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INSTALACIONES ELÉCTRICAS
      INDUSTRIALES
                 Ing. John Flores Tapia
             Docente Dpto. Electrotecnia
 
Capacidad de corriente en conductores (sistema AWG).
a)  Caída de Tensión:    Es  la  comprobación  de  la  Sección,  calculada  por  el 
    Método de Intensidad de Corriente. 
 
Los conductores alimentadores deberán ser para la caída de tensión no sea 
mayor del 2,5% para cargas de fuerza, calefacción y alumbrado a combinación 
de tales cargas y donde la caída de tensión total máxima en alimentadores y 
circuitos derivados hasta el punto de utilización mas alejada no exceda el 4%. 
               δ x L
∆ V = K. Id             x cos γ 
                  s
Donde: 
∆  V = caída de tensión en voltios 
K    = Constante que depende del sistema 
K    = 2 (para circuito monofásico) 
K    =  3  (para circuito trifásico) 
I     = Intensidad o corriente del conductor alimentador en amperios. 
                                                                mm 2
δ    = Resistencia en el conductor en ohm – mm2/m(δ = 0,0175 Ω       ) 
                                                                 m
S   = Sección del conductor alimentador 
l    = 11.30 m 
            Id x L
∆ V  = k.            δ 
              S
                             - mm 2
                    x 0,075 Ω       x 11,30 m
∆ V  =      3.40 A              m                
                             16 mm 2
∆  V  = 0, 86 V. 
 
Este valor hallado es menor de 2,5 % de 220 V es decir 
0,86 V < 5,5 V 
Si el valor hallado de tensión hubiese sido un valor mayor al 2,5% entonces 
hubiéramos tenido que aumentar la sección  del conductor. 
 
En resumen : 
El conductor alimentador será 3-16 mm2 
TW – 1-16 mm2 TW 
El conductor de protección será PVC – 25 mm2 φ     P 
CÁLCULOS DE LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES PARA LOS
CIRCUITOS ESPECIALES PARA LA COCINA ELÉCTRICA.
 
Potencia      =       8000w 
Sistema       =       Trifásico 
Tensión       =       220V 
Frecuencia  =         60 Hz. 
Cos φ         =       1 
 
Calculando la corriente se tiene: 
                       w                  8000
l      =                          =                      
                 3 x V x cos φ        3 x 220 x 1 x 0
I      =       20,99 A  ≈ 21 A 
 
La corriente de diseño será: 
Id     =       1,25    
I      =       1,25  x  21A 
Id     =       26,25 A 
El conductor a usar tendrá una sección de 6 mm2. 
 
Comprobando por caída de tensión: 
“La caída de tensión entre el tablero de distribución y el punto utilización más 
alejada debe ser  del 1,5%” 
L      =       6,50m. 
                             d xI                   0.0175 x 6,50
∆V     =       K  x  Id x          =  3 x 26 x 25 x                
                               S                        6,00
∆V     =      0,86V 
Este valor es menor del 1,5% es decir: 
∆V     =      0,86V < 3,3V. 
PARA EL CALENTADOR ELECTRICO PARA AGUA
Potencia              = 1200w 
Sistema               = Monofásica 
Tensión               = 220V 
Frecuencia  = 60 Hz 
Cos ∅                 =1,0 
 
Calculando la intensidad se tiene: 
In =     w      =   1200 
 V: cos∅    220.1,0 
In = 5,45 A 
 
La corriente de diseño será: 
Id = 1,25.I = 1,25 . 5.45 A 
Id = 6,81 A 
 
Según  la  tabla  el  conductor  permisible  es  de  sección  1  mm2,  pero  el  CNE 
prohibe  el  uso  de  conductores  de  secciones  menores  a  1,5  mm2  para 
artefactos. 
El conductor a usar tendrá una sección de 1,5 mm2 
L = 8,60m 
∆V = K . Id . d.L = 2.6,81 . 0.0175 . 8,60 
                     S                     1,5   
∆V = 1,37V 
 
Este valor es menor del 1,5% es decir 
∆V = 1,37V < 3,3V 
Por  mayor  seguridad  y  por  lo  que  siempre  se  ha  utilizado  ponemos  ya  no               
2-1,5mm2 sino 2-2,5mm2 TW es decir: 
PVC – 15 mm∅ L – 2 x 2,5 mm2 TW + 
1 x 2,5 mm2 
CÁLCULO
ALIMENTADOR DE
   MOTORES
DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL
                    PARA MOTORES
Conductores para alimentar a cargas concentradas:
• Un solo motor
ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR
DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL
                    PARA MOTORES
Conductores para alimentar a cargas concentradas:
• Por caída de tensión




