Canalizaciones Eléctricas - Ductos PDF

TEMA 5: CANALIZACIONES ELECTRICAS 1º) DEFINICIONES A continuación se define los principales términos utilizados en estos apuntes. Los temas serán tratados en detalle más adelante. - Canalización eléctrica: Conjunto constituido por uno o más conductores eléctricos y los elementos q...

TEMA 5: CANALIZACIONES ELECTRICAS 1º) DEFINICIONES A continuación se define los principales términos utilizados en estos apuntes. Los temas serán tratados en detalle más adelante. - Canalización eléctrica: Conjunto constituido por uno o más conductores eléctricos y los elementos que aseguran su fijación y su protección mecánica. i) CONDUCTORES Elementos constitutivas de un cable de baja tensión: - Conductor (es): Son los encargados de transportar la energía desde la fuente de potencia al consumo. Los metales utilizados son el cobre y el aluminio de uso eléctrico, debido a su alta conductividad eléctrica. La forma de los conductores puede responder a cuerdas de cableado circular concéntrico, circular comprimido, circular compacto o sectorial compacto. - Aislamiento: Tiene por finalidad, eliminar o disminuir llevando a valores seguros la diferencia de potencial de los conductores con respecto al valor de referencia, normalmente tierra. Los aislamientos normalmente utilizadas son: - PVC (Policloruro de vinilo, temperatura de operación de 70-80ºC) - XLPE (Polietileno reticulado, temperatura de operación de 90ºC) - PE (Polietileno termoplástico, temperatura de operación de 60ºC) - EPR (goma etilen-propilénica, temperatura de operación de 90ºC) - Rellenos y revestimientos: Son compuestos de materiales no higroscópicos sin características eléctricas utilizados para conferirle a cables multipolares una forma sustancialmente circular que se aplica directamente sobre el reunido de las fases. - Armadura metálica: Está constituida por dos capas de cintas de acero galvanizado o aluminio en cables multi y unipolares respectivamente. La principal función es la protección mecánica - Vaina exterior (cubierta): Constituida normalmente por un compuesto de PVC de adecuada resistencia mecánica y a los agentes atmosféricos y químicos con el objeto de establecer una protección mecánica mínima en los cables no armados y complementaria en los armados. Corresponde observar que no todos los cables de baja tensión cuentan con todos los elementos constitutivos definidos anteriormente. Que cuenten o no con dichos elementos dependerá del tipo de cable del que se trate y de su utilización. Definiciones referidas a distintos tipos de cables: - Conductor aislado: Conjunto que incluye el conductor, su envolvente aislante y sus eventuales pantallas - Cable (aislado): Conjunto constituido por uno o más conductores aislados, su eventual revestimiento individual, la protección eventual del conjunto y el o los revestimientos de protección eventuales. - Cable unipolar: Cable de un solo conductor aislado. 1 - Cable multipolar: Cable de más de un conductor aislado. Se presenta a continuación ejemplos gráficos de distintos tipos de cables ii) CANALIZACIONES (MODOS DE INSTALACION) - Canalización fijada a pared: Canalización dispuesta en la superficie de una pared o en su proximidad inmediata; la pared constituye en este caso un medio de fijación y eventualmente, un elemento de protección. - Canal (electrocanal): Envolvente cerrada, provista de una tapa amovible, y destinada a la protección completa de conductores aislados o cables, así como a la instalación de otro equipamiento eléctrico. Un canal puede o no tener separadores. 2 - Canal de cables: Recinto situado encima o dentro del piso, o por encima o dentro del techo, abierto, ventilado o cerrado, que presenta dimensiones tales que no permiten la circulación de las personas en él, pero en el cual las canalizaciones son accesibles en todo su recorrido, durante y después de su instalación. Nota: Un canal puede o no ser parte de la construcción del edificio. - Bandeja de cables: Soporte constituido por una base continua, con paredes laterales y sin tapa. Una bandeja puede o no ser perforada. - Conducto de sección circular (conducto o caño): Envolvente cerrada, de sección circular, destinada a la instalación o el reemplazo de conductores aislados o cables mediante enhebrado. - Conducto de sección no circular: Envolvente cerrada, de sección no circular, destinada a la instalación o reemplazo de conductores aislados o cables en instalaciones eléctricas, mediante enhebrado. 