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Cálculo de la sección de conductores eléctricos

Suiler Altamirano

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En los sistemas o instalaciones eléctricas, es muy importante y fundamental saber dimensionar o calcular la sección de los conductores eléctricos. Estas razones son de seguridad, de esta manera se garantiza que los conductores puedan manejar la corriente eléctrica de manera segura sin sobrepasar su capacidad. Otra de las razones es la eficiencia energética, ya que una buena elección de conductor puede minimizar las pérdidas de energía debido a la resistencia del conductor. Hay muchas otras razones, pero que no vamos a dar más detalle en este blog.

Para el dimensionamiento de los conductores, normalmente se toman en cuenta los siguientes criterios:

1. TENSIÓN NOMINAL

Esta define la aislación. Debe cumplirse siempre que la tensión nominal del conductor debe ser como mínimo igual o superior a la tensión de servicio en la instalación. Los conductores para las instalaciones eléctricas de baja tensión son diseñados para tensiones de servicio de 1.1 KV. El nivel de aislamiento a alcanzar no debe ser inferior a los 100 Ohm por cada Volt de tensión aplicada por el instrumento de medición.

2. CÁLCULO TÉRMICO

Esto define, en principio, la sección del conductor eléctrico. El valor eficaz de la intensidad de la corriente nominal del circuito no tendrá que ocasionar un incremento de temperatura superior a la especificada para cada tipo de cable.

A continuación, se describe una tabla con las intensidades admisibles por cada sección de conductor según la norma IRAM 2183, para conductores aislados y sin envoltura.

S (mm2)

I (A)

1

9.6

1.5

13

2.5

18

4

24

6

31

10

43

16

59

25

77

35

96

50

116

70

148

95

180

Estos valores no siempre serán los mismos y pueden cambiar dependiendo de la instalación. Por ejemplo, si se colocan de 4 a 6 conductores activos dentro de una misma canalización, los valores mostrados en la anterior tabla deben multiplicarse por un factor de 0.8. Mientras que si son más conductores activos por una misma ruta (entre 7 y 9 conductores), el factor a multiplicarse es de 0.7.

Lo mismo pasa con el factor temperatura. La norma asigna estos valores para una temperatura de 40 °C; sin embargo, si esta temperatura cambia, también se debe multiplicar por factores que se ven en la siguiente tabla.

T (°C)

Factor a multiplicar

25

1.33

30

1.22

35

1.13

40

1

45

0.86

50

0.72

55

0.5

Si los cables son aislados, pero tienen una envoltura de protección (subterráneos), se aplica la norma IRAM 2220, que determina las intensidades máximas admisibles en servicio permanente.

En la siguiente tabla se define las intensidades máximas admisibles para este tipo de conductores

 

Unipolar

Bipolar

Tetra y tripolar

mm2

A

A

A

1.5

25

22

17

2.5

35

32

24

4

47

40

32

6

61

52

43

10

79

65

56

16

112

85

74

25

139

109

97

35

171

134

117

50

208

166

147

70

252

204

185

95

308

248

223

3. VERIFICACIÓN DE LA CAÍDA DE TENSIÓN

Una vez elegido el tipo y sección de los conductores eléctricos, dependiendo de la corriente, modo de instalación y temperatura; debemos hacer dos verificaciones para finalmente tener el conductor o conductores correctos. Si no se cumplen estas dos verificaciones, se tendrá que elegir por la sección inmediata superior y se vuelve a verificar que ambas se cumplan.

La verificación de la caída de tensión consiste en medir la diferencia de tensión entre los extremos del conductor, calculada en base a la corriente absorbida por todos los elementos conectados al mismo y susceptibles de funcionar simultáneamente. Se deberá cumplir que no supere la máxima admisible determinada por la carga, de acuerdo con:

Además,

Donde:

ΔU = Caída de tensión (V)

K= constante referida al tipo de alimentación (2 para sistemas monofásicos y √3 para trifásicos)

In⁡= corriente nominal de la instalación

L = longitud del conductor en km

R = resistencia del conductor en Ω/Km

X = reactancia del conductor en Ω/Km

= ángulo de desplazamiento de fase de carga.

Para el caso de motores deberá considerarse la injerencia de estos sobre los circuitos de iluminación asociados a la misma barra de alimentación.

4. VERIFICACIÓN AL CORTOCIRCUITO

Este procedimiento se realiza para determinar la máxima solicitación térmica a la que se ve expuesto el conductor durante un cortocircuito. La sección del conductor está en función del valor de potencia de cortocircuito en el punto de alimentación. Se debe cumplir lo siguiente:

Donde SC es la sección calculada térmicamente y verificada por la caída de tensión.

El cálculo para esta sección mínima se puede determinar mediante la siguiente ecuación:

Donde:

S = sección mínima del conductor en mm2 que soporta el circuito

Icc = valor eficaz de la corriente de cortocircuito en amperios

t = tiempo de actuación de la protección en segundos

K = constante propia del conductor

K=114 para conductores de cobre aislados en PVC

K=74 para conductores de aluminio aislados en PVC

K=142 conductores de cobre tipo XLP y EPR

15 comentarios en “Cálculo de la sección de conductores eléctricos”

  1. Juan Carlos Villalobos

    Buenas noches suiler Altamirano para agradecer por la información que nos brinda día a día, nos ayuda mucho pará nuestras actividades laborales.

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  1. Juan Carlos Villalobos

    Buenas noches suiler Altamirano para agradecer por la información que nos brinda día a día, nos ayuda mucho pará nuestras actividades laborales.

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