GUIA CONDUCTORES!

ESCUELA INDUSTRIAL “SAN JOSÉ”COLEGIO SALESIANO - CONCEPCIÓNDepto. 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* Alma3.2* Aislante3.4* Cubierta protectora3.5* 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 eléctrica6.1.2* Características del medio ambiente6.1.3* 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 corriente6.2.2* Caída de tensión máxima en la instalación

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

CONDUCTORES ELÉCTRICOS

1* DEFINICIÓ 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 materiales 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 elmedio por el cual se transporta la corriente eléctrica.

2* CL A SIFICA CIÓ 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 500 V

.- 0 a 600 V .- 0 a 7500V .- 0 a 1000V (1KV)

.- Conductores de alta tensión (AT).- 2000 V .- 5000 V .- 8000 V.- 15000 V .- 25000V .- 28000V .- 30000V .- 35000V .- etc

3* PA R T ES DE L OS CONDUCT OR ES

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 / m2

: Carga de ruptura media 25 Kg/ mm2

.- Semiduro : Resist especif. 0,017745 Ù x mm / m2

.- Duro : Conductividad 97 %: Resist especif. 0,01793 Ù x mm / m 2

: Carga de ruptura entre 37 a 45 Kg/ mm2

: En aluminio

.- Existen tres aleaciones:

.- 1350: ACC (All Aluminum Conductor). Sólo aluminio: ACSR ( bimetálico; Acero-Aluminio): Conductividad 61 % : Densidad 2,705 g/cm3

: Baja carga a la ruptura

.- 6201 : AAAC ( All Aluminum Alloy Conductor): Conductividad 52,5%: Densidad 2,690 g/cm3

: Mayor carga a la ruptura: Para líneas especialmente áreas.

.- AA 8000: AAAC: Conductividad 61%: Densidad 2,710 g/cm3

:Para alambres y cables de instalaciones interiores

.- Resistividad patrón 0,0283 Ù x mm / m2

.- Carga de rotura media 12 a 15 Kg/ mm 2

3.2* Aislante : Evita que la corriente eléctrica siga otro camino; circule por otrosobjetos o haga contacto con los seres vivos. Existen varios tipos deaislantes. Sus características técnicas están asociadas a el medio ambientea que serán sometidos y al tipo de canalización. Los más utilizados sonPVC ( cloruro de polivinilo), PE ( polietileno), Nylon.

3.4* Cubierta protectora : Protege la integridad del aislante y el alma conductora contraexigencias térmicas, químicas y especialmente mecánicas ( golpes, etc): Si son de material de acero, u otro material resistente se le denominaarmadura; normalmente son cinta de aluminio o cobre

3.5* Blindaje : Algunos conductores se encuentran protegidos frente al ruidoeléctrico(interferencias, inducciones...), por medio de pantallas dealambres trenzados.

4* T IPOS DE M EDIDA S:

4.1* Los conductores eléctricos se miden según la sección del alma conductora; AWG o mm2

.- mm : milímetro cuadrado; se basa en el sistema métrico. Los más empleados2

son 0,75 mm , 1,5 mm , 2,5 mm , 4 mm , entre otros2 2 2 2

.- AWG : American Wire Gauge ( calibre del alambre americano); se basa en lamilésima circular de pulgada (MC).: Se designa con números, siendo su unidad de medida el AWG; los másutilizados en el domicilio son el 14 AWG, 12 AWG, 10 AWG, 8 entreotros.

.- MCM : Mil Circular Mil; se basa en la milésima circular de pulgada. Una milcircular mil ( 1MCM) equivale al área de un círculo cuyo diámetroes de una milésima de pulgada. Se utiliza en conductores de gransección.

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

Sección nominal [mm ]2

CalibreAWG

Diámetro nominal [mm]

0,204 24 0,510

20

0,823 18 1,024

0,75

1 1,128

1,31 16

1,5 1,381

2,08 14 1,533

2,5 1,784

3,31 12 2,053

4 2,256

5,26 10

6

8,37 8

10

13,3 6

21,2 4 5,189

25

26,67 3

33,62 2

42,41 1

50

53,49 1/0 (0) 8,251

67,42 2/0 (00)

70

95

107,2 4/0 (0000) 11,68

120

MCM

126,5 250

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 1000

625

5* T IPOS DE CONDUCT OR ES M Á S UT IL IZ A DOS

INSTALACIONES INTERIORES Y EXTERIORES

IDENTIFICACIÓN CONDICIONES DE USOTEMP. MÁXIMA

DE SERVICIOTENSIÓN DE

SERVICIOTIPO

AISLANTETIPO

CUBIERTA

NYA Ambientes secos e instalaciones fijas;

canalizados en tuberías, bandejas, escalerillas,molduras, sobre aisladores

70 ºC 600 V PVC ---

NSYA Ambientes secos o húmedos e inst. Fijas;

canalizados en tuberías, bandejas, escalerillas,molduras, tendidos aéreos.

70 ºC600 V

PVC ----

THHN

( THW )

EMPALMES (ACOMETIDAS)


DE SERVICIO

TENSIÓN DE

SERVICIO

TIPO

AISLANTE

TIPO

CUBIERTA

PW ( PI) Canalizaciones a la intemperie en líneas aéreas70 ºC 600 V

POLIETILE

NO---

CONCÉNTRICO .

