recipiente que la contiene. 26. . a la vez será conectada a la cubierta o armadura metálica. Podrá admitirse hasta un 15 por 100 en dicho valor si en algún caso fuera necesario para asegurar la estabilidad del e Z n o Dww P w F. además.Estará colocado de manera que pueda ser accionado fácilmente desde el mismo emplazamiento donde se instale. con una sección mínima de 4 mm2 correspondiente al conductor Nº 12 AWG.Estará provisto de dispositivos de protección contra sobrecargas en cada conductor que conecte con un electrodo.c riom. los requisitos siguientes: . .3 CALENTADORES DE AGUA EN LOS QUE ESTA FORMA PARTE DEL CIRCUITO ELECTRICO Los calentadores de agua. se tendrán en cuenta las siguientes prescripciones: a) Estos aparatos se alimentarán solamente con corriente alterna a frecuencias iguales o superiores a 50 Hz. si existen. d) Según el tipo de aparato sé satisfaserán. . Cada elemento individual que forme parte de una misma cocina u hornilla.Las partes termógenas de los conductores de caldeo.zeo Dn. además.6 CONDUCTORES DE CALDEO Para la instalación de cables de caldeo se toman en cuenta las siguientes prescripciones: . Este interruptor será distinto del dispositivo de conexión indicada en el párrafo anterior.7 COCINAS Y HORNILLAS Las cocinas y hornillas serán conectadas a su fuente de alimentación por medio de interruptores de corte omnipolar. al conductor de protección de la instalación.c ivm. independientes entre sí. la cuba de la caldera estará conectada al neutro de la alimentación y a tierra.UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico - funcionamiento de la misma.En el paso de partes combustibles de edificios. será controlado por un interruptor omnipolar que indicará las diferentes posiciones del mismo respecto al calor proporcionado por el elemento.Las envolventes conductoras de los cables.Los conductores enterrados en el suelo estarán protegidos contra la corrosión y contra todo deterioro mecánico. El dispositivo mencionado debe actuar con retardo para evitar su funcionamiento innecesario en el caso de un desequilibrio de corta duración. que no conste que estén aislados de tierra. para usos domésticos. e Z n o Dww P w F. como mínimo. .La tensión de servicio no debe sobrepasar 250 voltios con relación a tierra. cuando existan. Los aparatos fijos llevarán. 26. que impidan una elevación excesiva de ésta en los conductos de aire. 26. en tubos protectores incombustibles y a razón de un solo cable por tubo.tw ro r e i r T l a 26/2 Instalaciones Eléctricas II .5 APARATOS DE CALDEO POR AIRE CALIENTE Los aparatos de caldeo por aire caliente estarán construidos de manera que su elemento de caldeo solo pueda ponerse en servicio después de hacerlo el ventilador correspondiente y cese aquel cuando el ventilador deje de actuar. ELEMENTOS DE CALDEO DESNUDOS 26. está prohibido por la norma por razones de seguridad. en particular contra los que puedan provenir de útiles agrícolas. Si los electrodos están conectados a una alimentación con tensiones de 50 a 440 voltios. . excepto que éstos estén revestidos de material incombustible y calorífugo. La capacidad nominal del conductor neutro no debe ser inferior a la del mayor conductor de alimentación. en su caso. así como sus eventuales tubos protectores y cajas de conexión. . dos limitadores de temperatura.Los cables de caldeo solamente podrán estar alojados. Se admiten en instalaciones industriales siempre que no pueda existir una diferencia de potencial superior a 24 voltios entre el agua caliente de salida o partes metálicas accesibles en contacto con ella y los elementos conductores situados en su proximidad. 4 centímetros de las partes combustibles de edificios.La instalación estará protegida de tal manera que en caso de avería todos los conductores de fase o polares queden desconectados simultáneamente. tomas de corriente u otro dispositivo de igual característica destinados únicamente a los mismos. 26. en su extremo. estarán unidas eficazmente. . los conductores estarán alojados en tubos protectores incombustibles de un diámetro interior suficiente para evitar toda acumulación peligrosa de calor.4 CALENTADORES PROVISTOS DE SUMERGIDOS EN EL AGUA Este tipo de calentadores. distarán. . como máximo. En otros casos.Hacer inaccesibles las partes bajo tensión de los porta eléctrodos cuando no sean utilizados. excepto en aquellos casos en que los conductores de este circuito estén protegidos por un dispositivo igualmente contra sobrecargas. no será superior a 90 voltios. d) Cada aparato llevará incorporado un interruptor de corte omnipolar que interrumpa el circuito de alimentación. e) Las superficies exteriores de los porta electrodos manejados a mano y en todo lo posible sus mandíbulas.zeo Dn. estarán completamente aisladas. en corriente contínua. se recomienda la utilización de pequeñas tensiones. . regulado.UMSS – FCyT Capítulo 26: Instalaciones de aparatos de caldeo y utensilio doméstico 26. así como un dispositivo de protección contra sobrecargas. e Z n o Dww P w F. En caso contrario. . Estos porta eléctrodos estarán provistos de discos o pantallas que protejan la mano de los operarios contra el calor proporcionado por los arcos.c ivm. f) Las personas que utilicen estos aparatos recibirán las consignas apropiadas para: .tw ro r e i r T l a 26/3 Instalaciones Eléctricas II . Será admisible la conexión de uno de los polos del circuito de soldeo a estas masas. c) Cuando existan en los aparatos ranuras de ventilación estarán dispuestas de forma que no se pueda alcanzar partes bajo tensión interiores.Unir el conductor de retorno del circuito de soldeo las piezas metálicas que se encuentren en su proximidad inmediata. cuando.Evitar que los porta eléctrodos entren en contacto con objetos metálicos. al 200 por ciento de la intensidad nominal de su alimentación.8 APARATOS PARA SOLDADURA ELECTRICA POR ARCO Los aparatos destinados a la soldadura eléctrica cumplirán en su instalación y utilización las siguientes prescripciones: a) Las masas de estos aparatos estarán puestas a tierra. el circuito de soldeo estará puesto a tierra únicamente en el lugar de trabajo. regulado a la misma intensidad. b) Los bornes de conexión para los circuitos de alimentación de los aparatos manuales de soldar estarán cuidadosamente aislados. la tensión en vacío entre el electrodo y la pieza a soldar. Cuando los trabajos de soldadura se efectúen en locales muy conductores. no se provoquen corrientes vagabundas de intensidad peligrosa. por su puesta a tierra. c F.ri AMBITOS DE UNA INSTALACION T r ew ivm.zeo Dww Pw n o e Z l a .t ro Dn. 1. estética y fijación rápida. sin considerar las máximas seguridades. puertos. múltiples y comercios de pequeña envergadura. Las características de los aparatos son fijadas por la norma IEC 947. puede ocasionar perjuicios en personas y bienes que involucran la responsabilidad del instalador. de proceso y por extensión las instalaciones de infraestructura (aeropuertos. La alimentación es siempre en baja tensión. edificios para oficinas.UMSS – FCyT CAPITULO 27 Capítulo 27: Ámbitos de una instalación AMBITOS DE UNA INSTALACION 27.c riom. 27.t ew v T r i r l a 27. hasta los interruptores automáticos de potencia. Las características de los aparatos son fijadas por la norma IEC 898. etc. de manufactura. modularidad (todos los productos poseen un ancho que es múltiplo de 9 mm). conservando un aspecto armonioso. interruptores diferenciales.1 GENERALIDADES En las instalaciones eléctricas podemos distinguir dos ámbitos que influyen en las características de elección de los aparatos y en su instalación. y los consumos de energía son pequeños.zeo Dn.). La operación de los sistemas es realizada por personal especializado e idóneo.) y grandes centros de servicio (hipermercados. 27. Los aparatos a instalar en los tableros de distribución domiciliarios son modulares. bancos. generalmente por personal no calificado (usuarios). En el sistema de baja tensión. centros de compras.1. En estos casos los consumos de energía son importantes.1 Ámbito de car acter ísticas r esidenciales Se trata de instalaciones domiciliarias unifamiliares. y automáticos de escalera. La operación de los sistemas es realizada. interruptores horarios. los aparatos involucrados abarcan desde los interruptores termomagnéticos y diferenciales. y puede haber suministro en alta y/o media tensión. etc. En este ámbito. contadores. La ejecución de una instalación eléctrica en este ámbito. El operador es siempre el usuario del sistema y no posee conocimientos técnicos.2 Ámbito de car acter ísticas industr iales Se trata de instalaciones industriales propiamente dichas. Los sistemas están basados en los conceptos de seguridad para el usuario. la instalación comienza en el tablero general de distribución.2 ELECCION DE APARATOS En cualquiera de los dos ámbitos existen reglamentos de instalación y exigencias para la elección de aparatos que son necesarios conocer: 27/1 Instalaciones Eléctricas II . exponiéndose a la realización de maniobras incorrectas y peligrosas para su vida. para montaje sobre riel simétrico de 35 mm. que contiene los aparatos de corte y seccionamiento que alimentan a los tableros secundarios. ferrocarril. que permiten maniobrar hasta 6300 A e interrumpir cortocircuitos de hasta 150 kA. e Z n o Dww P w F. En un mismo tablero. El concepto más importante a considerar cuando se realiza un proyecto para este ámbito es el de seguridad para el operador. pueden asociarse interruptores. Características del lugar de la instalación.3.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación - Funciones de la salida.1-c). Esta aptitud. Soporta y cierra sobre cortocircuito pero no lo corta (Esquema 27. Continuidad de servicio deseada.3 FUNCIONES DE UNA SALIDA En una salida (o entrada) alojada en un tablero o cuadro de distribución de baja tensión se deberán contemplar diversas funciones que definirán la elección de los aparatos a instalar. c) Inter r uptor seccionador Interruptor que en posición abierto satisface las condiciones especificadas para un seccionador (Esquema 27. forma parte de la garantía de los mismos en cuanto a sus prestaciones.1-d).tw ro r e i r T l a 27/2 Instalaciones Eléctricas II .1-a).c ivm. puede soportar un cortocircuito estando cerrado Apto para el seccionamiento en posición abierto (esquema 27.1 La función inter r upción La norma IEC 947-1 define claramente las características de los aparatos según sus posibilidades de corte. 27. y los aparatos que la posean deben indicarlo expresamente. Características de la red. Características de la carga. a) Seccionador Cierra y corta sin carga. d) Inter r uptor automático (Disyuntor ) Interruptor que satisface las condiciones de un interruptor seccionador e interrumpe un cortocircuito (Esquema 27. Un aparato de corte sin aptitud para el seccionamiento pone en riesgo la seguridad de las personas. e Z n o Dww P w F. Cierra y corta en carga y sobrecarga hasta 8 In. Las funciones a cumplir según la necesidad pueden ser: Interrupción Protección Conmutación 27. b) Inter r uptor Se lo denomina vulgarmente interruptor manual o seccionador bajo carga. Un aparato es apto para el seccionamiento cuando le garantiza al operador que en la posición abierto todos los polos están correctamente aislados. indicada en los aparatos. El seccionamiento de un aparato de corte es una condición de seguridad.zeo Dn.1-b). La aptitud para el seccionamiento está definida por la norma IEC 947-1-3. si no es cortada rápidamente.Protección de bienes El elemento de protección tradicional. El elemento de protección clásico para detectar fallas a tierra es el interruptor diferencial (protección de personas).zeo Dn. en la práctica.1 Equipos de cor te a) Seccionador b) Interruptor c) Interruptor seccionador d) Interruptor automático (Disyuntor) 27.Protección de personas . capacitores. es el fusible. se dañan de forma permanente y crean focos de incendio. tanto para circuitos de distribución de cargas mixtas o circuitos de cargas específicas (motores.tw ro r e i r T l a 27/3 Instalaciones Eléctricas II .2 La función pr otección Una elevación de la corriente normal de carga es un síntoma de anomalía en el circuito. Diversidad de formas. Disponibilidad del calibre adecuado para el reemplazo. etc. De acuerdo a su magnitud y a la rapidez de su crecimiento. Ante la fusión de un fusible hay que cambiar el juego completo de la salida. Invariabilidad de sus tiempos y forma de actuación para adaptarlo a nuevas configuraciones. invariable con el tiempo. Su utilización. puede ocasionar daños irreparables en personas y bienes. tamaños y calibres.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación Esquema 27. se puede tratar de sobrecargas o cortocircuitos. • La ventaja de los fusibles es su elevada capacidad de corriente de cortocircuito Los interruptores automáticos (disyuntores) evitan todos estos inconvenientes de los fusibles aportando una protección de mejor performance. flexible por su capacidad de adaptación a nuevas cargas y que asegura la continuidad de servicio.3.). Por ello es indispensable considerar ambos aspectos: . Para la correcta elección de un aparato que proteja sobrecargas y cortocircuitos es necesario contemplar dos aspectos: e Z Frecuentemente los siniestros de origen eléctrico se producen por la falta de coordinación del elemento fusible con los aparatos y cables situados aguas abajo. al ser superado su limite térmico (I2·t). n o Dww P w F. Esta corriente de falla aguas abajo del aparato de maniobra.c ivm. presenta desventajas operativas y funcionales: • • • • Envejecimiento del elemento fusible por el uso (descalibración). Es un dato a ser aportado por la compañía distribuidora: El poder de corte del interruptor debe ser al menos igual a la corriente de cortocircuito susceptible de ser producida en el lugar donde él está instalado. La magnitud de la ICC es independiente de la carga. 2. ya que es una exigencia típica de los accionamientos de maquinas.3 Cantidad de polos El número de polos de un aparato de corte se define por las características de la aplicación (receptor mono o trifásico) y el tipo de puesta a tierra (corte del neutro con o sin protección). y sólo responde a las características del sistema de alimentación y distribución. Esta función se desarrolla en el capítulo 29 de comando y protección de potencia y variación de velocidad.zeo Dn. 27. En función de los datos disponibles se proponen dos alternativas para la determinación de la ICC: e Z n o Dww P w F. 27.3 La función conmutada Se utiliza cuando se requiere un comando automático y gran cadencia de maniobra.4 Potencia de cor tocir cuito de la r ed Es el aporte de todas las fuentes de generación de la red en el punto de suministro si allí se produjera un cortocircuito.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación 1. Se expresa en MVA.tw ro r e i r T l a 27/4 Instalaciones Eléctricas II . lo que determinará el poder de corte del interruptor automático (disyuntor).4.3..4.5 INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO Conocer el aporte al cortocircuito en un punto de la instalación es una condición excluyente para elegir un interruptor automático (disyuntor). La definición expresada posee una excepción. 27.4 CARACTERISTICAS DE LA RED 27.4.El aporte al cortocircuito en el punto de su instalación.. 27. denominada Filiación. Los aparatos de algún fabricante como Merlín Gerin (Schneider) funcionan indiferentemente con la frecuencia de 50 ó 60 Hz en aplicaciones de uso corriente.Características que asuma la corriente de falla en función del tiempo. lo que determinará el tipo de curvas de disparo del interruptor automático (disyuntor). la cual se desarrolla más adelante.c ivm. 27. 27.2 Fr ecuencia La frecuencia nominal del interruptor automático (disyuntor) debe corresponder a la frecuencia de red.4.1 Tensión La tensión nominal del interruptor automático (disyuntor) debe ser superior o igual a la tensión entre fases de red. El valor de In está determinado por el consumo que experimenta la instalación o maquina conectadas aguas abajo. R T = R 1 + R 2 + R 3 +…….tw ro (kA) r e i r T l a Reactancias (m Ω) cosϕ = 0.. expresada en Voltios (V). XT = X1 + X2 + X3 +……. RT y XT = Resistencia y reactancia total expresadas en miliohmios (m Ω).UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación Los procedimientos de cálculo. han sido simplificados de forma que resultan casi de igual dificultad calcular las ICC que la In de un sistema..15 L L en metros Wc = Pérdidas en el cobre S = Potencia aparente transformador (kVA) En cables En bar r as ρ·L S ρ·L R3 = S R3 = ρ = 22. normalmente. S = mm2 La PCC es un dato de la compañía distribuidora. 27/5 Instalaciones Eléctricas II .5 (Cu).zeo P = Pcc Dn. lado secundario de baja tensión. Tabla 27.Calcular Icc = U0 2 2 3· R T + XT Donde: U0 = Tensión entre fases del transformador en vacío. es decir que la ICC real estará. 2.15 X1 = Z1·senϕ·10-3 senϕ = 0.5. las hipótesis sobre las cuales se basan los cálculos son maximalistas. L = m.c ivm.12 L (cable unipolar) L en metros X3 = 0. Por cálculo Por tabla En ambos casos. 27. S = mm2 ρ = 36 (Al).1 Deter minación de la I CC por cálculo El método consiste en: 1.98 w P = Pcc de la red aguas arriba en MVA Wc·U 2 ·10 −3 R2 = S2 X 2 = Z2 − R 2 2 2 U CC U 2 Z2 = · 100 S Ucc = Tensión de cortocircuito del transformador X3 = 0.Hacer la suma de las resistencias y reactancias situadas aguas arriba del punto considerado. por debajo de la ICC calculada. L = m.1 Deter minar r esistencias y r eactancias en cada par te de la instalación Par te de la instalación R 1 = Z1 ·cos ϕ·10 Red aguas ar r iba Tr ansfor mador e Z n o U Z1 = P Dww P −3 2 Valor es a consider ar (m Ω) F.08 L (cable trifásico) X3 = 0. 6 % se usan preferentemente en redes industriales y redes de alta energía a objeto de limitar los esfuerzos de cortocircuito. Los transformadores con Ucc = 5 %. es igual a la UCC. 200. 1000.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación Si no es posible conocerla.tw ro r e i r T l a Esquema T 4 X2 = 100 x 630 X2 = 10.15x10 −3 500 R1 = 0. la UCC = 4%. 630 kVA es Ucc = 4 % y que para los transformadores de (800). (1250). una buena aproximación seria considerar PCC = ∞.12 x 1 X3 = 0.40 27/6 Instalaciones Eléctricas II . 100.75 TGBT TS 22. 1600.12 x 70 X7 = 8. En cambio la norma DIN 42500 Alemana señala que la Ucc de transformadores de 50. Los valores en paréntesis son no preferenciales.33 Dn. la norma IRAM 2250 de la República de Argentina establece que para transformadores de distribución en baños de aceite entre 25 y 630 kVA. (2000) y2500 kVA es Ucc = 6 %.zeo X4 = 0 X1 = X1 = 0. La UCC del transformador es un dato que está fijado por las normas y los constructores deben ceñirse a ésta.30 X6 = 0 M3 R7 = 22.31 R3 = 0.5x 70 185 R7 = 8.14 R6 = 0 X5 = 0.c Reactancias (m Ω) 410 2 x 0.5x 3 R3 = 150 x3 Dww P w F.05 Transformador S = 630 kVA UCC = 4% U = 410 V WC = 6500 6500x 410 2 x10 −3 R2 = 630 2 Unión T – M1 Cable Cu por fase 3 (1 x 150 mm2) L=1m Interruptor rápido M1 Unión M1 – M2 1 barra (Al) 1 (100 x 5 mm2) por fase L=2m Interruptor rápido M2 Unión TGBT – M3 Cable Cu por fase 1 (1 x 185 mm2) por fase L = 70 m e Z n o R4 = 0 R2 = 2. que en porcentaje. la UCC = 5%.98x10 −3 500 ivm. Los transformadores con Ucc = 4 % se usan principalmente en redes de distribución a objeto de tener la menor caída de tensión. 400.15 x 2 X5 = 0.51 X7 = 0. (160).12 M1 M2 R5 = 36x 2 500 R5 = 0. (315).2 Ejemplo Par te de la instalación Resistencias (m Ω) Red aguas arriba PCC = 5000 MVA 410 2 R1 = x 0. Entonces la ICC queda sólo limitada por la Z2.15 X3 = 0. (500). I CC [kA ] = 1 ·In (transforma dor )[kA ] Z 2 [% ] Tabla 27. Como ejemplo. Para potencias normalizadas de 800 y 1000 kVA. 09 Xt2 = 11.2 e Z n o Dww P w F. Ejemplo: En el siguiente circuito vemos cómo determinar la ICC aguas abajo teniendo aguas arriba un aporte de ICC cuyas características son: Esquema 27.6) 2 + (19.22 kA Rt2 = Rt1 + R4 + R5 Xt2 = Xt1 + X4 + X5 M2 Rt2 = 3.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación Tabla 27.5.3 Cálculo de las I CC en kA Icc = U0 2 2 3· R T + XT Resistencia (m Ω) M1 Rt1 = R1 + R2 + R3 Rt1 = 2.46 M3 27.tw ro Icc =30 kA r e i r T = 20. conociendo: La tensión de la red (400 V) La ICC aguas arriba La longitud.95 Reactancia (m Ω) Xt1 = X1 + X2 + X3 Xt1 = 10.c ivm.95) 2 + (10.76 I CC (kA) 410 3· (2.4.2 Deter minación de la I CC por tabla La Tabla 27.zeo 400 V Dn.46) 2 = 21.61 kA = 10.09) 2 + (11. de doble entrada. da rápidamente una buena evaluación de la ICC aguas abajo en un punto de la red.45 kA l a 50 mm² Cu 11m Icc =19 kA IB=55 A IB =160 A 27/7 Instalaciones Eléctricas II .06) 2 410 3· (11. sección y constitución del cable hacia aguas abajo.73) 2 410 3· (3.06 Rt3 = Rt2 + R6 + R7 Xt3 = Xt2 + X6 + X7 Rt3 = 11.6 Xt3 = 19. 