3 4 2º) DIMENSIONADO DE CANALIZACIONES Dimensionar un circuito implica básicamente determinar la sección de todos los conductores del mismo y a corriente nominal, los dispositivos de protección correspondientes. Para la selección de las canalizaciones eléctricas se debe considerar las siguientes etapas: - i) Definir la tensión nominal de cable. - ii) Determinar la corriente del proyecto. - iii) Elegir el tipo de conductor y la forma de instalación. - iv) Determinar la sección por el criterio de “capacidad de conducción de corriente” o “corriente admisible”. - v) Verificar la sección por el criterio de “corriente de cortocircuito” - vi) Verificar la sección por el criterio de “caída de tensión” - vii) Verificar el cumplimiento de las secciones mínimas exigidas. i) Tensión nominal: La tensión nominal de un cable es la tensión de referencia para la que se ha previsto el cable y que sirve para definir los ensayos eléctricos. La tensión nominal de un cable se indica mediante la combinación de dos valores Uo/U, expresados en V, siendo: Uo: tensión nominal a frecuencia industrial entre el conductor y el conductor de protección a tierra o pantalla metálica para la cual está diseñado el cable. U: tensión nominal a frecuencia industrial entre los conductores para la cual está diseñado el cable. La tensión nominal de un cable debe ser apropiada para las condiciones de operación de la red en la que el mismo va a estar instalado. ii) Corriente de proyecto: Tomando como base los datos de potencia consumida por las cargas a alimentar (fuerza motriz, iluminación, calefacción, servicios, etc.), el área de influencia del conductor a dimensionar (el conductor alimenta un único receptor, alimenta un tablero o agrupamiento de cargas, etc.), los criterios de sobredimensionado que corresponda según el tipo de carga a alimentar (arranques simultáneos de motores, encendido de lámparas de descarga, etc.) se procede a calcular cual será la corriente proyectada que dicho cable deberá transportar. Con relación a los criterios de sobredimensionado, se destaca dos casos particulares: a) Cable de alimentación a motores: Debido a las altas corrientes que se producen durante el arranque de un motor, con las consecuentes caídas de tensión asociadas, y a los efectos de tener en consideración este fenómeno, para determinar la sección de los conductores de alimentación a motores, es práctica usual, y el Reglamento de Baja Tensión de UTE así lo establece, considerar lo siguiente: 5 - motores solos: los conductores de conexión que alimentan a un solo motor deberán estar dimensionados para una corriente no inferior al 125% de la corriente a plena carga del motor en cuestión. Es decir, I L = 1,25 * I M ( plenac arg a ) - Varios motores: Los conductores de conexión que alimentan a varios motores (por ejemplo, el conductor a un tablero de motores) deberán estar dimensionados tomando como base la potencia total de los mismo, considerando un incremento del 25% de la potencia del mayor motor. Es decir, PT = 0,25 * PMotormayor + ∑ PMi i QT = 0,25 * Q Motormayor + ∑ Q Mi i PT + QT 2 2 ⇒ IL = Un 3 b) Lámparas de descargas También debido a los transitorios que se producen durante el encendido de este tipo de lámpara, cuya duración en el tiempo puede ser considerable, para determinar la sección de los conductores de alimentación a dichas lámparas, es práctica usual, y el Reglamento de Baja Tensión de UTE así lo establece, considerar lo siguiente: Los circuitos de alimentación de lámparas, o tubos de descarga, estarán previstos para transportar la carga debida a los propios receptores, a sus equipos asociados y a sus corrientes armónicas. Para este tipo de alumbrado, se tomará la potencia nominal del alumbrado proyectado multiplicado por el coeficiente 1.3. El conductor neutro tendrá la misma sección que los de fase. Es decir, PL = 1,30 * PLámpara 6  iii) Tipo de conductor y forma de instalación: Existen diferentes tipos de conductores y por razones de seguridad para las personas y los bienes, según cada tipo existen formas en las cuales los mismos deben ser instalados. a) Conductores Los conductores pueden ser desnudos o aislados. Los conductores aislados pueden ser unipolares o multipolares, en este caso con cubierta exterior. Material constitutivo: El más usado es el cobre. Comparativamente, para igual sección el aluminio tiene 61% más de resistencia eléctrica que el cobre; posee además una conductividad térmica más baja lo que disminuye la eficiencia en la disipación de calor por conducción y convección. Ventajas Desventajas Cobre - Alta conductividad eléctrica - Baja resistencia a la tracción - Alta conductividad térmica - Baja resistencia a la oxidación - Permite optimización en volumen - Fácil de soldar - Fácil de trabajar - Buena resistencia a la corrosión Aluminio: - Bajo peso específico - Baja resistencia a la tracción - Bajo costo - Permite optimización en peso COMPARACION ENTRE COBRE Y ALUMINIO: CARACTERISTICA UNIDAD COBRE ALUMINIO Peso específico g/m3 8.89 2.70 Temperatura de fusión ºC 1083 658 Calor específico Cal/gºC 0.093 0.022 Coef. de expansión lineal 1/ºC 1.7e-5 2.3e-5 