                               S       : Sección del conductor (mm2).
             Id * L * Cosφ     L       : Distancia hasta la carga (m).
∆V = k * ρ *                   Id      : Corriente de diseño del conductor (A).
                    S          Cos ∅ : Factor de potencia del motor.
                               %ΔU : Caída de tensión en porcentaje.
                               U       : Tensión nominal de la red de alimentación.
                               k       : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos
                               trifásicos
Aplicación:
• Calcular la corriente de un motor de 20 HP,
  trifásico 380v, F.P.=0.85, y una eficiencia de
  95%. Seleccionar el conductor a utilizar
  sabiendo que dicha carga será instalada a 35
  mts de distancia del tablero.
Presentacio2
DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL
                    PARA MOTORES
Conductores para alimentar a cargas concentradas:
• Varios motores




                               S       : Sección del conductor (mm2).
                               L       : Distancia hasta la carga (m).
                               Id      : Corriente de diseño del conductor (A).
                               Cos ∅ : Factor de potencia del motor.
                               %ΔU : Caída de tensión en porcentaje
                               U       : Tensión nominal de la red de alimentación.
                               k       : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos
                               trifásicos
Aplicación:
• En la planta concentradora de Cuajone SPCC, se
  requiere instalar tres motores alimentados por un solo
  cable, para el área de molienda.
Dichos motores se ubican a 75 mts del tablero general,
  cada uno tiene una potencia de 15, 10 y 4HP y una
  eficiencia de 95% que decrece un 2% por cada 100m a
  partir de los 1000 msnm. El F.P. para cada uno es 0.85,
  0.82 y 0.80 respectivamente y la tensión de servicio
  dentro de la planta es 440VAC.
Calcular la sección del alimentador, la caída de tensión y
  seleccionar el tipo de cable a utilizar.
Altura promedio concentradora: 3325 msnm
DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL
                    PARA MOTORES
Conductores para alimentar a cargas distribuidas:
• Criterio: sección constante




                                S       : Sección del conductor (mm2).
                                L       : Distancia hasta la carga (m).
                                Id      : Corriente de diseño del conductor (A).
                                Cos ∅ : Factor de potencia del motor.
                                %ΔU : Caída de tensión en porcentaje dividido entre 100.
                                U       : Tensión nominal de la red de alimentación.
                                k       : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos
                                trifásicos
Aplicación:
• En el Truck Shop de Antamina se requiere instalar tres
   motores, uno para el área de lavado de equipo liviano, el
   otro para el sector de secado y el último en el área de
   NEUMA.
Dichos motores se ubican a 80, 100 y 120 mts del tablero
   general, cada uno tiene una potencia de 15; 10 y 25 HP, y
   una eficiencia de 95% que decrece un 2% por cada 100m a
   partir de los 1000 msnm. El F.P. para cada uno es 0.85, 0.82
   y 0.80 respectivamente y la tensión de servicio dentro de la
   planta es 380VAC.
Calcular la sección del alimentador, la caída de tensión y
   seleccionar el tipo de cable a utilizar.
Altura promedio concentradora: 3325 msnm
DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN
• Tres son las causas que originan los accidentes
  eléctricos:
Fusibles
La intensidad nominal mínima del fusible de
  protección de un motor se determina a partir
  de la intensidad de arranque y del tiempo de
  arranque del mismo.
FUSIBLE aM
Curvas tiempo-corriente para protección motores
     Curvas de los interruptores automáticos con relé electrónico PR222MP
Relés térmicos
•   Los relés cumplen con la función de protección térmica del motor contra
    sobrecargas y van asociados a un contactor que es el que realiza la apertura
    del circuito de potencia. Puesto que protegen solamente contra sobrecargas,
    los relés térmicos deben complementarse con una protección contra
    cortocircuitos.
Relés térmicos
La norma que especifica este tipo de relés es la
  IEC 60947-4 y establece distintas clases de
  relés, especificando tiempos de no apertura y
  de apertura para cada una de ellas como
  sigue:
Relés térmicos
Curvas tiempo-corriente para distribución (relé
                 termomagnético)
•   Se toma en consideración un
    interruptor automático T4N 250
    (In = 250 A).
•   Mediante el trimmer de
    regulación térmica, seleccionar
    el umbral de corriente I1, por
    ejemplo, a 0.9 x In (225 A);
    seleccionar el umbral de
    actuación       magnético        I3,
    regulable de 5 a 10 x In, a 10 x In
    igual a 2500 A.
•   Para valores de corriente de
    defecto superiores a 2500 A, el
    interruptor           automático
    interviene con la protección
    magnética instantánea.
Guardamotores magnéticos
• Son dispositivos de protección contra cortocircuito, de corte
  tripolar.
• Los guardamotores magnéticos cumplen la función de
  protección contra cortocircuitos, cumpliendo adicionalmente
  la función de seccionamiento. Los requisitos para que
  cumplan con la función de protección contra cortocircuito son
  básicamente una pronta detección de la corriente de defecto
  y una rápida apertura de los contactos. Esto conduce a que
  los guardamotores magnéticos sean aparatos limitadores.
•   La norma que especifica las
    características técnicas de los
    guardamotores es la norma
    IEC947-4-1 - “Contactores y
    Guardamotores –
    electromecánicos”.