3 2.5 4.1 1.1 1.6 2 2.5 2 2.7 2.4 1.9 2 50 47 44 41 38 33 29 26 23 20 17 13 9 6.5 2.8 1.9 2.5 5 4 2.5 5 7.6 3 3.1 3 4 5 5.5 1.5 2.5 7 5 4 3 2 1 1.3 1.5 3 2. Tabla 27.5 12 15 15 17 20 23 25 29 0.9 17 16 16 16 15 14 13 13 12 11 10 8.1 5.5 5 8.7 2 2.1 1.3 2.9 0.3 1.6 2.5 7.5 8 9.8 14 14 14 14 13 13 12 11 11 10 9 8 6.5 11 15 20 25 27 32 40 49 50 55 65 75 80 95 i r T 1 1.1 3.c 67 62 57 52 46 40 33 30 26 22 18 14 9.2 2.3 2.5 5 4 3 2.5 7 5.6 1.5 8 9.4 1.5 2.5 5 4 2.5 4 4 5 F.5 Dn.tw ro 63 58 54 49 44 39 32 29 25 22 18 14 9.5 5 4 2.1 1.6 3.2 2. como se observa claramente en el Esquema 27.8 11 11 11 11 10 10 9.5 6 7.5 6.6 1.9 2 1 1.5 6.7 2.5 9 9 8.4 2.5 4 0.5 6.7 1.3 2.7 2.8 1.5 6.8 3.8 1.5 7.5 3.6 2.3 2.9 2 56 52 49 45 41 36 30 27 24 21 17 13 9.2 1.5 2.5 14 21 30 40 60 80 100 110 130 160 190 200 220 260 300 330 390 w I CC aguas abajo (kA) 33 32 31 29 27 25 22 21 19 17 14 12 8.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 2 x 120 2 x 150 2 x 185 3 x 120 3 x 150 3 x 185 I CC aguas ar r iba (en kA) 100 90 80 70 60 50 40 35 30 25 20 15 10 7 5 4 3 2 Longitud de la canalización (en m) 0.3 1.4 con los siguientes valores: Sección del conductor por fase = 50 mm2 Longitud de la canalización = 11 m.9 3.5 6 4.5 13 19 27 37 50 65 70 80 100 120 130 140 160 190 210 240 l a 1 1.zeo 83 76 69 61 54 46 37 33 28 24 19 15 10 7 5 4 3 2 71 66 61 55 48 42 35 31 27 23 19 14 9.7 3.5 7 8 10 12 13 14 16 19 21 24 ivm.5 8.3 2.1 3 5.7 3 4 5 5.UMSS – FCyT Capítulo 27: Ámbitos de una instalación Entrando en la Tabla 27.5 8 9.5 2.5 6.4 2.7 91 83 74 65 57 48 39 34 29 24 20 15 10 7 5 4 3 2 27/8 Instalaciones Eléctricas II .8 1 1.5 7 5.1 3.5 10 16 22 32 44 60 75 80 95 120 150 150 170 200 230 250 290 1.1 3 4 6 8 10 11 13 16 19 20 22 26 30 33 39 r e 1.5 5.7 1.9 1 1.5 1.5 4 7 10 15 21 30 40 50 55 65 80 95 100 110 130 150 160 190 0.9 20 20 19 18 18 17 15 15 14 13 11 9.9 1.4 1. ICC = 30 kA aguas arriba Obtenemos el valor de 19 kA perteneciente a una ICC aguas abajo.9 3.5 1.9 1.4 Sección de los conductor es de Cu por fase (en mm2) 1.5 7.5 5 6.5 4.1 1.5 2.5 5 4 3.5 2.8 1.2.5 2.9 2 2.2 1.5 e Z n o 94 85 76 67 58 49 39 34 30 25 20 15 10 7 5 4 3 2 94 85 76 67 58 48 39 34 29 25 20 15 10 7 5 4 3 2 Dww P 93 84 75 66 57 48 39 34 29 25 20 15 10 7 5 4 3 2 92 83 74 66 57 48 39 34 29 24 20 15 10 7 5 4 3 2 1 1.5 2.5 1 1.5 3.8 2.5 1.5 4 3.8 1.5 3.5 7 5 4 3 2 1.2 3 4.5 4 6.9 2.5 10 13 14 16 20 24 25 28 33 38 41 49 0.5 10 11 13 15 16 20 0. zeo Dww Pw n o e Z l a .t ro Dn.c F.ri DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITO T DE MOTORES r ew ivm. . . procesos automáticos de producción.P. siendo adecuada para casi todos los tipos de maquinas. necesita de una fuente de corriente continua o rectificada para su excitación además de exigir un equipamiento de control complejo. es igual a la potencia nominal (en kW) dividida por el rendimiento del motor (η). esto es. su uso esta restringido a aplicaciones en que esas propiedades son exigidas como es el caso de tracción eléctrica. los motores pueden ser: . cv o eventualmente en H. La corriente nominal de los motores de corriente alterna esta dada por las siguientes relaciones: § Monofásicos: Siendo: VN = Tensión nominal de línea del motor en (V).También llamamos diasíncronos. La potencia (eléctrica) de entrada dada generalmente en kW.zeo Dn. la potencia mecánica en el eje del motor.De inducción: Que funcionan con velocidad prácticamente constante. toda vez que la distribución de energía eléctrica es normalmente hecha en corriente alterna.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores CAPITULO 28 DIMENSIONAMIENTO DE CIRCUITOS DE MOTORES 28 1 GENERALIDADES Los tipos más usuales de motores eléctricos son: a) Motor es de cor r iente continua..t (A) ew v T r i r l a w P [kW ]× 10 VN × η × cos ϕ N IN = PN [kW ] × 103 (A) 3 × VN × η × cos ϕ N IN = PN (A) VN × η 28/1 Instalaciones Eléctricas II . funcionan con corriente continua o alterna y tienen su aplicación típica en los aparatos electrodomésticos. b) Motor es de cor r iente alter na.Síncr onos: Funcionan con velocidad fija. En un motor eléctrico: - - La potencia nominal es la potencia de salida. la potencia nominal PN es expresado generalmente en kW. La corriente nominal de los motores de corriente continua esta dada por la siguiente relación: e Z § Trifásico: n o Dww P IN = N F.c 3 riom. gracias a su factor de potencia elevada y variable es también usado en la corrección de factor de potencia. c) Motor es univer sales. pueden funcionar con velocidades ajustables entre limites Amplios y se prestan a controles de gran flexibilidad y presión. variado ligeramente con la carga mecánica aplicada a su eje debido a su gran simplicidad robusta y bajo costo. es el motor utilizado (principalmente la jaula de ardilla). utilizados para grandes potencias (debido a su alto costo en tamaños menores) o cuando se necesita de velocidad constante.Son motores de costo elevado y necesitan una fuente de corriente continua y rectificada.. cosϕN = Factor de potencia nominal.Son los más usados. Frecuencia nominal (Hz) .Velocidad nominal (r. .tw ro r e i r T l a Pasando a analizando los datos de la placa. b) Localización en la sombra c) Altitud no superior a 1000 m.Funcionamiento en locales polvorosos o sea conteniendo partículas. vapores.m. etc. polvo. que indique sus principales características nominales.Potencia nominal (cv o kW) .zeo Dn. .Exposición a temperaturas superiores a 40º C o inferiores a 10º C. ambiente corrosivo. .Régimen . provenientes de lentes externos. Las condiciones que no se encuadran en las usuales son las llamadas condiciones especiales de servicio. e Z n o Dww P w F. corriente de arranque. En la mayoría de los motores. entre los que se puede destacar: .Tensiones nominales (V) . es la referencia del fabricante para el registro de las características nominales y detalles constructivos. En el caso de motores de inducción. b) La potencia nominal.Funcionamiento en altitudes superiores a 1000 m. 28.Categoría . Ia es muy elevada (se puede tener Ia/IN con valores superiores a 8).Grado de protección .2 CARACTERISTICAS NOMINALES DE LOS MOTORES DE INDUCCION Los motores eléctricos deben poseer una placa de identificación.p..Conexiones.Exposición a choques o vibraciones anormales o basculamiento. la corriente en el instante de la partida.c ivm.Clase de aislamiento .Modelo .UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores La corriente consumida por un motor varia bastante con las circunstancias. la placa debe tener las siguientes informaciones: .Funcionamientos en ambientes poco ventilados.Factor de servicio .Corriente(s) nominal(es) (A) .Ambientes con elementos perjudiciales al motor tales como humedad excesiva.Monofásico o trifásico .Es la potencia que el motor puede suministrar dentro de sus características nominales..) . Las características que son condiciones usuales de servicio (no están en la placa) son: a) Medio refrigerante (en general aire) de temperatura no superior a 40º C y exento de elementos perjudiciales al motor. cayendo gradualmente (en algunos segundos) con el aumento de la velocidad hasta los valores nominales. . en forma permanente.Indicada por un número. 28/2 Instalaciones Eléctricas II . tenemos: a) El modelo del motor . .Nombre y datos del fabricante .Letra-código . zeo A E B F H . d) La fr ecuencia nominal. La gran mayoría de los motores se suministran con terminales que pueden ser conectadas de manera que puedan funcionar con por lo menos dos tensiones distintas. el motor debe funcionar satisfactoriamente con tensiones de hasta ±10% de la tensión nominal. La tabla 28.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores c) La tensión nominal. de la potencia del motor a rotor bloqueado. f) La cor r iente nominal.180º C Dn. Evidentemente el motor nunca funciona en esas condiciones.... De acuerdo con las normas los motores deben funcionar satisfactoriamente con frecuencia de hasta ± 5%. a través de una letra. Tabla.1 = 55 [cv] i) La clase de aislamiento. indica una sobrecarga admisible que puede ser utilizada continuamente. g) La velocidad nominal.Es la frecuencia del sistema para el cual el motor fue proyectado. identifica el tipo de materiales aislantes empleados en el arrollamiento del motor. las tensiones más usuales son: 220.c ivm.Es la velocidad del motor cuando suministra la potencia nominal.Indicada por una letra normalizada..1 Composición de la temper atur a en función de la clase de aislamiento e Z n o Dww P w F.Es una indicación normalizada. un motor de 50 cv y factor de servicio de 1. La categoría define el tipo de curva de par x velocidad para que el motor sea adecuado a las características de carga accionada..155º C ..1. sobre tensión nominal.130º C .Es el factor que aplicado a la potencia nominal. e) La categor ía del motor.Es indicada por una letra normalizada y define las limitaciones del par (máximo y de partida) y de la corriente de arranque estipuladas por la norma. La letra código de la relación aproximada de los kVA consumidos por cv con rotor bloqueado. indica la composición de temperatura para las diferentes clases..tw ro r e i r T l a Clase de aislamiento Temperatura ambiente Elevación máxima de temperatura ºC Diferencia entre el punto más caliente y la temperatura media ºC Total (Temperatura del punto más caliente) ºC A 40 60 5 E 40 75 5 B 40 80 10 F 40 H 40 100 125 15 15 105 120 130 155 180 j) La letr a código (o código de partida). sobre tensión y frecuencia nominal. las clases de aislamiento se definen por el respectivo limite de temperatura y son los siguientes: La temperatura del punto más caliente del arrollamiento debe ser mantenida bajo él límite de la clase.Es la corriente absorbida cuando el motor funciona a la potencia nominal. h) El factor de ser vicio.28. Por las normas.105º C . sobre tensión y frecuencia nominal. excepto en el instante de la partida y esta situación solo se mantiene hasta que comience a girar. 28/3 Instalaciones Eléctricas II .120º C . así por ejemplo.Es la tensión de la red para el cual el motor fue proyectado..1 puede suministrar continuamente a una carga la potencia de: 50 x 1. 380. 440 y 760 V. 00 – 15.tw ro r e i r T l a w IN = 3 × 0.49 4.49 12. los kVA/cv varia de 7.99 10.00 – 5.zeo Dn.99 16.95 (A) 3 × 220 × 0.20 – 12.2 Letr as-código y r elaciones kVA/cv con r otor bloqueado Letr as-código A B C D E F G H J K L M N P R S T U V kVA/cv Menos de 3. V = 220 (V).00 – 22.83.15 – 3.60 – 6.99 14.99 18.c ivm. tomando el valor medio de 7. η = 78% Letra de código J.00 – 9.55 – 3.99 9.55.00 – 17.14 3.6 (A) 3 × 220 28/4 Instalaciones Eléctricas II .50 – 4.10 – 7.99 20.99 8.09 7. para la letra código J.29 6.00 – 4.19 11.59 5.28.00 – 11.99 4.00 – 8.99 5.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Tabla.2 vemos que. su corriente nominal será: e Z n o Dww P Ia = PN [cv ]× [kVA / cv] × 103 (A) 3 × VN F.54 3. Cos ϕ = 0.99.00 – 19.10 a 7.736 × 103 = 8.78 De la Tabla 28.39 Más de 22.50 – 13.30 – 7.40 Se puede escribir para la corriente de arranque: Ejemplo: Un motor trifásico jaula de ardilla de: PN = 3 (cv).55 × 103 = 59.83 × 0. vemos que: Ia = 3 × 7. 64 0.38 0.4 Factor de potencia (cosϕ) en función de la car ga Por centaje % de car ga e Z n o Dww P w F.65 0.58 0.92 0.86 0.34 0.92 0.75 0. Es importante que el motor eléctrico tenga un alto rendimiento.76 0.87 0.76 0.79 0.82 0.67 0.86 0.68 0.51 0.67 0.73 0.53 0.57 0.78 0.75 0.. formado por las letras IP seguidos de un numero de dos cifras que define el tipo de protección del motor contra la entrada de agua o de objetos extraños.41 0.86 0.52 0.51 0.71 0.zeo Dn.79 0.88 0.47 0.80 0. por tiempo indefinido.75 0.85 0.48 0.82 0.85 0.33 0.82 0.73 0..3 Rendimiento η% en función de la car ga Por centaje % de car ga 125 96 95 94 93 92 91 90 89 88 86 85 84 83 82 81 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 100 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 75 96 95 93 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 50 94 93 92 91 90 89 87 86 85 85 84 84 83 81 80 80 79 78 76 75 74 73 72 71 69 68 67 66 25 90 88 86 85 84 82 80 79 78 78 77 77 76 74 73 72 70 69 69 68 67 66 64 63 61 59 58 57 125 0.93 0.88 0.91 0.81 0.45 l a 25 0.78 0.78 0.80 0.88 0.63 0.73 0.72 0.Es un numero normalizado.78 0.94 0.84 0.64 0.79 0.77 0. sino también porque cuanto mayor es el rendimiento menor es el consumo de energía eléctrica.61 om c 28/5 Instalaciones Eléctricas II .70 Tabla 28.83 0.35 0. Las normas preveen varios tipos de regímenes de funcionamiento.60 0.82 0.33 75 0.89 0.71 0.84 0.83 0.72 0.45 0. igual a la potencia nominal del motor.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores k) El r égimen.78 0.62 0.Es el grado de regularidad de la carga a que el motor es sometido.34 0.74 0.42 0.50 0.74 0.84 0.54 0.36 0.89 0.55 0. lo que significa economía.80 0.70 0.68 r e i r T 50 0.92 0.94 0.90 0.77 0.63 0.72 0. no solo porque eso significa perdidas reducidas y.75 0.88 0.92 0.87 0.87 0.89 0.40 0.36 0.tw r 100 0.73 0. Los motores normales son proyectados para régimen continuo.86 0.49 0.65 0. La placa de características del motor contiene también un diagrama de conexiones a fin de permitir la conexión correcta del motor al sistema.93 0.70 0.56 0.81 0.77 0. iv .83 0.65 0.69 0.72 0.88 0.59 0. esto es funcionamiento con carga constante.91 0.86 0.74 0.66 0. Tabla 28.76 0.70 0.90 0. l) El gr ado de pr otección.33 0.85 0.69 0. por lo tanto menor calentamiento.66 0.58 0.43 0.82 0.85 0.60 0.47 0.73 0.63 0. 765 1.) 1.3 “LAYOUTS” Y COMPONENTES DE LOS CIRCUITOS DE MOTORES Básicamente existen tres layouts clásicos (disposiciones) para la conexión de motores.0 6.86 0.87 0.765 1.0 7.3 4.82 0.780 1.70 0.25 1 1. b).2 3.2 1.28.745 1.0 5.90 0.55 0.33 0.4 5.84 0.75 0.15 1.1 1.5 10 12.780 1.5 5.] Potencia nominal (cv) 0.0 6.760 1.].5 6.9 2.p.745 1.8 4.5 5.15 1 1.3 7. TIPO-b) Circuito de distribución principal conteniendo derivaciones.5 7.740 1.84 0.745 1.m.90 0.1 1 1 1 1 1 1 1 28.25 1.7 5.1 1. c).tw ro r e i r T l a 28/6 Instalaciones Eléctricas II .725 1.5 6.0 5.4 6.725 1.7 4.2 3.5 1.75 0.5 12 7.720 1.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Tabla.0 7.720 1.6 6. la diferencia entre este tipo y el tipo-a.5 17 10 21 12 28 16 34 19 40 23 52 30 65 38 75 44 105 60 130 75 145 85 175 100 240 140 290 165 360 210 480 280 600 350 Relación Ia/In 4.5 6.0 Rendimiento η (%) 60 63 69 66 75 76 76 79 79 81 82 82 84 84 86 86 89 86 86 90 92 90 93 91 90 91 Factor de Potencia cos ϕn 0.0 15 8.5 0.5 2 3 4 5 6 7.720 1.m.84 0.1 6.15 1. e Z n o Dww P w F.82 0.25 1.2 muestra esquemáticamente los diversos componentes de los circuitos de motores.90 0.0 7.770 1.780 1.2 1.0 9.5 6.25 1.780 1.740 1. 50 [Hz.0 7.1-a).730 1.86 0.5 7.90 0.15 1.740 1.770 1.2 7. es el caso más común.15 1.90 0.70 0.0 6.c ivm.15 1. TIPO-c) Circuito terminal único sirviendo a varios motores (de pequeño tamaño y otras cargas).86 0.5 0.1 1.0 7.780 1. El Esquema 28.5 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 Velocidad manual (r .90 0.p.86 0.70 0.15 1. TIPO-a) Circuitos terminales individuales uno por cada motor partiendo de un centro de distribución.725 1.0 1.15 1.780 Cor r iente nominal In (A) 220 (V) 380 (V) 1.765 1.25 1.2 2.8 7.1 7. esquematizados en el Esquema 28.780 1.zeo Dn.86 0.80 0.5 Car acter ísticas nominales de motor es tr ifásicos jaula de ar dilla 1800 [r .89 Factor de ser vicio 1.66 0. es que aquí los dispositivos de protección están localizados en los puntos de derivación. de pr otección del cir cuito secundar io Disp.zeo Dn. 4) Dispositivo de contr ol Es el dispositivo cuya finalidad principal es arrancar y parar el motor. de seccionamiento (Seccionador fusible) Dispositivo de contr ol del cir cuito ter minal (Ar r anque) Dispositivo de pr otección del motor Cir cuito de distr ibución (Pr incipal) Cir cuito ter minal Circuitos terminales M1 M2 M3 MOTORES (c) Tabler o ter minal Cir cuito ter minal (Único) Circuitos terminales M1 M2 ARCV MOTORES Otr as car gas 1) Conductor es del cir cuito ter minal Son los conductores que van desde el cuadro terminal o CCM (layout tipo-a).tw r om c M r e i r T CCM l a Cond.2 Componentes de los cir cuitos de motor es Pr otección de r espaldo contr a CC (Fusible ) Conductor del cir cuito de distr ibución M1 M2 M3 Cir cuito de distr ibución MOTORES Conductor es del cir cuito ter minal (b) Centr o de distr ibución Disp. o desde el circuito de distribución (layout tipo-b) hasta el motor. de pr otección del cir cuito ter minal (Contr a cor tocir cuitos) Disp. iv .UMSS – FCyT Esquema 28.1 “LAYOUT” Clásicos par a la conexión de motor es (a) Centr o de distr ibución Cir cuitos ter minales (Individual) Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Esquema 28. de contr ol del secundar io Resistor del secundar io (Arranca y controla la velocidad) w 28/7 Instalaciones Eléctricas II . e Z n o Dww P ARCV F. del dispositivo de control del motor contra los cortocircuitos 3) Dispositivo de seccionamiento Se destina a desconectar el circuito terminal y el dispositivo de control del motor. 2) Dispositivo de pr otección del cir cuito ter minal Es el dispositivo que tiene por función proteger los conductores del circuito terminal. debe ser siempre basada en la corriente nominal de los motores. debe obtenerse su valor multiplicando la corriente nominal del motor por el correspondiente factor de ciclo de servicio dado en la siguiente Tabla 28.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 5) Dispositivo de pr otección del motor Se destina a proteger el motor y por extensión al dispositivo de control y los conductores del circuito terminal contra sobrecargas. 6) Conductor es de pr otección del motor Son los conductores que en los motores de anillos rozantes. 7) Dispositivo de contr ol y r esistor es del secundar io Son los dispositivos que en el motor de anillos rozantes tienen por finalidad arrancar al motor y controlar su velocidad. 28. 8) Conductor es del cir cuito de distr ibución Son los conductores que alimentan el cuadro terminal o CCM (layout tipo-a) o directamente los circuitos terminales (layout tipo-b) 9) Pr otección de r espaldo Es el dispositivo que protege el circuito de distribución contra los cortocircuitos.6: e Z n o Dww P c F. Para conductores que alimentan dos o más motores Donde: IM1 = Corriente nominal mayor (A) Cuando algún motor del grupo se usara en régimen no continuo.c n i=2 ivm.zeo Dn. la corriente de ese motor.3. del 125% por lo menos de la corriente nominal (IM) del motor.tw ro r e i r T l a w > 1. Los conductores de un circuito terminal para la alimentación de un único motor deben tener una capacidad de conducción de corriente. sean de los circuitos terminales o sean de los circuitos de distribución. para el cálculo indicado arriba.1 Conductor es de alimentación El dimensionamiento de los conductores que alimentan motores.25·I I M 1 + ∑ I Mi 28/8 Instalaciones Eléctricas II . en caso de utilizarse en régimen continuo. conectan el motor al dispositivo de control y los resistores del secundario. 40 2. e Z n o Dww P w F. fusibles o disyuntores. PL = Potencia instalada de las cargas que no son motores.90 1. En el caso de ser usado un dispositivo independiente su corriente nominal o de ajuste debe ser igual o inferior al valor obtenido. g = Factor de demanda aplicable. para motores con factor de servicio igual o superior a 1.10 0.00 Continuo Para el caso de conductores que alimentan motores y además de ellas. Los dispositivos integrantes del motor para protección contra sobrecargas se colocan en la carcaza del motor en serie de los arrollamientos y contienen un disco bimetálico con contactos.85 0.Motor con corriente nominal encima de 20 A.85 0. 170% .UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Tabla. etc. CosϕL = Factor de potencia 28.85 1.25I M 1 + ∑ I Mi + g i=2 n Donde.40 1. . deben tener la siguiente capacidad de conducción de corriente: (NEC 430-25). 140%. para los demás tipos de motores. o 1.28. cargas de iluminación otros aparatos.15 o con elevación de temperatura permisible igual o inferior a 40º C.c ivm.Motor con corriente nominal de 9. molinos.50 0.25.1 A a 20 A (inclusive). 156% . Cuando haya varios motores y eventualmente. etc.20 0. montacargas.tw ro PL 3 ·V ·cos ϕL r e i r T l a 28/9 Instalaciones Eléctricas II .zeo I sc ≤ K 1 I M Dn.20 30 a 60 minutos 1.) (Laminadoras. etc. todos los motores deberán ser protegidos individualmente contra las sobrecargas.) 5 minutos 1.) Inter mitente: Per iódicas: Var iable (Ascensores.90 0. otras cargas alimentadas por un único circuito. Como dispositivos independientes se pueden usar relés térmicos.Motor con corriente nominal no superior a 9 A. Donde. bombas.50 1. maquinas.6 Factor del ciclo de ser vicio Tiempo de ser vicio nominal del motor Clasificación de ser vicio Cor to: (Operación de válvulas. I c > 1.10 15 minutos 1. Según la NEC.4 PROTECCION CONTRA LAS SOBRECARGAS (Cerca del motor) Los motores utilizados en régimen continuo deben ser protegidos contra las sobrecargas por un dispositivo integrante del motor o por un dispositivo independiente. herramientas. la operación del dispositivo debe darse con una corriente que no exceda los siguientes porcentajes de la corriente nominal del motor. K1 = Es el factor que vale 1.15.95 1. actuación de contactos. 