Resistencia a la tracción Mpa 262 82.7 Alarg. a la rotura % 15-35 10-30 Conductividad a 20ºC IACS 100 61.5 Resistividad a 20ºC Mm2/m 0.0172 0.028 Coef. de variación de la resistividad 1/ºC 0.00397 0.00406 con la temperatura PARA LA MISMA CAIDA DE TENSIÓN Relación diámetro 1 1.27 Relación sección 1 1.63 Relación peso 1 0.50 PARA LA MISMA INTENSIDAD Relación diámetro 1 1.19 Relación sección 1 1.42 Relación peso 1 0.40 7 Clasificación y características: La cantidad y el diámetro de los alambres que constituyen los conductores de los cables eléctricos aislados y cordones flexibles, así como su sección normalizada y sus valores de resistencia están establecidos en la norma UNIT-IEC228. La norma establece la siguiente clasificación de los conductores: Uso especificado Clase Tipo Material Tabla P/cables aislados 1 Conductor de un -Cu recocido, desnudo o recubierto de I en instalaciones solo alambre una capa metálica fijas -Al o aleación de Al desnudos 2 Conductor de -Cu recocido, desnudo o recubierto de II varios alambres una capa metálica cableados -Al o aleación de Al desnudos Cables flexibles y 5 Conductor de -Cu recocido, desnudo o recubierto de III cordones varios alambres una capa metálica cableados 6 Conductor de -Cu recocido, desnudo o recubierto de IV varios alambres una capa metálica cableados Para cada clase, la norma establece, para las distintas secciones nominales, el valor de la resistencia máxima del conductor a 20ºC, la cantidad mínima de alambres por conductor para aquellos conductores de varios alambres cableados y el diámetro máximo de los alambres del conductor para las clases 5 y 6. Cables - Marcado Las normas establecen que todo conductor aislado deberá estar provisto con una indicación del fabricante del mismo, además de eventualmente la sección. Dicho marcaje deberá estar implementado de manera duradera, ser legible y repetirse a lo largo del cable cada una determinada distancia (500mm en la cubierta en caso de un cable con cubierta, 200mm en el aislamiento en caso de cables sin cubierta). - Identificación de los conductores (para cables multipolares): para cables hasta 5 conductores, por colores y para cables de más de 5 conductores, por números. Los conductores deben tener un código de colores que los identifique, según el siguiente cuadro: FASE R ROJO (1) FASE S BLANCO (1) FASE T MARRON (1) NEUTRO AZUL CLARO PROTECCION BICOLOR VERDE/AMARILLO (1) Estos colores deben ser utilizados hasta el tablero general de la instalación. En el resto de la instalación se pueden emplear otros colores, indicados en la norma UNIT 965 ( “Identificación de conductores mediante colores o números”, 1998), exceptuándose además de los colores definidos para protección y neutro (cuando exista) el verde, amarillo o azul (cuando exista neutro) - Cables de uso más corriente en baja tensión 8  TIPO DE CABLE Designación Tensión Material #condu Clase de conductores (IEC228) y ctores rango de secciones normalizadas Cables Cables Cable unipolar, de conductor 227 IEC 01 450/750V Cu 1 1 para conductores macizos c/aislamiento s/cubierta rígido, p/propósitos generales 2 para conductores cableados de PVC para para Rango de 0.75 a 400mm2 tensión instalacione nominal hasta s fijas Cable unipolar, de conductor 227 IEC 02 450/750V Cu 1 5 450/750V UNIT- flexible, p/propósitos Rango de 1.5 a 240mm2 UNIT- IEC227-3 generales IEC227-1 Cable unipolar, de conductor 227 IEC 05 300/500V Cu 1 1 macizo p/cableado interno, Secciones de 0.5, 0.75 y 1mm2 T=70ºC Cable unipolar, de conductor 227 IEC 06 300/500V Cu 1 5 flexible p/cableado interno, Secciones de 0.5, 0.75 y 1mm2 T=70ºC Cable unipolar, de conductor 227 IEC 07 300/500V Cu 1 1 macizo p/cableado interno, Rango de 0.5 a 2.5mm2 T=90ºC Cable unipolar, de conductor 227 IEC 08 300/500V Cu 1 5 flexible p/cableado interno, Rango de 0.5 a 2.5mm2 T=90ºC Cables Cable con cubierta ligera de 227 IEC 10 300/500V Cu 2, 3, 4 o 1 para conductores macizos c/cubierta PVC 5 2 para conductores cableados para Rango de 2x1.5mm2 a 5x35mm2 instalacione s fijas UNIT- IEC227-4 Cables Cable plano tipo tinsel 227 IEC 41 300/300V Cu 2 flexibles Cable plano sin cubierta 227 IEC 42 300/300V Cu 2 6 (cordones) Secciones de 0.5 y 0.75mm2 UNIT- Cordones p/guirnaldas 227 IEC 43 300/500V Cu 1 6 IEC227-5 luminosas Secciones de 0.5 y 0.75mm2 Cable c/cubierta ligera de 227 IEC 52 300/300V Cu 2y3 5 PVC Rango de 2x0.5mm2 a 3x0.75mm2 9  Cable c/cubierta común de 227 IEC 53 300/500V Cu 2, 3, 4 o 5 PVC 5 Rango de 1x0.75mm2 a 5x2.5mm2 Cables de P/instalaciones fijas: redes de distribución o 0.6/1kV Cu o Al 1 o 2. potencia con instalaciones industriales. (para Rango de 1.5 a 1000mm2 aislamiento Um=1.2k extruida sólida V) de 1kV a 3kV IEC502-1 (aislamientos en PVC, XLPE, EPR y HEPR) Prensamblado P/uso intemperie, línea aérea RZ 0.6/1kV 