NYIFY . . . . .

CORDONES DE SERVICIOS LIVIANOS ( CABLES MULTIPOLARES)


DE SERVICIO

TENSIÓN DE

SERVICIO

TIPO

AISLANTE

TIPO

CUBIERTA

HO3VV - F Artefactos electrodomésticos y equipos

portátiles, sujetos a esfuerzos livianos70 ºC 300 V PVC PVC

HO5VV - F

SJE

SPT

CORDONES DE SERVICIO PESADO ( CABLES MULTIPOLARES)


DE SERVICIOTENSIÓN DE

SERVICIOTIPO

AISLANTETIPO

CUBIERTA

ST Para industrias , minerías, en equipos

portátiles60 ºC 600 V PVC PVC

SE

RV - K

INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS


DE SERVICIO

TENSIÓN DE

SERVICIO

TIPO

AISLANTE

TIPO

CUBIERTA

XTU En líneas aéreas, subterráneas, en ductos,

directamente en tierra o bajo agua90 ºC 600 V PVC PVC

XTMU

SUPERFLEX

a nR = 1000 * 2 * 10 * 1,1 V * 10 � M Ù �- 6

6* SEL ECCIÓ N Y DIM ENSIÓ N DE L O S CO NDUCT O R ES EL ÉCT R ICO 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 conocersi 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 unrequisito 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 condicionadospor las características de sus aislantes y cubiertas protectoras. La siguiente tabla denotan algunascaracterísticas de los materiales aislantes.

CARACTERÍSTICASCUANTITATIVAS MATERIALESAISLANTES

UNIDAD PVC PE POLIETILENOTPR NYLONPOLIESTERXLPE EPDM

TEMPERATURA DE SERVICIO ºC 60a105 70 70 105 75 60 90 90

TEMPERATURA EMERGENCIA ºC 90a110 90 90 110 130 130

TEMPERATURACORTOCIRCUITO

ºC 150 150 150 150 250 250

TEMPERATURA OPERACIÓN ºC -25 -40 -15 -75 -50 -40 -65 -65

ABS. HUMEDAD (gr/cm )x10 1,3 0,07 0,2 0,55 1,3 1,3 0,07 0,262 -2

Nomenclaturas:.- PVC : Cloruro de Polivinilo .- LLDPE : Resina de Polietileno de Baja Densidad Lineal.- PE : Polietileno Expandido .- TPU : Elastómero (goma) de Poliuretano Termoplástico.- XLPE : Polietileno Reticulado .- CR : Neopreno.- EPDM :Caucho de Etileno Propileno Dieno .- PP : Polipropileno.- EVA : Etil Vinil Acetato ( etilen acetato) .- TPR : 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 fuerondiseñados. Es la tensión nominal de funcionamiento. Por lo tanto es necesario conocerla tensión de la red.* Las característica de los aislantes y el medio en que se ubican limitan la tensión deservicio en los conductores. En baja tensión hay conductores que pueden estarsometidos a 35V, 300V 400V, 600V y 1000V. Al igual en alta tensión existen laslimitaciones* Los conductores por medio de sus aislantes, llamados también dieléctricos, puedentener 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 MegaOhm. * El valor de resistencia disminuye al aumentar la temperatura* La Nch 4/2003, determina la resistencia mínima de aislación, segúnla siguiente fórmula:

s t n t I = I x ƒ x ƒ = Amperes ( Nch 4/2003 - 8.1.2.3)

Sc = n x /3 * L x I = mm2

P V

Sc = n * 2 * L * I = mm2

P V

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 detransporte de corriente del tipo de conductor que se desea utilizar.* Esta capacidad de corriente está en estrecha relación con la naturaleza que tiene elconductor 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 detemperatura en este, debido al efecto Joule (P= I x R).2

* 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 puedetransportar un conductor. Para ello se utiliza la siguiente fórmula

sI : Corriente deservicio en amperes

tI : Corriente de tabla en amperesTabla 8.7 : Para conductores de sección milimétrica; según

norma EuropeaTabla 8.7a : Para conductores de sección AWG; según norma

Norteamericana.

nƒ : Factor de corrección por cantidad de conductores en tubería

tƒ : Factor de corrección por temperatura ambienteTabla 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 queva a tener el conductor..- Una vez conocida la capacidad transporte del conductor se determina con confianza lasección 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 debegenerar una caída de tensión, por la corriente máxima que circula por ellos, mayor al3% de la tensión nominal de alimentación. Teniendo presente que la caída de tensióntotal en el punto más desfavorable de la instalación no exceda del 5% de dichatensión.

* Para red monofásica:

* Para red trifásica:

n: Resistividad específica del conductor en ( Ù * m m ) / m2

* El Cobre :0,0179 ( Ù * m m ) / m2

* El aluminio : 0,0283 ( Ù * m m ) / m2

* L : Largo del conductor en metros* I : Corriente que circula por el conductor

P* V : Voltaje perdido en Volt. Máximo el 3% de la alimentación

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