Proyecto y Calculo

   Canalizaciones

Las canalizaciones eléctricas o simplemente tubos en instalaciones eléctricas, son los elementos que se encargan de contener los conductores eléctricos. La función de las canalizaciones eléctricas es proteger a los conductores, ya sea de daños mecánicos, químicos, altas temperatura y humedad.

Pueden haber:

embutidas: dentro de paredes entre placas.

A la vista: dónde la canalización se ve a simple vista.

Subterráneas: debajo de tierra o agua.

Aérea: como la palabra lo dice por encima, por el techo.

Entonces ahora sabiendo los tipos de canalizaciones vamos a nombrar distintos tipos de tubos y bandejas.

●       Tubos de PVC

¿PVC? es un material termoplástico, de esos derivados de los polímeros. Su denominación viene, por el compuesto poli cloruro de vinilo, de ahí su nombre "PVC". Este es resistente y rígido, puede estar en ambientes húmedos y soportar algunos químicos. Por las propiedades del termoplástico, es auto extinguible a las llamas, no se corroen y son muy ligeros.

      

●       los Tubos IMC.

Estos tubos son los más resistentes a los daños mecánicos. Debido al grosor de sus paredes, son más difíciles de trabajar que los EMT. En ambos extremos vienen con una rosca, pudiéndose enlazar con conectores roscados (coples o niples). También se le puede hacer la rosca de forma manual con una terraja, en este caso debe procurarse eliminar las rebabas para que no afecte en los conductores, al momento de ser instalados. 

Para evitar la corrosión, estos son galvanizados internamente y externamente por un proceso de inmersión en caliente. Por su fabricación, son canalizaciones muy durables, y son bien herméticas. Estando aptos para contener los cables sin que estos se estropeen o maltraten. Los tamaños de este van desde la 1/2" hasta 6" de diámetro.

Aplicaciones:

- Aunque se pueden utilizar en cualquier zona, estos son ampliamente usados para instalaciones eléctricas industriales, en zonas ocultas o visibles. Ya sea enterrados o empotrados, en el suelo o bajo concreto.

- Pueden estar a la intemperie, soportando la corrosión por su revestimiento galvánico.

- En lugares con riesgos de explosivos.

●       Tubos metálicos

Por sus siglas en inglés, ElectricalMetallicTubing (EMT). Estos tubos son unos de los más versátiles utilizados en las instalaciones eléctricas comerciales e industriales, esto por ser moldeables a diferentes formas y ángulos, facilitando la trayectoria que se le quiera dar al cableado. Pasan por un proceso de galvanizado, este recubrimiento evita la corrosión, lográndose mayor durabilidad. Pueden venir en tamaños desde 1/2" hasta 4" de diámetro. No tienen sus extremos roscados, y utiliza accesorios especiales, para acoplamiento y enlace con cajas.

    

●       Tubos flexible metálicos

Estas tuberías son fabricadas en acero, y pasan por un recubrimiento galvanizado. Su flexibilidad a la torsión y a la resistencia mecánica se debe a su forma engargolada (láminas distribuidas en forma helicoidal). Por su construcción (baja hermeticidad) no es recomendable que esté en lugares con alta humedad, vapores o gases. 

Aplicaciones:

- Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande.

- Para el cableado de aparatos y máquinas eléctricas, motores y transformadores.

●       Tubos flexibles de plásticos

Estos se fabrican con materiales termoplásticos, generalmente con PVC de doble capa, haciéndolo más resistente y hermético. Se caracterizan por ser livianos, y por su superficie corrugada que lo hace flexible. 

Aplicaciones:

- Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande.

- En aparatos que involucre el cableado con curvaturas elevadas.

●       Tubo Liquidtigh

Este se construye similar al tubo flexible metálico, la diferencia está en el recubrimiento de un material aislante termoplástico. Este acabado final, lo hace sólidamente hermético, resistente y flexible.

Bandeja porta cable

La bandeja porta cables es simplemente una estructura tipo puente que lleva cables eléctricos y de datos durante todo un proyecto.

• Escalera. - Usada en aplicaciones con espacios intermedios a lo largo del soporte.

• Ducto Perforado. - Características de la parte inferior ventilada. Usado en aplicaciones en las que se genera calor moderado.

• Ducto Sólido. - Típicamente usada en lugares que se genera poco calor, como proyectos de telecomunicaciones y eléctricos.