0.6/1kV Cu o Al 2a4 2x6 Cu 4X6Cu, por 4x6 Cu ejemplo 2x10 Cu 4x16 Cu 3x25 Al +1x54.6 Alm 3x50 Al +1x54.6 Alm 3x95 Al +1x54.6 Alm 3x150 Al +1x70 Alm 10 b) Métodos de instalación de los conductores: La norma IEC 60364 “Instalaciones eléctricas en edificios” establece que los métodos de instalación de una canalización con relación al tipo de conductor o cable utilizado, deberán estar de acuerdo con la tabla 52-1 incluida en la misma y adjunta a continuación; la norma establece además que los métodos de instalación de una canalización con relación a su situación u ubicación deberán estar de acuerdo con la tabla 52-2. La norma muestra ejemplos de instalación en la tabla 52-3. Se presenta a continuación un resumen de lo establecido en las tres tablas mencionadas: Tabla 52-1: Selección de canalizaciones en función del tipo de conductor Conductores y cables Método de instalación S/fijació Directa En En En En Sobre C/hilo n mente conduct canales conduct bandeja aisladore portante engrapa o (incluido o de s do s de sección zócalo o no de circular suelo) Conductores desnudos NO NO NO NO NO NO SI NO Conductores aislados NO NO SI SI SI NO SI NO Cables Multipol SI SI SI SI SI SI N/C SI c/cubierta ares externa Unipolar N/C SI SI SI SI SI N/C SI (incluyendo es cables armados y de aislamiento mineral) 11  Tabla 52-3: Ejemplos de métodos de instalación con instrucciones para obtener la corriente admisible. Ítem Métodos de instalación Descripción Método de referencia Nº para obtener la corriente admisible correspondiente Conductores aislados o cables unipolares en conducto en una pared térmicamente aislante a 1 Habitación A1 Cables multipolares en conducto en una pared térmicamente aislante a 2 Habitación A2 Conductores aislados y cables unipolares en conducto sobre una pared 4 B1 de madera o mampostería Cable multipolar en conducto sobre una pared de madera o mampostería 5 B2 Conductores aislados o cables 6 unipolares en canal o en conducto de sección no circular sobre una pared: B1 - con recorrido horizontal (6) 7 - con recorrido vertical (7) Cable multipolar en canal o en 8 conducto de sección no circular sobre una pared: B2 - con recorrido horizontal (8) 9 - con recorrido vertical (9) a La parte interna de la pared tiene una conductividad térmica mayor o igual que 10 W/m 2.ºK 12  Tabla (Continuación) Ítem Métodos de instalación Descripción Método de referencia Nº para obtener la corriente admisible correspondiente Conductores aislados o cables unipolares en 13 canal con separadores sobre pared B1 TV TV ISDN ISDN Cable multipolar en canal con separadores 14 B2 sobre pared Cables unipolares o multipolares: 20 C fijados directamente a una pared. 21 Cables unipolares o multipolares fijados C, con el ítem 3 de la directamente bajo un techo. Tabla V-13 b Se asume que la envolvente tiene una resistividad térmica pobre debido al material de construcción y a posibles espacios de aire. En los casos en que la construcción sea equivalente desde el punto de vista térmico con los métodos de instalación 6 o 7, el método de referencia B1 puede ser utilizado. c Se asume que la envolvente tiene una resistividad térmica pobre debido al material de construcción y a posibles espacios de aire. En los casos en que la construcción sea equivalente desde el punto de vista térmico con los métodos de instalación 6, 7, 8 o 9, los métodos de referencia B1 o B2 pueden ser utilizados. 13  Tabla (Continuación) Ítem Métodos de instalación Descripción Método de referencia Nº para obtener la corriente admisible correspondiente > 0.3 D e Cables unipolares o multipolares en bandeja C con el ítem 2 de la 30 no perforada e Tabla V-13 d > 0.3 D e > 0.3 D e E para multipolar y F Cables unipolares o multipolares en bandeja 31 para unipolar perforada e > 0.3 De > 0.3 D e Cables unipolares o multipolares sobre E para multipolar y F 32 ménsulas o en bandeja tipo rejilla e. para unipolar > 0.3 D e Cables unipolares o multipolares en E para multipolar y F 34 escalerilla para unipolar Cable unipolar o multipolar suspendido de E para multipolar y F 35 un hilo autoportante o que incluye un hilo para unipolar autoportante Conductores desnudos o aislados sobre 36 G aisladores d Para ciertas aplicaciones puede resultar más apropiado utilizar factores específicos, por ejemplo, los establecidos en las Tablas V-16 y V-17 del Capítulo III párrafo 3 punto iii. e De : Para cables multipolares, corresponde al diámetro externo de los mismos; Para cables unipolares, corresponde a - 2,2 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en trifolio o - 3 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en formación plana 14  Tabla (Continuación) Ítem Métodos de instalación Descripción Método de referencia Nº para obtener la corriente admisible correspondiente Conductores desnudos o aislados