Resumo do exposto.
Diciamos onte, cando aínda a maldita pandemia
non asomara su feo rostro pola nosa terra, que a determinación da sección eléctrica necesaria para transportar unha certa
cantidade de enerxía entre dous puntos era un problema que cómpre considerar
desde tres puntos de vista fundamentais: unha que ten que ver coa calor
disipada pola canalización eléctrica en réxime permanente; outra que considera
a necesidade de que a diferenza de potencial no extremo da mencionada
canalización se manteña dentro duns certos límites e a terceira que considera
os efectos electrotérmicos xerados por unha situación de mingua irreversible da
impedancia da carga.
Tres puntos de vista, tres hipótese, baixo as cales calcularemos a sección
eléctrica necesaria para as condicións
previamente establecidas, e das que xa falamos nos dous artigos precedentes. En
teoría faremos tres cálculos sucesivos da sección baixo cada un deses tres
puntos de vista e compararemos os resultados para escoller como resultado
definitivo a maior delas, pero o máis habitual é que o proxectista coñeza
previamente a hipótese que vai determinar a maior das seccións, a “sección máis
relevante”, e soamente nos casos en que os datos poidan xerar algunha dúbida
sobre o resultado realizar a continuación o cálculo por algunha outra das
hipóteses para comprobar se a sección antes determinada é suficiente.
Nos comezaremos hoxe pola que vimos en denominar como Primeira hipótese, ou
a do equilibrio térmico, deixando a Segunda hipótese, a da caída de tensión e a
Terceira hipótese o réxime de curtocircuíto para próximos artigos.
Consideracións xerais.
Teño para min
que unha parte moi importante da xente vinculada ao mundo da construción nos
seus distintos aspectos non tiveron a oportunidade de reflexionar nas bases
teóricas do dimensionamento da sección do condutor dun cabo. Aínda os propios
instaladores eléctricos o toman como un problema máis de lexislación que de
física. Máis de “o di o regulamento” que de “por que o di o regulamento”. Ben
sei que resulta moito máis cómodo non cuestionarse as razóns que sustentan as
leis, pero sei tamén que hai moitos profesionais que se interesan polos
mecanismos que moven os bonecos. Para estes profesionais pretendo analizar,
aínda que sexa sen demasiada profundidade, os principios físicos e químicos que
están detrás das táboas de normas e regulamentos. Estes profesionais que sodes
precisamente vós, pois en caso contrario non estariades a ler este artigo.
O primeiro fundamento
físico que temos que recordar é o feito de que a circulación dun fluído por
unha condución non ideal orixina unha perda de enerxía que é directamente
proporcional ao caudal e ao tipo de material da propia condución, e
inversamente proporcional á sección xeométrica da mesma. O que traducido a
termos eléctricos podemos expresar como que a circulación dunha corrente
eléctrica por un condutor non ideal orixina unha perda de enerxía que é
directamente proporcional á intensidade da corrente e ao tipo de material da propia
condución, e inversamente proporcional á sección eléctrica da mesma.
O
segundo aspecto, máis económico que físico, é que a sección dunha canalización calquera
resulta dun compromiso entre o seu custe, que medra coa material do que está
feita e das súas dimensións, e o custe da magnitude das perdas de enerxía. Para
facer ás perdas máis pequenas podemos escoller materiais con perdas específicas
menores e facer maiores as súas dimensións. No caso dunha canalización
eléctrica o problema do tipo de materiais está moito máis acoutado que noutros
tipos de canalizacións: soamente existen industrialmente cabos de aluminio e de
cobre. Polo tanto unha vez escollido este material seguindo os criterios que
indicamos na primeira entrega destes artigos, quedará por escoller a sección
que cumpra os requirimentos, entre as seccións normalizadas.
Seino!
Puxen “a sección que cumpra os requirimentos”. Pero, que requirimentos son
eses? Porque eu podo admitir unhas certas perdas e outros admitilas moitísimo maiores!
Do mesmo xeito que nunha canalización de augas pluviais os criterios de cálculo
serán diferentes aos de unha de auga potable, os criterios dunha empresa de
xeración eléctrica tampouco serán os mesmos que os dun usuario desta enerxía.
No primeiro caso o xerador pode axustar o “voltaxe” de xeración para que ao
final da canalización de saída de enerxía sexa do valor contratado polo
comprador, e pode calcular o importe económico das perdas ao custe de xeración.
Tamén pode empregar unha configuración da canalización, unha liña aérea espida,
por exemplo, onde os aspectos da elevación de temperatura do condutor sexan
irrelevantes. No segundo caso as posibilidades de axustar o “voltaxe” recibido
para que ao final da canalización os aparatos eléctricos funcionen
correctamente existen, pero son caras e ineficientes; o importe económico das
perdas teremos que calculalo ao custe de mercado e soamente podemos empregar
configuracións da canalización onde os aspectos da elevación de temperatura do
condutor son moi relevantes, posto que trátase de cabos, é dicir condutores
illados nos máis dos casos con polímeros, e os polímeros teñen o malo costume
de degradarse rapidamente coa temperatura.
E destes efectos
térmicos ocuparémonos decontado. Pero isto será xa no vindeiro artigo.
(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.
Nota [1] : Falamos
de “sección eléctrica” porque fai xa moitos anos que non existe unha
correspondencia entre a sección xeométrica dun condutor eléctrico e a súa
sección eléctrica. A Norma UNE EN 60228 que substituirá en breve a UNE 21022 inclúe o
concepto de sección nominal como “valor que identifica unha medida particular
do condutor pero que non está suxeito a medida directa”. Engadindo unha nota
que di: “A cada medida particular de condutor desta norma corresponde unha
esixencia de valor máximo da resistencia”. É dicir que o valor da sección
refírese a un valor máximo de resistencia e non a un valor concreto e medible
cun calibre. Deste xeito a normativa pon a súa atención no que realmente
importa: que o cabo non vai superar un valor de resistencia eléctrica concreto
para cada sección, independentemente de que o seu cobre ou aluminio sexa máis
ou menos puro.
Ningún comentario:
Publicar un comentario