12 Dimensionamiento y Seleccion de Cables Electricos Mayo 2014

DIMENSIONAMIENTO DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE CABLES CABLES ELECTRICOS EN BAJA TENSION

BAJO NORMAS IEC, VDE. IEEE

ING. HUBER MURILLO MANRIQUE

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DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE CABLES ELECTRICOS EN BAJA TENSION

SELECCIÓN DE ALIMENTADORES PRINCIPALES Y DERIVADOS SOLO PARA MAQUINAS ELECTR ICAS Corriente Nominal N° 1 2 3 4 5

TIPOS DE ARRAQUES DIRECTO ESTRELLA - T RIANGULO SOFT STARTER VARIADORES VELOCIDAD AUTOTRANSFORMADOR

Tabla N° 12 B (Ver regla 030-014)

Factores de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en una canalización o en un cable con diversidad de carga. Números de conductores portadores de corriente

Porcentaje del valor de

3

1.0

4 .. 6

8.0

7 .. 9

0.7 *

10 .. 24

0.7 *

25 .. 42

0.6

43 .. 85

0.5


Capac. A 1.25 x Inom 1.25 x Inom 1.25 x Inom 1.25 x Inom 1.25 x Inom

ΔV

% 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

NORMA CNE CNE CNE CNE CNE

Corriente Arranque Iarran. A 6 x Inom 2.5 x Inom 4 x Inom 3 x Inom 3.5 x Inom

ΔV

NORMA

% 10 10 10 10 10

IEC 34 IEC 34 IEC 34 IEC 34 IEC 34

Tabla N° 17 (Ver regla 060-206 y 060-812)

Tabla 18 (Ver regla 060-812)

Sección mínima de conductor de tierra para sistema de corriente alterna o conductores de tierra comunes (alimentador principal)

Sección mínima de conductor de puesta a tierra para canalizaciones y equipos de conexión (alimentadores derivados)

Capacidad de conducción delConductor de acometida Secciónes del de mayor Sección o el conductor de puesta a equivalente para tierra (mm²) Conductores múltiples (A) 100 o menos 10 101 a 125 16 126 a 165 25 166 a 200 25 201 a 260 35 261 a 355 50 356 a 475 70 Sobre 475 95

Capacidad de conduccion del conductor de mayor Secciónes del sección de la acometida o el conductor de puesta a equivalente para tierra (mm²) conductores multiples que no excedan [A] 60 100 200 400 600 800 sobre 800


10 10 16 25 50 50 70

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CARACT ERISTICAS DE LOS CABLES NYY TRIPLE Seccion # Hilos

mm²

Espe sor Aislam Cubierta

Di me nsi one s Alto

Ancho

Peso

Amperios Enterrado

Aire

Ducto

mm

mm

mm

mm

(kg/km)

A

A

A

3-1x6

1

1

1.4

7.5

23

327

72

54

58

3-1x10

1

1

1.4

8.3

25

460

95

74

77

3-1x16

7

1

1.4

9.8

29

688

127

100

102

3-1x25

7

1.2

1.4

11.5

35

1020

163

131

132

3-1x35

7

1.2

1.4

12.6

38

1331

195

161

157

3-1x50

19

1.4

1.4

14.3

43

1746

230

196

186

3-1x70

19

1.4

1.6

16.5

50

2440

282

250

222

3-1x95

19

1.6

1.6

18.7

56

3297

336

306

265

3-1x120

37

1.6

1.8

20.7

62

4097

382

356

301

3-1x150

37

1.8

1.8

22.6

68

4977

428

408

338

3-1x185

37

2

1.8

24.8

74

6160

483

470

367

3-1x240

61

2.2

2

28.2

85

8020

561

562

426

3-1x300

61

2.4

2

31

93

9930

632

646

480

3-1x400

61

2.6

2.2

34.7

104

12619

730

790

555

3-1x500

61

2.8

2.2

38.2

115

15705

823

895

567



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Tabla 6 (Ver regla 070-1014(5)) Máximo número de conductores de una dimensión en tuberías pesadas o livianas Para conductor Tipo THHW 750C. Dimensión de la tubería pesada o liviana Sección Nominal mm² 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 500 750 1000

