Principios Electricidad Industrial.

2. DISEÑO DE ALIMENTADORES Y CIRCUITOS DERIVADOS
EN LAS INSTALACIONES INDUSTRIALES

3. En el diseño de instalaciones eléctricas, se parte del hecho que se tienen conocimientos previos
sobre los conceptos basicos de las instalaciones eléctricas, como es el conocimiento de las
componentes de las instalaciones (tubos conduits, herrajes y conectores, charolas, interruptores,
fusibles, etcétera) y su función.
Todo sistema eléctrico tiene el propósito común de proporcionar energía eléctrica
al equipo de utilización, en forma segura, confiable y económica.
El sistema se debe adecuar para entregar en el punto de localización de cada equipo, la energía
necesaria sobre una base de continuidad, sin causar sobrecalentamiento o produciendo caídas de
voltaje inaceptables.

4. La planeación inicial de un sistema involucra la preparación de un diagrama unifilar que muestre las
interconexiones entre los componentes básicos.

5. Una parte importante de cualquier sistema eléctrico es el alambrado que conecta todas
las componentes, que se puede dividir entre secciones, que se denominan genéricamente:
El servicio de entrada, alimentadores y circuitos derivados.

6. SERVICIO DE ENTRADA
Estos son los conductores que entregan energía del sistema de alimentación de energía eléctrica a la
subestación o al tablero de distribución de la industria o instalación a ser alimentada. El equipo de
servicio es el control principal y puede ser en ciertos casos el cortocircuito de la compañía
suministradora. Cuando la alimentación de la compañía suministradora se haga en media o alta
tensión, se requiere frecuentemente del uso de una subestación reductora, para poder tener el nivel
del voltaje de utilización.

8. ALIMENTADORES
Estos son los conductores desde el punto de entrega en el equipo de servicio hasta el último
dispositivo de protección de sobrecorriente del circuito derivado. El alimentador principal tiene su
origen en la localización del equipo de servicio y los subalimentadores se originan en el tablero
principal o los centros de distribución y hacia la localización de los equipos.
CIRCUITOS DERIVADOS
Estos son los conductores que entregan la energía, desde el punto de localización del dispositivo de
sobrecorriente final hasta el equipo de utilización.
Cada alimentador, subalimentador o circuito derivado requiere de su propia protección de
sobrecorriente, ya sea con un interruptor, o bien con fusibles.

9. La selección correcta del tamaño de los conductores para alimentadores y circuitos derivados
depende de lo siguiente:
1. Capacidad continua (permanente) de corriente.
2. Capacidad a la corriente de cortocircuito.
3. Máximo caída de voltaje permisible.

10. CONDUCTORES Y CABLES
Los conductores y cables instalados en los tubos conduit y canalizaciones, se podrían considerar
como los arterías y venas por las cuales circula la corriente eléctrica. Esto forma la parte más
importante del sistema eléctrico por sus características conductoras. El material conductor es por
lo general cobre o aluminio y el aislamiento puede cambiar dependiendo de las aplicaciones que se
tengan en los distintos tipos de instalaciones eléctricas. Existe también una interacción del campo
magnético, producido por la circulación de corriente en el conductor, con las características
magnéticas de la canalización.
Por ejemplo, los conductores instalados en canalizaciones de acero tendrán una impedancia más
alta que la impedancia de conductores semejantes en canalizaciones no metálicas, como es el caso
del PVC.

11. Para instalaciones eléctricas, se fabrican de sección circular de material sólido o como
cables, dependiendo la cantidad de corriente por conducir y su utilización, aunque en
algunos cosos se fabrican en secciones rectangulares o tubulares para altas corrientes.
Desde el punto de vista de las normas, los conductores se han identificado por un número,
que corresponden a lo que comúnmente se conoce como el calibre, normalmente se sigue
el sistema americano de designación AWG (American Wire Gage); siendo el más grueso el
número 4/0, siguiendo, en orden descendente del área del conductor, los números 3-0, 2-
0, 1-0,1,2,4,6, 8,10, 12, 14, 16, 18 y 20 que es el más delgado usado en instalaciones
eléctricas. Para conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace una
designación que está en función de su área en pulgadas, para lo cual se emplea una unidad
denominada el Circular Mil, siendo así como un conductor de 250 corresponderá a aquel
cuya sección sea de 250,000 C.M.,y así sucesivamente.

12. Se denomina Circular Mil. a la sección de un círculo que tiene un diámetro de un milésimo
de pulgada (0.001 pulg).

13. TAMAÑOS DE LOS CONDUCTORES DE COBRE Y ALUMINIO

14. AISLAMIENTO DE LOS CONDUCTORES
Existe una amplia cartera de aislamientos para conductores para satisfacer los
requerimientos de las distintas aplicaciones. Estos tipos de aislamientos están
diseñados sobre una forma estándar y todos los cables están marcados con
información sobre su tamaño, ya sea expresado en AWG o KCMIL (de acuerdo a la
designación americana), su voltaje y su tipo de aislamiento.
El aislamiento de los cables se designa como:
A = Aislamientos de asbesto
MI = Aislamiento mineral
R = Aislamiento de hule
SA = Aislamientos de silicio-asbesto
T = Aislamiento termoplástico
V = Aislamiento de barnizado
X = Aislamiento de polímero sintético barnizado

15. Los cables también se designan por su medio de operación como:
H - Resistente al calor hasta 75º C
HH - Resistente al calor hasta 90º C
Si no hay designación, significa 60º C
W - Resistente ala humedad
UF - Para uso subterráneo.
Muchos cables están diseñados y certificados para ser usados en varias condiciones
ambientales, dichos cables son de multiuso y están marcados. Por ejemplo, un cable marcado
TW, indicaría 60º C, con aislamiento termoplástico capaz de ser usado en ambientes
húmedos.
El tipo THW, indica 75º C, con aislamiento termoplástico para uso en ambientes húmedos.
El tipo XHHW, representa un cable con aislamiento sintético de polímero trenzado para
operar hasta 90º C

16. AMPACIDAD ESTANDAR Y DEGRADACION POR TEMPERATURA
La ampacidad de un cable es su capacidad de conducción continua de corriente bajo
condiciones específicas. Estos datos sobre ampacidad o capacidad de conducción de
corriente se dan en tablas, y se basan en una temperatura ambiente de 30 C, por lo que
se dan factores de corrección para temperaturas diferentes a 30 C.
Para instalaciones eléctricas prácticas, el menor calibre de conductor recomendado es
el No. 14 AWG, y la máxima protección contra sobrecorriente para los calibres No. 14,
No. 12 y No. 10 AVG es: 15, 20 y 30 A, respectivamente.

17. La capacidad de conducción de corriente para un conductor dado está determinada por
varios factores. En primer lugar, el calentamiento producido por las pérdidas RI² eleva la
temperatura del conductor. El aislamiento del conductor tiene un límite térmico,
naturalmente después del cual se reduce la vida del mismo.
En segundo lugar, está el efecto del ambiente en el cual el conductor se instala y que debe
ser considerado; si por ejemplo, un conductor diseñado para operar a una temperatura de
75º C en una temperatura ambiente de 30º C, se instala en un ambiente con temperatura
mayor, la diferencia de temperatura entre el conductor y el medio circundante es menor,
como un resultado el calor generado en el conductor se disipa al ambiente más
lentamente.