•   El guardamotor magnético
    presenta un elevado poder de
    corte, siendo el rango del
    mismo desde 10kA hasta
    100kA aproximadamente.
curvas de limitación
  de corriente del
  guardamotor tipo
  GV2-ME
CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN
           ARRANQUES DE MOTORES

• ARRANQUE DIRECTO
CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN
           ARRANQUES DE MOTORES

• ARRANQUE EN ESTRELLA TRIANGULO
CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN
           ARRANQUES DE MOTORES

• REACTOR
Presentacio2
Cuadro con los distintos dispositivos de
protección y las funciones que cumplen
SELECCIÓN DE TABLEROS
      ELÉCTRICOS
OBJETIVOS
1. Analizar las características de los diferentes
  tipos de tableros eléctricos.
2. Seleccionar un tablero eléctrico según la
  aplicación.
3. Identificar las condiciones que deben cumplir
  los tableros eléctricos para su uso.
DEFINICIÓN
• Los tableros eléctricos son una
  combinación de uno o más
  dispositivos    de     maniobra,
  asociados con equipos de
  control, medida, protección y
  regulación,      completamente
  ensamblados; es decir, con
  todas      sus   interconexiones
  eléctricas     y       mecánicas
  terminadas, así como sus partes
  estructurales.
NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS
• Para tableros: IEC 60439-1
• Para interior:
CARACTERÍSTICAS
Según la norma IEC 60439-1, se
  distinguen las siguientes
  características:

1. Tensiones asignadas:
• Tensión asignada de empleo Ue
• Tensión asignada de aislamiento
   Ui
• Tensión asignada soportada al
   impulso Uimp
CARACTERÍSTICAS
2. Intensidades asignadas:
•   Intensidad asignada de corta duración admisible Icw
•   Intensidad asignada de cresta admisible Ipk
•   Intensidad asignada de cortocircuito condicional Icc
•   Intensidad asignada de cortocircuito limitada por fusible Icf


3. Factor asignado de simultaneidad

4. Frecuencia asignada
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL
     TABLERO (IEC 439-1)
INFORMACIÓN A SUMINISTRAR
1. Placa de características
• El nombre del fabricante o su marca de fábrica.
• Un número de identificación.
• La Norma IEC 439-1.
• La naturaleza de la corriente (y la frecuencia para AC).
• Las tensiones asignadas de empleo, aislamiento y soportada al impulso.
• Las tensiones asignadas de los circuitos auxiliares.
• Los límites de funcionamiento.
• La intensidad asignada de cada circuito.
• La resistencia a los cortocircuitos.
• El grado de protección.
• Las medidas de protección de las personas.
• Las condiciones de empleo.
• Las dimensiones (altura, longitud, profundidad).
• El peso.
2. Identificación
3. Instrucciones para instalación, funcionamiento y mantenimiento
CONDICIONES DE EMPLEO DE LOS
           TABLEROS
CONDICIONES NORMALES DE EMPLEO
CONDICIONES NORMALES DE
               EMPLEO
Temperatura del aire ambiente:
• Tanto para instalaciones interiores como exteriores, no
   debe sobrepasar los +40 ºC y la media durante 24 horas
   no debe sobrepasar los +35 ºC.
• El límite inferior para instalaciones interiores es −5 ºC y
   para exteriores −25 ºC (clima templado) y −50 ºC (clima
   ártico)
Altitud:
• La altitud del lugar de la instalación no sobrepasará los
   1000 m.
Condiciones atmosféricas:
• Para instalaciones interiores, humedad ≤ 50% (a 40 ºC).
• Para instalaciones exteriores, humedad ≤ 100% (a 25 ºC)
Grado de contaminación
• Grado 1: No existe contaminación
• Grado 2: Presencia de una contaminación no
  conductora.
• Grado 3: Presencia de una contaminación
  conductora.
• Grado 4: La polución provoca una
  conductividad persistente.
CONDICIONES ESPECIALES DE
               EMPLEO
• Valores de temperatura, humedad relativa y/o altitud
  diferentes a las especificadas.
• Variaciones rápidas de temperatura y presión del aire.
• Contaminación importante del aire por causa del polvo,
  humos, partículas corrosivas, vapores o sales.
• Exposición a campos magnéticos o eléctricos de valor
  elevado.
• Exposición a temperaturas extremas (radiaciones solares).
• Instalaciones en emplazamientos expuestos a incendios o
  explosión.
• Exposición a vibraciones y a choques importantes.
COMPONENTES DE UN TABLERO ELÉCTRICO
CLASIFICACIÓN
Los tableros eléctricos se pueden clasificar en
  dos grandes grupos:
• Los tableros de
baja tensión
• Los tableros de
alta tensión
TABLEROS DE BAJA TENSIÓN
Los tableros de baja tensión pueden clasificarse según:
1. Su diseño interior
• Abierto: el chasis que soporta a los equipos no tiene cubierta, los
  equipos son accesibles.
• Abierto con protección frontal: el tablero es del tipo abierto pero
  con una cubierta frontal. Las partes activas pueden ser accesibles
  pero no por el frente.
• Bajo envolvente: tiene cubierta todas sus caras (con la posible
  excepción del lado de ingreso o salida de cables o barras); brinda
  por lo menos un grado de protección IP2X.
Abierto   Abierto con protección frontal
Tablero eléctrico
bajo envolvente.
2. Su lugar de instalación