• Bandejas de Aluminio. - Para aplicaciones de trabajo ligero donde se requiere instalaciones rápidas.

• Malla de cable. - Para voltaje bajo, telecomunicación, y cables de fibra óptica soportados en cortos espacios.

o   Conductores

   Un conductor es un material con poca resistencia al paso de la corriente. Este lleva la corriente desde la central generadora hasta nuestras casas. Existen conductores tipo taller, unipolar, desnudo y subterráneo.

Nosotros vamos a utilizar conductores multifilares. Este conductor cuenta con las siguientes características. Cable de tres o cuatro conductores de cobre suave, con aislamiento individual termoplástico de poli cloruro de vinilo (PVC), e identificados por el color del aislamiento, rellenos para dar sección circular, cinta reñidora y cubierta exterior termoplástica de poli cloruro de vinilo (PVC).

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CABLES Y  CONDUCTORES
Normas	Descripción
IRAM 2004,1973	Conductores eléctricos de cobre, desnudos, para líneas aéreas de energía.
IRAM 2160,1965	Cables con conductores de cobre y aluminio, aislados con papel impregnado y vaina metálica. Para transporte y distribución de energía eléctrica con tensiones máximas de hasta 36 kV.
IRAM 2176,1997	Aluminio y sus aleaciones. Alambre de aluminio endurecido por trefilación para conductores de líneas aéreas.
IRAM 2177,1997	Aluminio y sus aleaciones. Alambre de aleación de aluminio-magnesio-silicio para conductores de líneas aéreas
IRAM 766	Aluminio y sus aleaciones. Método de ensayo a la tracción.
IRAM 767	Aluminio y sus aleaciones. Método de ensayo Dureza Brinell
IRAM 2178,1990	Cables de energía aislados con dieléctrico sólido extruido para tensiones nominales de 1,1 kV a 33 kV
IRAM 2179	Cables de energía aislados con dieléctrico sólido extruido. Métodos de ensayo para aislaciones y envolturas (Compuestos elastoméricos y termoplásticos)
IRAM 2187,1980	Conductores de aluminio y de aleación de aluminio, con alma de acero para líneas aéreas de energía.
IRAM 2187-1,1986	Conductores de aluminio y de aleación de aluminio con alma de acero de resistencia mecánica normal. Para líneas aéreas de energía.
IRAM 2187-2,1987	Conductores de aluminio y de aleación.
IRAM 2212,1977	Conductores eléctricos de aleación de aluminio, para líneas aéreas de energía.
IRAM 2358, 1992	Corrientes de cortocircuito –Métodos para el cálculo de sus efectos.
IRAM 755	Materiales metálicos. Método para determinar σ0.2.
IRAM 2069	Ensayos dieléctricos con tensiones de impulso.
IRAM 722	Cordones de acero cincado para usos generales. Construcción 1x7 y 1x19.
IRAM 2261	Cables de conductores de Cu o Al aislados con polietileno reticulado. Para instalaciones fijas en redes con tensiones nominales hasta 33kV inclusive.
IRAM 2381-1	Cables de energía con aislación extruida para tensiones mayores de 30 kV (um=36 kV) y hasta 150 kV (um=170 kV). Características.

●       Calculo del diámetro:

1A por 4mm²=diámetro del conductor.

Nosotros tenemos 43 Amper. Esto nos da un conductor de 10mm² .

●       Equivalencias:

1hp=1,5amper

1amper=4mm.

Pero existen diversos conductores como:

●       Cable de distribución aérea. ¿Cómo se llama?

Cable generalmente compuesto por tres o cuatros cables, con aislamiento individual termoplástico de polietileno o de PVC. Estos están dispuestos helicoidalmente alrededor de un conductor neutro mensajero sin ningún aislante.

Aplicaciones:

-Estos cables se usan en sistemas de distribución aérea de energía eléctrica en baja tensión.

-Alumbrado general.

●       CABLE CONCÉNTRICO:

 Alambre o cable de cobre suave, con aislamiento termoplástico de poli cloruro de vinilo (PVC), rodeado concéntricamente por un neutro a base de alambres de cobre desnudo suave, dispuestos en forma helicoidal y cubierta termoplástica de polietileno o PVC. Se utiliza en las acometidas eléctricas monofásicas a dos o tres hilos.

