Issuu on Google+

ESCUELA INDUSTRIAL “SAN JOSÉ” COLEGIO SALESIANO - CONCEPCIÓN Depto. Eléctrico. Prof. Alex Winser F.

APRENDIZAJE ESPERADO

(I)

: REALIZA INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE ALUMBRADO

UNIDAD DIDÁCTICA

(2)

: ELEMENTOS GENERALES DE LA ELECTRICIDAD

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE

(2.1) : CONDUCTORES ELÉCTRICOS

CONDUCTORES ELÉCTRICOS ( Guía de Trabajo) 1* Definición 2* Clasificación 2.1* Según su aislamiento: 2.2* Según la construcción del alma conductora: 2.3* Según el número de polos: 2.4* Según tensión de servicio: 3* Partes de los Conductores 3.1* Alma 3.2* Aislante 3.4* Cubierta protectora 3.5* Blindaje 4* Tipos de Medidas 4.1* Los conductores eléctricos se miden según la sección del alma conductora; AWG o mm2 4.2* Secciones y equivalencias entre ambas unidades de medidas (conductores desnudo) 5* Tipos De Conductores Más Utilizados 6* Selección Y Dimensión De Los Conductores Eléctricos 6.1* Selección: 6.1.1* Características constructiva de la instalación eléctrica 6.1.2* Características del medio ambiente 6.1.3* Características de los aislantes: 6.1.4* Tensión máxima que se le aplicará 6.2* Dimensionamiento: 6.2.1* Capacidad máxima de transportar intensidad de corriente 6.2.2* Caída de tensión máxima en la instalación


ESCUELA INDUSTRIAL “SAN JOSÉ” COLEGIO SALESIANO - CONCEPCIÓN Depto. Eléctrico. Prof. Alex Winser F.

CONDUCTORES ELÉCTRICOS 1* DE FIN IC IÓ N : Son materiales que permiten con facilidad la conducción de la corriente eléctrica. : Los más utilizados son el cobre y el aluminio. También, son empleados el oro y la plata. Un material es buen conductor si posee mayor cantidad de electrones libres. : Los conductores se definen, también, como el camino por el cual circula la corriente eléctrica. Es el medio por el cual se transporta la corriente eléctrica.

2* C L A S IFIC A C IÓ N 2.1* Según su aislamiento: .- Conductores desnudos .- Conductores con aislación 2.2* Según la construcción del alma conductora: .- Alambre : El conductor se encuentra formado por una sola pieza.

.- Cable

: El conductor se encuentra formado por una serie de hilos conductores; permitiendo gran flexibilidad.

2.3* Según el número de polos: .- Monopolar : Conductor con una sola alma conductora

.- Multipolar

: Conductor con dos o más almas, aisladas entre sí.

2.4* Según tensión de servicio: .- Conductores de baja tensión ( BT) .- 0 a 35 V .- 0 a 300 V .- 0 a 600 V .- 0 a 7500V .- Conductores de alta tensión (AT) .- 2000 V .- 5000 V .- 15000 V .- 25000V .- 30000V .- 35000V

.- 0 a 500 V .- 0 a 1000V (1KV)

.- 8000 V .- 28000V .- etc


3* PA R T E S DE L O S C O N DUC T O R E S

3.1* Alma

: Elemento conductor que sirve de camino para la corriente eléctrica. Principalmente es de cobre o alumino : Punto de fusión: 1083ºC ; Al (1350): 660 ºC : En cobre existen tres temples: .- Blando

: : : :

Llamado también cobre recocido Mayor conductividad; 100 % Resist especif. 0,017241 Ù x mm 2 / m Carga de ruptura media 25 Kg/ mm 2

.- Semiduro

: Resist especif. 0,017745 Ù x mm 2 / m

.- Duro : Conductividad 97 % : Resist especif. 0,01793 Ù x mm 2 / m : Carga de ruptura entre 37 a 45 Kg/ mm 2

: En aluminio .- Existen tres aleaciones: .- 1350: ACC (All Aluminum Conductor). Sólo aluminio : ACSR ( bimetálico; Acero-Aluminio) : Conductividad 61 % : Densidad 2,705 g/cm 3 : Baja carga a la ruptura .- 6201 : AAAC ( All Aluminum Alloy Conductor) : Conductividad 52,5% : Densidad 2,690 g/cm 3 : Mayor carga a la ruptura : Para líneas especialmente áreas. .- AA 8000: AAAC : Conductividad 61% : Densidad 2,710 g/cm 3 :Para alambres y cables de instalaciones interiores .- Resistividad patrón 0,0283 Ù x mm 2 / m .- Carga de rotura media 12 a 15 Kg/ mm 2

3.2* Aislante

: Evita que la corriente eléctrica siga otro camino; circule por otros objetos o haga contacto con los seres vivos. Existen varios tipos de aislantes. Sus características técnicas están asociadas a el medio ambiente a que serán sometidos y al tipo de canalización. Los más utilizados son PVC ( cloruro de polivinilo), PE ( polietileno), Nylon.