• Instalación interior: destinado a ser utilizado en locales
  donde se cumplen las condiciones usuales de empleo para
  interior.
• Instalación exterior:
  destinado a ser
  utilizado en las
  condiciones
  normales de empleo
  para uso exterior.
3. Su aptitud de desplazamiento

• Fijo: destinado a estar fijo en su
  emplazamiento (suelo o pared).

• Desplazable: previsto para poder
  ser fácilmente trasladado de un
  emplazamiento a otro.
4. El método de montaje de las
   partes

• Partes fijas: cuando todos sus elementos
  montados y cableados son instalados de
  una manera fija.
• Parte móvil: cuando una parte de un
  tablero puede ser retirada y restituida
  enteramente.
• Parte desenchufable: cuando una parte
  del tablero pueda desplazarse a una
  posición donde se establece una distancia
  de          seccionamiento         (unido
  mecánicamente).
5. Su modo de montaje

• Autosoportado: cuando el tablero está previsto
  para reposar sobre el suelo y puede ser tipo armario
  o pupitre (consola).

• Mural: cuando el tablero está previsto para ser
  montado en un plano vertical ya sea empotrado o
  adosado.
TABLEROS DE MT Y AT
NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS

• IEC 50298
• IEC 60439-1
• ISO 9001-2008
TABLEROS DE MT Y AT
CELDAS METAL CLAD

Las Celdas Metal Clad son
   aptas para su utilización en
   sub-estaciones eléctricas
   de media tensión hasta
   36kV
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
ACCESORIOS ESTÁNDAR
•   Orejas de izaje.
•   Zócalo.
•   Barra de tierra con perforaciones para conexión de cables de tierra.
•   Resistencia de calefacción y termostato regulable.
•   Fluorescente con interruptor de fin de carrera, para iluminación interior.
•   Canaletas ranuradas para cableado.
•   Bornes fijos y seccionables para riel DIN 35mm, con identificación.
•   Riel DIN tipo pesado.
•   Cables THW con identificación termoretráctil y terminales.
•   Soportes para cables de control provenientes del exterior del Tablero.
•   Barras de fases sobre aisladores de resina (para los Tableros de
•   Servicios auxiliares).
•   Letreros de identificación de equipos.
•   Diagrama mímico.
•   Rejillas de ventilación.
GRADO DE PROTECCIÓN IP
           (Norma IEC 529)
6. Su grado de protección

Primer dígito: protección contra contactos
  sólidos externos.
Segundo dígito: protección contra ingreso de
  líquidos.
Tercer dígito: protección mecánica contra
  impactos
Primer dígito: protección contra
  contactos sólidos externos.
Presentacio2
Segundo dígito: protección contra
      ingreso de líquidos.
Presentacio2
Símbolos utilizados normalmente para
        grados de protección
Clasificación NEMA (EE.UU.)
NEMA (Asociación nacional de fabricantes de
 electricidad)
• Esta norma proporciona grados de protección para
  cerramientos para equipo eléctrico (1000 voltios
  máximo) similar a los del estándar IEC 529
Clasificación NEMA (EE.UU.)
IEC529 vs.NEMA
• IEC 529 no especifica un grado de protección contra el riesgo
  de explosión o efectos producidos por la humedad (por
  ejemplo condensación), vapores corrosivos, hongos o
  insectos.
• NEMA prueba sus productos para condiciones ambientales
  como corrosión, oxidación, aceite y líquidos refrigerantes.
• Por esta razón, y debido a que las prueba y evaluaciones para
  otras características son totalmente diferentes, el sistema de
  clasificación de protecciones según IEC no puede ser
  exactamente comparada con los tipos de protección según
  NEMA.
Presentacio2
Código IK (UNE-EN 50102)
Sistema de codificación para indicar el grado de
  protección proporcionado por la envolvente
  contra impactos mécánicos
Presentacio2
Presentacio2
Consultas?