sobre 36 G aisladores 1,5 De ≤ V < 20 De, De Cable unipolar o multipolar en un ducto 40 V B2 de construcción f V ≥ 20 De, B1 Cable unipolar o multipolar en 42 De V conducto en un ducto de construcción B2 Conductores aislados en conducto de 1,5 De ≤ V < 20 De, sección no circular en un ducto de 24 V B2 De construcción f, h V ≥ 20 De, B1 Cable unipolar o multipolar en 43 V conducto de sección no circular en un B2 De ducto de construcción f, h Conductores aislados en conducto de sección no circular en pared de 1,5 De ≤ V < 5 De, B2 44 V mampostería que presente una 5 De ≤ V ≤ 50 De, B1 resistividad térmica menor o igual a f, g 2K.m/W. f V = menor dimensión o diámetro de un ducto de construcción, o la profundidad vertical de un ducto rectangular, o ducto en el piso o techo. g De : Para cables multipolares, corresponde al diámetro externo de los mismos; Para cables unipolares, corresponde a 2,2 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en trifolio o 3 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en formación plana h De = diámetro externo de un conducto o profundidad vertical de un canal. 15  Tabla V-5 (Continuación) Ítem Métodos de instalación Descripción Método de Nº referencia para obtener la corriente admisible correspondiente Cable unipolar o multipolar en conducto de sección no circular en 45 pared de mampostería que presente B2 V una resistividad térmica menor o igual a 2K.m/W. Cable unipolar o multipolar: 1,5 De ≤ V < 5 De, B2 46 V - Sobre un cielorraso 5 De ≤ V < 50 De, B1 De - Bajo un piso elevado i,j Conductores aislados o cable unipolar 50 B1 en canal embutido en el piso Cable multipolar en canal embutido en 51 B2 el piso Conductores aislados o cables 52 unipolares en canal con separadores B1 TV TV embutido ISDN ISDN Cables multipolares en canal con 53 separadores embutido B2 Conductores aislados o cables 1.5 De ≤ V < 20 De, 54 V unipolares en conducto dentro de un B2 De canal de cables sin ventilación k V ≥ 20 De, B1 i V = menor dimensión o diámetro de un ducto de construcción, o la profundidad vertical de un ducto rectangular, o ducto en el piso o techo j De : Para cables multipolares, corresponde al diámetro externo de los mismos; Para cables unipolares, corresponde a 2,2 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en trifolio o 3 x diámetro del cable cuando tres cables unipolares están dispuestos en formación plana k De = diámetro externo del conducto; V = profundidad interna del canal La profundidad del canal es más importante que el ancho. 16  Tabla V-5 (Continuación) Ítem Métodos de instalación Descripción Método de referencia Nº para obtener la corriente admisible correspondiente Conductores aislados o cables 1.5 De ≤ V < 20 De, B2 54 V unipolares en conducto dentro de un De canal de cables sin ventilación k V ≥ 20 De, B1 Conductores aislados en conducto 55 dentro de un canal de cables abierto o B1 ventilado en el piso l, m Cable con cubierta, unipolar o multipolar, en un canal de cables 56 abierto o ventilado, con recorrido B1 horizontal o vertical m Conductores aislados o cables unipolares en conducto en 59 B1 mamposterían Cables multipolares en conducto en mampostería n 60 B2 k De = diámetro externo del conducto; V = profundidad interna del canal La profundidad del canal es más importante que el ancho. l Para cables multipolares instalados según el método 55, usar las corrientes admisibles correspondientes al método de referencia B2. m Se recomienda que estos métodos de instalación se utilicen solamente en áreas donde el acceso está restringido a personal autorizado de manera de evitar la reducción en capacidad de conducción de corriente y el peligro de incendio derivado de la acumulación de escombros. n La resistividad térmica de la mampostería es no mayor a 2 ºK.m/W. 17  Tabla V-5 (Continuación) Ítem Métodos de Descripción Método de referencia Nº instalación para obtener la corriente admisible correspondiente Cable multipolar en conducto o en conducto 70 de sección no circular enterrado D Cable unipolar en conducto o en conducto de 71 sección no circular enterrado D Cables con cubierta, unipolares o multipolares enterrados directamente. 73 Con protección mecánica adicional (ver nota D 1 de esta Tabla) Nota 1: La inclusión de cables directamente enterrados en este ítem es satisfactoria cuando la resistividad térmica del suelo es del orden de 2,5ºK.m/W. Para resistividades de suelo menores, la corriente admisible de los cables directamente enterrados es apreciablemente mayor que la de los cables en conductos. 