Este documento presenta conceptos para la selección eficiente de conductores eléctricos, considerando factores como las pérdidas, costos, y emisiones de carbono. Se discuten criterios tradicionales versus criterios de eficiencia energética para determinar la sección óptima de conductores. Finalmente, se concluye que seleccionar una sección ligeramente mayor puede ahorrar significativa energía y reducir emisiones, aunque se enfrentan obstáculos para la implementación de estas prácticas en el Perú.

1. AEP 29 DE OCTUBRE DE
2014
Ing. Pedro Martínez T.L.

2. HOY VEREMOS
• Conceptos para la selección de conductores eléctricos
• Efecto de las pérdidas en el conductor
• Otros factores que afectan la vida del conductor
• Factores para la selección económicamente eficiente
• Consideraciones ambientales
• La norma NTP-IEC 60287-3-2:2014
• Programas de cálculo y alternativas
• Ejercicio demostrativo
• Obstáculos para la implementación
• Conclusiones y recomendaciones

3. IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD. PAISES OECD

4. Generalidades
 La función del cable es conducir la energía eléctrica en
forma eficiente y amigable al ambiente, desde la
fuente hasta el punto de uso.
 Debido a su resistencia eléctrica, el cable disipa una
parte de la energía en forma de calor (efecto joule);
por lo tanto se requiere energía adicional que se refleja
en aumento de costos y en generación de CO2.
 Una de las preocupaciones actuales a nivel mundial,
consiste en reducir los costos de la energía y
adicionalmente reducir la emisión de CO2 al ambiente.

5. Criterio tradicional de Selección
• El criterio es minimizar el costo en la compra de los
conductores eléctricos escogiendo el conductor de
menor sección que le permite resistir las condiciones
extremas esperadas, es decir, cuya corriente máxima
resistible, Imax, es mayor que la corriente máxima del
proyecto, Ip
• También se considera como exigencia un máximo de
caída de tensión en el extremo de la carga.
• Esto determina la existencia de una sección mínima,
Smin, impuesta por dichas condiciones de carga y caída
de tensión máximas y las características del conductor.
• (Ref. Procobre)

6. Criterio de eficiencia energética
LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR INCIDE
DIRECTAMENTE EN LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA Y EN
EL COSTO DEL MISMO.
ES POSIBLE OBTENER UNA SECCIÓN ÓPTIMA LA
QUE, AL AUMENTAR LOS AHORROS POR PÉRDIDAS
DE ENERGÍA SE COMPENSAN LOS COSTOS
ASOCIADOS AL AUMENTO DE LA SECCIÓN.
(REF. PROCOBRE)

8. LA TRAMPA DE LA TEMPERATURA:
LA ELECTRICIDAD DESPERDICIADA

9. Figure 1: The most economic cable diameter is, in many cases, 3 sizes up from current
standards. Ref. European Copper Institute

10. Eficiencia (1)

11. Eficiencia (2)
C(s)=Costo Conductor Perd(s)=Perdidas

12. Dimensionamiento de Conductores
Criterio Económico
Eléctricos
Sección económica (Sec) de un conductor, es aquella sección que
resulta con el menor costo total inicial y operación durante su vida
económica considerada.

13. Dimensionamiento de Conductores
Criterio Técnico
• Sección mínima
Eléctricos
• Capacidad de conducción de corriente nominal
• Pérdida de tensión Stec
• Capacidad de soportar sobrecarga
• Capacidad de soportar cortocircuitos

14. Dimensionamiento de Conductores
Criterio Económico
Eléctricos
Basado en la NTP-IEC 60287-3-2:2014
Mínimo Costo total (CT) = CI + CJ
donde:
CI = costo inicial de la inversión (compra e instalación conductor).
CJ = valor presente de los costo de las pérdidas joule durante la vida
económica.

15. Valor actual neto
K es el tipo de interés
excel

16. BENEFICIO ADICIONAL
• LA VIDA ÚTIL DEL CABLE SE PROLONGA
PORQUE TRABAJA A MENOR TEMPERATURA

17. ECUACION DE ARRHENIUS
La Ecuación de Arrhenius establece una relación
matemática entre la constante específica de
velocidad de una reacción química y la temperatura.
Dicha ecuación escrita en forma exponencial es de la
forma
Ea
RT
K Ae



18. Envejecido artificial
Cables Electricos

19. NTP-IEC 60502-1

20. NTP-IEC 60502-1

22. Emission Factor
• 6.89551 × 10-4 metric tons CO2 / kWh
(eGRID, U.S. annual non-baseload CO2 output
emission rate, year 2010 data)
• http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-resources/
refs.html

26. El valor de contaminar
Esta es una iniciativa, la cual tiene un precio
que oscila entre los US$3 dólares y los
US$4,20 dólares, valor que es pagado por
tonelada de CO2 que se deja de producir o
que se elimina de la atmósfera. El precio de
los bonos de carbono no es un precio fijo, ya
que, los valores de estos van a ir variando,
dependiendo del tipo de iniciativa que se
utilice para descontaminar.