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Presentacio2

  • 1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES Ing. John Flores Tapia Docente Dpto. Electrotecnia
  • 2.   Capacidad de corriente en conductores (sistema AWG).
  • 3. a)  Caída de Tensión:    Es  la  comprobación  de  la  Sección,  calculada  por  el  Método de Intensidad de Corriente.    Los conductores alimentadores deberán ser para la caída de tensión no sea  mayor del 2,5% para cargas de fuerza, calefacción y alumbrado a combinación  de tales cargas y donde la caída de tensión total máxima en alimentadores y  circuitos derivados hasta el punto de utilización mas alejada no exceda el 4%.  δ x L ∆ V = K. Id   x cos γ  s Donde:  ∆  V = caída de tensión en voltios  K    = Constante que depende del sistema  K    = 2 (para circuito monofásico)  K    =  3  (para circuito trifásico)  I     = Intensidad o corriente del conductor alimentador en amperios.  mm 2 δ    = Resistencia en el conductor en ohm – mm2/m(δ = 0,0175 Ω  )  m S   = Sección del conductor alimentador  l    = 11.30 m  Id x L ∆ V  = k.   δ  S - mm 2 x 0,075 Ω x 11,30 m ∆ V  =  3.40 A  m   16 mm 2 ∆  V  = 0, 86 V.    Este valor hallado es menor de 2,5 % de 220 V es decir  0,86 V < 5,5 V  Si el valor hallado de tensión hubiese sido un valor mayor al 2,5% entonces  hubiéramos tenido que aumentar la sección  del conductor.    En resumen :  El conductor alimentador será 3-16 mm2  TW – 1-16 mm2 TW  El conductor de protección será PVC – 25 mm2 φ  P 
  • 4. CÁLCULOS DE LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES PARA LOS CIRCUITOS ESPECIALES PARA LA COCINA ELÉCTRICA.   Potencia  =  8000w  Sistema  =  Trifásico  Tensión  =  220V  Frecuencia  =  60 Hz.  Cos φ    =  1    Calculando la corriente se tiene:  w 8000 l  =  =   3 x V x cos φ 3 x 220 x 1 x 0 I  =  20,99 A  ≈ 21 A    La corriente de diseño será:  Id  =  1,25     I  =  1,25  x  21A  Id  =  26,25 A  El conductor a usar tendrá una sección de 6 mm2.    Comprobando por caída de tensión:  “La caída de tensión entre el tablero de distribución y el punto utilización más  alejada debe ser  del 1,5%”  L  =  6,50m.  d xI 0.0175 x 6,50 ∆V  =  K  x  Id x   =  3 x 26 x 25 x   S 6,00 ∆V  =  0,86V  Este valor es menor del 1,5% es decir:  ∆V  =  0,86V < 3,3V. 
  • 5. PARA EL CALENTADOR ELECTRICO PARA AGUA Potencia  = 1200w  Sistema  = Monofásica  Tensión  = 220V  Frecuencia  = 60 Hz  Cos ∅   =1,0    Calculando la intensidad se tiene:  In =     w      =   1200  V: cos∅    220.1,0  In = 5,45 A    La corriente de diseño será:  Id = 1,25.I = 1,25 . 5.45 A  Id = 6,81 A    Según  la  tabla  el  conductor  permisible  es  de  sección  1  mm2,  pero  el  CNE  prohibe  el  uso  de  conductores  de  secciones  menores  a  1,5  mm2  para  artefactos.  El conductor a usar tendrá una sección de 1,5 mm2  L = 8,60m  ∆V = K . Id . d.L = 2.6,81 . 0.0175 . 8,60                       S           1,5    ∆V = 1,37V    Este valor es menor del 1,5% es decir  ∆V = 1,37V < 3,3V  Por  mayor  seguridad  y  por  lo  que  siempre  se  ha  utilizado  ponemos  ya  no                2-1,5mm2 sino 2-2,5mm2 TW es decir:  PVC – 15 mm∅ L – 2 x 2,5 mm2 TW +  1 x 2,5 mm2 
  • 7. DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL PARA MOTORES Conductores para alimentar a cargas concentradas: • Un solo motor
  • 8. ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR
  • 9. DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL PARA MOTORES Conductores para alimentar a cargas concentradas: • Por caída de tensión S : Sección del conductor (mm2). Id * L * Cosφ L : Distancia hasta la carga (m). ∆V = k * ρ * Id : Corriente de diseño del conductor (A). S Cos ∅ : Factor de potencia del motor. %ΔU : Caída de tensión en porcentaje. U : Tensión nominal de la red de alimentación. k : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos trifásicos
  • 10. Aplicación: • Calcular la corriente de un motor de 20 HP, trifásico 380v, F.P.=0.85, y una eficiencia de 95%. Seleccionar el conductor a utilizar sabiendo que dicha carga será instalada a 35 mts de distancia del tablero.