00 7. = Corriente nominal del motor (A).Letra código F hasta V .50 28/10 Instalaciones Eléctricas II .00 2.tw r om c 1.50 2.00 7.Letra código A .75 2.Corriente nominal superior a 30 A De anillos r ozantes (sin letr a código) De cor r iente continua (sin letr a código) potencia suministr ada nominal igual o infer ior a 35 KW (50 cv).50 3.7. es decir.Letra código B hasta E J aula de ar dilla con alta r eactancia (sin letr a código) . par a obtener la cor r iente nominal o de ajuste máxima de los dispositivos de pr otección de los cir cuitos ter minales Tipo de motor Disyuntor Disyuntor de Tipo de dispositivo Dispositivo Dispositivo de aper tur a tiempo de pr otección fusible sin fusible instantánea inver so r etar do r etar dado (magnético) (tér mico) Monofásico sin letr a de código Monofásico o polifásico.5 PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITOS La protección de los motores contra los cortocircuitos debe efectuarse por los dispositivos de protección de los circuitos terminales.50 1. la corriente nominal o de ajuste del dispositivo de protección del circuito.50 1.75 1.00 l a Factor 3.50 1. I cc ≤ K 2 I M Donde.75 1.Sin letra código y corriente nominal igual o inferior a 20 A. .50 2.50 2.75 1.50 1.7 Factor a aplicar a la cor r iente a plena car ga de motor es.50 1.Letra código F hasta V .00 1.Sin letra código y corriente nominal superior a 30 A.00 7.00 7.50 1.50 2.50 2.zeo Dn.00 1.Letra código B hasta E .00 1. . debe ser igual o inferior a los valores obtenidos de multiplicar la corriente a plena carga por los valores indicados en la Tabla 28. K2 IM Icc = Factor obtenido de la Tabla 28.Corriente nominal inferior a 30 A . .75 1.00 7.00 1.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores 28.50 7. = Corriente nominal o de ajuste del dispositivo (A). con par tida a plena tensión. jaula de ar dilla o sincr ono. Cuando solo un motor sea alimentado por un circuito terminal.00 7.Letra código A Síncr ono o jaula de ar dilla con par tida por medio de un autotr ansfor mador .75 1. iv .75 1.00 3.00 7.00 2.00 7.75 1.00 2.75 1.50 1.75 1.50 7.50 2.00 2. Potencia suministr ada nominal super ior a 37 KW (50 cv).50 1.50 1.75 r e i r T 7.7.50 1. 2.00 2.Sin letra código .00 2. por medio de r esistor o r eactor .00 7.75 1.50 e Z n o Dww P w F.00 2.50 2. Tabla 28.00 2.00 2.00 7.75 1. puede usarse un interruptor de uso general con corriente nominal igual o superior al doble de la corriente nominal del motor. o menos de tensión nominal 300 V o menos.400% para los dispositivos fusibles no retardados. mas . para disyuntores de tiempo inverso. . y su posición (abierto o cerrado) debe ser claramente indicada. e Z n o Dww P w I R > I CC 1 + ∑ I Mi i=2 F.La mayor corriente nominal o de ajuste. . Así un circuito que alimente a circuitos terminales de motores. En el caso general la corriente nominal del dispositivo debe ser igual o mayor a 115% de la corriente nominal del motor. nos da una corriente nominal o de ajuste del dispositivo de protección igual a: 28. hasta un limite de 600 A.225% para los dispositivos fusible retardados. con una corriente nominal o de ajuste igual o inferior a la suma de: .1300% para disyuntores de apertura instantánea. Para motores de 2 Hp. la protección contra los cortocircuitos debe ser efectuada por uno de los siguientes medios: a) Utilizando un dispositivo de protección contra cortocircuitos del circuito terminal.7.tw ro r e i r T l a I s ≥ 1. no fuese suficiente para permitir el arranque del motor.c ivm. de los dispositivos de protección de los circuitos terminales de los motores.La corriente nominal de los demás motores. Cuando haya varios motores y cargas alimentadas por un único circuito terminal. . o menos que el dispositivo de protección del circuito terminal funcione como dispositivo de seccionamiento. determinado a través de la Tabla 28.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Cuando el valor de la corriente nominal o de ajuste. debe tomarse en cuanta las siguientes prescripciones: a) El dispositivo de seccionamiento debe poderse trabar en la posición abierta. La NEC admite que para motores estacionarios de 1/8 Hp.15·I M 28/11 Instalaciones Eléctricas II .300% en el caso de corrientes nominales superiores a 100 A..La corriente nominal de las demás cargas. los siguientes valores: . 28. b) Utilizando una protección individual adecuada en las derivaciones de cada motor. capaz de proteger adecuadamente el motor de menor corriente nominal y que no actué indebidamente en cualquier condición anormal de carga del circuito.7 SECCIONAMIENTO Los dispositivos de seccionamiento deben seccionar tanto los motores cuanto los dispositivos de control. b) Un dispositivo adicional de seccionamiento manual debe colocarse a la vista del motor. Cuando el dispositivo de seccionamiento no esta visible.400% en el caso de corrientes nominales iguales o inferiores a 100 A. se puede aumentar hasta n valor adecuado siempre que no exceda la corriente nominal del motor.6 PROTECCION DE RESPALDO Un circuito de distribución que alimente circuitos terminales con motores debe ser protegido por un dispositivo de protección contra cortocircuitos.zeo n Dn. mas . . 15 × 44 IS ≥ 50.. 50 Hz.m.15) ISC ≤ 1.7.zeo ICT ≥ 55 [A] ICT ≥ 1. jaula de ardilla. a) De la Tabla 28.5 obtenemos: IM = 44 [A] Ia/IM = 7. funcionamiento continuo.75 ICC ≤ 1. 1800 r. 30 cv.tw ro r e i r T l a f) Dispositivos de seccionamiento IS ≥ 1.76 30 × 103 de la Tabla 28.6 [A] 28/12 Instalaciones Eléctricas II .c ivm.p.0 Factor de servicio 1.25 × 44 Dn.1 b) Letra código equivalente: Ia = PN [cv ]× [kVA / cv ]× 103 (A) 3 × VN despejando y remplazando tenemos: [kVA / cv] = 3 × 380 × 44 × 70 = 6. c) Capacidad de conducción de los conductores del circuito terminal. obtenemos: K2 = 1. de la tabla 28.15 × 44 ISC ≤ 50.UMSS – FCyT Capítulo 28: Dimensionamiento de circuito de motores Ejemplo: Un motor trifásico.6 [A] e Z e) Protección del circuito terminal contra cortocircuitos admitido la utilización de dispositivo fusible retardado. d) Protección del motor contra sobre cargas (K1 = 1. 380 V.75 × 44 ICC ≤ 77 [A] n o Dww P w F.2 obtenemos que la letra código es H. partida a plena tensión. t ro Dn.ri COMANDO Y PROTECCION DE T POTENCIA r ew ivm.zeo Dww Pw n o e Z l a .c F. 1 Seccionamiento Es una función de seguridad. que son los aparatos más utilizados. Según el nivel de protección deseado y la categoría de empleo del receptor. de las conexiones y de los cables. Por ejemplo. 29.1 GENERALIDADES En general. cuando las cargas son motores que accionan máquinas u otros tipos de receptores que requieren un funcionamiento automático o semiautomático. definido por la clase de la protección térmica (clase 10. e Z n o Dww P w F. como es el caso de los interruptores automáticos limitadores y los Guardamotores magnéticos. Sí es posible. Se manifiesta por un aumento de la corriente absorbida por el motor y por sus efectos térmicos.2. Los efectos térmicos sobre los constituyentes de la salida provocan las siguientes consecuencias: . la protección contra sobrecargas se puede realizar por: . • Protección por rotor bloqueado o arranque prolongado.2 FUNCIONES DE UNA SALIDA MOTOR La norma IEC 947 define cuatro funciones: 29. La energía disipada de 2500 Joules corresponde a una potencia de 250kW.Relés térmicos con bimetálico. .t ew v T r i r l a 29/1 Instalaciones Eléctricas II . la vida de un motor es reducida en un 50 % si su temperatura de funcionamiento (definida por su clase de aislación) se sobrepasa en 10º C de manera permanente.zeo Dn. Una salida motor o arrancador es la que asume la mayor cantidad de funciones. de los arrollamientos del relé térmico.2 Pr otección contr a cor tocir cuitos Un cortocircuito se manifiesta por un aumento excesivo de corriente. Supongamos un conductor de una resistencia de 1 MΩ atravesado por una corriente eficaz de 50 kA durante 10 ms. Deben poseer funciones tales como: • Insensibilidad a las variaciones de temperatura ambiente (compensados).UMSS – FCyT CAPITULO 29 Capítulo 29: Comando y protección de potencia COMANDO Y PROTECCION DE POTENCIA 29. antes de que la corriente llegue a su valor máximo.Fusión de contactos del contactor. nos apartamos del ámbito estricto de la Distribución de Baja Tensión. • Sensibilidad a la pérdida de una fase (evitan la marcha en monofásico del motor).2. 29. o cuando la orden de funcionamiento se les debe impartir desde un lugar distinto al de su instalación.Calcinación de materiales aislantes. 20 ó 30). Los dispositivos de protección deben detectar el defecto e interrumpir el circuito muy rápidamente. que contempla los elementos para aislar eléctricamente los circuitos de potencia y comando con respecto a la alimentación general.2. que alcanza en pocos milisegundos un valor igual a centenas de veces la corriente de empleo.3 Pr otección contr a sobr ecar gas La sobrecarga es el defecto más frecuente sobre las máquinas. 29.c riom. etc.4 Conmutación La conmutación consiste en establecer. esta función está asegurada por productos: . Cuando la bobina del electroimán está alimentada el contactor se cierra. . además de disponer de entradas para sondas por termistancias y funciones adicionales. el contactor establece la intensidad de arranque con 5 a 7 veces la intensidad nominal del motor. . La norma IEC 947-4 define distintos tipos de categorías de empleo que fijan los valores de la corriente a establecer o cortar mediante contactores. En este momento la tensión en los bornes de sus polos es del orden del 20 % de la tensión de la red. Generalmente se defines relés clase 10. e Z n o Dww P w F. el contactor establece la intensidad de arranque del orden de 2.UMSS – FCyT - Capítulo 29: Comando y protección de potencia Relés a sondas por termistancia (PTC). y en el caso de variación de velocidad.2. Ejemplos: calefacción. Al cierre. ascensores. iluminación. sabiendo que existen categorías similares para CC y circuitos de control en CA y CC. que proveen por lo general la protección considerando las curvas de calentamiento del hierro y del cobre. cuyo factor de potencia es al menos igual a 0. grúas pórtico con motores de rotor bobinado. al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso de los motores de anillos. Ejemplos: Puentes grúa. a) Categor ía AC1 Se aplica a todos los aparatos de utilización en corriente alterna (receptores).Relés electrónicos multifunción. arrancadores combinados. por lo que el corte es fácil.zeo Dn. Los contactores son aparatos robustos que pueden ser sometidos a exigentes cadencias de maniobras con distintos tipos de cargas. que controlan en forma directa la temperatura del bobinado estatórico. d) Categor ía AC4 Esta categoría se refiere a las aplicaciones con frenado a contracorriente y marcha por impulso utilizando motores de jaula o de anillos.tw ro r e i r T l a 29/2 Instalaciones Eléctricas II . Según las necesidades. A la apertura. Ejemplos: Todos los motores de jaula. corta la intensidad nominal absorbida por el motor.95). 20 ó 30.95 (cos ϕ ≥ 0.Electrónicos: arrancadores progresivos.c ivm. La clase de un relé térmico esté dada por el tiempo máximo en segundos que puede durar el arranque de un motor sin que el relé dé la orden de apertura. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque con una tensión menor o igual a la tensión de la red. regular la corriente absorbida por un motor. Citaremos solamente las categorías para circuitos de potencia con cargas en CA. cortar. c) Categor ía AC3 Se refiere a los motores de jaula. Al cierre. b) Categor ía AC2 Se refiere al arranque. y el corte se realiza a motor lanzado.Electromecánicos: contactores. El contactor electromagnético es un aparato mecánico de conexión comandado por un electroimán.5 veces la intensidad nominal del motor. 29. distribución. compresores. escaleras mecánicas. variadores de velocidad. estableciendo por intermedio de los polos el circuito entre la red de alimentación y el receptor. metalurgia. y en la elección del aparato de conmutación (contactor) deberán ser consideradas. etc. . elevación. expresada en ciclos de maniobra..3 ELECCION DE CONTACTORES Cada carga tiene sus propias características. Potencia total de las lámparas: 22 kW.c ivm. e Z n o Dww P w F. sin que su temperatura exceda los límites dados por las normas. .Ith: Es la corriente que el contactor puede soportar en condición cerrado por un mínimo de 8 horas. La vida eléctrica.UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia El contactor se cierra con un pico de corriente que puede alcanzar 5. Corriente de cierre Ip = 18 In Corriente de línea: I = p 22000 = = 32 A.1 Cir cuito de iluminación con lámpar as incandescentes Esta utilización es de pocos ciclos de maniobra. Es importante no confundir la corriente de empleo (Ie) con la corriente térmica (Ifh). El valor del condensador no pasa generalmente de 120 µF. la categoría de empleo (AC1.3. en función de la repartición de las lámparas sobre la línea.3.tw ro r e i r T l a Iab = n ·(P + p ) U·cos ϕ 29/3 Instalaciones Eléctricas II . incluso 7 veces. un contactor para 32 A en ACl sería suficiente. El corte es severo. Para elegir el contactor es necesario también definir la corriente absorbida (conjunto lámpara + balasto compensado). Ejemplo: 29. ascensores. Ejemplos: trefiladoras. La tensión puede ser igual a la de la red. En los catálogos de contactores se incluyen curvas de vida eléctrica en función de la categoría de utilización. En el momento de conexión se produce un pico de corriente que puede variar entre 15 a 20 In. un arrancador (en algunos casos) y un condensador de compensación.) y la temperatura ambiente.. AC3. .Ie: Es la corriente que un contactor puede operar y está definida para la tensión nominal.zeo Dn. 29.1 U = 3 x 400 V 50 Hz Lámparas uniformemente repartidas entre fase y neutro (230 V). In) = 576 A (valor de cresta) En función de este resultado. Como el poder de cierre asignado del contactor está dado en valor eficaz. 3·U 3x 230 Ip: 32 x 18 (prom. la intensidad nominal del motor. Sólo la corriente térmica debe ser considerada porque el cosϕ es cercano a 1 (categoría de empleo AC1).2 Cir cuito de iluminación con lámpar as de descar ga Ellas funcionan con un balasto. es una condición adicional para la elección de un contactor y permite prever su mantenimiento. es necesario elegir uno 576 cuyo valor sea: = 408 A 2 29. 29. pero es necesario considerarlo en la elección del contactor. Condensador de compensación: 100 µF Potencia por fase: 21/3 = 7 kW Números de lámparas por fase: n ·(P + 0.6 U = 3 x 400 V 50 Hz Lámparas de descarga conectadas entre fase y neutro.zeo Dn.03 P cosϕ = 0.3. 29. sea mayor o igual a: Ejemplo: 29.c ivm. a 55º C. igual o superior a 35/0. El pico de corriente en el arranque es siempre inferior al poder de corte asignado del contactor. Ejemplo: 29.6 = 58 A. e Z S 3 ·U = n o 22000 3x 400 Dww P w F. de 25 a 30 veces el valor de la corriente nominal. potencia unitaria 1 kW en total. durante el primer semiciclo. multiplicado por 29. Esta utilización puede requerir del contactor un número importante de ciclos de maniobras. Este contactor admite una compensación de 120 µF por lámpara.9 Capítulo 29: Comando y protección de potencia El contactor es elegido de tal manera que su corriente asignada de empleo en AC1. Es necesario tener en cuenta este fenómeno para elegir los aparatos de protección y comando.03·P ) 7·(1000 + 30) Iab = = = 35 A 230x 0.3 Pr imar io de un tr ansfor mador Independientemente de la carga conectada al secundario.3 U = 400 V 3~ Potencia del transformador: 22 kVA Corriente nominal primaria: I1 = Valor de la corriente de cresta del primer semiciclo: I1 x Ipico = 32 x 30 = 960 (A) El poder de cierre asignado del contactor.9 U·cos ϕ El contactor a elegir deberá tener una corriente asignada de empleo en AC1. el pico de corriente magnetizante (valor de cresta) durante la puesta en tensión del primario del transformador puede ser. a 55º C.4 Motor asincr ónico de jaula (Par ada a r ueda libr e) Esta es la aplicación más frecuente para los contactores y corresponde a la categoría de empleo AC3.3.tw ro r e i r T l a = 32 (A) 2 debe ser igual o mayor a 960 (A) 29/4 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Donde: n = Número de lámparas P = Potencia de una lámpara p = Potencia del balasto = 0.2 Iab 0. Esta norma valida el concepto de “continuidad de servicio”.tw ro r e i r T l a 29/5 Instalaciones Eléctricas II . todos ellos deberán ser reemplazados.c ivm. Las diferentes coordinaciones se establecen para una tensión nominal dada y una corriente de cortocircuito Iq. en caso de cortocircuito ningún daño ni riesgo de soldadura es aceptado sobre todos los aparatos que componen la salida.zeo Dn. cables de salida y receptores. salvo fusibles. dependiendo del grado de deterioro para los aparatos después de un cortocircuito. el material no debe causar daños a las personas e instalaciones. deben ser aseguradas de tal manera que en el o los aparatos a asociar se tengan en cuenta la potencia del receptor a comandar. b) Coor dinación tipo 2: En condición de cortocircuito. a) Coor dinación tipo 1: En condición de cortocircuito. 29.3~ P = 22 kW I empleo = 42 A I cortada = 42 A 29. elegida por cada fabricante.4 U = 400 V . minimizando los tiempos de mantenimiento. en cuyo caso no se reemplazan componentes. El relé de cortocircuito del interruptor deberá ser reseteado o. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador Son aceptados daños en el contactor y el relé de sobrecarga. el material no debe causar daños a personas e instalaciones. protección contra sobrecarga y conmutación). Según la norma IEC 947-6-2. e Z n o Dww P w F. en caso de protección por fusibles. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador.UMSS – FCyT Capítulo 29: Comando y protección de potencia Ejemplo: 29. La coordinación de las protecciones es el arte de asociar un dispositivo de protección contra cortocircuitos. Tiene por objetivo interrumpir a tiempo y sin peligro para las personas e instalaciones una corriente de sobrecarga (1 a 10 veces la In del motor) o una corriente de cortocircuito. Tres tipos de coordinación son definidos por la norma IEC 947. la coordinación de protecciones (en caso de cortocircuito) y la categoría de empleo.5 COORDINACION DE PROTECCION El concepto de coordinación de protecciones es aplicado para la protección de todos los elementos situados en una salida motor: aparatos de maniobra y protección. el arrancador puede quedar inoperativo. El reseteado del interruptor o cambio de fusibles es similar al caso anterior c) Coor dinación total: En condición de cortocircuito. El relé de sobrecarga no deberá sufrir ningún daño.4 ASOCIACION DE APARATOS Las cuatro funciones de base que debe cumplir una salida motor (seccionamiento. con un contactor y un dispositivo de protección contra sobrecarga. No debe existir proyección de materiales encendidos fuera del arrancador. protección contra cortocircuito. Los contactos del contactor podrán sufrir alguna pequeña soldadura fácilmente separable. el material no deberá ocasionar daños a las personas e instalaciones. interruptor Integral reúne todas las funciones en un solo aparato y provee coordinación total. Puede ser necesario el cambio de uno o más aparatos.1 Instalación - - - Instalar los aparatos en tableros con el grado de protección adecuado y condiciones de humedad y temperatura admisibles.zeo Dn.2 Mantenimiento - - Ante un cortocircuito o sobrecarga verificar el origen de la falla y solucionar el problema. Para las conexiones de potencia y comando usar terminales de cableado.6. verificar el tipo de coordinación.6. ante un cortocircuito. En todos los aparatos de corte (interruptores. antes de actuar consulte el catálogo o instrucciones de montaje y mantenimiento de los productos. No confiar solamente en la chapa característica de los motores o la corriente nominal indicada en el esquema eléctrico. El contactor .tw ro r e i r T l a 29/6 Instalaciones Eléctricas II . e Z n o Dww P w F.c ivm. En caso de duda. Ajustar todos los bornes de conexión con el torque indicado. sus protecciones. 29.UMSS – FCyT Gr afico 29. En una salida motor. y la asociación de productos. cumpliendo con la certificación IEC 947-6-2. al mes y anualmente. puesto que las características eléctricas propias de cada producto deben ser validadas en la asociación mediante ensayos. 29. guardamotores.1 Asociación de pr oductos Capítulo 29: Comando y protección de potencia Guarda motor magnetotérmico Guarda motor magnético Contactor Contactor Relé térmico M Asociación de 2 productos M Asociación de 3 productos ARCV La asociación de varios productos para realizar una coordinación tipo 1.6 INSTALACION Y MANTENIMIENTO DE APARATOS DE MANIOBRA 29. Realizar el ajuste final de las protecciones en condiciones de explotación. deben estar basadas en las consideraciones enunciadas en éste capítulo y en las recomendaciones de los catálogos. o consulte al fabricante. La elección del calibre de los aparatos. No tocar los núcleos magnéticos de los contactores con la mano. 2 o total debe ser informada por cada fabricante. Es utilizado en industrias de proceso en donde la continuidad de servicio es un imperativo. contactores) • No limar ni engrasar los contactos • No reemplazar los contactos • No limpiar las cámaras de corte Todos los aparatos modernos son libres de mantenimiento hasta el fin de su vida útil. o volver a ajustar las protecciones de sobrecarga. Repasar el ajuste de todos los bornes de conexión antes de la puesta en servicio. Resetear y habilitar un circuito cuando estén restablecidas todas las condiciones de la carga y de los aparatos que componen la salida. riDE COMPENSACION DEL FACTOR T POTENCIA r ew ivm.zeo Dww Pw n o e Z l a .t ro Dn.c F. Se mide en kVAr h. Generalmente está asociada a los campos magnéticos internos de los motores y transformadores. para incrementar las posibilidades de transmisión de potencia activa y reducir las pérdidas de energía en la red. Los condensadores de potencia son. Como esta energía provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras.1 Consumo de potencia r eactiva Consumidor de ener gía Transformador Motor asíncrono Tubo fluorescente Líneas de transmisión Consumidor de potencia r eactiva Aprox. el medio más simple para producir potencia reactiva. de una cierta cantidad de potencia reactiva (ver Tabla 30. 