15

20

25

35

40

55

65

80

90

105

115

130

155

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

8 6 5 2 1 1 1 -

15 11 8 4 2 1 1 1 1 -

25 19 14 7 4 3 2 1 1 1 1 1 -

43 33 24 13 8 6 4 3 1 1 1 1 1 1 1 -

59 45 33 18 11 8 6 4 3 2 1 1 1 1 1 -

97 74 55 30 18 13 10 7 5 4 3 2 1 1 1 1 1

139 106 78 43 26 19 14 10 7 6 5 4 3 2 1 1 1

200 164 121 67 40 30 22 15 11 9 8 6 5 4 3 1 1

200 200 162 90 54 40 29 20 15 12 10 8 6 6 5 3 2

200 200 200 116 70 52 38 26 19 16 13 11 8 7 6 4 3

200 200 200 146 88 65 47 33 24 20 17 13 10 9 8 5 4

200 200 200 183 110 82 60 42 30 25 21 17 13 12 10 6 5

200 200 200 200 159 118 86 60 43 37 31 25 19 17 14 9 7



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NOTAS: 1.- Trabajar con uma temperatura ambiente considerada de 25°C. 2.- Considerar uma temperatura máxima real de 35°C. 3.- Para casos especiales hacer el análisis correspondiente.



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NORMAS APLICADAS A LOS CABLES ELECTRICOS NTP 370.252-2010 CONDUCTORES ELECTRICOS. Cables aislados con compuesto termoplástico y termoestable para tensiones hasta e inclusive 450/750 V. Esta Norma Técnica Peruana se aplica en cables aislados con compuesto:    

Termoplástico de PVC sin cubierta o con cubierta de PVC o nylon. Termoplástico libre de halógeno sin cubierta o con cubierta libre de halógeno. Termoestable XLPE. Termoestable libre de halógeno. Para tensiones hasta inclusive U0 / U =450/750 V.

Norma IEC 60502-1 Cables Para tensiones 450/1000V, con aislamiento de PVC cables de acuerdo con la norma IEC 60502-1 (blindados). Estos cables se utilizan para el suministro de energía eléctrica en el sistema de instalación de baja tensión, son adecuados para su instalación en interiores como en exteriores, en los canales de cable, bajo tierra, en el poder y estaciones de conmutación, las distribuciones locales de energía, plantas industriales, donde no hay riesgo de mecánica daños. NORMA UL-44: Alambres y Cables Termo-Aislantes. Esta norma específica los requisitos para un solo conductor y conductor de múltiples hilos termo-aislantes y cables clasificados 600 V, 1000 V, 2000 V y 5000 V, para su uso de acuerdo con las normas del Código Eléctrico Canadiense (CEC), Parte 1, CSA C22.1, en Canadá, Norma para Instalaciones Eléctricas, NOM-001-SEDE, en México, y el Código Eléctrico Nacional (NEC), NFPA-70, en los Estados Unidos de América. Norma UL 1277: Norma para la energía eléctrica y cables de control con la bandeja.



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Estos requisitos se refieren a la energía eléctrica y los cables de control consistentes en dos o más conductores de cobre de corriente, de aluminio, o revestidos de cobre conductores del circuito de aluminio, o uno o más pares de cables de termopar - extensión. Cables de termopar de extensión y conductores de circuito no se pueden mezclar en el mismo cable.