18 Conductos: Las características de los conductos para las instalaciones eléctricas están establecidas en la norma UNIT- IEC423 “Conductos para instalaciones eléctricas. Diámetros exteriores de conductos. Roscas para conductos y accesorios” y en la norma UNIT-IEC614 “Conductos para instalaciones eléctricas” , partes 1, 2, 3 y 4. Se define conducto liso al conducto de perfil longitudinal rectilíneo. Se define conducto corrugado al conducto de perfil longitudinal ondulado. Se define conducto roscable al conducto liso cuyos extremos poseen filetes para conexión roscada o que puede ser roscado manualmente. Se define conducto rígido al conducto que solo puede ser doblado mediante el uso de asistencia mecánica, con o sin tratamiento especial. Se define conducto flexible al conducto que puede ser doblado con la mano, con una fuerza razonablemente pequeña, pero sin otra asistencia, y el cual está destinado a doblarse frecuentemente a lo largo de su vida. Se define conducto metálico al conducto realizado exclusivamente en metal. Se define conducto aislante al conducto realizado exclusivamente en material aislante, sin ningún elemento conductor, tanto en forma de revestimiento interno o de trenza o revestimiento metálico externo. Se define conducto no propagador de llama al conducto que, susceptible de prenderse fuego mediante la aplicación de una llama, ésta no se propaga y se autoextingue en un tiempo reducido luego de retirada la llama. Los conductos se clasifican siguiendo distintos criterios como se expresa a continuación: Criterio Clasificación Subclasificación Según el material Conductos metálicos Conductos aislantes Conductos compuestos Según el método Conductos roscables Conductos lisos de conexión: Conductos no roscables Conductos lisos Conductos corrugados Según las Conductos p/esfuerzos mecánicos muy livianos propiedades Conductos p/esfuerzos mecánicos livianos mecánicas Conductos p/esfuerzos mecánicos medios Conductos p/esfuerzos mecánicos pesados Conductos p/esfuerzos mecánicos muy pesados Según la aptitud Condcutos rígidos para el doblado Conductos plegables Conductos transversalmente elásticos Conductos flexibles Según las -45 ( –45ºC, –15ºC, –15 ºC a + 60ºC) 1 temperaturas -25 ( –25ºC, –15ºC, –15 ºC a + 60ºC) -5 ( –5ºC, –5ºC, –5 ºC a + 60ºC) +90 ( –5ºC, –5ºC, –5 ºC a + 60ºC) 2 1 La primera temperatura corresponde al almacenamiento y transporte, la segunda al uso e instalación y la tercera al rango de aplicación permanente. 2 Temporalmente, pueden soportar temperaturas de hasta +90ºC. 19  +90/-25 ( –25ºC, –15ºC, –15 ºC a + 60ºC) 3 Según la Conductos no propagadores de llama resistencia de Conductos propagadores de llama propagación de llama Según las Conductos sin continuidad eléctrica características Conductos con continuidad eléctrica eléctricas Conductos sin propiedad aislante Conductos con propiedad aislante Según la Resistencia al ingreso de agua S/protección (IPX0) resistencia a las C/protección contra agua influencias en forma de lluvia IPX3 externas C/protección contra proyecciones de agua IPX4 C/protección contra chorros de agua IPX5 C/protección contra embates del mar IPX6 C/protección contra efectos de la inmersión IPX7 C/protección contra la inmersión prolongada IPX8 Resistencia al ingreso de cuerpos sólidos C/protección contra cuerpos sólidos mayores a 2.5mm IP3X C/protección contra cuerpos sólidos mayores a 1mm IP5X C/protección contra el polvoIP5X C/protección total contra el polvo Resistencia a sustancias corrosivas o Con igual protección contaminantes externa e interna: - baja protección - protección media - protección elevada Con mayor protección externa que interna - protección externa media e interna baja - protección externa elevada e interna baja - protección externa elevada e interna media Resistencia a la radiación solar Sin protección 3 Temporalmente, pueden soportar temperaturas de hasta +90ºC. 20  Con protección: - baja protección - protección media - protección elevada Marcaje: Los conductos metálicos se marcan con una sola cifra que indica sus características mecánicas (1 esfuerzos mecánicos muy livianos, 2 esfuerzos mecánicos livianos, 3 esfuerzos mecánicos medios, 4 esfuerzos mecánicos pesados, 5 esfuerzos mecánicos muy pesados). Los conductos aislantes deben marcarse con un código de tres cifras: la primera cifra indica sus características mecánicas (1 esfuerzos mecánicos muy livianos, 2 esfuerzos mecánicos livianos, 3 esfuerzos mecánicos medios, 4 esfuerzos mecánicos pesados, 5 esfuerzos mecánicos muy pesados) y las dos siguientes indican su clasificación según la temperatura (05 conductos clase –5, 25 conductos clase –25, 45 conductos clase –45, 90 conductos clase +90, 95 conductos clase +90/–25). Se define además un código de marcado complementario (no obligatorio) donde se describen las características del conducto con relación a su aptitud para la flexión, sus propiedades eléctricas, su resistencia al ingreso de agua, su resitencia al ingreso de cuerpos sólidos, su resistencia a la corrosión y su resistencia a la radiación