27. ¿Qué son y para qué se utilizan los
Bonos de Carbono?
Son una iniciativa que nace al alero del protocolo de
Kyoto y en el cual se tiene por principal objetivo
reducir el CO2 del planeta. Esto quiere decir que las
empresas y/o industrias que producen este gas,
deben disminuir sus emisiones o no pasarse del limite
permitido a cada país (límite que debe ser repartido
para cada empresa y/o industria según lo estime el
gobierno de ese país), logrando esto a través de las
búqueda de proyectos implementados en su propio
territorio o en otros países en vías de desarrollo, lo
cual contaría como un proyecto dentro de su
territorio, ya que se dice que la atmósfera es una sola.

28. Bonos de Carbono
• Bonos de carbono, la llave para atraer capital
• En el 2015, México2 comercializará más de 100
mil bonos de carbono para firmas mexicanas
interesadas en proyectos sustentables, cada
certificado equivale a una tonelada de CO2 que
no se envía a la atmósfera, dijo Eduardo Piquero,
director general de la subsidiaria de la BMV.
• El Financiero, Mexico 19.10.2014

29. Comparing the carbon footprints of different cable sizes in various types of buildings.
The base case is the international standard. S+1 and S+2 are cables upsized by one and
two standard calibres. ‘Economic’ means designed to the lowest life cycle cost. ‘Carbon’
means designed to the lowest carbon footprint. Ref. European Copper Institute

30. La Dirección General de Eficiencia Energética
(“DGEE”), es el órgano técnico normativo,
encargado de proponer y evaluar la política de
eficiencia energética y las energías renovables no
convencionales, promover la formación de una
cultura de uso racional y eficiente de la energía, así
como, de conducir la planificación energética.
Asimismo, es la encargada de proponer y expedir
según sea el caso, la normatividad necesaria en el
ámbito de su competencia.

31. Finalmente tenemos una norma
peruana: NTP-IEC 602887-3-2 2014
• IEC 60287-3-2 2012 “Economic Optimization
of Power Cable Size”. (Originalmente de 1995)
• UNE 21144-3-2:2000 “Optimización
económica de las secciones de los cables
eléctricos de potencia”.
• NCh2625.Of2001. Id.
• GTC 221:2011 Id.
• ABNT NBR 15920:2011 ”Otimização
econômica das seções dos cabos de potência”

39. Conclusiones DEAC (Chile)
Ventajas globales DEAC:
 Aumento de la vida útil debido a trabajar a menores temperaturas;
 El conductor presentará un mejor comportamiento en relación a
las corrientes de sobrecarga y corto-circuito;
 Menores emisiones de CO2 (ISO 14.001 – Certificación LEED – Huella de
Carbono)
 Menores costos totales de operación.
La sección económica ambiental de un conductor
eléctrico es bastante ventajosa:
 En circuitos con secciones nominales ≥ 25
mm2 obtenidas por dimensionamiento técnico;
 En circuitos que funcionan muchas horas por
año, con corrientes que no presentan grandes
variaciones.

40. Dimensionamiento Económico y
Ambiental de Conductores Eléctricos
• Muchos programas disponibles
• Procobre tiene el DEAC. Libre y disponible en:
• Colombia -
http://procobre.org/es/?ddownload=4976
• Chile - http://procobre.org/es/?ddownload=4978
• México - http://procobre.org/es/?ddownload=4979
• Brasil - http://procobre.org/pt/?ddownload=5484

41. http://www.ceper.com.pe/cepermatic_web2/
NEXANS – INDECO Seleccionador de Cables
DATOS FABRICANTES LOCALES

42. EXCEL SIMPLIFICADA: PMTL

44. ¿Y QUE PASA EN EL PERÚ?

45. FONAFE (Electrificación rural)

46. Reglamento de la Ley de Promoción del Uso Eficiente de la Energía
DECRETO SUPREMO Nº 053-2007-EM
23 de Octubre del 2007

47. MEM - DGEE
• EN LA PÁGINA WEB NO APARECE LA NTP
• http://www.minem.gob.pe/_detalle.php?idSe
ctor=12&idTitular=3094&idMenu=sub3006&i
dCateg=742

48. TODO ES CHACRA

49. WEF 2015-14 de 144 paises

51. ¿LO QUEREMOS ASÍ?

52. CONCLUSIONES
• Puede obtenerse un ahorro significativo de
energía eléctrica al seleccionar una sección
económicamente adaptada
• Normalmente uno o dos puntos por encima del
calibre seleccionado por caída de tensión dan un
resultado positivo de ahorro
• Hay que vencer la gran resistencia a invertir para
ahorrar.
• No existen incentivos para que el consumidor
haga inversiones en eficiencia eléctrica

53. FINALMENTE
• En nuestro país si no hacemos
nosotros mismos lo que hay
que hacer, nadie lo hará por
nosotros.
• La competitividad empieza al
nivel micro.

54. AEP 29 DE OCTUBRE DE
2014
Ing. Pedro Martínez T.L.
pmartineztl@gmail.com