Selección de Conductores Eléctricos para Instalaciones Seguras Ing. Noé Arita Dubón

Instalaciones a Prueba de Incendios En primera instancia una Instalación SEGURA a Prueba de Incendios debe ser aquella que fue diseñada utilizando el Código Eléctrico.

NFPA 70 SEGURIDAD NFPA 101

3%

Caída de Voltaje

4% Para las Instalaciones Eléctricas

TIPO Y APLICACIÓN

NEC

 Cables AWG/MCM

 DISEÑO DE LA INSTALACIÓN  Temperatura de los terminales  Factores de Ajuste y Corrección  Factores5% de llenado de la canalización  Factor de Carga Continua  Reactancia Inductiva  Cables Flexibles  CaídaFP de :Voltaje Casas: Carga Resistiva 1  Puesta a tierra

Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

art. 310

2%

NEC 1% art. 110-14(C) art. 310 Cap.9 (tabla1) art 210-19(a) art. 310-4 (nota) art 400-8 art. 210-19 art. 250

L

3%

Caída de Voltaje

4% Las Fallas de Seguridad en los Conductores Eléctricos se pueden dar por no seguir el NEC en los puntos anteriores: • Mala selección y aplicación de conductores eléctricos

Posibles fallas originadas:

2%

- Falla del aislamiento y corto por exceso 1%de temperatura de operación. 5% - Falla de equipos y cortos por exceso de caída de tensión. - Arqueo y cortos por uso de cables flexibles en instalaciones fijas. Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

L

3%

Caída de Voltaje

4% •Falla de los dispositivos conectados en los extremos del cable, por mala selección de la temperatura de los terminales. Art. 110-14(c) 2% 1% 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

•Falla del aislamiento y corto, 4% por exceso de temperatura de operación, por mala aplicación de los factores de ajuste y/o corrección, por número de conductores en la canalización y/o temperatura ambiente mayor de 30°C o por mala selección de la temperatura de operación del cable.

•Art. 310-10, 310-15(b) (2)

2% La capacidad de corriente de los conductores transportadores de corriente está dada en la Tabla 310-16 del NEC. 1% Para diferentes temperaturas de operación del cable, para no más de 3 conductores y temperatura5% ambiente de 26 a 30 °C. [Art. 310-15(a)] Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Falla del aislamiento y corto por mala aplicación de los factores de llenado en una canalización. Art. 300-17, Cap.9 (tabla1), 378.22

• Conduit, tubería eléctrica, ducto 40% área interna. cap.9- tabla1 2% • Aeroducto, canaleta No deben exceder el 20% del área de la sección 1% transversal interior de un ducto no metálico, y se le aplica el factor de llenado a los portadores de corriente que sumen este 5% porcentaje de área. Art 378.22 • Bandeja (charola, canasta) Relación área cables/área canasta Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Más de tres conductores por ducto o cable (Tabla 310-15(b)(a) Código Eléctrico 2008)

Tabla 31015(b)(2)(a)Número de conductores llevando corriente Desde 4 hasta 5% 6 Desde 7 hasta 9 Desde 10 hasta 20 Desde 21 hasta Casas: Carga Resistiva FP :30 1 Desde 31 hasta 40 de 41 reactancia Industria: Más Se considera inductiva FP dirente de 1.

2%valores en las Porcentaje de los tablas 310.16 a 310.19, ajustadas 1% para temperatura ambiente, si es necesario. 80 70 50 45 40 35

3%

Caída de Voltaje

4% Falla del aislamiento y corto por mala aplicación de factor de carga continua. Art. 210-19(a) Carga continua. Si la carga trabaja 3 horas o mas, 2% se considera carga continua.

La carga continua se multiplica por 1.25 y se 1% suma a la carga no continua, para determinar la ampacidad del conductor que las alimenta. 5% Un circuito ramal individual alimenta solo una salida: un solo aparato. Como un calentador de lavaplatos, Casas: agua, Carga un Resistiva FP : 1 un motor, un horno, etc. Un alimentador lleva corriente a un tablero que alimenta varias cargas. Industria: Se considera reactancia Art.FP210-19(a), inductiva dirente de430-22(a) 1.