30/1 Instalaciones Eléctricas II . Tabla 30. entonces para su funcionamiento las máquinas eléctricas (motores.5-0.) alimentadas en corriente alterna necesitan de éstos dos tipos de energía: . sin producir un trabajo útil.zeo Dn.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia CAPITULO 30 COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA 30.9 20-50 Aprox.1).t ew v kVAr/kW kVAr/km kVAr/kW T r i r l a Esquema 30.1 GENERALIDADES Determinados equipos. 2 30. necesitan para su operación. desde hace ya tiempo. etc.2 CONSUMO Y PRODUCCION DE POTENCIA REACTIVA La mayoría de los aparatos conectados a una red consumen.05 kVAr/kVA 0.Ener gía activa: Es la que se transforma íntegramente en trabajo o en calor (pérdidas). 0. Se mide en kWh. transformadores. y la única forma de producir potencia cerca o en conexión directa a los consumidores. es necesario neutralizarla o compensarla.co ri m. A medida que aumenta la carga en la red aumenta la exigencia de utilizar ésta eficazmente. . e Z n o Dww P w S (kVA) P (kW) F. La corriente reactiva exige su parte del espacio en la transmisión de energía y resulta por ello naturalmente importante hacer el camino entre la producción y consumo de potencia reactiva lo más corto posible. además de potencia activa.Ener gía Reactiva: Se pone de manifiesto cuando existe un transporte de energía activa entre la fuente y la carga.1 Q (kVAr) Donde: S = Potencia aparente P = Potencia activa Q = Potencia reactiva Los capacitores generan energía reactiva de sentido inverso a la consumida en la instalación. potencia reactiva. La aplicación de éstos neutraliza el efecto de las pérdidas por campos magnéticos. a diferencia de las maquinas rotativas. necesitan una cierta potencia reactiva para funcionar. por ejemplo hornos de arco. dentro de unos límites muy amplios.Producen potencia reactiva en las centrales eléctricas a un precio relativamente bajo.1 muestra la magnitud del consumo de potencia reactiva de varios consumidores diferentes. Los condensadores constituyen. donde la regulación entre el consumo y la producción de potencia reactiva se hace de forma continua con la ayuda de tiristores (SVC = compensadores estáticos regulados).UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Los campos en los motores y transformadores son mantenidos por la corriente reactiva. los compensadores síncronos solo están justificados cuando se necesita su efecto de regulación y estabilización de tensión. un condensador funciona como un generador que solo produce potencia reactiva. Por medio de conexión en serie y paralelo de unidades se puede construir baterías para todas las tensiones y potencias..zeo Dn. Las reactancias. Un equipo de condensadores de baja tensión puede consistir desde una sola unidad de unos pocos kVAr hasta varias unidades conectadas en paralelo con una potencia total de más de 1000 kVAr. 30. sin comparación. La producción de potencia reactiva puede hacerse con compensadores de rotativos o con condensadores. se utilizan relativamente pocas veces.2 Condensador es Un condensador es. un aparato estático para producir potencia reactiva. Las baterías de condensadores de baja tensión. Como especialmente las maquinas más pequeñas son mucho más caras que los motores asíncronos normales. b) Los compensador es síncr onos. se prefiere producir potencia reactiva en generadores colocados en lugares más centrales de la red. con tensión de sistema inferior a 600 V. Los motor es síncr onos.2. los compensadores síncronos se suelen sustituir por reactancias y baterías de condensadores. Estas maquinas tienen regulación contínua.1 Compensador es r otativos a) Los motor es síncr onos. es decir. el medio más simple para reducir el costo más bajo la carga de los transformadores. suelen construirse con unidades trifásicas con una potencia desde 2 o 3 kVAr hasta 120 kVAr. en general. Teniendo en cuenta los problemas de transformación. La Tabla 30.3 COMPENSACION DEL FACTOR DE POTENCIA En principio. 30. y pueden tanto producir como consumir potencia reactiva. Los SVC se utilizan tanto en la red de energía como para cargas especiales.. Las baterías de condensadores de alta tensión están formadas por unidades monofásicas con una potencia de unos 300 kVAr y una tensión de hasta unos 13 kV.Pueden ser sobre magnetizados de forma que produzcan potencia reactiva. tubos fluorescentes y. todos los circuitos inductivos. Los nuevos materiales dieléctricos han incrementado grandemente la potencia por unidad de condensadores y reducido las pérdidas. La reactancia en serie en las transformaciones de energía implica consumo de potencia reactiva.Están colocados en ciertos puntos de presión de la red. Cuando se coloca junto a un aparato que consume potencia reactiva. en comparación con compensadores estáticos. red de distribución y distribución a la industria. Hoy día. pero a costa de la posibilidad de que las maquinas produzcan potencia activa. El desarrollo técnico del material ha hecho que las nuevas inversiones en plantas de compensación hoy día solo se realizan prácticamente en condensadores. se reduce la carga de los 30/2 Instalaciones Eléctricas II .c ivm.. Teniendo en cuenta los costos de adquisición y las pérdidas. lo cual ha reducido los costos de compensación con baterías de condensadores.tw ro r e i r T l a 30.2. e Z n o Dww P w F.. se puede incrementar la carga activa. La potencia de condensadores necesaria (Qc) para compensar hasta el factor de potencia deseado (cosϕ2) se calcula según la fórmula del Gráfico 30. Entonces la carga no esta compensada y. tensión.1-a) muestra las relaciones entre potencia aparente (S). Con el condensador conectado se pueden conectar más maquinas. o cierto factor de potencia (cosϕ) de la carga. y se incrementa la capacidad de la red para transmitir potencia activa.zeo Dn. potencia activa (P) y potencia reactiva (Q) para un cierto ángulo de fase. si suponemos que la línea o el transformador esta a plena carga. El Gráfico 30. el arco de circulo indica la potencia aparente máxima que puede utilizarse.c ivm. c) muestra la relación entre corriente.1-b) o del nomograma del Gráfico 30.1-b) muestra cómo la toma de potencia reactiva (Q) de la red disminuye con la potencia del condensador (Qc) a (Ql) con compensación.2-a). capacitancía y potencia reactiva en un condensador para diversas conexiones. El Esquema 30. e Z Q n o S P (a) Dww P w Q Q1 ϕ1 Gr áfico 30.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia generadores. es decir.tw ro r e i r T l a (a) Carga no compensada (b) Carga compensada (c) Carga compensada cuando se ha incrementado la carga activa 30/3 Instalaciones Eléctricas II .1-c) muestra cómo la potencia activa aumenta de (P) a (P`) y la línea o el transformador está completamente aprovechado cuando (S2) es igual a (S).9.1 Compensación del factor de potencia Q` S Q Q2 S1 ϕ2 P (b) Qc ϕ1 ϕ 2 P (c) P` S S2 Qc S` F. líneas y transformadores. Q 1 = P (tan ϕ 1 − tan ϕ 2 ) tan ϕ = - 1 −1 cos 2 ϕ El Gráfico 30. cos ϕ = - P S sen ϕ = Q S tan ϕ = Q P El Gráfico 30. b). La carga total en la red disminuye al mismo tiempo de (S) a (Sl) para la misma toma de potencia activa. 4.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Esquema 30.3 Reducción de la sección de los conductor es Al igual que en el caso anterior. disminuir la sección de los conductores a instalar. de lo cual se obtiene varias ventajas como ser: 30.4.6 0.1 Reducción de los r ecar gos Las compañías eléctricas aplican recargos o penalizaciones al consumo de energía reactiva con objeto de incentivar su corrección.8 0.4 VENTAJ AS DE LA COMPENSACION Al instalar condensadores.2 Tipos de conexionado de condensador es U U U Ic Ic C C C Ic (a) (b) (c) a) Conexión monofásica Q C = ω·C·U2 ·103 Q C = I C ·U ω = 2πf b) Conexión trifásica (Y) Q C = ω·C·U2 ·103 Q C = √3 ·I C ·U c) Conexión trifásica (D) Q C = 3·ω·C·U2 ·103 Q C = √3 ·I C ·U Donde: f C QC IC = Frecuencia en Hz = Capacitancía por fase en µF = Potencia total en kVAr = Corriente en A 30.2 se muestra la reducción de la sección resultante de una mejora del cosϕ transportando la misma potencia activa. Tabla 30. 30. y en consecuencia es posible. la instalación de condensadores permite la reducción de la energía reactiva transportada. 30.2 En la Tabla 30.4. se reduce el consumo total de energía (activa + reactiva).zeo Dn.2 Reducción de las caídas de tensión La instalación de condensadores permite reducir la energía reactiva transportada disminuyendo las caídas de tensión en la línea. Cosϕ 1 0. a nivel de proyecto.tw ro r e i r T l a 30/4 Instalaciones Eléctricas II .4 Factor de r educción 40 % 50 % 67 % 100 % e Z n o Dww P w F.c ivm. UMSS – FCyT 30.7 a un cosϕFinal = 0. Pcu Final cos ϕ 2 Inicial = Pcu Inicial cos ϕ 2 Final Ejemplo: La reducción de pérdidas en un transformador de 630 kVA.3 Conexión par a medición monofásica de potencia r eactiva W 30/5 Instalaciones Eléctricas II .98)2] = 3184 W 30.98 será: 6500 x [1-(0.4 Disminución de las pér didas Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Al igual que en el caso anterior. se mide la corriente en una fase y la tensión entre las otras dos fases. aparatos y transformadores.7/0. que se calcula con la ayuda de la fórmula siguiente. la forma más sencilla de realizar esta medición es con un vatímetro o medidor del factor de potencia del tipo de tenaza. donde (P1) y (P2) son la potencia para cada vatímetro respectivo: e Z n o Dww P R S T F. Esto es consecuencia de la reducción de la intensidad de corriente que se produce al mejorar el factor de potencia.c 1 Q  1+  P P1 − P2 P1 − P2 1 ivm. Pcu = 6500 W. se puede calcular el factor de potencia si se mide antes la potencia activa y la reactiva: En el caso de carga asimétrica.4. Si el sistema es simétrico.3.zeo cos ϕ = 3 Dn. es decir.4.5 MEDICION DE LA POTENCIA REACTIVA Y DEL FACTOR DE POTENCIA Cuando no se tiene instrumentos de medición fijos para medir la toma de potencia reactiva de una planta.5 Aumento de la potencia disponible en la instalación La instalación de condensadores permite aumentar la potencia disponible en una instalación sin necesidad de ampliar los equipos como cables.tw ro 2 r e i r T l a w tan ϕ = cos t ϕ = 1 + tan 2 ϕ Esquema 30. Si no se tiene un medidor de factor de potencia. se puede utilizar un vatímetro monofásico que se conecta como indica el Esquema 30. la instalación de condensadores permite reducir las pérdidas por efecto Joule que se producen en los conductores y transformadores. 30. se puede utilizar el método de los vatímetros para determinar el factor de potencia. al pasar de cosϕInicial = 0. El ahorro debido a reducción de pérdidas de energía en la transmisión de energía puede pagar una gran parte de la inversión en una batería de condensadores. El valor de la reducción de perdidas debe incluirse entonces al realizar el cálculo de la inversión. 6.5 W/kVAr para los de baja tensión. el procedimiento es el mismo que en el párrafo 3 de arriba.. se suelen utilizar baterías reguladas por tiristores. está a menudo justificado. por ejemplo. 4. El coste de una inversión en condensadores depende de la magnitud del valor del factor de potencia.El distr ibuidor de ener gía cobr a por exceso de consumo de potencia r eactiva. de los motivos siguientes son decisivos. Así la reducción de pérdidas de energía puede cubrir una gran parte de los costos de la substitución. tener en cuenta otros factores. En principio.Se pueden conectar más consumos a una subestación. Hoy día. se deberá también tener en cuenta las pérdidas mucho menores de los condensadores modernos. cables o tr ansfor mador ya satur ados. pero también los condensadores de baja tensión con regulación automática consiguen. en el cálculo de inversión. la inversión de una batería de condensadores se compara con la inversión en una planta mayor.c ivm. Para la regulación de tensión se suelen utilizar condensadores de alta tensión. Las pérdidas en los condensadores viejos. mientras que en los nuevos condensadores (sin PCB) son inferiores a 0. Al sustituir condensadores viejos por nuevos. Primero hay que calcular la potencia del condensador necesario para mejorar el factor de potencia del valor original al valor limite que el suministrador de energía ha fijado. Aunque sea uno de los motivos el que decida la potencia del condensador. Entonces se compara el costo de instalación con el costo de compra de potencia reactiva del distribuidor de energía 2. El cobro se realiza normalmente por potencia reactiva bajo un cierto factor de potencia o sobre un máximo anual de toma de potencia. 5. una mejora de la regulación de tensión. La tarifa está basada en el costo alternativo del distribuidor de energía para producir y transformar la potencia él mismo.tw ro r e i r T l a 30/6 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30. 1. e Z n o Dww P w F.. Es decir. si debe producir el mismo la potencia reactiva o si ha de comprarla del distribuidor.La r educción de per didas de ener gía hace la compensación económicamente r entable. es decir tanto el valor de la reducción de tarifas por la forma de potencia reactiva de la red como las pérdidas más reducidas o las inversiones a mas largo plazo en.La compensación del factor de potencia per mite elegir una tr ansmisión más económica al pr oyectar nuevas plantas.2 W/kVAr para condensadores de alta tensión. Aquí se suele tener que compensar a valores cerca de cosϕ = 1 o aún sobrecompensar para que el incremento de tensión sea lo suficientemente grande. El costo de inversión para una batería de condensadores se compara con el costo alternativo de ampliar la planta actual. 3.. Si este es bajo. Ver ejemplos para calcular el incremento de tensión al conectar condensadores.Hacen falta condensador es par a conseguir r egulación de tensión. mientras que la compensación para un factor de potencia ya alto.6 DETERMINACION DE LA POTENCIA DE UN CONDENSADOR El procedimiento para determinar el tamaño del condensador depende de cuál.. transformadores y cables. desde el punto de vista económico. naturalmente.. son alrededor de 2 W/kVAr. una batería de condensadores dará la posibilidad de un gran incremento de la carga activa.. e inferior a 0. impregnados con PCB. o cuáles.El ar r anque de gr andes máquinas se facilita con compensación dir ecta. solo permitirá un pequeño incremento de la carga.zeo Dn. La idea es que el abonado mismo pueda decidir. con fusibles externos para baterias III Conexión automática en varias etapas. La colocación depende. 3 % para conexión diaria y 5% para conexión estacional.1 F. a) Tratar siempre de colocar los condensadores lo mas cerca posible del aparato a compensar. es decir.c 22 kV ivm. debido a la reducción de perdidas de energía. 30/7 Instalaciones Eléctricas II . la próxima cuestión es donde instalarla. aproximadamente. Normalmente se puede aceptar una variación de tensión de. y el mayor aumento de tensión.4. con fusibles externos para baterias En principio las posibilidades de instalación pueden dividirse en cuatro alternativas diferentes. El resto se cubre con condensadores automáticos.tw ro 44 kV 130 kV r e i r T l a 5 100 100 Mvar Baterias conectadas con interruptores I Conexión permanente. d) Distribuir la potencia del condensador entre varias baterías o etapas si las conexiones y desconexiones implican demasiadas variaciones de tensión. pero se deben seguir los siguientes puntos para su distribución e instalación en planta. aparellaje de conexión.01 0. equipos de protección (excepto para baterías de baja tensión. Así se consigue el mayor beneficio. montaje. las baterías de baja tensión suelen dar un costo mayor por kVAr que las baterías de alta tensión. Además. según el Esquema 30. etc. Gr áfico 30. El Gráfico 30. Es decir dar normas concretas. sin fusibles externas para baterias II Conexión manual.7 INSTALACION DE LAS BATERIAS DE CONDENSADORES Una vez determinada la potencia reactiva necesaria. Las curvas están basadas en el costo total de instalación. La ventaja de la distribución de la potencia entre varias baterías de condensadores debe de sopesarse con que el precio por kVAr es inversamente proporcional al tamaño de la batería.zeo III 11 kV 1 Dn. 2% para una conexión a la hora. naturalmente del aparato a compensar y del motivo para la compensación. La carga mínima es normalmente el 20 a 30% de la carga máxima. c) Tratar de cubrir la mínima carga reactiva con condensadores de conexión permanente para reducir así el costo de instalación. alternativa 1). del condensador incluyendo cables.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30.2 da una indicación de los costos relativos para distintos tipos de batería.2 Costo r elativo por kVAr de bater ía de condensador es 30 25 20 Alta tensión: Baja tensión: e Z n o 15 10 Dww P w II I 0. b) Instalar en primer lugar baterías de condensadores que permitan aplazar ampliaciones de la red proyectados para realización inmediata o a corto plazo. 30. Entonces.tw ro r e i r T l a 30/8 Instalaciones Eléctricas II .7. se deben tomar también en cuenta la reducción de pérdidas con la compensación directa. O sea que el costo de adquisición está limitado solo a los condensadores. Naturalmente. debido a la tarifa de potencia reactiva. Esto significa. además de la necesidad eventual de reducir la carga del transformador.3 Compensación dir ecta La gran ventaja de la compensación directa es que los contactores e interruptores existentes. Los costos de inversión para la compensación directa deben entonces compararse con los de la compensación central o en grupo. son decisivos para elegir donde realizar la compensación.7. e Z n o Dww P w F. Otra ventaja es que el condensador es conectado y desconectado automáticamente según la carga. o principalmente. es preferible la compensación central. Grandes máquinas con mucho tiempo de utilización son siempre objetos adecuados para la compensación directa.2 Compensación en gr upo La compensación en grupo es preferible a la compensación central si se puede utilizar unidades lo suficientemente grandes. Las condiciones de carga reactiva dentro de la planta no son afectadas. Las máquinas más pequeñas exigen menos condensadores y el precio por kVAr aumenta al disminuir el tamaño del condensador. 30. reducir la toma de potencia reactiva de la red. sin embargo.c ivm. la reducción de perdidas hace que resulte más rentable la compensación en grupo que la compensación central. se utilizan también para la conexión y protección de los condensadores. según los casos.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Esquema 30. a menos que la compensación tenga lugar en la parte de baja tensión. donde naturalmente se reduce la carga del transformador.4 Diagr ama de difer entes alter nativas de compensación (a) (b) (a) (b) (c) (d) (c) (d) Compensación central en el lado de alta tensión Compensación central en el lado de baja tensión Compensación en grupo Compensación directa M M M 30. A menudo. es más conveniente tener baterías de baja o alta tensión divididas en varias etapas. se consigue una reducción de pérdidas y reducción de carga en los cables alimentadores.zeo Dn. y los dispositivos de protección del consumidor de energía. Si varia mucho la carga reactiva. los costos de inversión en la parte de alta y la de baja tensión. que la compensación directa sólo está motivada para aparatos y maquinas con mucho tiempo de utilización.7. Además de lo que aporta la compensación central.1 Compensación centr al Si el objeto es sólo. 95. Ver la parte superior del Grafico 30. baja la caída de tensión en la red y sube la tensión.3 Influencia de los condensador es a baja y alta car ga.tw ro U r e i r T l a w Qc S S2 ϕ ϕ Qc ∆U P S` Capacitiva El uso del control automático está ilustrado simplemente en el diagrama del Gráfico 30. Las baterías automáticas de baja tensión pueden ser instaladas en un armario o entregadas como unidades completas con condensadores. O sea. puede ser conveniente utilizar el control automático en varias etapas. con los domingos y días festivos libres.85 y las variaciones de la carga durante el turno de trabajo no son especialmente altas. Ver la parte inferior del Gráfico 30. Gr áfico 30. Se ha asumido aquí que el factor de potencia de la carga es cosϕ =0. que muestra la conexión y desconexión automática de una batería de condensadores con cuatro etapas. para evitar los inconvenientes de sobre compensación y tensión demasiado alta. Esto significa que las plantas con compensación central o en grupo a menudo son sobrecompensadas cuando la carga es baja. El incremento de tensión que dan los condensadores suelen constituir una ventaja cuando hay carga alta. Cuando baja la carga. r espectivamente Q e Z n o Dww P S1 F. es decir.4. y ahora puede ser una desventaja el que la tensi ón alcance su nivel más alto del permitido. se suele dotar a las instalaciones con compensación central o en grupo de control automático adecuado que conecta o desconecta los condensadores según la carga. (S) se reduce a (S’).UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30. si la compensación carece de regulación automática. 