Astocaza Oncebay Roberto Raúl: EVAP4

CÁLCULO DE CONDUCTORES

El cálculo de secciones de líneas eléctricas es un método de cálculo para obtener la sección idónea de los conductores empleados, siendo el conjunto de conductores capaz de:

transportar la potencia requerida con total seguridad;
que dicho transporte se efectúe con un mínimo de pérdidas de energía;
mantener los costes de instalación en unos valores aceptables.

A la hora de dimensionar un conductor se aplican tres criterios básicos:

que su caída de tensión ( $\Delta V$ ) esté dentro de los límites admisibles;
que el calentamiento por efecto Joule no destruya el material aislante del conductor;
que en caso de cortocircuito, no se destruya el conductor.

CÁLCULO DE CAÍDA POR TENSIÓN

La caída de tensión (

\Delta V

) se produce como consecuencia de la resistencia de los conductores. Como regla general, en España, se permite una (

\Delta V

) máxima de:¹

3% para cualquier circuito interior de viviendas.
3 % en instalaciones de alumbrado.
5 % en el resto de instalaciones.

Líneas de corriente continua

$S=\frac{2\rho L\ I}{\Delta V}$

donde S es la sección del conductor,

\rho

la resistividad, la I la intensidad prevista en el conductor y

\Delta V

la caída de tensión permitida.

Líneas de corriente alterna monofásica

$S=\frac{2 \rho L \ I \ \cos\varphi}{\Delta V}$

Líneas de corriente alterna (trifásica)

$S=\frac{\sqrt{3} \rho L \ I \cos\varphi}{\Delta V}$

donde:

\Delta V

es caída de tensión en voltios.

\cos \varphi

es el factor de potencia activa.

L

es la longitud del cable en metros.

\rho

es la resistividad en

\Omega\cdot\mathrm{mm}^2

Momento eléctrico de una línea

El momento eléctrico de una línea es el producto de la carga eléctrica por la distancia hasta el origen. Puede considerarse como el equivalente de la línea constituido por un único tramo de línea con una única carga en su extremo.

En corriente continua:

$M=L \ I$

En corriente alterna:

$M=L \ I \cos\varphi$

donde:

M, momento eléctrico, en amperios por metro [A·m].

L, longitud de la línea, en metros [m].

I = intensidad de corriente eléctrica, en amperios [A].

\cos\varphi

, factor de potencia, adimensional.

Líneas con cargas irregularmente repartidas[editar]

Momento eléctrico:

$M=\Sigma (L \ I \cos\varphi)=L_{1} I_{1} \cos\varphi_{1}+(L_{1}+L_{2})I_{2} \cos\varphi_{2}+\dots+(L_{1}+L_{2}+\dots+L_{n})I_{n} \cos\varphi_{n}$

Expresión desarrollada para este caso:

$S=\frac{2 \rho M}{\Delta V};$

$S=\frac{2 \rho \Sigma (L \ I \cos\varphi)}{\Delta V}$

Es el método general de cálculo de líneas por caída de tensión.'

Líneas con cargas uniformemente repartidas[editar]

Son un caso particular de líneas con cargas irregularmente repartidas. Se pueden calcular como las anteriores, o mediante un método específico.

Momento eléctrico:

$L_{x}=\frac {L_{0}}{2}+\frac{\Sigma L}{2}$

Expresión desarrollada para este caso:

$S=\frac{2 \rho L_{x} \Sigma\ I}{\Delta V}$

Líneas alimentadas por ambos extremos a la misma tensión[editar]

En este tipo de líneas aparece el punto de mínima tensión, que es aquel en donde la C.D.T. es máxima. Dicho punto puede considerarse como el centro de gravedad de la línea. Para su cálculo:

Obtenemos el valor de $I_x$ e $I_y$ .

$I_y= \frac { \Sigma (L \cdot I) }{L}$

$I_x= \Sigma (I) - \frac { \Sigma (L \cdot I) }{L} = \Sigma (I) - I_{y}$

Ahora, basándonos en la Ley de Nudos de Kirchoff, vamos restando de izquierda a derecha las intensidades a $I_x$ , hasta el primer resultado negativo. Esta intensidad negativa debe coincidir, tanto si la calculamos de izquierda a derecha como de derecha a izquierda. El punto donde aparece dicha intensidad es el Punto de Mínima Tensión.