FORMULACION UTILIZADA EM LA APLICACIÓN DE LA PROPUESTA TECNICA

1.- CORRIENTE NOMINAL

In = P / √3 . In . FP . EF

2.- CORRIENTE DE DISEÑO

Idis = 1.25 x In

3.- CORRECCION POR TENPERATUTA

I c.T = Idis / @

4.- CAÍDA DE TENSIÓN A CORRIENTE NOMINAL

Scu (mm²) = (0.0309 . L . In . FP) / (ΔV)

5.- CAÍDA DE TENSIÓN A CORRIENTE ARRANQUE

Scu (mm²) = (0.0309 . L . Iarr. FP) / (ΔV)

6.- POR ESFUERZO TÉRMICO

Análisis de corto circuito (t vs Icc)

(ver tabla página 7)

PARA QUE UN CABLE ESTE BIEN DIMENSIONADO ES IMPRESCINDIBLE QUE SE CUMPLA CON LOS PUNTOS DEL 1 AL 6 (TODOS AL MISMO TIEMPO).



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CASO N° 1.- CARGAS ELECTRICAS DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE CABLES TIPO NYY EN CARGAS DIVERSAS

PROBLEMA N° 1.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY, en ducto ITEM 1

DESCRICION GENERAL 15 KW

P KW 15

EF

F.P

T L Inom Idisen V m A A 1.0 0.90 220 193 44 55

Scu mm² 25

ITM Capac. DV Inom Idisen Icom er A % A A 132 2.47 52 3x63

CONFIGURACION DEL CABLE: 3-1x25 mm² NYY + 1x10 mm² TW PVC SAP

Φ 25 mm²

PROBLEMA N° 2.- Diemensione y seleccione el cable tipo NYY, en bandeja cerrada ITEM 1


P KW 45

EF

F.P

T L Inom Idisen V m A A 1.0 0.91 380 125 75 94

Scu mm² 25



Φ 25 mm²

PROBLEMA N° 3.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY al aire ITEM 1


P KW 95

EF

F.P

T V 1.0 0.90 380

L m 45

Inom Idisen A A 160 200

Scu mm² 70




Φ 65 mm²


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PROBLEMA N° 4.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY enterrado ITEM 1


P EF F.P T L KW V m 175 1.0 0.85 460 85


Scu mm² 95

ITM Capac. DV Inom Idisen Icomer A % A A 336 1.60 310 3x400

CONFIGURACION DEL CABLE: 3-1x95 mm² NYY + 1x35 mm² TW PVC SAP Φ 65 mm²

PROBLEMA N° 5.- Diemen y selec usando cable de 240 mm² NYY DUCTO ITEM 1

DESCRICION GENERAL CARGA DE 450 KW EN TUBO

CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL CABLE

P EF F.P T L KW V m 450 1.00 0.87 460 115

426 426 426

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =


Scu mm² 720

A CALCULO DE 682 LA SECCION 895 DEL CABLE 1193

Capac. A 895 mm² 240 240 240

DV % 0.58

x x x

ITM Idisen Comer A A 779 3x800

2.00 3.00 4.00

mm² 480 720 960

CONFIGURACION DEL CABLE: 3(3-1x240 mm² NYY) + 1x90 mm² TW - 03 - PVC SAP Φ 95 mm²



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PROBLEMA N° 6.- Diemensione y seleccione el cable de 150 mm² NYY DUCTO ITEM 1

DESCRICION GENERAL CARGA 350 KW EN TUBO


P EF F.P T L Inom Idisen KW V m A A 350 1.00 0.85 460 125 517 646

338 338 338

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =

A 541 710 946

Scu mm² 450

CALCULO DE LA SECCION DEL CABLE

Capac. A 710 mm² 150 150 150

DV % 0.79

x x x


2.00 3.00 4.00

mm² 300 450 600




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CASO N° 2.- MAQUINAS ELÉCTRICAS COMO CARGAS DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE CABLES TIPO NYY EN CARGAS DIVERSAS

PROBLEMA N° 1.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY, en ducto ITEM 1

DESCRICION GENERAL MATJA 50 HP 2 POLOS

PARAMETROS ELECTRICOS P P EF F.P T L Inom Iarr Idisen HP KW V m A A A 50 41 0.9 0.91 380 185 69 415 86

CABLE NYY TRIPLE Scu Capac. DV Inom mm² A % 70 222 1.35


DV Iarr % 8.12

ITM Idisen Icomer A A 83 3x100

Φ 40 mm²

PROBLEMA N° 2.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY, en bandeja cerrada ITEM 1