30/9 Instalaciones Eléctricas II . o si tienen lugar grandes variaciones de carga.3 (U) aumenta hasta (U’). el distribuidor de energía no permite que se alimente potencia reactiva durante períodos de baja carga. que los condensadores siguen dando el mismo aumento de tensión que antes (ÄU).6 y además.8 BATERIAS DE CONDENSADORES CON REGULACION AUTOMATICA La mayoría de las plantas industriales trabajan en uno o dos turnos. al compensar a valores por encima de cosϕ =0.c U` ivm. la mayoría de las instalaciones no exigen ninguna división en varias etapas.85 y el factor de potencia a plena carga cosϕ =0. se alimentará potencia reactiva a la red. regulados. Sin embargo. el gráfico de la línea para cosϕ =0.3. Ese control automático puede ser realizado en una o varias etapas. fusibles y contactores en un armario.zeo U Uo P Dn.9. La conexión y desconexión las controla un regulador de potencia reactiva que mantiene el factor de potencia al valor ajustado. Sin embargo. la carga total (aparente) se hace capacitiva a muy baja carga activa. Si la potencia del condensador conectada no varía cuando baja la carga. A veces. Por eso. si no se lleva la compensación más allá de cosϕ = 0. 2 Compensación var iable Es aquella en la que suministramos la potencia reactiva según las necesidades de la instalación.6 cos ϕ = 0.1 Compensación fija Es aquella en la que suministramos a la instalación. 30.95 Conexión Desconexión 30. la misma potencia reactiva.9.9. se nos presenta la posibilidad de elegir entre una compensación fija y una compensación automática. divididas en varias etapas. Es recomendable en las instalaciones donde la potencia reactiva a compensar supere el 15 % de la potencia nominal del transformador (Sn).85 cos ϕ = 0.tw ro P r e i r T l a 30/10 Instalaciones Eléctricas II . e Z n o Dww P w F.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Si la batería de la figura es aplicada en una sola etapa. Cuando hay variaciones de la carga. no será conectada mientras no haya una carga equivalente a la cuarta etapa de la bacteria automáticamente controlada. ya que si no la planta será objeto de una gran sobrecompensación. permiten así mantener un factor de potencia uniforme y alto cuando la carga varía. de manera constante. Es recomendable en aquellas instalaciones en las que la potencia reactiva a compensar no supere el 15 % de la potencia nominal del transformador (Sn). y la instalación no estará compensada durante gran parte del tiempo de utilización.c ivm.4 Diagr ama de conexión y desconexión de bater ía de condensador es en 4 etapas (La línea de puntos representa la desconexión) Q cos ϕ = 0. Debe utilizarse cuando nos encontremos ante una instalación donde la demanda de reactiva sea variable.zeo Dn. 30. Debe utilizarse cuando se necesite compensar una instalación donde la demanda reactiva sea constante. Gr áfico 30. Las baterías de condensadores con control automático.9 COMPENSACION FIJ A O AUTOMATICA Cuando tenemos calculada la potencia reactiva necesaria para realizar la compensación. sólo se utilizará la batería cuando haya una carga alta. 6 se puede observar como la batería de condensadores entrega a cada momento la potencia necesaria.5 P Ejemplo: Compensación variable Sí queremos compensar una instalación en la que la potencia reactiva a compensar tenga muchas fluctuaciones.UMSS – FCyT Ejemplo: Compensación fija Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Supongamos que queremos compensar un pequeño taller en el que la potencia reactiva a compensar es constante. y en función de estas fluctuaciones actúa sobre los contactores permitiendo la entrada o salida de los condensadores necesarios.tw ro Q t r e i r T l a Demanda de potencia constante 30/11 Instalaciones Eléctricas II . e Z n o Dww P w F.Condensadores . en este caso nos encontraremos con la sobrecompensación durante todo el día. evitando de este modo una sobrecompensación o una subcompensación. En el Gráfico 30. En el Gráfico 30. deberemos utilizar una compensación que se adapte en cada momento a las necesidades de la instalación.Demanda mínima de 13 kVAr/h día .5 se puede observar como al colocar un condensador fijo. Están formadas básicamente por: .zeo Dn.Demanda media de 15 kVAr/h día Lo que nos interesa al realizar la compensación es tener la instalación compensada al máximo. con una pequeña oscilación. pero sin llegar a la demanda media de l5 kVAr. sin incurrir en una sobrecompensación.Demanda máxima de 17 kVAr/h día . siempre nos encontraremos con horas que no estarán compensadas completamente y horas en las que estarán sobrecompensadas. La solución a adoptar es compensar con 15 kVAr. Gr áfico 30. con lo que estaremos subcompensando la instalación.Contactores El regulador detecta las variaciones en la demanda reactiva.c ivm. Con esta medida no logramos ninguna ventaja adicional. Lo contrario ocurriría si compensamos con los 17 kVAr de demanda máxima. Si compensamos con 13 kVAr tendremos asegurada una compensación mínima de 13 kVAr. Para conseguirlo se utilizan las baterías automáticas de condensadores. La demanda de potencia reactiva es: . y de esta forma nos adaptamos a la demanda de reactiva que hay en el taller. y podríamos sobrecargar la línea de la compañía suministradora. 10.tw ro r e i r T l a 30/12 Instalaciones Eléctricas II .7 Automagnetización en motor con compensación dir ecta U Al desconectar. cuya corriente al desconectar produce una tensión mayor que la tensión nominal. es decir. acoplados mecánicamente. Ver la fórmula 1 en el Esquema 30. Si el condensador es demasiado grande. la tensión permanecerá durante largo tiempo y aumentará el riesgo de sobretensión. Sin embargo. Sin embargo. Gr áfico 30. se Io I puede obtener automatización si se arranca los motores sucesivamente. la tensión automagnetizante puede entonces ser mucho más alta que la tensión nominal.6 P Q Demanda de potencia variable t 30. el condensador suministrará corriente magnetizante al motor que entonces funcionará como generador. Uc2 corta a Um por encima de Un. es decir. sobre el objeto impulsado. por ejemplo.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Gr áfico 30. No se puede presuponer que los acoplamientos de ejes y similares. UC2 equivale a un condensador más grande. para evitar problemas. UC1 UC2 Um e Z n o Dww P w F. Por ello. Uc1 equivale a un condensador adaptado para compensar la potencia en vacío. se puede compensar directamente motores de hasta unos 8 kW. nunca se debe hacer la compensación directa con mayor potencia que la equivalente a la corriente en vació del motor. En accionamientos en paralelo de motores.zeo Dn. la tensión suele bajar con bastante rapidez. Esto se debe a que. La curva Um se aplana y el punto de corte entre las curvas Um y Uc se acerca a cero.7 Um y Uc1-2 son las características de corrientetensión de un motor y de dos tamaños de condensador. el condensador da una corriente magnetizante que tiene justamente la magnitud suficiente para que el motor produzca tensión nominal. los condensadores que pueden conectarse de esta forma no deben tener potencial demasiado alta.10 APARATOS CON COMPENSACION DIRECTA 30. Si no se conoce la corriente en vacío. al desconectar el motor de la red. si la maquina Un tiene una gran inercia. Uc1 corta a Um a la tensión nominal. Este fenómeno esta ilustrado en el Gráfico 30.c ivm.5.1 Motor es asíncr onos Con las baterías standard de los condensadores de baja tensión en el mercado. aquí si hay riesgo de sobretensión que podría dañar al motor o al condensador. lo cual podría dañar tanto el motor como el condensador. se puede calcular aproximadamente por la fórmula 2. están dimensionados para los choques momentáneos que pueden ocurrir en tales casos. Se evita la desconexión demasiado rápida por medio de un temporizador.cosϕ1/1) Donde: U = tensión de red I0 = Corriente en vació I1/1 = Corriente nominal a plena carga Cosϕ1/1 = Factor de potencia a carga nominal La reconexión de un motor después de un corto tiempo puede también causar grandes choques momentáneos.tw ro r e i r T l a 30. causada por el flujo. 30/13 Instalaciones Eléctricas II . se calcula según la fórmula del Gráfico 30. que son reconectados rápidamente después de la desconexión y que tienen un alto régimen de revoluciones. y otros motores que pueden ser impulsados por su carga.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Esquema 30. Como la compensación reduce la toma de corriente de la red. lo cual causa un incremento de tensión. Los motores de grúas. no deben ser nunca compensados.2 Tr ansfor mador es de distr ibución Se puede dividir la necesidad de potencia reactiva de un transformador en una parte constante y una parte dependiente de la carga. grandes motores de ventilador.8. La parte constante es la potencia en vacío y constituye alrededor del 1 a 3.5 % de la potencia nominal.zeo Dn. se pone la batería de condensadores en el lado de la red del interruptor y tendrá entonces su propio interruptor. el condensador no deberá estar conectado a los devanados si estos están conectados y en Y.10. ya que la carga puede acelerar el régimen de revoluciones. Cuando se va a conectar el condensador a un motor en Y/∆. Se pueden usar condensadores normales conectados en ∆ (los condensadores standard trifásicos de baja tensión están conectados en ∆) en combinación con todos los arrancadores Y/∆.5 Compensación dir ecta de un motor M 1) Q C = √3 U I 0 2) I 0 =2 I 1/1 (1 . Si el motor tiene seis salidas de conexión para arranque Y/∆. La parte dependiente de la carga. e Z n o Dww P w F. se pueden conectar los condensadores a la red por mediación de sus propios contactores a través de un contactor auxiliar en el motor. Si se considera arriesgada la compensación directa debido a alguna de las razones antes mencionadas. se deberá ajustar la protección del motor de forma que éste tenga la misma protección que antes de la compensación. se ha de comprobar que el condensador no será cortocircuitado directamente ni estará en serie con los devanados de los motores. Al desconectar de la línea. El riesgo de daños es especialmente grande para. la tensión restante del condensador no ha podido bajar a un nivel adecuado y si esta en oposición a la tensión de la red. por ejemplo.c ivm. Las baterías de condensadores que tienen las tres fases separadas no deben ser puestas en paralelo con las fases individuales del bobinado del motor. UMSS – FCyT Gr áfico 30.8 Necesidad de potencia r eactiva del tr ansfor mador Potencia en vacio Q O (% ) 3 2 1 0.1 0.25 0.5 1 2.5 5 10 Sn (MVA) Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Q0 = Potencia en vació (% de Sn) Sn = Potencia nominal del transformador QL = Necesidad de potencia reactiva dependiendo de la carga (% de Sn) UZ = Tensión relativa de cortocircuito (%) I/In = Corriente de carga / corriente nominal  I Q L (%) = U Z (%).  I  n En total, la necesidad de potencia reactiva de los transformadores de distribución es alrededor del 4 al 5% de la potencia nominal, calculada para una carga media del 70%. En pocas ocasiones resulta rentable compensar directamente sólo la necesidad de potencia reactiva del transformador. Sin embargo se puede compensar de forma económica una parte de la necesidad de potencia reactiva, conectando directamente condensadores a la parte de baja tensión del transformador. Alrededor del 30% de la potencia nominal del transformador puede ser considerado como valor standard para transformadores de hasta 300 kVA. El resto de la compensación, y la compensación en transformadores más grandes, suele ser más económico hacerla más allá en la red, es decir, por medio de compensación central, en grupo y directa de los consumidores. Además, si se elige un condensador con un máximo del 30% de la potencia del transformador, el riesgo de resonancia será pequeño. El incremento de la tensión causado por los condensadores debe ser corregido eventualmente alterado la relación de transformación del transformador. El incremento de tensión es constante, es decir, independiente de la magnitud de la carga. Donde: U = Incremento de tensión (%) Uz = Tensión relativa de cortocircuito (%) Qc = Potencia del condensador Sn = Potencia nominal del transformador 30.10.3 Equipos de soldadur a a) Los tr ansfor mador es de soldadur a por ar co.- Se pueden compensar de forma adecuada con una potencia de un 30% de la potencia nominal del transformador. Los mismos elementos de conexión que accionan el transformador de soldadura pueden encargarse de la conexión y desconexión del condensador. b) Los conver tidor es de soldadur a por ar co.- Son accionados por motores asíncronos normales, por lo que se puede leer a este respecto bajo ese punto. c) Las maquinas de soldadur a por ar co.- pueden ser compensadas con condensadores elegidos completamente desde el punto de vista económico, a condición de que la conexión y desconexión de la máquina de soldar sea realizada por un contactor electromagnético o mecánico. Si se utiliza un contactor de ignitrón, se ha de consultar al fabricante de la maquina antes de realizar la compensación. Por razones de técnicas de soldadura, puede a veces ser más adecuado compensar estas maquinas con condensadores en serie. e Z n o Dww P w U(%) = U Z (%). F.zeo Dn.c QC Sn ivm.tw ro r e i r T     2 l a 30/14 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 30.11 APARATOS DE CONEXION Y PROTECCION Todos los aparatos y cables en los circuitos de los condensadores han de ser dimensionadas para un mínimo de 130% de corriente nominal del condensador, porque las normas permiten un 30% de sobrecorriente debido a sobretensiones y armónicos. En los aparatos de conexión para condensadores de baja tensión no se suelen poner demandas especiales. Pero sí se exige que los interruptores para los condensadores de alta tensión estén libres de recebado, y por ello el fabricante tiene que garantizar que los interruptores cumplen con esta condición. Para los condensadores de baja tensión basta con protección contra cortocircuito. Para las baterías pequeñas de baja tensión, los fusibles suelen ser suficientes. La protección de sobre carga sólo se usa para grandes baterías de baja tensión o si hay riesgo de contenido de armónicos demasiado alto. Los condensadores para compensación directa, donde el aparato compensado tiene, por ejemplo, protección de motor, no necesita más protección. 30.11.1 Apar atos de maniobr a La puesta en tensión de un condensador provoca grandes intensidades de carga que deben ser limitadas a 100·In. El caso más desfavorable se presenta cuando previamente existen otros condensadores en servicio que se descargan sobre el último en entrar. En una salida para condensadores se deberán contemplar 3 funciones: - El seccionamiento. - La protección contra cortocircuitos. - La conmutación. La solución más simple, confiable y compacta es la asociación de dos productos: - Un interruptor que garantice la función seccionamiento y protección. - Un contactor para la función conmutación. Para ambos casos se deberá considerar que la corriente de inserción de un condensador puede alcanzar valores muy elevados, y la generación de armónicas provoca sobrecalentamientos de los aparatos. 30.11.2 Elección del inter r uptor Deberán tomarse algunas precauciones: Deberá ser un interruptor con protección magnética (Ej. tipo GV2 L/LE o NS8OMA de Schneider). El calibre de la protección deberá ser 1.4 veces la In de la batería, con el objeto de limitar el sobrecalentamiento producido por las armónicas que generan los capacitores. En el caso de usar fusibles, deberán ser de alta capacidad de ruptura tipo G1, calibrados entre 1.6 y 2 veces la intensidad nominal, recomendando anteponer un seccionador o interruptor manual enclavado eléctricamente con el contactor, para evitar que aquel realice maniobras bajo carga. 30.11.3 Elección del contactor Para disminuir el efecto de la corriente de cierre, se conecta una resistencia en paralelo con cada polo principal y en serie con un contacto de precierre que se desconecta en servicio. Esta asociación permite limitar la corriente de cierre a 80 Inmax., y por otra parte reducir los riesgos de incendio. (Ej. Los contactores LC1 D.K de Schneider están fabricados especialmente para este uso y poseen sus resistencias de preinserción de origen. Mediante tablas se pueden elegir la asociación deseada en función de la potencia de la batería y el aporte al cortocircuito) e Z n o Dww P w F.zeo Dn.c ivm.tw ro r e i r T l a 30/15 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT 30.12 INFLUENCIA DE LOS ARMONICOS Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Determinada la potencia reactiva es necesario elegir la batería. Los condensadores Varplus son utilizables en la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, cuando en una instalación hay una potencia instalada importante de aparatos electrónicos (variadores, UPS′s, etc...), distorsiones en la forma de onda debido a las armónicas introducidas por ellos en la red pueden perforar el dieléctrico de los condensadores. Para reducir el efecto de las perturbaciones electromagnéticas se deberán tomar precauciones en la instalación de cables y aparatos. Por ser un fenómeno relativamente nuevo es recomendable acudir al asesoramiento de profesionales con experiencia en el tema. Una correcta instalación y elección de filtros y condensadores evita consecuencias desagradables, garantizando la continuidad de servicio. 30.13 INSTALACION Los condensadores modernos de ABB o de otros fabricantes con tecnología de punta son completamente libres de PCB, y no hace falta tomar ningunas medidas especiales de protección para instalarlos o manejarlos como las necesarias para los condensadores impregnados con PCB. Los condensadores de baja tensión tienen aislamiento seco y por consiguiente, no hay ningún riesgo de escapes. 30.14 EJ EMPLO DE INSTALACION a) Instalación sin condensador (Esquema 30.6) Los kVAr en exceso son facturados. La potencia en kVA es superior a las necesidades en kW. kVA = kW + kVAr Característica de la instalación: 500 kW, cosϕ = 0.75 El transformador está sobrecargado Potencia 666 kVA P 500 S= = = 666.67 kVA cos ϕ 0.75 P S = Potencia aparente El interruptor automático y los cables son elegidos para una corriente total de 963 A. I= Las pérdidas en los cables son calculadas en función del cuadrado de la corriente: (963) 2 P = R·I 2 cosϕ = 0.75 La energía reactiva está suministrada por el transformador y es transportada por la instalación. Tabla 30.3 El interruptor automático y la instalación están sobredimensionados. Cosϕ Potencia disponible 100 % La Tabla siguiente muestra el aumento de la potencia que puede 1 0.8 90 % suministrar un transformador corrigiendo a cosϕ = 1. 