3.4* Cubierta protectora

: Protege la integridad del aislante y el alma conductora contra exigencias térmicas, químicas y especialmente mecánicas ( golpes, etc) : Si son de material de acero, u otro material resistente se le denomina armadura; normalmente son cinta de aluminio o cobre

3.5* Blindaje

: Algunos conductores se encuentran protegidos frente al ruido eléctrico(interferencias, inducciones...), por medio de pantallas de alambres trenzados.


4* T IPO S DE M E DIDA S :

4.1* Los conductores eléctricos se miden según la sección del alma conductora; AWG o mm 2

.- mm 2

: milímetro cuadrado; se basa en el sistema métrico. Los más empleados son 0,75 mm 2 , 1,5 mm 2 , 2,5 mm 2 , 4 mm 2 , entre otros

.- AWG

: American Wire Gauge ( calibre del alambre americano); se basa en la milésima circular de pulgada (MC). : Se designa con números, siendo su unidad de medida el AWG; los más utilizados en el domicilio son el 14 AWG, 12 AWG, 10 AWG, 8 entre otros.

.- MCM

: Mil Circular Mil; se basa en la milésima circular de pulgada. Una mil

circular mil ( 1MCM) equivale al área de un círculo cuyo diámetro es de una milésima de pulgada. Se utiliza en conductores de gran sección.


4.2* Secciones y equivalencias entre ambas unidades de medidas (conductores desnudo)

Secci贸n nominal [mm2]

Calibre AWG

0,204

24

Di谩metro nominal [mm] 0,510

20 0,823

18

1,024

0,75 1 1,31

1,128 16

1,5 2,08

1,381 14

2,5 3,31

12

4 5,26

1,533 1,784 2,053 2,256

10

6 8,37

8

10 13,3

6

21,2

4

5,189

25 26,67

3

33,62

2

42,41 50

1

53,49

1/0 (0)

67,42

2/0 (00)

8,251

70 95 107,2

4/0 (0000)

120 126,5

MCM 250

150 152,00

300

185 202,71

400

240 253,35

500

300 304,00

600

354,71

700

400 405,35

800

500 506,71 625

1000

11,68


5* T IPO S DE C O N DUC T O R E S M Á S UT IL IZ A DO S INSTALACIONES INTERIORES Y EXTERIORES IDENTIFICACIÓN

TEM P. M ÁXIM A DE SERVICIO

TENSIÓN DE SERVICIO

TIPO AISLANTE

TIPO CUBIERTA

Ambientes secos e instalaciones fijas; canalizados en tuberías, bandejas, escalerillas, molduras, sobre aisladores

70 ºC

600 V

PVC

---

Ambientes secos o húmedos e inst. Fijas; canalizados en tuberías, bandejas, escalerillas, molduras, tendidos aéreos.

70 ºC

PVC

----

CONDICIONES DE USO

NYA

NSYA

600 V

THHN

( THW )

EMPALMES (ACOMETIDAS) IDENTIFICACIÓN PW ( PI)

CONCÉNTRICO

NYIFY

CONDICIONES DE USO Canalizaciones a la intemperie en líneas aéreas

TEM P. M ÁXIM A DE SERVICIO

TENSIÓN DE SERVICIO

TIPO AISLANTE

TIPO CUBIERTA

70 ºC

600 V

POLIETILE NO

---

.

.

.

.

.

.

CORDONES DE SERVICIOS LIVIANOS ( CABLES M ULTIPOLARES) IDENTIFICACIÓN HO3VV - F

CONDICIONES DE USO Artefactos electrodomésticos y equipos portátiles, sujetos a esfuerzos livianos

TEM P. M ÁXIM A DE SERVICIO

TENSIÓN DE SERVICIO

TIPO AISLANTE

TIPO CUBIERTA

70 ºC

300 V

PVC

PVC

HO5VV - F SJE

SPT

CORDONES DE SERVICIO PESADO ( CABLES M ULTIPOLARES) IDENTIFICACIÓN ST

CONDICIONES DE USO Para industrias , minerías, en equipos portátiles

TEM P. M ÁXIM A DE SERVICIO

TENSIÓN DE SERVICIO

TIPO AISLANTE

TIPO CUBIERTA

60 ºC

600 V

PVC

PVC

SE RV - K

INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS IDENTIFICACIÓN XTU

XTM U

SUPERFLEX

CONDICIONES DE USO En líneas aéreas, subterráneas, en ductos, directamente en tierra o bajo agua

TEM P. M ÁXIM A DE SERVICIO

TENSIÓN DE SERVICIO

TIPO AISLANTE

TIPO CUBIERTA

90 ºC

600 V

PVC

PVC


6* SE L E C C IÓ N Y DIM E N S IÓ N DE L O S C O N DUC T O R E S E L É C T R IC O S 6.1* Selección: Los conductores eléctricos se eligen según: 6.1.1* Características constructiva de la instalación eléctrica .- Tipo de canalización. Es muy importante a la hora de seleccionar un conductor conocer si la canalización va hacer aérea, a la vista, embutida, subterránea... bajo agua. 6.1.2* Características del medio ambiente .- Tener claridad del medio ambiente al cual estarán sometidos los conductores será un requisito substancial para elegir un adecuado conductor. Conocer los agentes atmosféricos (sales, humedad, ácidos...),las inclemencias del medio ambiente ( rayos UV, lluvias, vientos...). 6.1.3* Características de los aislantes: Principalmente los conductores se encuentran condicionados por las características de sus aislantes y cubiertas protectoras. La siguiente tabla denotan algunas características de los materiales aislantes.