DV Iarr % 8.34


Φ 40 mm²

PROBLEMA N° 3.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY al aire ITEM 1






DV Iarr % 4.80


Φ 40 mm²


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PROBLEMA N° 4.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY enterrado ITEM 1





DV Iarr % 7.68


Φ 40 mm²

PROBLEMA N° 5.- Diemensione y seleccione el cable adecudo usando cable de 240 mm² NYY ITEM 1



PARAMETROS ELECTRICOS P P EF F.P T L Inom HP KW V m A XX 450 1.00 0.87 460 115 649 A 426 426 426

x x x

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =

A 682 895 1193

Iarr A XX

CABLE NYY TRIPLE Idisen Scu Capac. A mm² A 811 720 895 CALCULO DE LA SECCION DEL CABLE

mm² 240 240 240

DV % 0.58

DV Iarr % XXX

x x x

N° cables 2 3 4

CONFIGURACION DEL CABLE: 3(3-1x240 mm² NYY) + 1x90 mm² TW - 03 - PVC SAP

Idisen A 779

ITM Comer A 3x800 mm² 480 720 960

=

Φ 95 mm²

PROBLEMA N° 6.- Diemensione y seleccione el cable adecudo usando cable de 150 mm² NYY ITEM 1

DESCRICION GENERAL MATJA 450 HP 6 POLOS EN TUBO


PARAMETROS ELECTRICOS CABLE NYY TRIPLE P P EF F.P T L Inom Iarr Idisen Scu Capac. HP KW V m A A A mm² A 450 353 0.95 0.85 480 125 500 3000 625 450 710 A 338 338 338

x x x

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =

A 541 710 946


mm² 150 150 150

DV % 0.76

DV Iarr % 5.76

x x x

N° cables 2 3 4

CONFIGURACION DEL CABLE: 3(3-1x150 mm² NYY) + 1x50 mm² TW - 03 - PVC SAP


Idisen A 600

=

ITM Comer A 3x630 mm² 300 450 600

Φ 80 mm²


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DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE CABLES TIPO N2XH EN CARGAS DIVERSAS

PROBLEMA N° 1.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo N2XH, en ducto ITEM 1


PARAMETROS ELECTRICOS P P EF F.P T L Inom HP KW V m A 50 41 0.9 0.91 380 185 69

Iarr Idisen A A 415 86

CABLE N2XH TRIPLE Scu Capac. DV Inom mm² A % 70 275 1.35

CONFIGURACION DEL CABLE: 3-1x70 mm² N2XH + 1x10 mm² TW PVC SAP

DV Iarr % 8.12


Φ 80 mm²

PROBLEMA N° 2.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo N2XH, en bandeja cerrada ITEM 1






DV Iarr % 8.34


Φ 55 mm²

PROBLEMA N° 3.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo N2XH al aire ITEM 1







DV Iarr % 7.68


Φ 35 mm²


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PROBLEMA N° 4.- Diemensione y seleccione el cable adecudo usando cable de 240 mm² N2XH

ITEM 1



PARAMETROS ELECTRICOS P P EF F.P T L Inom HP KW V m A XX 450 1.00 0.87 460 115 649 A 525 525 525

x x x

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =

A 840 1103 1470

CABLE N2XH TRIPLE Iarr Idisen Scu Capac. A A mm² A XX 811 480 840 CALCULO DE LA SECCION DEL CABLE

mm² 240 240 240

DV % 0.87

DV Iarr % XXX

x x x

N° cables 2 3 4

ITM Idisen Comer A A 779 3x800 mm² 480 720 960

=

CONFIGURACION DEL CABLE: 2(3-1x240 mm² N2XH) + 1x50 mm² TW - 02 - PVC SAP Φ 115 mm²

PROBLEMA N° 5.- Diemensione y seleccione el cable adecudo usando cable de 150 mm² N2XH

