Resumen
de lo expuesto.
Para aquellos que llegáis
a este artículo sin la lectura previa del anterior haremos un pequeño resumen de
lo argumentado. Para no repetir los mismos argumentos intentaremos un nuevo
punto de vista: el del proyectista al que alguien aborda en la barra del bar cuando
está tomando, por ejemplo, un vino.
-
¡Hombre Manoel, cuanto me alegro
de verte! Por cierto: tú que sabes de estas cosas, ¿me llegarán con 240 mm2
para 400 A?
¿Cómo convencer a
este hombre de que la única respuesta sensata a su pregunta es “depende”? O aún mucho mejor la de “pásate por mi despacho y en media hora hacemos
unos cálculos”. Que, aunque para nuestra desgracia los cables soportan lo que
no está en los libros, el dar una respuesta simple, sí o no, sin tener más datos
que la intensidad de la corriente no tienen ningún sentido.
Y, ¿qué cosas son las
que deberíamos preguntar? Pues, por lo menos, el destino que se le vá a dar a
la instalación, la tensión de servicio, la naturaleza de la instalación, los materiales
del conductor, asilamiento y cubierta y, aunque en menor medida, la naturaleza del
receptor y su tipo, lineal o non lineal, y el régimen de funcionamiento.
Y ya que estamos en ello tampoco estaría de más
preguntarle si piensa pagar la consulta, como hace cuando visita a médicos y abogados,
que da la impresión de que siguen convencidos de que los ingenieros tenemos
fuentes de financiación insospechadas, entre las que, por supuesto, no figura
el cobro de nuestro honorarios profesionales.
Criterios
(hipótesis) de dimensionado de la sección del conductor.
La determinación de
la sección eléctrica necesaria para transportar una cierta cantidad de energía entre
dos puntos, es un problema que se debe considerar desde más de un punto de
vista. Cada uno de estos puntos de vista o hipótesis determina una sección
necesaria. La sección resultante será la mayor de las determinadas bajo cada
hipótesis, y no solo porque donde sobra,
siempre llega. Observe el lector atento que acabamos de mencionar que se
trata de una cierta cantidad de energía,
no de potencia. Esto hace referencia a uno de los aspectos más olvidados en el cálculo
de canalizaciones eléctricas, que es el hecho de que el servicio permanente no es
el único existente, aunque a veces lo parezca. Diría aún más: el servicio
permanente no existe; no deja de ser un acuerdo, una simplificación propia de
los tiempos en los que los cálculos se hacían a mano, o todo lo más con regla de
cálculo, ya que se trata de establecer una situación en la que la totalidad de
los factores del circuito de generación y evacuación de calor (incluida la
temperatura exterior) permanecen constantes.
Tres son las hipótesis
a considerar bajo el punto de vista normativo[1].
Estas tres hipótesis normativas son:
Es preciso señalar que
las hipótesis
a emplear son siempre las mismas, tanto para los cálculos de cables en baja tensión
como en alta tensión, tanto para las líneas de gran longitud como para las de pequeña
longitud. Cambia, sin embargo, su importancia relativa, o dicho de otra forma
su relevancia no es la misma en cada uno de los casos. Por ejemplo: pocos
técnicos calculan el valor de la sección por tercera hipótesis en sus cálculos
de líneas en baja tensión; por el contrario esta é a única hipótesis relevante
en los cálculos de cables para alta tensión, puesto que tanto la primera como la
segunda hipótesis, por las razones que analizaremos en su momento. Sin poder,
ni querer, dar reglas fijas, sino orientaciones rápidas:
-
Para los cálculos de cables en MT utilizaremos
exclusivamente la 3ª hipótesis.
-
Para los cálculos de cables en BT el
orden será:
o Distancias inferiores a 50 metros:
cálculo por 1ª hipótesis; comprobación
por 2ª hipótesis.
o
Distancias superiores a 50 m: cálculo
por 2ª hipótesis; comprobación por 1ª hipótesis.
¿Y qué sucede si el dato que tenemos no es la
intensidad?
El impertinente inquisidor
del inicio de este artículo ya tenía el dato de la intensidad que tenía que
transportar. Pero, ¿qué sucede si el dato que tenemos es el de la potencia? Pues
que como siempre tenemos que preguntar algo más: si la potencia es la de una
fuente, un transformador por ejemplo, o de una o más cargas, iguales o no, y si
esas cargas son inductivas, capacitivas o resistivas, se son o no motores, y si
se trata de cargas con una parte importante de electrónica de potencia. Todos
estos aspectos influyen en el valor de la intensidad que circulará (recordemos
que de forma permanente) por la canalización eléctrica. Sin olvidar el dato de
la tensión y se esta tensión es continua o alterna, y en este segundo caso la
alimentación es monofásica o trifásica.
Para corriente
continua obtenemos la intensidad simplemente dividiendo el dato de la potencia,
P, por la tensión de alimentación: I=P/V, mientras que corriente alterna tendremos
cuatro casos dependiendo de si el dato que tenemos es el de la potencia
aparente, S, o el de la potencia activa, P, y si la alimentación es monofásica
o trifásica. Este es el cuadro resumen de las cinco ecuaciones a utilizar.
En el caso de
cargas múltiples se debe recordar siempre el hecho de que ni las potencias
aparentes ni las intensidades de la corriente alterna se pueden sumar
directamente, debido a su carácter de fasores (vectores en movimiento). Cada
una de las cargas se deberán afectar, si es el caso, por su factor de
utilización, y los conjuntos de cargas por el factor de simultaneidad más
desfavorable que se puede de esperar. Para el caso de cargas iguales la
expresión a aplicar será:
Y para el de cargas
desiguales:
Donde:
Cuando la carga son
motores eléctricos es necesario tener en cuenta que los motores se denominan por
su potencia mecánica, 200 kW, 75 kW,
y que su rendimiento, aunque muy alto, es inferior a la unidad, por lo que la
potencia eléctrica que este motor tiene que tomar de la red para entregar en el
eje el par y la velocidad correspondiente a su potencia nominal será siempre mayor
que a potencia (mecánica, insistimos)
que indica su placa de características. También en estos casos es muy habitual la
situación en la que la potencia del motor instalado en la máquina sea bastante
mayor que la potencia demandada por el accionamiento. En este caso la corriente
máxima demandada de la red, y para la que deberíamos calcular la canalización
eléctrica tendrá más que ver con esa potencia accionada que con la instalada en
la máquina, siendo entonces tanto su factor de potencia como su rendimiento algo
peores que los nominales indicados en la placa de características.
(Continuará…)
Bibliografía recomendada: Cabos illados para o transporte e distribución de enerxía eléctrica
(2ª Edición)/Servizo de Publicacións da Universidade de Vigo. 2007 . Rústica
con lapelas. 528 p; 24 cm. En idioma galego.
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