CARACTERÍSTICAS CUANTITATIVAS MATERIALES AISLANTES

UNIDAD PVC

PE

POLIETILENO TPR NYLON POLIESTER XLPE EPDM

TEMPERATURA DE SERVICIO

ºC

60a105

70

70

105

TEMPERATURA EMERGENCIA

ºC

90a110

90

90

TEMPERATURA CORTOCIRCUITO

ºC

150

150

TEMPERATURA OPERACIÓN

ºC

-25

(gr/cm2)x10-2

1,3

ABS. HUMEDAD Nomenclaturas: .- PVC .- PE .- XLPE .- EPDM .- EVA

: Cloruro de Polivinilo : Polietileno Expandido : Polietileno Reticulado :Caucho de Etileno Propileno Dieno : Etil Vinil Acetato ( etilen acetato)

.- LLDPE .- TPU .- CR .- PP .- TPR

75

60

90

90

110

130

130

150

150

250

250

-40

-15

-75

-50

-40

-65

-65

0,07

0,2

0,55

1,3

1,3

0,07

0,26

: Resina de Polietileno de Baja Densidad Lineal : Elastómero (goma) de Poliuretano Termoplástico : Neopreno : Polipropileno : Caucho Termoplástico

6.1.4* Tensión máxima que se le aplicará * Los conductores poseen una tensión de servicio, que es la tensión para la cual fueron diseñados. Es la tensión nominal de funcionamiento. Por lo tanto es necesario conocer la tensión de la red. * Las característica de los aislantes y el medio en que se ubican limitan la tensión de servicio en los conductores. En baja tensión hay conductores que pueden estar sometidos a 35V, 300V 400V, 600V y 1000V. Al igual en alta tensión existen las limitaciones * Los conductores por medio de sus aislantes, llamados también dieléctricos, pueden tener fugas de corrientes. * Por el polvo y la humedad en los conductores * Por la resistencia de aislación del dieléctrico. * Se mide con un instrumento llamado Megger. En valores de Mega Ohm. * El valor de resistencia disminuye al aumentar la temperatura * La Nch 4/2003, determina la resistencia mínima de aislación, según la siguiente fórmula: R a = 1000 * 2 * 10 * 1,1 V n * 10

-6

”Mٛ


6.2* Dimensionamiento de los conductores: 6.2.1* Capacidad máxima de transportar intensidad de corriente * Para determinar la sección del conductor es necesario conocer la capacidad de transporte de corriente del tipo de conductor que se desea utilizar. * Esta capacidad de corriente está en estrecha relación con la naturaleza que tiene el conductor en disipar el calor en el medio que se va a instalar. * Cada ves que circula corriente eléctrica por un conductor se genera un incremento de temperatura en este, debido al efecto Joule (P= I2 x R). * Por un conductor que circula corriente se disipa potencia en forma de calor. * Por lo tanto, es indispensable calcular la capacidad total de corriente que puede transportar un conductor. Para ello se utiliza la siguiente fórmula

Is= It x ƒn x ƒt = Amperes

( Nch 4/2003 - 8.1.2.3)

Is : Corriente deservicio en amperes It : Corriente de tabla en amperes Tabla 8.7 : Para conductores de sección milimétrica; según norma Europea Tabla 8.7a : Para conductores de sección AWG; según norma Norteamericana. ƒ n : Factor de corrección por cantidad de conductores en tubería ƒ t : Factor de corrección por temperatura ambiente Tabla 8.9 : Para conductores de sección milimétrica. Tabla 8.9a : Para conductores de sección AWG. .- Esta fórmula nos permite obtener con seguridad la capacidad de transporte de corriente que va a tener el conductor. .- Una vez conocida la capacidad transporte del conductor se determina con confianza la sección que se va a utilizar.

6.2.2* Caída de tensión máxima en la instalación * Además, la Norma Chilena 4/2003 señala que la sección de los conductores no debe generar una caída de tensión, por la corriente máxima que circula por ellos, mayor al 3% de la tensión nominal de alimentación. Teniendo presente que la caída de tensión total en el punto más desfavorable de la instalación no exceda del 5% de dicha tensión.

* Para red monofásica:

Sc =

n*2*L*I

= mm2

VP

* Para red trifásica:

Sc =

n x /3 * L x I

= mm2

VP

n: Resistividad específica del conductor en ( Ù * m m 2 ) / m * El Cobre :0,0179 ( Ù * m m 2 ) / m * El aluminio : 0,0283 ( Ù * m m 2 ) / m *L : Largo del conductor en metros *I : Corriente que circula por el conductor * VP : Voltaje perdido en Volt. Máximo el 3% de la alimentación


GUIA CONDUCTORES!