0.6 80 % 0.4 60 % e Z 3 ·U·cos ϕ n o Dww P w F.zeo Dn.c ivm.tw ro r e i r T l a 30/16 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT b) Instalación con condensador (Esquema 30.7) Capítulo 30: Compensación del factor de potencia El consumo de kVAr queda suprimido o disminuido según el cosϕ deseado. Las penalizaciones en el conjunto de la facturación quedan suprimidas. El contrato de potencia en kVA se ajusta a la demanda real en kW. kVA = kW + kVAr Característica de la instalación: 500 kW, cosϕ = 0.928 El transformador está aligerado Potencia 539 kVA Queda disponible una reserva de potencia del 12 % El interruptor automático y los cables son elegidos para una corriente de 779 A Las pérdidas en los cables son calculadas en función del cuadrado de la corriente: (779) 2 P = R·I2 En donde se economizan kWh cosϕ = 0.928 La energía reactiva está suministrada mediante la batería de condensadores. Potencia de la batería: 240 kVAr (ver Tabla 30.3). Tipo: Rectimat con 4 escalones de 60 kVAr y regulación automática en función de la carga. Esquema 30.6 kV kVA kVAr 630 kVA 400 V 30.15 CALCULO DE LA POTENCIA REACTIVA 30.15.1 De bater ía y condensador es a) Por tabla: Es necesario conocer: - La potencia activa consumida en kW - El cosϕ inicial - El cosϕ deseado e Z n o Dww P w cosϕ = 0.75 Taller F.zeo Dn.c ivm.tw ro Esquema 30.7 kV kVA r e i r T l a 630 kVA 400 V cosϕ = 0.928 Taller 30/17 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia A partir de la potencia en kW y del cosϕ de la instalación, la Tabla 30.4 nos da, en función del cosϕ y de la instalación antes y después de la compensación, un coeficiente a multiplicar por la potencia activa para encontrar la potencia de la batería de condensadores a instalar. Ejemplo:30.1 Se desea calcular la potencia de la batería de condensadores necesaria para compensar el factor de potencia de una instalación que consume una potencia activa P = 500 kW desde un cosϕInicial = 0,75 hasta un cosϕFinal = 0,95 Consultando la Tabla 30.4 obtenemos un coeficiente c = 0.553 Entonces la potencia de la batería será: Q = P·C = 500 x 0.553 = 277 kVAr Tabla 30.4 Antes de la compensación tgϕ 1.52 1.48 1.44 1.40 1.37 1.33 1.30 1.27 1.23 1.20 1.17 1.14 1.11 1.08 1.05 1.02 0.99 0.96 0.94 0.91 0.88 0.86 0.83 0.80 0.78 0.75 0.72 0.70 0.67 0.65 0.62 0.59 0.57 0.54 0.51 0.48 cosϕ 0.55 0.56 0.57 0.58 0.59 0.6 0.61 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.7 0.71 0.72 0.73 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.8 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.9 e Z n o Potencia del condensador en kVAr a instalar por kW de car ga par a elevar el factor de potencia (cosϕ) o la tgϕ a: tgϕ 0.59 0.48 0.45 0.42 0.39 0.36 0.32 0.29 0.25 0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 cosϕ 0.86 0.925 1.034 1.063 1.092 1.123 1.156 1.190 1.227 1.268 0.886 0.995 1.024 1.053 1.084 1.116 1.151 1.188 1.229 0.848 0.957 0.986 1.015 1.046 1.079 1.113 1.150 1.191 0.811 0.920 0.949 0.979 1.009 1.042 1.076 1.113 1.154 0.775 0.884 0.913 0.942 0.973 1.006 1.040 1.077 1.118 0.740 0.849 0.878 0.907 0.938 0.970 1.005 1.042 1.083 0.706 0.815 0.843 0.873 0.904 0.936 0.970 1.007 1.048 0.672 0.781 0.810 0.839 0.870 0.903 0.937 0.974 1.015 0.639 0.748 0.777 0.807 0.837 0.870 0.904 0.941 0.982 0.607 0.716 0.745 0.775 0.805 0.838 0.872 0.909 0.950 0.576 0.685 0.714 0.743 0.774 0.806 0.840 0.877 0.919 0.545 0.654 0.683 0.712 0.743 0.775 0.810 0.847 0.888 0.515 0.624 0.652 0.682 0.713 0.745 0.779 0.816 0.857 0.485 0.594 0.623 0.652 0.683 0.715 0.750 0.787 0.828 0.456 0.565 0.593 0.623 0.654 0.686 0.720 0.757 0.798 0.427 0.536 0.565 0.594 0.625 0.657 0.692 0.729 0.770 0.398 0.508 0.536 0.566 0.597 0.629 0.663 0.700 0.741 0.370 0.480 0.508 0.538 0.569 0.601 0.635 0.672 0.713 0.343 0.452 0.481 0.510 0.541 0.573 0.608 0.645 0.686 0.316 0.425 0.453 0.483 0.514 0.546 0.580 0.617 0.658 0.289 0.398 0.426 0.456 0.487 0.519 0.553 0.590 0.631 0.262 0.371 0.400 0.429 0.60 0.492 0.526 0.563 0.605 0.235 0.344 0.373 0.403 0.433 0.466 0.500 0.537 0.578 0.209 0.318 0.347 0.376 0.407 0.439 0.474 0.511 0.552 0.183 0.292 0.320 0.350 0.381 0.413 0.447 0.484 0.525 0.157 0.266 0.294 0.324 0.355 0.387 0.421 0.458 0.499 0.131 0.240 0.268 0.298 0.329 0.361 0.395 0.432 0.473 0.105 0.214 0.242 0.272 0.303 0.335 0.369 0.406 0.447 0.079 0.188 0.216 0.246 0.277 0.309 0.343 0.380 0.421 0.053 0.162 0.190 0.220 0.251 0.283 0.317 0.354 0.395 0.026 0.135 0.164 0.194 0.225 0.257 0.291 0.328 0.369 0.109 0.138 0.167 0.198 0.230 0.265 0.302 0.343 0.082 0.111 0.141 0.172 0.204 0.238 0.275 0.316 0.055 0.084 0.114 0.145 0.177 0.211 0.248 0.289 0.028 0.057 0.086 0.117 0.149 0.184 0.221 0.262 0.029 0.058 0.089 0.121 0.156 0.193 0.234 Dww P w F.zeo Dn.c ivm.tw ro r e i r T l a 30/18 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Ejemplo:30.2 Cálculo de la potencia en kW de la instalación 500 kW Cosϕ existente en la instalación: cosϕ = 0,75 o sea tgϕ = 0.88 Cosϕ deseado: cosϕ = 0.93 o sea tgϕ = 0.40 Qc = 500 x 0.487 = 240 kVAr (cualquiera que sea el valor nominal de la tensión de la instalación). b) A par tir del r ecibo de la compañía distr ibuidor a El cálculo de potencia a través del recibo es solamente un método aproximado pero muy práctico para el cálculo de baterías. Generalmente proporciona resultados aceptables, pero en el caso que existan regímenes de funcionamiento muy dispares o no se conozcan las horas de funcionamiento, los resultados pueden ser insatisfactorios. Tabla 30.5 Recibo de la compañía distr ibuidor a EDEARG S.A. Fechas medición: 27-6-95 / 27-7-95 Potencia contr atada Total Ener gía consumida Activa Reactiva Subtotal Impuestos TOTAL 47730.00 64000.00 INDUSTRIAS CARNICAS S.A. Consumo 314.00 Datos obtenidos del recibo: - Energía activa total EA = 47730 kW hora - Energía reactiva ER = 64000 kVAr hora - Calculamos Tgϕ - Donde: T = Cantidad de horas de trabajo en el período de medición. En este caso, las horas trabajadas son 18 por día los días de semana: T = 18 hs x 22 días T = 396 horas e Z Tgϕ = 64000 = 1.33 47730 Q= EA (Tg ϕ Actual − Tg Deseado ) T Calculamos el valor de reactiva necesario n o Dww P w F.zeo Dn.c ivm.tw ro Unid. kW kWh kVArh 0.126 r e Pr . Unit 1301000 i r T l a Total 1905.95 1861.26 2012.61 5779.82 3396.60 9175.86 30/19 Instalaciones Eléctricas II UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia Para obtener la tanϕ a partir del cosϕ utilizamos la Tabla 30.4 y obtenemos: cosϕ 0.6 0.95 tanϕ 1.33 0.33 Q= 47730 (1.33 − 0.33) 396 Q = 121 kVAr Necesitaremos instalar 120 kVAr. Deberemos a continuación determinar el tipo de compensación (global, parcial, individual o mixta), y el modo de realizarla (compensación fija o automática). c) Por ábaco Gr áfico 30.9 Nomogr ama par a cálculo de la potencia necesar ia Q (kVAr ), par a compensación de la car ga P (kW) Factor de potencia inicial cos ϕ1 0.40 K 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.45 0.50 0.55 e Z n o 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.60 Dww P w F.zeo Dn. iv .tw r om c Factor de potencia deseado cos ϕ2 r e i r T l a 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 ARCV Potencia reactiva necesaria: Q C = P (tan ϕ 1 − tan ϕ 2 ) tan ϕ = 1 −1 cos 2 ϕ 30/20 Instalaciones Eléctricas II 3 En una planta de baja tensión.85 y la potencia necesaria será entonces: P = 120 kW cosϕ1 = 0.85 = 102 kVAr Pero el tamaño standard más próximo de batería es de 120 kVAr (400 V).95. alrededor del 50% de la potencia abonada en kW.1 kVAr. que será alrededor de cosϕ = 0.4 QC 120 = P 120 Se va a compensar directamente un motor asíncrono trifásico. Ip su componente activo el Iq su componente 2 2 I2 = Ip + Iq reactivo.6 cosϕ2 = 0. El nuevo factor de potencia.9 y evitar así pagar el consumo de potencia reactiva? Del nomograma se saca el valor K = 0. La potencia de la batería necesaria será entonces: Q C = √3 ·U·I = √3 x 380 x 75 = 49. por lo tanto QC = 120 kVAr. Que tamaño deberá tener la batería instalada para alcanzar cosϕ = 0. se saca del nomograma.9.4 kVAr El tamaño estándar próximo pequeño será una batería de 50 kVAr (400 V) que a 380 V. Si no se conoce la corriente en vacío. entonces: Si se pone la resistencia total en la transmisión = R.9.zeo Dn. Reducción de perdidas: Si I representa la corriente total no compensada.6. es decir. Entonces se reduce la fórmula a: Q C = P·K Ejemplo 30.85 Q C = P·K = 120 x 0. el consumo de potencia activa es P = 120 kW y el factor de potencia cosϕ = 0. Datos del motor: Potencia nominal = 132 kW Tensión nominal = 380 V Factor de potencia a la potencia nominal = 0.95 r e i r T l a 30/21 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia La expresión entre paréntesis puede también leerse como el factor K en el nomograma del Gráfico 30.5: I 0 =2 I 1/1 (1 – cos ϕ1/1) y se introduce en la fórmula de arriba. las perdidas serán: 2 2 Pf = R ⋅ I p + R ⋅ I q e Z n o Dww P w F.9 K = 0. El suministrador de energía cobra por consumo de potencia reactiva por debajo de cosϕ =0.c ivm. da 45. calculando el valor de K: K= Ejemplo 30.85 Corriente en vacío = 75 A Corriente nominal a plena carga = 240 A La potencia en vacío es prácticamente reactiva en su totalidad. se calcula según la fórmula 2 del Esquema 30.tw ro cosϕ = 0. y para calcular la reducción de perdida ∆Pt sólo hace falta entonces contar con las perdidas debidas a la corriente reactiva antes y después de la compensación. con er = 2% a través de un cable de 100 m de longitud 3x185 mm2 (ver Esquema 30.6 cos ϕ 160 = 231 A 3·0. Las componentes de la corriente reactiva antes y después de la compensación será: Dn. 2 2 ∆ Pf = R I q 1 − I q 2 ( ) Para un transformador es: er U2 Rf = ⋅ Ω/fase 100 1000 ⋅ S Donde: er = Caída de tensión óhmica en % U = Tensión nominal en voltios S = Potencia del transformador en kVA Ejemplo 30.zeo Iq = El consumo de potencia reactiva es entonces: Q = S·senϕ Q = 200 x·0.6 e Z n o Posible aumento de la carga debido a la compensación Dww P w F.016 = 0.01 + 0.tw ro I q1 = Iq 2 r e i r T l a P 120 = = 200 kVA 0.4 40 = = 58 A 3·0.4 120 kvar La resistencia Rt del transformador convertida para la parte de baja tensión es: 2 400 2 Rf = ⋅ = 0.026 Ω/fase 30/22 Instalaciones Eléctricas II .UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia 2 El termino R ⋅ I p es independiente del grado de compensación.8 siguiente).016 Ω/fase 100 1000 ⋅ 200 La resistencia por fase RK en cables de baja tensión puede calcularse como aproximadamente 100 m.5 Suponer que la carga en el ejemplo 1 es alimentada por un transformador de 200 kVA.8 = 160 kVAr Cuando se conecta la batería de 120 kVAr. el consumo de potencia reactiva de la red será: 160 –120 = 40 kVAr.8 El transformador está a plena carga antes de la compensación: 200 kVA 11/0. la resistencia total será entonces: R = Rk + Rf R = 0.4 kV 100 m. Esquema 30. 3x185 mm² 120 kW cos ϕ = 0.c S= Q 3 ·U ivm. 026 (2312 – 582) = 3.120·100 4 30/23 Instalaciones Eléctricas II .9 kW Aumento de tensión: Para calcular el incremento de tensión obtenido después de conectar un condensador se aplica aproximadamente: ∆U = √3 ·U·Xk·I C Donde: ∆U = Diferencia de tensión en voltios Xk = Reactancia de cortocircuito en Ω en el punto donde se conecta el condensador IC = Corriente del condensador en amperios La fórmula puede escribirse también: ∆U = U QC Sk Donde: QC = Potencia del condensador en MVAr Sk = Potencia de cortocircuito en MVA en el punto donde se conecta el condensador El aumento porcentual de tensión será entonces: ∆e = Ejemplo 30.UMSS – FCyT Capítulo 30: Compensación del factor de potencia La reducción total de perdidas en tres fases será: 2 2 ∆Pf = 3·R I q 1 − I q 2 ( ) ∆Pf = 3·0.6 Si la potencia de cortocircuito es entonces Sk = 4 MVA en el punto donde se conecta el condensador del Esquema 30.tw ro r e i r T l a ∆ wU = 0. el incremento de la tensión será entonces: e Z n o Dww P F.zeo QC ·100 (%) Sk Dn.c = 3% ivm.8. c F.zeo Dww Pw n o e Z l a .t ro Dn.ri DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA T r ew ivm. 5 Caja Elemento incombustible adecuado para alojar dispositivos y accesorios de una instalación de interiores 31.1 Acometida Conjunto de conductores y accesorios utilizados para conectar los equipos de protección y/o medida de una instalación interior a una red de distribución.1. 31.6 Canalización Medio para el tendido.1. 31.2 Canalización empotr adas o embutida Canalizaciones empotradas en perforaciones o calados hechos en los muros. 31. 31.6.1.UMSS – FCyT CAPITULO 31 Capítulo 31: Definiciones y terminología DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA 31.4 Baja tensión Circuitos con una diferencia de potencial entre conductores. e Z n o Dww P w F. recubiertas por las terminaciones o enlucidos.2 Accesor ios Material complementario utilizado en instalaciones eléctricas. cuyo fin principal es cumplir funciones de índole más bien mecánicas que eléctricas. 31.t ew v T r i r l a 31/1 Instalaciones Eléctricas II . entrepisos o entretechos de una construcción. igual o menor a 600 V. conducción y protección mecánica de conductores eléctricos.1.1 TERMINOLOGIA Los términos que se dan a continuación.1 Canalización a la vista Canalizaciones observables a simple vista.3 Canalización oculta Canalizaciones colocadas en lugares que no permiten su visualización directa. tienen el significado que se indica: 31.1.1. losas.zeo Dn.1. Nivel de tensión igual o inferior a 1000 V. 31.c riom. pero que son accesibles en toda su extensión.6.3 Aislación Conjunto de elementos aislantes que intervienen en la ejecución de una instalación o construcción de un aparato o equipo cuya finalidad es aislar las partes activas.6. 31. instalación.1. vigas. columnas.1. 10 Contactos indir ectos Contactos de personas o animales con masas puestas accidentalmente bajo tensión.14 Empalme Forma de unir dos o más conductores. es válido en un determinado punto y período de tiempo.c ivm.11 Cor r iente de contacto Es la corriente que pasa a través del cuerpo humano cuando está sometido a una tensión. 31.1.1.zeo Dn. es válido en un determinado punto y periodo de tiempo. 31. e Z n o Dww P w F.1.1. 31. enchufes.7 Conductor activo Capítulo 31: Definiciones y terminología Se consideran como conductores activos en toda instalación los destinados normalmente a la transmisión de energía eléctrica. 31.tw ro r e i r T l a 31/2 Instalaciones Eléctricas II .1. Es el inverso del factor de diversidad.1.12 Cor tocir cuito Conexión accidental de impedancia despreciable entre 2 puntos a distintos potenciales.1. 31.15 Factor de demanda Es la relación entre la demanda máxima y la potencia total instalada siendo esta última referida a la carga o demanda (no se debe confundir con potencia total instalada para satisfacer la demanda). fusibles.1.UMSS – FCyT 31.1.1. Es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31.16 Factor de diver sidad Es la relación de la suma de las demandas máximas individuales y la demanda máxima de todo el sistema. 31.1. ésta consideración se aplica a los conductores de fase y al conductor neutro en corriente alterna. 31.17 Factor de coincidencia o simultaneidad Es la relación entre la demanda máxima de todo el sistema y la suma de las demandas máximas individuales.9 Contactos dir ectos Contactos de personas con partes activas de los materiales y equipos 31. 31.13 Dispositivo Elementos de un sistema eléctrico por los cuales circula corriente pero no la consume como ser: Interruptores.8 Conector Dispositivo destinado a establecer una conexión eléctrica entre dos o más conductores por medio de presión mecánica. 23 Instalación inter ior Instalación eléctrica construida en el interior de una propiedad particular. 31.25 Inter r uptor automático (Disyuntor ) Dispositivo de protección y maniobra cuya función es desconectar automáticamente una instalación o parte de ella.tw ro r e i r T l a 31/3 Instalaciones Eléctricas II .26 Seccionador Aparato destinado a interrumpir la continuidad de un conductor cuando por éste no circula ninguna corriente.1. Es válido en un determinado punto y período de tiempo.c ivm. ya sea en vacío o con carga. es válido en un determinado punto y período de tiempo.19 Factor de instalación Es la relación entre la potencia total instalada en la fuente y la potencia total instalada en la carga.zeo Dn.1.24 Inter r uptor Elemento de una instalación. corriente nominal permanente y corriente nominal de apertura en kiloamperios simétricos y eventualmente el tipo de chasis.1. 31.22 Factor de utilización Es la relación entre la demanda máxima y la potencia total instalada para satisfacer esta demanda (Potencia en fuente no se debe confundir con potencia instalada en carga).1.20 Factor de r eser va Es la relación entre la potencia total instalada (en la fuente) y la demanda máxima. e Z n o Dww P w F.1. cuando la corriente que circule por él.UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31.1. por la acción de un elemento bimetálico y/o elemento electromagnético. 31. Su capacidad nominal se fijará en función de su tensión nominal y de las corrientes nominales de carga y/o de interrupción.1. ubicada tanto en el interior de los edificios como en la intemperie. destinado a conectar o desconectar un circuito y/o su respectiva carga. Se define por el número de polos. 31.18 Factor de car ga El factor de carga es la relación entre la demanda media y la demanda máxima. 31. 31.1. tensión nominal. es válido en un determinado punto y período de tiempo. 31. montaje o instalación.1. La relación inversa de este factor es llamado factor de participación en la demanda máxima.21 Factor de r esponsabilidad en la demanda máxima Este factor se define como la relación entre la demanda de una carga en el momento de la demanda máxima del sistema y la demanda máxima de esta carga. Es la relación inversa del factor de utilización. 31. exceda un valor pre-establecido en un tiempo dado. es válido en un determinado punto y período de tiempo. Es válido en un determinado punto y período de tiempo. 34 Conductividad Es una característica intrínseca de los materiales que favorece el paso de la corriente eléctrica.1.tw ro r e i r T l a 31/4 Instalaciones Eléctricas II . 31.UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31.29 Apar amenta Material que tiene como misión ser conectado en un circuito eléctrico con el fin de asegurar una o varias funciones.c ivm.27 Luminar ia Aparato que sirve para repartir.1. 31. o transformar la luz de las lámparas y que incluye todas las piezas necesarias para fijar y proteger las lámparas y para conectarlas al circuito de alimentación.1. 31. 31.35 Conductor Genéricamente. espigas y sin necesidad de unión mecánica alguna.32 Cir cuito eléctr ico Conjunto de materiales eléctricos de una instalación.28 Tomacor r ientes Es el dispositivo por donde se toma corriente para alimentar artefactos eléctricos.36 Conductor equipotencial Conductor de protección que asegura una conexión a igual potencial. 31.zeo Dn.1.1.33 Cir cuito ter minal Circuito conectado directamente a los aparatos de utilización o a bases de tomacorriente.1. alimentados a partir de un mismo origen y protegidos contra sobreintensidades por un mismo o varios dispositivos de protección. 31.30 Cable multipolar Es el formado por dos o más cables aislados entre sí con envolvente común. mediante clavijas. filtrar. es todo material capaz de conducir corriente eléctrica.1.1. 31. e Z n o Dww P w F. 31.1. 31. derivaciones y empalmes que forman las diferentes partes de la puesta a tierra de un edificio. 31.37 Conductor de fase Es el conductor que transporta la energía eléctrica y está en tensión respecto a tierra.1.1.31 Cir cuito de pr otección Es el circuito formado por conductores. 38 Conexión equipotencial Conexión eléctrica que pone al mismo potencial dos partes de un circuito.1. se transmite a tierra o a elementos conductores del circuito.47 Resistencia de tier r a Relación entre la tensión que alcanza.UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31.1. 31.42 Cor r iente de fuga Corriente que.44 Descar ga atmosfér ica Paso instantáneo de una acumulación de cargas eléctricas de una nube a tierra o de nube a nube.39 Cor r iente admisible de un conductor Valor máximo de la corriente que puede recorrer permanentemente por un conductor en condiciones específicas. una instalación de puesta a tierra y la corriente que la recorre.1.tw ro r e i r T l a 31/5 Instalaciones Eléctricas II .1.1.1.zeo Dn. 31. 31. 31. con respecto a un punto de potencial cero.46 Pica Electrodo vertical encargado de introducir en el terreno las corrientes de defecto. 31.43 Defecto fr anco Conexión accidental de un conductor de fase con un conductor neutro o una masa metálica.1. 31.1. sin que su temperatura de régimen permanente sea superior al valor especificado. 31.1. e Z n o Dww P w F. 31.40 Cor r iente de contacto Corriente que pasa a través del cuerpo humano cuando está sometido a una tensión.c ivm. 31. en ausencia de fallos.1.45 Electr odo de tier r a Es toda masa metálica en buen contacto permanente con el terreno encargado de introducir en el terreno las corrientes de falla o de origen atmosférico. 31.41 Cor r iente de cor tocir cuito Sobreintensidad producida por un fallo de impedancia despreciable entre dos conductores activos que presentan una diferencia de potencial en servicio normal.48 Resistividad Característica intrínseca de los materiales que se oponen al paso de la corriente eléctrica.1. Pisos y paredes no aislados. aparatos. aislada respecto de los conductores activos.Cañerías metálicas de gas. Las partes activas incluyen al conductor neutro.8 Conductor de pr otección Los conductores de protección sirven.4 Par te activa Conductores o partes conductoras de materiales o equipos que en condiciones normales se encuentran bajo tensión de servicio pudiendo en condiciones anormales estar momentáneamente o permanentemente bajo sobretensión.2. 31. distribución o utilización de la energía eléctrica. dispositivos de protección. calefacción. para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar la protección contra los contactos indirectos. 31.zeo Dn. instrumentos. etc. y los aparatos no eléctricos que se encuentran conectados a ellas (radiadores. propositadamente conectada a tierra con objeto de establecer continuidad eléctrica y mejorar la dispersión de corrientes de tierra.2.2. (elemento conductor) Elemento que no forma parte de la instalación eléctrica y que es susceptible de propagar un potencial.3 Cir cuito eléctr ico (circuito) Conjunto de medios a través de los cuales puede circular la corriente eléctrica.1 Mater ial eléctr ico Capítulo 31: Definiciones y terminología Todo material. transformadores. transformación. 31. o todo conductor de impedancia muy pequeña.2. lavaplatos.tw ro r e i r T l a 31/6 Instalaciones Eléctricas II .2.2.UMSS – FCyT 31.2 Instalación eléctr ica Toda combinación de materiales eléctricos interconectados dentro de un espacio determinado. e Z n o Dww P w F.5 Masa Parte conductora de un equipo o material eléctrico. tales como máquinas. 