Alimentan una sola salida, un solo motor o aparato. Si la salida trabaja en forma continua (3 horas) , la corriente se debe multiplicar por 1.25 para calcular el calibre

3%

Caída de Voltaje

4% Selección de conductores para un motor Art 430 – 22 (a) NEC •Para un motor con servicio continuo constante Corriente = 1.25 x I (plena Carga) Art 250- 66 NEC 5% de Tierra • Selección del cable

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

2% 1%

3%

Caída de Voltaje

4% Selección del conductor para un centro de control de motores •La corriente para seleccionar el cable se debe hacer de la manera Corriente = 1.25 x In del motor más grande + suma de las In de otros motores. 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

2% 1%

3%

Caída de Voltaje

4% Falla del aislamiento y corto por mala distribución de la reactancia inductiva o por usar tubo metálico para cada fase, en cables en paralelo. 2%

Art. 310-4 1% 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Cuando una instalación requiere conductores a ser cargados a más de 250 Amp., es más económico instalar conductores en paralelo. El área de sección requerida por la instalación cuando se instalan conductores en paralelo es menor, que si instala conductores sencillos. Esto se debe a que conductores más delgados (hasta 1/0 2% AWG) tienen una capacidad de corriente mayor por mm2. Tabla 1. Capacidad de corriente por m m 2

1%

Tam año Conductor 5%

mm2

Am pacidad

Capacidad por m m 2

1/0 AWG

53.5

150

2.80

3/0 AWG

85.0

200

2.35

126.7

255

2.01

253.4

380

1.50

Industria: Se considera 750 kcmreactancia il 380.0 inductiva FP dirente de 1.

475

1.25

250 kcm Casas: Carga Resistiva FPil : 1 500 kcm il

Temperatura ambiente y # de Conductores (más de 3 )

Rmin

Rmin = 8D Conductores no deben ocupar más de 40% del área transversal del conduit

D

40°C

3%

Caída de Voltaje

4% Cuando se usa tubo metálico o EMT, se debe instalar los cables en paralelo, según: • en un solo tubo, pero haciendo grupos de un conductor por fase, neutro y tierra. 2% • en un tubo por “circuito” (un cable por fase, neutro y tierra). Nota: pero nunca todos los conductores de una fase en el mismo tubo metálico ó magnético, para evitar el calentamiento, del tubo metálico por efecto de corrientes 1% de Eddy; y en el tubo magnético, el calentamiento por pérdidas de Histérisis.

En canastas se deben 5% instalar los cables en paralelo, en grupos de tres, uno por fase: abc, cba, abc, etc., separados por 1 diám. ó en trebol: abc, cba, abc, cba, etc. separados 2.15 diám. o bien abc, cba cba FP : 1 Casas: Cargaabc, Resistiva Nota1 : pero nunca al azar porque se originaría desbalance de corrientes por efecto

Industria: Se considera reactancia de la reactancia inductiva. inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Para evitar desbalances de corriente en los conductores individuales, ocasionados por diferencias en la reactancia inductiva, estos deben ordenarse, de manera tal que formen grupos (circuitos) de un conductor por fase, neutro y tierra. Formando tantos grupos como número de cables en paralelo tenga el sistema (ej. 2% Grupo 1: 1 de fase A, 1 de fase B, 1 de fase C, 1 del neutro y 1 de tierra) 1% Cuando los conductores se instalan en diferentes conduits (raceways), estos 5% deben tener las mismas características físicas. Esto quiere decir, que el conjunto de conductores en un grupo (un circuito), o sea los conductores de la misma fase, neutro y tierra, cumplan con las condiciones numeradas arriba; y que el material de conduits Casas: todos Cargalos Resistiva FP debe : 1 ser el mismo. Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Incendios por mala aplicación de cables flexibles (fallas por arqueo en las conexiones)

Art. 400-8

2% 1% 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3% 4%

Caída de Voltaje

Características Voltaje máximo 600 V. cordón flexible de cobre suave Aislamiento PVC 60°C, flexible + Nylon. Cubierta PVC 60°C, flexible, resiste agua. 2% Aplicaciones Alambrado de herramientas portátiles, Iluminación, Extensiones 1% 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4%

Falla del aislamiento y corto por exceso de caída de 2% tensión. 1%

Art. 210-19 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje

4% Caídas de voltaje permitidas Una vez seleccionado el cable según las tablas 310 - 16 y 17 del NEC por corriente debemos cumplir con: 2% • Art 210- 19 NEC: Se debe evitar tener una caída de 1% voltaje superior al 3 % en la carga más alejada , para circuitos 5% ramales. • Art 210 - 19 NEC: Los conductores para alimentador y circuito ramal deben Casas: Carga Resistiva FPtener : 1 una caída de voltaje que no supere el 5% para carga másreactancia lejana. Industria: Selaconsidera inductiva FP dirente de 1. • En el arranque de un motor la caída de voltaje no puede

3%

Caída de Voltaje

4%

2% 1% 5%

Casas: Carga Resistiva FP : 1 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

3%

Caída de Voltaje Puesta a tierra4%y alambrado Posibles fallas originadas: •Incendios por falla del aislamiento del cable en tubos 2% metálicos, por EMF. Art. 300-20 (a) (corriente inducida en partes1% metálicas o canalizaciones metálicas) 5% •Incendios o explosiones, mal funcionamiento de equipo sensitivo, asociación con problemas de salud, debidos al alto nivel de EMF. Casas: Carga Resistiva FP : 1 Art. 250 Industria: Se considera reactancia inductiva FP dirente de 1.

Muchas Gracias