solar) Utilización: Para instalaciones fijas de uso industrial se utilizan habitualmente, y dependiendo del proceso involucrado, conductos (o caños) metálicos. Para utilización subterránea, así como para las canalizaciones de líneas generales, debido a los esfuerzos mecánicos, se utilizan conductos aislantes rígidos. Los conductos aislantes corrugados se utilizan embutidos en pared, habitualmente en uso edilicio. Para la selección de los conductos, se utiliza como criterio de dimensionamiento, y así lo establece el reglamento de UTE, el siguiente: ∑S i S int ≥ i , 0.4 siendo Sint la sección útil del conducto y Si la sección del conductor i. A continuación se muestran gráficamente algunos de los conductos descriptos anteriormente. 21 Bandejas La utilización de bandejas para la suspensión de los cables es de uso principalmente industrial. Para la elección de la bandeja portacables a instalar es necesario tener en cuenta una serie de elementos: - Cantidad y sección de los cables a llevar por la bandeja - Características del ambiente donde se montará la misma (ambiente húmedo, con polvo, corrosivo, etc.) - Peso de los cables a instalar, lo que deberá también contrastarse con la capacidad de carga de la bandeja. Existen dos tipos principales de bandejas: Bandejas tipo escalera: se presenta a continuación una ilustración gráfica de este tipo 22  esp.de CODIGO A H travesaños TRL-150 1.6 150 92 TRL-300 1.6 300 92 TRL-450 2.1 450 92 TRL-600 2.1 600 92 TRL-150-H 1.6 150 64 TRL-300-H 1.6 300 64 TRL-450-H 1.6 450 64 TRL-600-H 1.6 600 64 23 Bandejas tipo perforadas: se presenta a continuación una ilustración gráfica de este tipo esp CODIGO A H esp STD (Pesada) TRP-50-Z 50 50 0.89 1.6 TRP-100-Z 100 50 0.89 1.6 TRP-150-Z 150 50 0.89 1.6 TRP-200-Z 200 50 0.89 1.6 TRP-250-Z 250 50 0.89 1.6 TRP-300-Z 300 50 0.89 1.6 TRP-450-Z 450 50 1.24 1.6 TRP-600-Z 600 50 1.24 1.6 Para la instalación en planta del sistema de bandejas, existe un conjunto amplio de accesorios que incluye, entre otros, desvíos, uniones, curvas, reducciones, etc. Algunos de estos accesorios se presentan a continuación: 24 Uniones 1 curvas 45º 1 Reducciones 1 Algunas prescripciones de instalación: - No deben ubicarse en la misma bandeja, cables de media y/o alta tensión con cables de baja tensión. - De convivir en la misma bandeja cables de potencia con cables de control, los mismos deben estar correctamente señalizados y se debe tener en cuenta además las eventuales perturbaciones que provoquen unos sobre otros, tomando las medidas del caso (apantallamientos, etc) 25 - Las bandejas metálicas deben estar aterradas en toda su extensión. Para esto, a los efectos de mantener la continuidad del aterramiento y dado que las bandejas se instalan por tramos, se recomienda el aterramiento de cada tramo. c) Influencias externas: Adicionalmente, al seleccionar e instalar un sistema de canalizaciones, deberá tenerse en cuenta las influencias externas, en particular: - Temperatura ambiente: Los sistemas de canalizaciones deben ser adecuados a la máxima temperatura ambiente del local donde se instalarán, debiendo asegurarse siempre que los aislamientos no sobrepasen su temperatura máxima admisible. - Fuentes externas de calor: el calor proveniente de fuentes externas puede trasmitirse por radiación, convección o conducción y puede tener distinto origen: sistemas de agua caliente, luminarias y aparatos industriales, procesos de manufactura, materiales térmicos conductores, etc. A los efectos de evitar los efectos de este calor sobre los materiales eléctricos, existen distintas medidas a tomar: apantallamiento, ubicación de los materiales a una distancia apropiada, reforzado local o sustitución del material aislante, selección de los materiales teniendo en cuenta la sobretemperatura que la fuente externa de calor pueda aportar, etc. - Presencia de agua: los sistemas de canalizaciones deben seleccionarse e instalarse de forma que los mismos no registren daños a causa del ingreso de agua. Todo el sistema de canalizaciones debe tener un grado de protección (IP) adecuado a las características del local donde sea instalado. En aquellos casos donde se prevea acumulación de agua o condensación, deberán tomarse medidas para su evacuación. - Presencia de cuerpos sólidos extraños: los sistemas de canalizaciones deben seleccionarse e instalarse de forma de evitar en lo posible el ingreso de cuerpos sólidos extraños. Como en el caso anterior, todo el sistema de canalizaciones debe tener un grado de protección (IP) adecuado a las características del local donde sea instalado. En aquellos locales donde haya una presencia importante de polvo, se deben tomar precauciones adicionales para evitar que la acumulación del mismo o de otras sustancias afecte la disipación térmica de la canalización. Nota: La norma