31. agua. .6 Tier r a Masa conductora de tierra.2 DEFINICIONES Las siguientes definiciones son aplicables en el texto. . utilizado para la producción. etc. etc. Nota: Pueden ser elementos conductores: . pero que en condiciones de falla puede quedar sometida a tensión..c ivm. y las partes conductoras conectadas a él. 31. 31. conductores.2. 31.Elementos metálicos utilizados en la construcción del edificio.2. 31.).7 Elemento conductor ajeno a la instalación. tw ro r e i r T l a 31/7 Instalaciones Eléctricas II .2. a) Según su magnitud de duración una sobre intensidad puede tener o no efectos dañinos. 31. 31.2.A tomas de tierra. o a una parte activa conectada a tierra.15 Sobr ecor r iente Toda corriente superior a la corriente nominal.14 Cor r iente admisible de un conductor Valor constante de la intensidad de corriente que un conductor puede soportar en condiciones dadas sin que su temperatura en régimen permanente sea superior al valor especificado.2. 31. 31. a un conductor conectado a tierra.11 Tomas de tier r a eléctr icamente independientes Tomas de tierra suficientemente alejadas las unas de las otras.12 Pr otección contr a contacto dir ecto o pr otección fundamental Prevención de contactos peligrosos de personas y animales domésticos con partes activas.2. y para conectar las masas: .UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología Se define también. como el conductor utilizado en ciertas medidas de protección contra las descargas eléctricas en caso de falla. En ciertos casos y condiciones especificadas.c ivm.2.2.A otras masas .2.9 Conductor neutr o Conductor conectado al punto neutro y destinado a la conducción de energía eléctrica.16 Cor r iente de sobr ecar ga Sobrecorriente que se produce en un circuito eléctricamente no dañado (cuyo origen no es una falla).2. 31. las funciones del conductor neutro y el conductor de protección pueden ser combinadas en un solo y mismo conductor. 31. 31. para que la corriente máxima susceptible de atravesar una de ellas no modifique sensiblemente el potencial de las otras.A elementos conductores . e Z n o Dww P w F.10 Toma de tier r a Una o varias piezas conductoras enterradas en el suelo y destinadas a asegurar un contacto eléctrico eficiente con la masa general de la tierra. 31. b) Para los conductores.13 Pr otección contr a contacto dir ecto o pr otección suplementar ia Prevención de contactos peligrosos de personas y animales domésticos contra: Las masas Los elementos conductores ajenos a la instalación eléctrica susceptibles de encontrarse bajo tensión en caso de falla. la corriente admisible es considerada como corriente nominal.zeo Dn. 2. Nota: Pueden ser partes simultáneamente accesibles: . puede causar daños al organismo. Nota: La intensidad de la corriente de “shock” depende de las circunstancias y de los individuos.21 Cor r iente de fuga a tier r a Corriente que fluye de un circuito sin falla a tierra o a elementos conductores.2.2.Tomas de tierra . limitado por la superficie que una persona puede alcanzar con su mano.2. 31.zeo Dn.2.2.Elementos conductores .tw ro r e i r T l a 31/8 Instalaciones Eléctricas II . entre dos puntos que en condiciones normales de servicio presentan una diferencia de potencial.Masa .23 Par tes simultáneamente accesibles Conductores o partes conductoras que pueden ser tocadas simultáneamente por una persona.c ivm.Partes activas . 31.20 Cor r iente de “shock” (cor r iente patofisiológicamente peligr osa) Corriente que atraviesa el cuerpo humano o el de un animal y cuya intensidad dependiendo de la frecuencia.18 Cor r iente de falla Corriente resultante de un defecto de la aislamiento 31.2. 31.25 Demanda máxima Mayor demanda que se presenta en una instalación o parte de ella. 31.24 Volumen de accesibilidad al contacto Volumen alrededor del emplazamiento donde las personas se encuentran y circulan habitualmente.Conductores de protección 31.2. armónicos y duración. 31.22 Cor r iente difer encial-r esidual Valor eficaz de la suma de valores instantáneos de la corriente que circula a través de todos los conductores activos de un circuito en un punto de la instalación.17 Cor r iente de cor tocir cuito Sobrecorriente causada por contacto directo de impedancia despreciable.2.UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31. Es valida en un determinado punto y periodo de tiempo e Z n o Dww P w F.19 Cor r iente de falla a tier r a Corriente de falta que fluye a la tierra. 31. 27 Estanco Material que no permite el paso o ingreso de un determinado agente. . consume la misma energía que si la demanda fuese variable.2.tw ro r e i r T l a 31/9 Instalaciones Eléctricas II . Se caracteriza por el uso de las palabras “debe”. 31.26 Demanda media Capítulo 31: Definiciones y terminología Valor promedio de los valores de demanda que se presentan en una instalación o parte de ella.31 Potencia total instalada en car ga Es la suma de las potencias nominales de los equipos o puntos conectados a un circuito. .29 Moldur a Ducto generalmente de material plástico o metálico utilizado en canalizaciones a la vista. 31.UMSS – FCyT 31. . Es válida en un punto y periodo determinado.Masas .2. Pueden ser partes accesibles: .Conectados a ella (radiadores. es aquel que no permite la entrada de agua.) .34 Tensión nominal Valor convencional de la tensión con la que se denomina un sistema o instalación y para los que ha sido previsto su funcionamiento y aislamiento e Z n o Dww P w F.Pisos y paredes no aislados. 31. 31.32 Potencia total instalada en fuente Es la suma de las potencias nominales de los equipos destinados a satisfacer una demanda.2.2.2.2.2.2. . 31. lavaplatos. 31. Se interpreta como la demanda que siendo constante en el tiempo. es válida en un determinado punto y período de tiempo. 31. “deben” o “deberán”.1.Tomas de tierra.28 Instr ucción obligator ia Es aquella que en la aplicación de la norma se debe cumplir obligatoriamente.c ivm.Conductores de protección. etc. Por ejemplo: Un material estanco al agua.Elementos conductores.Partes activas.33 Tensión nominal de un conductor Tensión a la que el conductor debe poder funcionar permanentemente en condiciones normales de servicio.zeo Dn. 31. es válida en un determinado punto y periodo de tiempo.30 Par tes accesibles Conductores o partes conductoras que pueden ser tocadas por una persona. Para sistemas directamente conectados a tierra. . b) Rango II Comprende las tensiones nominales de alimentación de las instalaciones domésticas. . de acuerdo a los valores eficaces de la tensión entre un conductor de fase y la tierra.zeo Dn.c U ≤ 50 ivm.1 Rangos de tensión Sistema no conectado dir ectamente a tier r a Fase – Fase (V) U ≤ 50 50 < U ≤ 1000 Sistema dir ectamente conectado a tier r a Fase – Tier r a (V) 50 < U ≤ 600 Fase – Fase (V) 50 < U ≤ 1000 31/10 Instalaciones Eléctricas II .tw ro r e i r T l a Tabla 31.UMSS – FCyT Capítulo 31: Definiciones y terminología 31. 31. 31.Instalaciones en las que la protección contra choques o “shock” (contactos eléctricos) está asegurada en ciertas condiciones por el valor de la tensión. de acuerdo al valor eficaz de la tensión entre dos conductores de fase e Z Rango n o I II Dww P w U ≤ 50 F.Instalaciones cuya tensión está limitada por razones operacionales (por ejemplo instalaciones de telecomunicaciones. comerciales e industriales. control. señalización.36 Tensión de contacto Tensión que aparece entre partes simultáneamente accesibles.1 muestra los rangos de tensión de acuerdo a la conexión del sistema respecto de tierra. y entre dos conductores de fase.35 Tensión de ser vicio Valor convencional de la tensión de suministro de energía eléctrica a los abonados o consumidores.37 Rangos de tensión Se definen los siguientes rangos de tensión para frecuencia ≤ 60 Hz y voltaje ≤ 1000 V: a) Rango I Comprende: .2.Para sistemas no conectados directamente a tierra. alarma). .2. La Tabla 31. puede variar en limites establecidos por ley.2. APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJA TENSION e Z n o Dww P w F.zeo Dn.co ivm.tw r r e ri T l a UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. ANEXO 1 APARATOS MODULARES PARA INSTALACIONES EN BAJ A TENSION 1.1 INTRODUCCION Para las instalaciones en baja tensión, además de los Disyuntores (Interruptores Automáticos) y los Dispositivos Diferenciales ya descritos en capítulos anteriores, se dispone en el mercado otros aparatos que describiremos de manera sucinta a continuación, sobre la base del catalogo ABB Electtrocondutture, Gama de productos System pro M, de octubre de 1999. 1.2 INTERRUPTORES AUTOMATICOS (DISYUNTORES) Gama Cur va Cor r iente nominal Nor ma de r efer encia IEC 23-3 / EN 60898 Icn (A) Nº de Ue (V) polos 1-4 1 Icu 1+N,2 2 3.4 1 EN IEC 60947-2 Corriente alterna e Z n o Ics Icu Ics Dww P 230/400 230 127 230 400 230 400 230 127 230 400 230 400 ≤24 ≤60 ≤48 ≤75 ≤110 ≤24 ≤60 ≤48 ≤75 ≤110 F.zeo 4.5 6 10 6 7.5 10 7.5 6 10 6 5.6 10 5.6 8 6 8 6 6 8 6 8 6 6 S 240 C 6≤In≤40 Dn.c 6 10 30 20 10 20 10 7.5 22.5 15 7.5 15 7.5 20 10 20 10 10 20 10 20 10 10 S 250 B C K 6≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 riom.t 6 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ew v T r 6 10 30 20 10 20 10 7.5 22.5 15 7.5 15 7.5 20 10 20 10 10 20 10 20 10 10 i r l a w 1+N,2 2 3.4 1 2 1 2 EN IEC 60947-2 Corriente alterna ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 10 30 20 10 20 10 7.5 22.5 15 7.5 15 7.5 20 10 20 10 10 20 10 20 10 10 A1/1 Instalaciones eléctricas II UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. Gama Cur va Cor r iente nominal Nor ma de r efer encia IEC 23-3 / EN 60898 Icn Nº de polos 1-4 1 1+N,2 Icu EN IEC 60947-2 Corriente alterna Ics 2 3.4 1 1+N,2 2 (A) Ue (V) 230/400 230 127 230 400 230 400 230 127 230 400 230 400 ≤24 ≤60 ≤48 ≤75 ≤110 ≤24 ≤60 ≤48 ≤75 ≤110 S 250 B C, D K 6≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤63 10 15 35 25 15 20 15 11.2 26.2 18.7 11.2 15 11.2 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 EN IEC 60947-2 Corriente alterna e Z n o Icu Dww P 3.4 1 2 1 Ics 2 F.zeo Dn. iv .tw r 10 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 10 om c w 15 35 25 15 20 15 11.2 26.2 18.7 11.2 15 11.2 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 r e ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ i r T 15 35 25 15 20 15 11.2 26.2 18.7 11.2 15 11.2 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 l a A1/2 Instalaciones eléctricas II UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. Gama Cur va Cor r iente nominal (A) Nor ma de Nº de Ue (V) r efer encia polos IEC 23-3 1-4 230/400 / EN Icn 60898 1 230 127 1+N,2 230 Icu 2 400 230 EN IEC 3.4 400 60947-2 Corriente 1 230 alterna 127 1+N,2 230 Ics 2 400 230 3.4 400 ≤24 1 ≤60 Icu ≤48 2 ≤75 EN IEC ≤110 60947-2 Corriente ≤24 1 alterna ≤60 Ics ≤48 2 ≤75 ≤110 S 280 B, C, D Z K, Z In=6 10≤In≤25 32≤In≤40 50≤In≤63 0.5≤In≤2 3≤In≤8 50≤In≤63 10≤In≤25 32≤In≤40 10 15 30 25 15 20 15 11.25 22.5 18.75 11.25 15 11.25 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 25 25 50 40 25 40 25 25 37.5 30 18.75 30 12.5 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 15 20 40 30 20 30 20 20 30 22.5 15 22.5 10 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 e Z n o Dww P w F.zeo Dn.c 15 30 25 15 20 15 11.25 22.5 18.75 11.25 15 11.25 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 10 ivm.tw ro ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 15 30 25 15 20 15 11.2 22.5 18.7 11.2 15 11.2 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 r e i r T 15 30 25 15 20 15 11.2 22.5 18.7 11.2 15 11.2 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 25 50 40 25 40 25 25 37.5 30 18.7 30 12.5 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 l a 20 40 30 20 30 20 20 30 22.5 15 22.5 10 30 15 30 15 15 30 15 30 15 15 A1/3 Instalaciones eléctricas II UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. Gama Cur va Cor r iente nominal Nor ma de Nº de r efer encia polos IEC 23-3 / 1-4 Icn EN 60898 1 1+N,2 Icu 2 3.4 EN IEC 60947-2 Corriente alterna 3 1 1+N,2 Ics 2 3.4 3 (A) Ue (V) 230/400 230 400 127 230 400 230 400 500 690 230 400 127 230 400 230 400 500 690 ≤24 ≤60 ≤75 ≤250 ≤48 ≤75 ≤110 ≤250 ≤500 ≤24 ≤60 ≤75 ≤250 ≤48 ≤75 ≤110 ≤250 ≤500 S 280UC B, C, K, Z 0.5≤In≤40 10≤In≤25 12.5 6 50 25 12.5 12.5 4.5 20 10 4.5 EN IEC 60947-2 Corriente alterna n o e Z 1 Icu 2 1 Ics 2 F.zeo Dww Pw 12.5 6 50 25 12.5 12.5 4.5 20 10 4.5 50 30 15 6 50 30 30 25 6 50 30 15 6 50 30 30 25 6 50 40 20 4.5 50 40 40 25 4.5 50 30 15 6 50 40 40 25 4.5 l ia r T r ew ivm.t ro Dn.c S 290 C, D 32≤In≤40 S 500 B, C, D 50≤In≤63 10 15 50 25 15 25 15 25 50 50 50 50 50 50 50 15 6 25 25 25 25 25 25 25 11 3 30 30 30 30 30 30 50 50 20 6 30 30 15 6 10 25 20 10 20 10 30 30 15 3 25 25 11 3 15 15 20 15 15 K r eg. 0.5≤In≤2 3≤In≤8 15 15 30 30 30 30 30 30 20 15 15 A1/4 Instalaciones eléctricas II UMSS - FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. 1.3 INTERRUPTORES Y BLOQUES DIFERENCIALES 1.3.1 Magnetotér micos difer enciales MAGNETOTERMICOS DIFERENCIALES Gama Cor r iente nominal In Poder de cor te Nor ma de r efer encia EN IEC 61009 EN IEC 60947-2 Poder de cor te difer encial EN IEC 61009 Cur va caracter ística de cor te TM Sensibilidad difer encial nominal (A) (kA) Icn Icu Ics Icu Ics (kA) Tensión (V) DS 121 6…32 ELETTROSTOP DS 642 P DS 650 6…32 0.5…63 6…32 (DS651) 230 230 400-415 400-415 230/240 B C B C 4.5 6 6 4.5 6 6 I dm Im (A) 4.5 1.3.2 Relé difer encial RD1 Los relés diferenciales RD1, proporcionan protección de los cables contra contactos indirectos, en instalaciones trifásicas con intensidades nominales hasta 1000 A. La regulación de sensibilidad y tiempo se realiza mediante minidip. Los siete transformadores externos disponibles, llevan a cabo la función de detección de las corrientes de dispersión, produciendo una señal al circuito secundario para la intervención del relé. e Z n o Dww P w Consumo Módulos F.zeo • 0.03-0.3 Dn.c 4.5 • 0.03-0.3 riom.t 6 20 15 10 7.5 ew v T r 10 25 20 15 10 7.5 • i r l a VARIMAT DS 850 10…20 6 15 10 10 7.5 6 DS 670 0.5…63 6 0.5 para DS 651 • • 0.03-0.3 0.01-0.03-0.3 • 0.03/0.2 0.03-0.3 Tensión nominal Ue Máx. salida de contacto In Fr ecuencia nominal Regulación de sensibilidad Regulación tiempo de inter vención (V) (A) (Hz) (A) (S) (W) (nº) c.a., c.c. 110, c.a. 380 5 (óhmios) 50/60 0.03 a 2 0.02 a 5 1.7...5 3 CEI 41-1, IEC 255, VDE 0664 Nor mas de r efer encia A1/5 Instalaciones eléctricas II UMSS - FCyT 1.3.3 Difer enciales pur os Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.T. DIFERENCIALES PUROS Gama Nº polos Cor r iente nominal In Tensión nominal Ue Poder de cor te difer encial EN IEC 61008 I dm (kA) (A) (V) (kA) ELETTROSTOP F 360 F 660 2P, 4P 2P, 4P 16...80 80...125 c.a. 230/400 c.a. 230/400 0.5 (F362) 1.5 (F364) 2 F 370 2P, 4P 16...80 c.a. 230/400 VARISTOP F 670 2P, 4P 80...125 c.a. 230/400 2 Resistencia al cor tocir cuito con Inc pr otección en back-up mediante: Fusible gI 63 A Fusible gI 125 A Disyuntor S 250-S 290 Disyuntor S 270 Disyuntor S 280 Sensibilidad difer encial nominal (A) 6 6 (solo para 80 A) 5 6 6 0.01-0.03-0.3-0.5 10 5 6 6 0.03-0.3 1.3.4 Bloques difer enciales BLOQUES DIFERENCIALES Gama Nº polos Cor riente nominal In Tensión nominal Ue Poder de cor te según EN IEC 61009 Poder de cor te según Icn EN IEC 60947-2 Poder de cor te difer encial Con S 250 Con S 270 Con S 280 (10...25ª) Con S 280 (32...40ª) Con S 290 Sensibilidad nominal I dm (kA) 6 7.5 12.5 7.5 7.5 (A) 0.03-0.10.3-0.5-12 0.03-0.3 0.03-0.10.3-0.5-1 6 7.5 12.5 7.5 7.5 0.03-0.3 0.1-0.30.5-1-2 6 7.5 12.5 7.5 7.5 0.3-1 0.03-0.30.5-1 0.03-0.3 6 7.5 12.5 7.5 6 7.5 12.5 7.5 e Z n o Icn Dww P DDA 60 2P, 3P, 4P 25-40-63 c.a. 230/400 2P, 4P 100 c.a. 230/400 F.zeo 2P, 3P, 4P 25-63 c.a. 230/400 Dn.c DDA 70 ivm.tw ro 2P, 4P 100 c.a. 230/400 2P, 3P, 4P 63 c.a. 230/400 6 6 (solo para 80 A) 5 6 6 0.01-0.03-0.3-0.5 r e 1.5 i r T 10 5 6 6 0.03-0.3 l a 1.5 6 F 390 sel 2P, 4P 40...63 c.a. 230/400 5 6 6 0.3-0.5 w DDA 90 sel 2P, 4P 100 c.a. 230/400 (A) (V) DDA 60 DDA 60 AE AP 2P, 3P, 4P 2P, 3P, 4P 63 63 c.a. c.a. 230/400 230/400 Equivalente al inter r uptor automático (Disyuntor ) acoplado A1/6 Instalaciones eléctricas II 1995) IEC 1643-1 w A1/7 Instalaciones eléctricas II . 230/400 50/60 50/60 Fr ecuencia (Hz) Máx cor r iente 40 40 tr ansitoria de descarga (kA) máx (8/20) 1 1 Númer o de descar gas (nº) Máx cor r iente 10 10 (kA) tr ansitor ia nominal (8/20) 20 20 Númer o de descar gas (nº) 1. a distancia puede ser enviada una señal óptica/acústica mediante el accesorio OVR/SING Pr otección par a líneas eléctr icas OVR 315 Tensión nominal Ue (V) c.c.a.T.a.c.c Nor ma de r efer encia Pr otección par a líneas telefónicas y tr ansmisión de datos OVR/TEL De c.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. líneas telefónicas y de transmisión de datos.tw ro r e i r T l a OVR 155 c.2 / 1.2/1. el cual comprende dispositivos de protección de líneas eléctricas en baja tensión. 1. Los dispositivos están provistos de señalización óptica de fin de vida útil.8 1. asegura protección contra sobretensiones de tipo transitorio originadas por descargas atmosféricas. Tensión nominal Ue (V) 200 V Máx cor r iente tr ansitor ia de descar ga máx (8/20) Númer o de descar gas Máx cor r iente tr ansitor ia nominal (8/20) Númer o de descar gas Tensión max r esidual Up Tiempo de r espuesta Módulos Nor ma de r efer encia Señalización Tensión nominal Ue (V) Capacidad nominal de (A) contacto Tensión de aislamiento entr e (kV) contactos Tensión de aislamiento entr e (kV) contacto y bobina Tipo de contactos Módulos Nor ma de r efer encia OVR/SIGN c. 230/400 Tensión nominal Ue (V) c.a. 1995) IEC 1643-1 ivm. 230 5 (óhmicos) 1 2.8 1.2/1.5 2-4 NC / 4-6 NA 1+1 NFC 61-740 (ed.8 ≤ 25 ≤ 25 4 4 NFC 61-740 (ed.UMSS . 230 Tensión nominal Ue (V) c.8 Tensión max r esidual Up (kV) Tiempo de r espuesta (ms) ≤ 25 ≤ 25 4 2 Módulos (nº) NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 Dww P 20 F.1 Descar gador es de sobr etensiones OVR El sistema OVR.4 DISPOSITIVOS DE PROTECCION 1.2 / 1.a. 230/400 50/60 Fr ecuencia (Hz) Máx cor r iente tr ansitor ia de descar ga máx (8/20) Númer o de descar gas (kA) (nº) 15 1 5 Máx cor r iente tr ansitor ia nominal (8/20) Númer o de descar gas Tensión max r esidual Up Tiempo de r espuesta Módulos Pr otección par a líneas eléctr icas pr incipales OVR 315 OVR 155 c.a. 230/400 50/60 50/60 Fr ecuencia (Hz) Máx cor r iente 65 65 (kA) tr ansitoria de descarga máx (8/20) Númer o de descar gas (nº) 1 20 1 Máx cor r iente (kA) tr ansitor ia nominal (8/20) Númer o de descar gas (nº) Tensión max r esidual Up (kV) Tiempo de r espuesta (ms) Módulos (nº) Nor ma de r efer encia Pr otección par a líneas eléctr icas pr incipales OVR 340 OVR 140 c.a.a. 230 50/60 15 1 5 (kA) (nº) (kV) (ms) 4 20 20 1.zeo Dn.4. maniobras de aparatos eléctricos y disturbios parásitas existentes en las mismas líneas. 1995) Nor ma de r efer encia IEC 1643-1 e Z n o 20 20 2 2 ≤ 25 ≤ 25 4 2 NFC 61-740 (ed. 1995) IEC 1643-1 (kA) (nº) (kA) (nº) (kV) (ms) (nº) 10 1 5 10 0. 48 V hasta c.3 ≤ 25 1 NFC 61-740 (ed. .4. IEC 947-3 n o e Z F.3. 3. 10..5.2 Por tafusibles seccionable E 30 Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.a 500.2 por polo 1. 6. Disponen de precinto de la palanca de maniobra.2..2.18. 400 20 Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal 1.08. 230/400 16. 3 IEC269-2 1..c c. 6 IEC269-2 (Hz) 50/60 (mm) (W) (nº) 8.08..T..12.5 DISPOSITIVOS DE MANDO 1. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Dimensiones de los fusibles Consumo (por polo) Módulos Nor ma de r efer encia (V) (A) (Hz) (mm) (W) (nº) c.zeo Dww Pw Consumo Módulos Nor mas de r efer encia Dimensiones de los fusibles l ia r T r ew ivm.. asegurando la protección contra sobrecargas y cortocircuitos..2..5 0.125 50/60 20 veces In x 1 segundo AC22 (E240).a. en las dos posiciones.a. 3 IEC269-2 10.25. 600 125 50/60 22x58 0.3.3 Inter r uptor por tafusibles Los interruptores porta fusibles encuentran su aplicación en instalaciones industriales o terciarias para maniobras de circuitos bajo carga.6 1.5x23 0. AC22 – AC23 (E270) 0.3. 2. 3 IEC269-2 0. 3 IEC269-2 c.FCyT 1..UMSS . 2. 2.3x25.16 1..a 400.a 250 10 50/60 8. 660 50 50/60 10.5.08. 3. 2. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Cor r iente de cor ta dur ación Icw Clase de utilización Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (W) (nº) (V) (A) (Hz) (A) c. 4 ½. Los portafusibles E 30 se han realizado para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos y diseñados para el acopio con fusibles industriales gL y aM.08.5x31. 4 CEI 17-11.a 380 20 50/60 8. 500. Tensión nominal Ue (V) (A) c.8 0..3 x 38 3. 4.5 x 31.08.a 280.a 380 25 50/60 c. 4 IEC 408..3x31.6 1.4. 500 32 50/60 c.6 1.6 1. 2. 3. 8 IEC269-2 A1/8 Instalaciones eléctricas II ..a 250 16 50/60 10.6 1. 2.5 2...1 Inter r uptor es seccionador es E 240 – E 270 Son aparatos aptos para maniobras en carga.2.2.5 1 ½.5 0. 2..3x38 14x51 0... NFC 61-250 c.t ro Dn. 3 IEC269-2 c.. 1.3 Pulsador es y pilotos E 220 Los pulsadores se emplean para el mando a distancia de cualquier tipo de dispositivo eléctrico.5. mando de calefacción.4 Contactor es y r elés monóstables ESB.50 IEC 408 w A1/9 Instalaciones eléctricas II .2 Inter r uptor es conmutador es.1.UMSS .zeo Dn. Disponen de precinto de la palanca de maniobra. CEI 17-11 i r l a 250 c..c riom.5. indica la actuación de un específico acontecimiento en la instalación.96..48. alumbrado. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal 1.T.a. 16.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. e Z n o Dww P Módulos Consumo Nor mas de r efer encia F. ventiladores.t (V) (A) (Hz) (W) (nº) ew v T r 16 1 1 IEC 408. en las dos posiciones. 32 50/60 3 0.. 25.5. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Tensión de aislamiento Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (A) (Hz) (kV) (W) (nº) Hasta 400 c.12 1. selector es E 220 Son aparatos aptos para maniobras en carga. 50/60 0.7.a. E 259 Destinados a empleos específicos: por ejemplo en la realización de edificios inteligentes se instalan para mando de bombas. etc.. EN. La señalización luminosa provista por los pilotos. 230/400 24 2. mediante pulsadores N. 24.5 15 40/60 om c Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Tensión electroimán de mando Maniobras eléctricas Maniobr as mecánicas Consumo (por polo) Módulos Nor mas de r efer encia c. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Potencia nominal 230 V 400 V Fr ecuencia nominal Tensión electroimán de mando Consumo (por polo) Módulos Nor mas de r efer encia (Hz) (V) (W) (nº) (V) En AC1 (A) En AC3 (kW) c.a.c. 230 20 1. 24. 48. 400 40 5.5 11 50 c. 24. DIN 43880 A1/10 Instalaciones eléctricas II . por cada impulso enviado a la bobina. la capacidad de los contactos mismos y la tensión de alimentación del electroimán.c. Encuentran su aplicación típica en el mando de lámparas desde diferentes puntos. funcionamiento automático. a) Contactor es gama ESB Compuesta por diferentes modelos de aparatos que se diferencian entre sí para el número de los contactos de potencia.tw r c..a.2 2 VDE0106.5 11 40/60 c. 16 50/60 8. 230/400 40 5. iv . 12.6 1 DIN VDE 0637..a.a.2 4 50 c. 230 c. 230 1 2 IEC 158 1/3 r e 1 millón 150000 170000 3 3 VDE0106. 1. 400 24 2.c. parte 100 i r T c.a. 230 1 1 IEC 158 1/3 c) Relés monóstables gama E 259 Dispositivos específicos para el empleo en instalaciones residenciales o terciarias (ej./c.5. e Z n o Dww P w F.T.3 50 c.a. Disponibles diferentes modelos en función de la tensión de excitación y de la posición de los contactos. 250. 230 1 millón 150000 240000 6 3 VDE0106. 380 10.A. 24.a.a.a.5 Teler r uptor es electr omecánicos E 250 Dispositivos biestables que actúan la conmutación de contactos.2 4 40/60 c.a.a.a.zeo (V) (A) (Hz) (V) (nº) (nº) (W) (nº) Dn. 230 3 3 IEC 158 1/3 c.a. 12.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B./c. 24. parte 100 c. Provistos con mando manual temporáneo y dispositivo de señalización de posición de los contactos.a.a. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Potencia nominal 230 V 400 V Fr ecuencia nominal Tensión electroimán de mando Maniobras eléctricas Maniobr as mecánicas Consumo (por polo) Módulos Nor mas de r efer encia En AC1 En AC3 (Hz) (V) (nº) (nº) (nº) (W) (nº) (V) En AC1 (A) En AC3 (kW) c. 230/400 20 1. 400 63 b) Contactor es gama EN Provista de conmutador que permite la selección de los diferentes funcionamientos: bloqueo permanente. 12. 230 1 millón 150000 150000 1 1 VDE0106. 230 1 millón 130000 500000 1. parte 100 c.110./c.3 50/60 c. 230 1 millón 100000 4. Disponen de accionamiento manual y de señalización de posición de contactos. Mando de lámparas). parte 100 l a 8.UMSS . activado / marcha manual. c iv .6 Inter r uptor es electr ónicos E 260 La versión electrónica de éstos relés..48 c.. con respecto a la correspondiente versión electromecánica.a. silenciosidad de funcionamiento y confiabilidad.. 230 2 millón 100000 0...1 Tempor izador es E 234 Aparatos utilizados para el mando de dispositivos eléctricos mediante temporización como.zeo Dn.c. por ejemplo.230 10 50/60 c. DIN 43880 1.1 1 i r T l a om DIN VDE 0637.. 24. DIN 43880 Nor mas de r efer encia 1.1 seg.50. puertas y accesos.. añade ventajas en cuanto a número de maniobras. 230 1 millón 100000 2. DIN 43880 Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Tensión cir cuito de mando Maniobras eléctricas Maniobr as mecánicas Tiempo de ajuste (V) (A) (Hz) (V) (nº) (nº) c. según temporización definida de apertura y cierre de circuitos eléctricos. 110. aire acondicionado.230 100000 10 millones De 0.6.a. a 24 horas (W) (nº) 2.a./ c.. 24.6 DISPOSITIVOS DE CONTROL 1.UMSS . 250 + 10% -20% 10 50/60 12.6. 12. sistemas de alumbrado.6 1.. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Tensión electroimán de mando Maniobras eléctricas Maniobr as mecánicas Consumo (por polo) Módulos Nor mas de r efer encia (V) (A) (Hz) (V) (nº) (nº) (W) (nº) c.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. 12. 2 DIN VDE 0637.50 1 DIN VDE 0637.T. guardacarriles. etc. A1/11 Instalaciones eléctricas II .a. e Z n o Dww P w Consumo Módulos F. 12. 16 50/60 8.a. 250/380 10.2 Inter r uptor es hor ar ios y pr ogr amador es electr omecánicos ETS Aparatos para el mando.c.. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Tensión electroimán de mando Maniobras eléctricas Maniobr as mecánicas Consumo (por polo) Módulos Nor mas de r efer encia 1./ c.tw r (Hz) (V) (nº) (nº) r e (V) (A) (W) (nº) c.5. a.6 ± 2./ sem.c ivm. EN 60730-1 w Tensión nominal Ue Potencia nominal Fr ecuencia nominal Consumo Módulos (V) (W) (Hz) (W) (nº) c.4 Pr eaviso de apagado SWD par a minuter o de escaler a E 232 Utilizado en combinación con los minuteros de escalera. sofisticados desde el punto de vista funcional. / 24 horas 12 (diario – 1 canal) 28 (semanal – 1 canal) 48 (semanal – 2 canales) 322 (dia.UMSS . Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Pr ecisión de funcionamiento Dur ación en funcionamiento Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (nº) (W) (nº) (V) (A) (Hz) c.5 seg. 230 16 cos ϕ = 1 50/60 1 seg./ 24 horas 10 años o 50000 actuaciones 0. para la indicación de la proximidad del apagado del alumbrado. Disponible también kit para fijación en pared. pero con única referencia horaria.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. 230 50/60 l a 16 cos ϕ = 1.a. e Z n o Dww P Consumo Módulos Nor mas de r efer encia F.T.zeo Dn.3 Inter r uptor es hor ar ios y pr ogr amador es digitales DTT Ofrecen las ventajas típicas de los aparatos realizados con componentes electrónicos. La gama prevee dispositivos con programación diaria y semanal y programadores semanales multicanal.5 3 CEE 24.6. Diferentes versiones con programaciones diaria o semanal. La señalización se realiza con el obscurecimiento al 50 % de la intensidad luminosa del circuito de alumbrado conectado. permiten el mando de más circuitos y también grupo de cargas independientes con programaciones desplazadas desde el punto de vista temporal.6. VDE 0633. CEI 107-70.a. 230 1300 (óhmicos) 50/60 3 1 A1/12 Instalaciones eléctricas II . Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Pr ecisión de funcionamiento Númer o máximo de conmutaciones 1. – 3 canales) 5 2. Estos últimos.5 cos ϕ = 0. IEC 669-1 EN 60730 1. 2. Están provistos de selector de conmutación en funcionamiento permanente ON-OFF. 6 (multicanal) IEC 730-1.tw ro (V) (A) (Hz) (W) (nº) r e i r T c. para un tiempo seleccionable. UMSS .T.a.. Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Tempor ización en conectar : en descansar : Consumo Módulos Nor mas de r efer encia 1. escaleras.5 Minuter os de escaler a electr omecánicos y electr ónicos E 232 Permiten la gestión del alumbrado en áreas de pasaje como pasillo. Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Consumo Módulos (V) (A) (Hz) (W) (nº) c. La instalación prevee el acopio con una fotocélula que detecta la intensidad luminosa ambiental y envía la señal de actuación. con funciones de comprobación permanente que el consumo efectivo.. dependiente de los aparatos eléctricos conectados. e Z n o Dww P w F. entradas etc. 8. no supere el valor máximo aceptable según regulación. 230 15 (óhmicos) (A) 2.6.c ivm.50 l a c.tw ro (V) r e i r T 45/60 1 3. Las posiciones seleccionables del aparato son: luz permanente. luz temporizada. 4. 1.) 1. 230 De 18.230/230 16 (2000 W máx.a. Una alarma acústica avisa al usuario de la necesidad de apagar unas cargas evitando la actuación del interruptor principal.3 hasta 27..6.zeo Dn..3.27.6 cos ϕ = 1 0.5 0.7 Relés de máximo consumo RMC Se instalan a jusante del interruptor principal. El dispositivo se suministra con una regulación 3 kW.50.18.5 carga inductiva cos ϕ = 0.6 1000 (lámparas fluorescentes con (W) compensación capacitiva) 50/60 (Hz) (S) + 50 + 50 5 (W) 2 (nº) CEI 12-13 Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Umbr ales de r egulación Consumo Módulos (V) (A) (A) (Hz) (A) (W) (nº) c.6 Inter r uptor cr epuscular TWS-1 Permite el mando de equipos de iluminación de acuerdo con el umbral de actuación.6. desconectado.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B..4 cos ϕ = 0.5 10 2 A1/13 Instalaciones eléctricas II .8 50 0.a. 0. El tiempo de temporización es regulable entre 5 segundos y 5 minutos.. 30. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Capacidad nominal del contacto In Umbr ales de r egulación Fr ecuencia nominal 1.c eo ivm..z Dn. el interruptor desconecta en secuencia hasta dos cargas no prioritarias. e Z n o Dww P Consumo Módulos F.60.T. Tensión nominal Ue Cor r iente de inter vención nominal ajustable Cor r iente máxima Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Tiempo de desconexión Tiempo de r eactivación Maniobras eléctricas Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (A) (A) (A) (Hz) (ms) (ms) (nº) (W) (nº) c. En caso de detección de fallas el relé puede actuar en alternativa: un contactor de maniobra motor. Dispone de leds para la indicación de funcionamiento correcto y de señalización de anomalía.5 a 18 De 22 a 55 1 50/60 10/20 5/10 100000 6 1 VDE 0110 1.. la ausencia de una o más fases.a.6. 230 De 7.FCyT 1. cualquier variación del valor de tensión de red superior a ± 10 %.6.a.6. 230 90 2 x 16 50/60 5 5 l a 5.. efectúa un control comparativo entre el valor máximo admitido de consumo de corriente y el consumo efectivo de la instalación.9 Racionalizador de consumo LSS 1/2 Instalado a jusante del interruptor principal.10 Relé de contr ol de fases SQZ3 Chequea en forma continuativa la correcta secuencia entre las fases..UMSS .90 w Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Consumo Módulos (V) (A) (Hz) (W) (nº) c. desconectando cargas cuando la potencia disponible sea limitada.a. 10. 380 5 50/60 10 2 A1/14 Instalaciones eléctricas II . el interruptor de protección motor mediante su bobina de apertura.. 15.8 Inter r uptor es pr ior itar ios E 451 Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. El dispositivo permite determinar prioridades de funcionamiento.tw ro (V) (A) (A) (A) (Hz) (W) (nº) r e i r T c. Se utilizan para el control de una o más cargas que pueden consumir corrientes superiores al umbral de actuación. Si la corriente total sobrepasa el umbral definido.. alarmas. permitiendo el alumbrado en el armario de distribución y consecuentemente una rápida y segura intervención. La alimentación es asegurada por una batería de Ni-Cd incluida.6. 230 50 4 1 w Tensión nominal Ue Capacidad nominal del contacto In Fr ecuencia nominal Pr ogr amas Reser va de mar cha Pr ecisión Consumo Módulos (V) (A) (Hz) (nº) (h) (ºC) (W) (nº) c.c riom.UMSS .11 Lámpar a par a señalización falta de tensión LE La lámpara se activa faltando la tensión de red. e Z n o Dww P Consumo Módulos F.a. Tensión nominal Ue Fr ecuencia nominal 1. El zumbador y la luz intermitente. preavisos etc.a. 230 8 cosϕ =0.6. 1. que cargándose en tampón se alimenta por la conexión de red.13 Cr onoter móstato CRT En función del tiempo y de la temperatura ambiente permite la activación y/o desactivación de un dispositivo térmico.6.1 2 3 A1/15 Instalaciones eléctricas II .T. Tensión nominal Ue Intensidad luminosa Fr ecuencia nominal Reser va de mar cha Consumo Módulos (V) (lumen) (Hz) (min) (W) (nº) c.1 50/60 8 (8 ON + 8 OFF) 48 0.a. El dispositivo dispone también de led verde que señala el buen funcionamiento y led roja que indica la exclusión del dispositivo actuada mediante el selector de ahorro batería. El aparato dispone de display LCD con visualización de horas o de temperatura medida por la sonda termométrica.12 Indicador de alar ma E 228 WM Diseñado para la señalización acústica y luminosa de alarma. debido a fallas. se activan por el cierre de un contacto externo. 230 20 50/60 45 1.t (V) (nº) ew v (Hz) (W) T r 10 2 i r l a c.zeo Dn.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. Relé de máxima corriente (RHI) y de máxima tensión (RHV): el relé de mando permanece excitado hasta que la magnitud que se debe controlar es inferior al valor programado del umbral.UMSS .4 3 IEC 414..a.c.1.5(0...7 1 Instr umentos analógicos Aptos para medida directa. Umbr ales de inter vención r elé vol. IEC 51 c.. frecuencímetros.T. . para garantizar una perfecta protección de los aparatos que se utilizan. 500 c. termómetros.. 1.7 DISPOSITIVOS DE MEDIDA La gama disponible ofrece instrumentos analógicos y digitales.Relé de mínima corriente (RLI) y de mínima tensión (RLV): el relé de mando permanece excitado hasta que la magnitud que se debe controlar es superior al valor programado del umbral.. También es posible regular la histéresis (de 1 a 45 %) mediante un potenciómetro. Regulación ajustable de In y Vn % Valor de histér esis r egulable 1.45 1. 100. 10 30. Tensión nominal Ue Cor r iente nominal en a.6.FCyT Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. que extienden las posibilidades funcionales. En ambos casos el relé se desexcita con un retraso que se puede regular mediante un potenciómetro. 500 (Hz) (% ) (W) (nº) A1/16 Instalaciones eléctricas II .14 Relés amper imétr icos y voltimétr icos de mínima / máxima cor r iente y tensión Estos aparatos se utilizan para el control de la corriente (amperimétricos) y de la tensión (voltimétricos) en las redes eléctricas. Tensión nominal Ue Capacidad del contacto dur ante el inter cambio Fr ecuencia nominal Umbr ales de inter vención r elé amp. Se encuentran disponibles: .tw r om c r e i r T (V) (A) (Hz) (A) (V) (% ) (% ) (S) (W) (nº) l a c.zeo Dn.500 50/60 1. cosfímetros) están disponibles también instrumentos especiales (relés de control de fases. 300. vatímetros.3.c.. tacómetros.a. 230 16 50/60 2.30 Valores de fondo escala 5.30 Valores de fondo escala 5. Lectur a dir ecta Lectur a indir ecta Fr ecuencia nominal Clase de pr ecisión Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (A) Valores de fondo escala 5. 1. entre los cuales escalas intercambiables...5 los frecuencímetros) 0.. Módulos Tiempo de r etraso inter vención Potencia disipada iv .. o indirecta mediante la utilización de accesorios especiales. Lectur a dir ecta Lectur a indir ecta Cor r iente nominal en c.30 2 3 100..2500 (A) Valores de fondo escala 0. 300 e Z n o Dww P w F.. Además de normales aparatos para la medida de funciones eléctricas (voltímetros. contadores horario) y una serie de accesorios. 300..100 1.c... 5. tw ro (V) (A) (A) (Hz) (% ) (W) (nº) r e i r T Hasta 32 50/60 2 1..7 2 Instr umentos digitales Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B.FCyT 1.5 fondo escala 3 1. Fr ecuencia nominal Clase de pr ecisión Dígitos de visualización Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (V) (A) (A) (Hz) (% ) (nº) (W) (nº) c.a.999 50/60 1.a.zeo Dn. 100. IEC 51 l a c.. Las ventajas de la instrumentación electrónica derivan de no disponer de partes en movimiento sometidas a desgaste de rozamiento y por consecuencia larga duración y elevada precisión.T.7 4 Contador monofásicos EMT 3 Aparato con dimensiones particularmente reducidas. 600. e Z n o Dww P Consumo Módulos Clase de pr ecisión F. Tensión nominal Ue Tensiones de medida en c.UMSS .7 3 ± 0.c.a. 800. El conteo puede ser puesto a cero mediante pulsador de reset.. Equipado de microprocesor con convertidor analógico / digital de 5 canales que permite la medida de corriente y tensión.c ivm. 400 (seleccionable) Nor mas de r efer encia IEC 66/110/DIS (1994). Aptos para medida directa.c. Cor r iente nominal en c. Tensión nominal Ue Cor r iente de inser ción directa Cor r iente de inser ción indir ecta Fr ecuencia nominal 1.a. y c. La serie está compuesta por 5 modelos con dimensiones de tres módulos. Los valores de consumo visualizados representan los valores reales de medida (sin coeficientes de multiplicación). 200. 230 ± 10 % De 0 hasta 600 Valores de fondo escala de 15 a 999 Valores de fondo escala de 0. IEC 801-2-3-4 w Tensión nominal Ue Cor r iente de inser ción directa Cor r iente de inser ción indir ecta Fr ecuencia nominal Clase de pr ecisión Consumo Módulos (V) (A) (A) (Hz) (% ) (W) (nº) c.7 3 Contador es monofásicos Mini-Meter Disponen de un display a 4 dígitos para lectura de consumos en kWh. 230 monofásico 100. 230 monofásico 25 60. 250. 1000 (seleccionable) 50/60 4 1 3 A1/17 Instalaciones eléctricas II .a. 300. Cor r iente nominal en c.4 3 IEC 414. o indirecta mediante la utilización de accesorios. Visualización de las medidas por indicador digital de tres cifras con indicación de fuera de escala.. Tensión nominal Ue Cor riente nominal In Fr ecuencia nominal Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (V) (Hz) (W) (nº) Hasta 250 c. 10. vienen activados por pulsadores y encuentran aplicación tanto en ámbito residencial así como en el terciario. disponible en los modelos: M 1173 tipo Italia.a.FCyT 1.5 (a 230 V) 1. resistentes a cortocircuito protegidos (serie TS16/TS24). Estos transformadores disponen de tensiones secundarias a muy baja tensión de seguridad. 230 50 4. 30. resistentes a cortocircuitos con selector on-off (serie TS8/SW). Tensión nominal Ue pr imar ia 1. 5.3 Tomas de cor r iente M1173 – M1174 – E1175 Tomas de corriente para instalación en perfil DIN.16 50/60 0.6 (a 12 V). 12.a. 24. 16. 10.5 DIN VDE 0632. 230 monofásico 1. 12. 2 A1/18 Instalaciones eléctricas II .c ivm.4 2..zeo Consumo Módulos Fr ecuencia nominal Dn.. La gama comprende 4 versiones: a prueba de fallas (serie TM). 15. 6. 24 8. DIN 43880 e Z n o Dww P w F.. 40 l a CEI 14-6. Tensión nominal Ue pr imar ia Tensión nominal Ue secundar ia Fr ecuencia nominal Potencia Consumo Módulos Nor mas de r efer encia (V) (V) (Hz) (VA) c. TSM y zumbador es RM1 Timbres y zumbadores modulares aptos para funcionamiento intermitente.UMSS .1 Tr ansfor mador es Anexo 1: Aparatos modulares para instalaciones en B. resistentes a cortocircuito (serie TS8).tw ro (V) (Hz) (W) (nº) r e (nº) (W) i r T 50 1.2 Timbr es SM. M 1174 tipo Francia y E 1175 tipo Schuko.T. EN 60742 3.6 2.8.a.8..8 OTRAS FUNCIONES MODULARES 1.8. 3 c. 8. Recursos didácticos – Profissionais. Madrid.529). Instalaciones Eléctricas Industriales.Manual y catalogo del electricista.UMSS – FCyT Bibliografía 1.. 1982. Pirelli.Alberto Guerrero Fernández. Esto colmo. Schneider Electric Chile S. 2.Compensación del factor de potencia con condensadores de potencia.zeo Dn.. Protección de las Instalaciones Eléctricas interiores en Baja tensión.Germán Rocha Maldonado.Ademaro A.. Madrid 1996.. 5... Mc Graw-Hill. Editorial Paraninfo. UMSS Depto Electricidad. Editorial Dossat..c riom.. 1986 13. Mc Graw-Hill do Brasil.. Instalaciones Eléctricas Tomo 1 y Tomo 2. Ramiro Mendizábal V.Reglamento Electrotécnico para Baja tensión. ENDE-UMSS. 7. Brasil.. 11. Madrid.Germán Rocha Maldonado. Sao Paulo.t ew v T r i r l a B/1 Instalaciones Eléctricas II . Félix Meza R. B. 10. 9. 14.Alberto F. Instalaciones Eléctricas. 1999. 6. 8. 1992... 1985. Cbba 2001. 12. Santiago de Chile. e Z n o Dww P w F. Siemens. Reglamento de instalaciones Eléctricas Interiores en Baja tensión SIB-CBBA. Folleto KR 0-315SD.. 1997. Sao Paulo. 5º Tomo JC editora.Publicaciones IEC (Comisión Electrotécnica Internacional (364. Bittencourt Cotrin.. 4. 3. Siemens Sao Paulo...Germán Rocha M. Asea Kabel AB. Mc GrawHill. Spitta. Manual de Instalaciones Eléctricas..Joao Mamede Filho. Apuntes de clases ELC 262 Instalaciones Eléctricas II.A. Instalaciones Eléctricas en las Edificaciones.Ademaro A.Linha cabos energía. M. Pirelli... Cotrin. 1981. 20. 1998.. Sao Paulo.zeo Dn.. 22. Nobel.. 23. Diseño y construcción de las instalaciones Eléctricas interiores en Baja tensión. Editorial CQ Ltda.Instalacaoes Eléctricas volumen 1 y 2. Berlín 1993. Siemens.20 Líneas de distribución de energía Mayo 1997.Manual de Baixa tensao 1 y2 Siemens.c ivm. 603360/042 Octubre 1999.240..Catálogo. 9a Edición ABB. ICS 29..Norma Boliviana NB 777.Cable Laying for assembli.National Eléctrical Code (NEC) EEUU. Folleto Asea 7370 001 E-1. e Z n o Dww P w F. 19. Aparatos modulares para instalaciones en Baja tensión. 16.Manual Estándar del Ingeniero Electricista.Catálogo de productos Eléctricos para la industria y el comercio.. Rio de Janeiro 1990. ABB Elettrocondutture. 24..Switchgear Manual. 1996.. 17. Hansa.. System pro M. 18.. Sao Paulo.tw ro r e i r T l a B/2 Instalaciones Eléctricas II . Editorial Nobel.NB – 3 Instalacaoes Eléctricas de Baixa tensao – ABNT. Siemens 1999/2000.UMSS – FCyT Bibliografía 15. Vasteras. 21.