●       Cordón dúplex

Cordón flexible de dos conductores paralelos (cordones de cobre suave), se fabrican en calibres desde 22 AWG hasta 10 AWG. Poseen aislamiento individual de poli cloruro de vinilo (PVC) y unidos por una pista del mismo material.

●       Cable SJT o conductor suave

Cable de dos, tres o cuatro conductores de cobre suave en construcción flexible, con aislamiento individual de PVC, e identificados por colores (negro, azul, gris, blanco, verde). Y, por último, con una cubierta exterior de PVC. La superficie exterior puede presentarse en forma estriada o lisa.

●       Cable UF o conductores duros.

Pueden ser sólidos o cableados y están construidos con cobre de temple suave, están además aislados con una capa uniforme de material termoplástico, PVC resistente a la humedad, posteriormente los conductores son dispuestos paralelamente y sobre ellos se aplica una chaqueta también de PVC generalmente de color gris.

○       Protecciones.

Existen diversos de protecciones, pero vamos a utilizar los más importante y convenientes.

interruptores termomagneticos: son interruptores unipolares con corrientes máximas de 125 A, capacidad máxima de 15Ka. Es posible acoplarlos de dos en do o de tres o cuatro, según la instalación monofásica. Para trifásica de tres conductores o de cuatro conductores son muy empleados de esta forma.

Supresores de voltaje: utilizados para proteger equipos electrónicos contra picos de tensión perjudiciales.

Interruptores-seccionadores: para instalar dentro del tablero. cuenta con doble cara de arqueo lo que lo hace más eficaz en la interrupción del servicio.

Guardamotor: protección contra sobre carga y corto circuito específicos del motor.

○       Clasificación funcional de las cargas.

Estoy se refiere a los kW que se consumen en la bodega dependiendo si lo arrancamos todas las máquinas o las arrancamos por sector.

En nuestro caso vamos a arrancar todas las máquinas juntas y la iluminación:

●       moledora o despalilladora 3,6hp

●       equipo de frío.2hp

●       prensa a tornillo.4hp

●       filtro de vacío.3,5hp

●       bombas de trasiego.5hp

●       saranda.1,5hp

●       filtro.1hp

●       embotelladora o fraccionadora.6hp

●       encapsuladora.2hp

○       Potencias activas y reactivas.

Potencia Activa.

 Esta potencia es la que se transforma en energía en los receptores, la que disipan por la parte de resistencia que tienen, también es la energía útil. Solo esta potencia eléctrica es trabajo mediante los receptores.

Potencia Activa = V x I x coseno ρ

Nuestra potencia activa sería de

380vx43ampxcoseno0, 96=16338w

Potencia Reactiva.

 Es la potencia que solo tienen los circuitos que tengan parte inductiva o capacitiva (LC) y no se transforma en energía, no produce trabajo útil, por eso podemos considerarla incluso una pérdida.  Se representa por la letra Q y su fórmula es:

Q = V x I seno φ; se mide en VAR (voltio amperios reactivos)

Nuestra potencia reactiva es

380vx43ampxseno0, 96= 274var

Potencia Aparente

 Es la suma vectorial de las potencias activa y reactiva. O bien ya conociendo los otros dos lados aplicamos Pitágoras. Se representa por la letra S y su fórmula es:

S²=PA²+Q²
 S = V x I se mide en voltio amperios (VA)

S=380vx43amp=16340va

○       Corrección del factor de potencia.

El factor de potencia es la relación que existe entre la potencia activa y la potencia aparente.

                                                                        F. P=ER/EA

Dónde:

Fp: factor de potencia.

EA: energía activa

ER: energía reactiva

Entonces nuestro factor de potencia es de 274var /16338w=0.016xtang^-1x cos=0.99

Para corregir esa energía reactiva y que el factor de potencia sea igual a 1, esto es, cuando coinciden la potencia aparente y la activa, podemos acudir directamente a la fuente de la demanda de la misma, es decir al motor e instalar un capacitor.

Para saber qué capacitor instalar necesitaremos la siguiente cuenta. En esta obtendremos los kvar del capacitor:

Cos original- cos deseado x potencia

Entonces nuestro capacitor es de:

0.99-0.95x16,338kw=0,654kvar.

Comercialmente necesitaremos un capacitor de 1kvar.