  • 12. DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL PARA MOTORES Conductores para alimentar a cargas concentradas: • Varios motores S : Sección del conductor (mm2). L : Distancia hasta la carga (m). Id : Corriente de diseño del conductor (A). Cos ∅ : Factor de potencia del motor. %ΔU : Caída de tensión en porcentaje U : Tensión nominal de la red de alimentación. k : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos trifásicos
  • 13. Aplicación: • En la planta concentradora de Cuajone SPCC, se requiere instalar tres motores alimentados por un solo cable, para el área de molienda. Dichos motores se ubican a 75 mts del tablero general, cada uno tiene una potencia de 15, 10 y 4HP y una eficiencia de 95% que decrece un 2% por cada 100m a partir de los 1000 msnm. El F.P. para cada uno es 0.85, 0.82 y 0.80 respectivamente y la tensión de servicio dentro de la planta es 440VAC. Calcular la sección del alimentador, la caída de tensión y seleccionar el tipo de cable a utilizar. Altura promedio concentradora: 3325 msnm
  • 14. DIMENSIONAMIENTO DEL CONDUCTOR PRINCIPAL PARA MOTORES Conductores para alimentar a cargas distribuidas: • Criterio: sección constante S : Sección del conductor (mm2). L : Distancia hasta la carga (m). Id : Corriente de diseño del conductor (A). Cos ∅ : Factor de potencia del motor. %ΔU : Caída de tensión en porcentaje dividido entre 100. U : Tensión nominal de la red de alimentación. k : 0,0357 para circuitos monofásicos 0,0309 para circuitos trifásicos
  • 15. Aplicación: • En el Truck Shop de Antamina se requiere instalar tres motores, uno para el área de lavado de equipo liviano, el otro para el sector de secado y el último en el área de NEUMA. Dichos motores se ubican a 80, 100 y 120 mts del tablero general, cada uno tiene una potencia de 15; 10 y 25 HP, y una eficiencia de 95% que decrece un 2% por cada 100m a partir de los 1000 msnm. El F.P. para cada uno es 0.85, 0.82 y 0.80 respectivamente y la tensión de servicio dentro de la planta es 380VAC. Calcular la sección del alimentador, la caída de tensión y seleccionar el tipo de cable a utilizar. Altura promedio concentradora: 3325 msnm
  • 16. DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN • Tres son las causas que originan los accidentes eléctricos:
  • 17. Fusibles La intensidad nominal mínima del fusible de protección de un motor se determina a partir de la intensidad de arranque y del tiempo de arranque del mismo.
  • 19. Curvas tiempo-corriente para protección motores Curvas de los interruptores automáticos con relé electrónico PR222MP
  • 20. Relés térmicos • Los relés cumplen con la función de protección térmica del motor contra sobrecargas y van asociados a un contactor que es el que realiza la apertura del circuito de potencia. Puesto que protegen solamente contra sobrecargas, los relés térmicos deben complementarse con una protección contra cortocircuitos.
  • 21. Relés térmicos La norma que especifica este tipo de relés es la IEC 60947-4 y establece distintas clases de relés, especificando tiempos de no apertura y de apertura para cada una de ellas como sigue:
  • 23. Curvas tiempo-corriente para distribución (relé termomagnético) • Se toma en consideración un interruptor automático T4N 250 (In = 250 A). • Mediante el trimmer de regulación térmica, seleccionar el umbral de corriente I1, por ejemplo, a 0.9 x In (225 A); seleccionar el umbral de actuación magnético I3, regulable de 5 a 10 x In, a 10 x In igual a 2500 A. • Para valores de corriente de defecto superiores a 2500 A, el interruptor automático interviene con la protección magnética instantánea.
  • 24. Guardamotores magnéticos • Son dispositivos de protección contra cortocircuito, de corte tripolar. • Los guardamotores magnéticos cumplen la función de protección contra cortocircuitos, cumpliendo adicionalmente la función de seccionamiento. Los requisitos para que cumplan con la función de protección contra cortocircuito son básicamente una pronta detección de la corriente de defecto y una rápida apertura de los contactos. Esto conduce a que los guardamotores magnéticos sean aparatos limitadores.
  • 25. La norma que especifica las características técnicas de los guardamotores es la norma IEC947-4-1 - “Contactores y Guardamotores – electromecánicos”. • El guardamotor magnético presenta un elevado poder de corte, siendo el rango del mismo desde 10kA hasta 100kA aproximadamente.