ITEM 1

DESCRICION GENERAL MATJA 450 HP 6 POLOS EN TUBO


PARAMETROS ELECTRICOS CABLE N2XH TRIPLE P P EF F.P T L Inom Iarr Idisen Scu Capac. HP KW V m A A A mm² A 450 353 0.95 0.85 480 125 500 3000 625 300 656 A 410 410 410

x x x

2 3 4

x x x

12B 0.8 0.7 0.7

= = =

A 656 861 1148


mm² 150 150 150

DV % 1.14

DV Iarr % 8.64

x x x

N° cables 2 3 4


=

mm² 300 450 600


PROXIMA EDICION CARGAS ESPECIALES



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PROBLEMA N° 1.- Dimensione y seleccione los cables INDECO (A) e interruptores termomagnéticos (B) GENERAL ELECTRIC de: MATJA DE 125 HP, 06 POLOS, 230 VOLTIOS, 60 HZ, MARCA WEG (catálogo 314.10/0896), para lo cual deberá utilizar únicamente cable tipo N2XH de 3 -1x35 mm² Triple EN TUBO. La distancia del tablero y el motor es de 95 metros, instalación en ductos. Para el cable de la tierra use únicamente NH-80.

PROBLEMA N° 1.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo N2XH, en DUC TO, utilizando cables de 3- 1x35 mm² DESCRICION GENERAL MATJA 125 HP 6 P OLOS EN TUBO CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL CABLE

PARAMETROS ELECTRICOS CABLE N2XH TRIPLE P P EF F.P T L Inom Iarr Idisen Scu Capac. DV HP KW V m A A A mm² A % 125 104 0.90 0.85 230 95 306 2019 382 245 956 1.35 n I A 12B A CALCULO mm² .6 195 x 5 x 0.8 = 780 DE LA 35 x 6 = 195 x 6 x 0.7 = 819 SECCION 35 x r r a I 195 x 7 x 0.7 = 956 DEL 35 x

ITM DV Iarr Idisen Comer % A A 8.94 367 3x400 N° cables mm² 5 = 175 6 210 7 245

CONFIGURACION DEL CABLE: 7(3 - 1x35 mm² tipo N2XH) + 1x25 mm² NH-80 + 07 PVC SAP Φ 55 mm²



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PROBLEMA N° 2.- Dimensione y seleccione los cables INDECO (A) e interruptores termomagnéticos (B) GENERAL ELECTRIC de: MATJA DE 350 HP, 02 POLOS, 230 VOLTIOS, 60 HZ, MARCA WEG (catálogo 314.10/0896), para lo cual deberá utilizar únicamente cable tipo NYY de 3 -1x240 mm² Triple en bandeja cerrada. La distancia del tablero y el motor es de 151 metros. Para el cable de la tierra use únicamente TW.

PROBLEMA N° 2.- Diemensione y seleccione el cable adecuado tipo NYY, en bandeja cerrada, utilizando cables de 3- 1x240 mm² DESCRICION GENERAL MA TJA 350 HP 2 P OLOS BANDEJA CERRADA CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL CABLE

PARAMETROS ELECTRICOS CABLE NYY TRIPLE ITM P P EF F.P T L Inom Iarr Idisen Scu Capac. DV Inom DV Iarr Idisen Icomer HP KW V m A A A mm² A % % A A 350 284 0.92 0.90 230 151 792 5541 989 1200 1491 1.20 8.43 950 3x1000 A 12B A CALCULO mm² N° cables mm² nI . 7 426 x 3 x 0.8 = 1022 DE LA 240 x 3 = 720 = r 426 x 4 x 0.7 = 1193 SECCION 240 x 4 960 r a I 426 x 5 x 0.7 = 1491 DEL 240 x 5 1200

CONFIGURACION DEL CABLE: 5(3-1x240 mm² tipo NYY) + 1x50 mm² TW + 05 PVC SAP Φ 115 mm²



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12 Dimensionamiento y Seleccion de Cables Electricos Mayo 2014

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