Calculo De Los Conductores Electricos

CÁLCULO DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS

Para el cálculo exacto del calibre de los conductores eléctricos, se debe considerar principalmente la corriente por transportar y la caída de tensión máxima permisible.

Las formulas correspondientes y las literales empleadas en los cuatro sistemas para el suministro de energía eléctrica son:

W = Potencia de la carga por alimentar o carga total instalada en watts.

En = Tensión o voltaje entre fase y neutro (127.5 volts = 220/√3), (valor comercial de 110 volts).

Ef = Tensión o voltaje entre fases (220 volts, o 440 volts).

I = Corriente en amperes por conductor.

Cos = Factor de potencia (f.p.) o coseno del ángulo formado entre el vector tensión tomado como referencia y el vector corriente, cuyo calor expresado en centésimas (0.85, 0.90, etc.), representa el tanto por ciento que se aprovecha de la energía proporcionada por la empresa suministradora del servicio.

Cos = 1.00 o 100% cuando se tienen conectadas sólo cargas resistivas.

p = Resistividad del cobre en Ohms/m./mm.2

p = 1/58 a 20°C de temperatura ambiente.

p = 1/50 a 60°C de temperatura ambiente.

Es importante considerar que salvo casos especiales como lo son circuitos derivados para un motor, hornos eléctricos o para cargas únicas específicas, no se dispone en un momento determinado de toda la carga total instalada, por lo tanto, para evitar conectar conductores eléctricos de gran sección transversal, es aconsejable corregir la intensidad de corriente después de calculada en los cuatro sistemas, multiplicándose por un FACTOR DE UTILIZACION o FACTOR DE DEMANDA que según el tipo de instalación y el uso que se haga de ella, varía normalmente de 0.6 a 0.9 (60% a 90%).

Por lo anterior, cuando no se trate de dar alimentación a una sola carga y cuando la carga total instalada sea la suma de varias cargas parciales, se supone no van a ser utilizadas en forma simultánea, hay necesidad de corregir la corriente para que de acuerdo al nuevo valor, se calculen los conductores eléctricos por corriente y por caída de tensión.

SISTEMA MONOFÁSICO A DOS HILOS (Fase y Neutro)

W = EI (Watts); en corriente alterna (C.A.) da la potencia aparente o de línea y la potencia real siempre y cuando se tenga en el circuito carga 100% resistiva.

Para indicar la fórmula general, abarcando combinaciones de los tres tipos de cargas eléctricas que son: Carga resistiva, Carga inductiva Carga capacitiva, se incluye el factor de potencia o cos .

W = En I cos (1)

En calibre de los conductores por corriente se encuentra despejado I de la ecuación (1).

I=W/(En Cos∅) (2)

SISTEMA MONOFÁSICO A TRES HILOS (2 Fases y Neutro)

Observando, se trata de dos sistemas monofásicos a dos hilos.

W = 2 En I cos (1)

POR CORRIENTE

I=W/(2En Cos∅) (2)

La carga total conectada se reparte en dos sistemas monofásicos a dos hilos, la corriente y la caída de tensión es la mitad con respecto al sistema elemental de fase y neutro.

Se trata de un sistema difícil de balancear 100%, en un momento dado el neutro trabaja como fase o hilo de corriente, transportando 1.4142 veces la corriente eficaz de fase. Por lo que es recomendable que cuando se trabajen dos fases con neutro común, al neutro se le considere mayor área que a los hilos de corriente por lo menos en un calibre.

Los aparatos de medición en corriente alterna (C.A.) no indican valores máximos ni valores promedios de las ondas sinusoidales de TENSIÓN, CORRIENTE O POTENCIA, indican el valor eficaz de las mismas, siendo 0.7071 del valor máximo.

SISTEMA TRIFÁSICO A TRES HILOS(3 Fases)

W=√3 Ef I cos∅ (1)

I=W/(√3 Ef cos∅) (2)

Sistema aplicado, cuando todas las cargas parciales son trifásicas, pero dividido en dos casos.

Cuando las cargas parciales son

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