  • 26. curvas de limitación de corriente del guardamotor tipo GV2-ME
  • 27. CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN ARRANQUES DE MOTORES • ARRANQUE DIRECTO
  • 28. CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN ARRANQUES DE MOTORES • ARRANQUE EN ESTRELLA TRIANGULO
  • 29. CRITERIO PARA LA ELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN EN ARRANQUES DE MOTORES • REACTOR
  • 31. Cuadro con los distintos dispositivos de protección y las funciones que cumplen
  • 32. SELECCIÓN DE TABLEROS ELÉCTRICOS
  • 33. OBJETIVOS 1. Analizar las características de los diferentes tipos de tableros eléctricos. 2. Seleccionar un tablero eléctrico según la aplicación. 3. Identificar las condiciones que deben cumplir los tableros eléctricos para su uso.
  • 34. DEFINICIÓN • Los tableros eléctricos son una combinación de uno o más dispositivos de maniobra, asociados con equipos de control, medida, protección y regulación, completamente ensamblados; es decir, con todas sus interconexiones eléctricas y mecánicas terminadas, así como sus partes estructurales.
  • 35. NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS • Para tableros: IEC 60439-1 • Para interior:
  • 36. CARACTERÍSTICAS Según la norma IEC 60439-1, se distinguen las siguientes características: 1. Tensiones asignadas: • Tensión asignada de empleo Ue • Tensión asignada de aislamiento Ui • Tensión asignada soportada al impulso Uimp
  • 37. CARACTERÍSTICAS 2. Intensidades asignadas: • Intensidad asignada de corta duración admisible Icw • Intensidad asignada de cresta admisible Ipk • Intensidad asignada de cortocircuito condicional Icc • Intensidad asignada de cortocircuito limitada por fusible Icf 3. Factor asignado de simultaneidad 4. Frecuencia asignada
  • 38. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL TABLERO (IEC 439-1)
  • 39. INFORMACIÓN A SUMINISTRAR 1. Placa de características • El nombre del fabricante o su marca de fábrica. • Un número de identificación. • La Norma IEC 439-1. • La naturaleza de la corriente (y la frecuencia para AC). • Las tensiones asignadas de empleo, aislamiento y soportada al impulso. • Las tensiones asignadas de los circuitos auxiliares. • Los límites de funcionamiento. • La intensidad asignada de cada circuito. • La resistencia a los cortocircuitos. • El grado de protección. • Las medidas de protección de las personas. • Las condiciones de empleo. • Las dimensiones (altura, longitud, profundidad). • El peso. 2. Identificación 3. Instrucciones para instalación, funcionamiento y mantenimiento
  • 40. CONDICIONES DE EMPLEO DE LOS TABLEROS CONDICIONES NORMALES DE EMPLEO
  • 41. CONDICIONES NORMALES DE EMPLEO Temperatura del aire ambiente: • Tanto para instalaciones interiores como exteriores, no debe sobrepasar los +40 ºC y la media durante 24 horas no debe sobrepasar los +35 ºC. • El límite inferior para instalaciones interiores es −5 ºC y para exteriores −25 ºC (clima templado) y −50 ºC (clima ártico) Altitud: • La altitud del lugar de la instalación no sobrepasará los 1000 m. Condiciones atmosféricas: • Para instalaciones interiores, humedad ≤ 50% (a 40 ºC). • Para instalaciones exteriores, humedad ≤ 100% (a 25 ºC)
  • 42. Grado de contaminación • Grado 1: No existe contaminación • Grado 2: Presencia de una contaminación no conductora. • Grado 3: Presencia de una contaminación conductora. • Grado 4: La polución provoca una conductividad persistente.
  • 43. CONDICIONES ESPECIALES DE EMPLEO • Valores de temperatura, humedad relativa y/o altitud diferentes a las especificadas. • Variaciones rápidas de temperatura y presión del aire. • Contaminación importante del aire por causa del polvo, humos, partículas corrosivas, vapores o sales. • Exposición a campos magnéticos o eléctricos de valor elevado. • Exposición a temperaturas extremas (radiaciones solares). • Instalaciones en emplazamientos expuestos a incendios o explosión. • Exposición a vibraciones y a choques importantes.
  • 44. COMPONENTES DE UN TABLERO ELÉCTRICO
  • 45. CLASIFICACIÓN Los tableros eléctricos se pueden clasificar en dos grandes grupos: • Los tableros de baja tensión • Los tableros de alta tensión
  • 46. TABLEROS DE BAJA TENSIÓN Los tableros de baja tensión pueden clasificarse según: 1. Su diseño interior • Abierto: el chasis que soporta a los equipos no tiene cubierta, los equipos son accesibles. • Abierto con protección frontal: el tablero es del tipo abierto pero con una cubierta frontal. Las partes activas pueden ser accesibles pero no por el frente. • Bajo envolvente: tiene cubierta todas sus caras (con la posible excepción del lado de ingreso o salida de cables o barras); brinda por lo menos un grado de protección IP2X.
  • 47. Abierto Abierto con protección frontal
  • 49. 2. Su lugar de instalación • Instalación interior: destinado a ser utilizado en locales donde se cumplen las condiciones usuales de empleo para interior.
  • 50. • Instalación exterior: destinado a ser utilizado en las condiciones normales de empleo para uso exterior.
  • 51. 3. Su aptitud de desplazamiento • Fijo: destinado a estar fijo en su emplazamiento (suelo o pared). • Desplazable: previsto para poder ser fácilmente trasladado de un emplazamiento a otro.
  • 52. 4. El método de montaje de las partes • Partes fijas: cuando todos sus elementos montados y cableados son instalados de una manera fija. • Parte móvil: cuando una parte de un tablero puede ser retirada y restituida enteramente. • Parte desenchufable: cuando una parte del tablero pueda desplazarse a una posición donde se establece una distancia de seccionamiento (unido mecánicamente).
  • 53. 5. Su modo de montaje • Autosoportado: cuando el tablero está previsto para reposar sobre el suelo y puede ser tipo armario o pupitre (consola). • Mural: cuando el tablero está previsto para ser montado en un plano vertical ya sea empotrado o adosado.
  • 54. TABLEROS DE MT Y AT NORMAS DE FABRICACIÓN Y PRUEBAS • IEC 50298 • IEC 60439-1 • ISO 9001-2008
  • 55. TABLEROS DE MT Y AT CELDAS METAL CLAD Las Celdas Metal Clad son aptas para su utilización en sub-estaciones eléctricas de media tensión hasta 36kV
  • 57. ACCESORIOS ESTÁNDAR • Orejas de izaje. • Zócalo. • Barra de tierra con perforaciones para conexión de cables de tierra. • Resistencia de calefacción y termostato regulable. • Fluorescente con interruptor de fin de carrera, para iluminación interior. • Canaletas ranuradas para cableado. • Bornes fijos y seccionables para riel DIN 35mm, con identificación. • Riel DIN tipo pesado. • Cables THW con identificación termoretráctil y terminales. • Soportes para cables de control provenientes del exterior del Tablero. • Barras de fases sobre aisladores de resina (para los Tableros de • Servicios auxiliares). • Letreros de identificación de equipos. • Diagrama mímico. • Rejillas de ventilación.
  • 58. GRADO DE PROTECCIÓN IP (Norma IEC 529) 6. Su grado de protección Primer dígito: protección contra contactos sólidos externos. Segundo dígito: protección contra ingreso de líquidos. Tercer dígito: protección mecánica contra impactos
  • 59. Primer dígito: protección contra contactos sólidos externos.
  • 61. Segundo dígito: protección contra ingreso de líquidos.
  • 63. Símbolos utilizados normalmente para grados de protección
  • 64. Clasificación NEMA (EE.UU.) NEMA (Asociación nacional de fabricantes de electricidad) • Esta norma proporciona grados de protección para cerramientos para equipo eléctrico (1000 voltios máximo) similar a los del estándar IEC 529
  • 66. IEC529 vs.NEMA • IEC 529 no especifica un grado de protección contra el riesgo de explosión o efectos producidos por la humedad (por ejemplo condensación), vapores corrosivos, hongos o insectos. • NEMA prueba sus productos para condiciones ambientales como corrosión, oxidación, aceite y líquidos refrigerantes. • Por esta razón, y debido a que las prueba y evaluaciones para otras características son totalmente diferentes, el sistema de clasificación de protecciones según IEC no puede ser exactamente comparada con los tipos de protección según NEMA.
  • 68. Código IK (UNE-EN 50102) Sistema de codificación para indicar el grado de protección proporcionado por la envolvente contra impactos mécánicos
  • 71. Consultas? GRACIAS