internacional IEC60529 define el código IP. Dicho código está constituido por dos cifras; la primera de ellas especifica la protección de un material eléctrico contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y la segunda especifica la protección de un material eléctrico contra la penetración de agua con efectos nocivos. Los códigos establecidos por la norma son los siguientes: Primera cifra (Protección del material contra la Segunda cifra (Protección del material contra la penetración de cuerpos sólidos extraños) penetración de agua con efectos nocivos) 0 No protegido 0 No protegido 1 Protegido contra objetos de diámetro 1 Gotas de agua en dirección vertical ≥50mm 2 Protegido contra objetos de diámetro 2 Gotas de agua (15º de inclinación) ≥12,5mm 3 Protegido contra objetos de diámetro 3 Lluvia (60º de inclinación) ≥2,5mm 4 Protegido contra objetos de diámetro 4 Proyección de agua (Salpicaduras) ≥1mm 5 Protegido contra el polvo 5 Proyección con lanza de agua (chorros de agua, manguera) 6 Estanco al polvo 6 Proyección potente con lanza (Olas) 7 Inmersión temporal 8 Inmersión prolongada 26 - Presencia de sustancias corrosivas o contaminantes: Cuando por la presencia de sustancias corrosivas o contaminantes, incluido el agua, existe la posibilidad que se produzcan corrosiones o deterioro de los materiales, aquellas partes del sistema de canalizaciones que estén sometidas a dichas sustancias deberán estar fabricadas en materiales resistentes a las mismas o de lo contrario ser adecuadamente protegidas contra los efectos de las mismas durante su instalación (cintas, pinturas, grasas, etc.). Metales diferentes que puedan generar una reacción electrolítica no deben ponerse en contacto entre sí, a menos que se tomen las medidas del caso para evitar las consecuencias de dicho contacto. Tampoco debe ponerse en contacto entre sí a materiales que puedan producir un deterioro o una degradación peligrosa mutua o individual. - Impacto, vibraciones y otras solicitaciones mecánicas: Los sistemas de canalizaciones deben seleccionarse e instalarse de manera de minimizar los posibles perjuicios provocados por solicitaciones mecánicas. Para el caso de las instalaciones fijas con un nivel de impacto medio a elevado, la protección deberá considerar las características mecánicas del sistema de canalizaciones, la ubicación del mismo y la posibilidad de incrementar local o generalmente la protección mecánica. Aquellas canalizaciones que estén soportadas o fijadas en la estructura de algún equipamiento susceptible de sufrir vibraciones de mediana a alta severidad, deberán ser aptas para uso en tales condiciones; se debe prestar particular atención en este caso a los cables y sus conexiones (cables flexibles). La instalación eléctrica de aquellos elementos que se encuentren suspendidos, por ejemplo las luminarias, debe realizarse con un cable de alma flexible. La selección e instalación de un sistema de canalizaciones debe realizarse de forma tal de evitar, durante la instalación, el uso y el mantenimiento del mismo, todo daño a la cubierta protectora y al aislamiento de los cables así como a sus terminales. Para esto, es necesario tener en cuenta las siguientes recomendaciones: - Cuando los conductos o ductos de cable se encuentren enterrados en la estructura, los mismos deben estar completamente instalados antes de comenzar a instalar los conductores dentro de ellos. - El radio de curvatura en cada cambio de dirección de un sistema de canalizaciones debe ser tal que los conductores o cables no sufran daño alguno. - Para aquellos sistemas de canalizaciones en los que los conductores o cables no se encuentran soportados de forma continua, los mismos deben soportarse por medios y a intervalos adecuados de manera que los conductores o cables no sufran daños derivados de la acción de su propio peso. - Cuando, debido a su forma de instalación, el sistema de canalizaciones se encuentra sometido a una tensión mecánica, debe utilizarse el tipo de conductor o cable así como el método de montaje apropiados de forma que los conductores o cables no sufran daños derivados de la acción de su propio peso. - El sistema de canalización que se encuentre enterrado en el piso deberá estar lo suficientemente protegido para evitar posibles perjuicios derivados del uso de dicho piso. - El sistema de canalización destinado para el retiro o la colocación de cables debe contar con los medios adecuados de acceso para realizar dicha operación. - Presencia de flora o fauna: (efecto de los roedores) - Radiación solar: (colores del aislamiento: Negro vs. otros colores. Prever que los cables en este caso deben tener protección contra rayos ultravioleta.) - Efectos sísmicos - Vientos d) Precauciones a tomar en cuanto a las conexiones de conductores: Las conexiones entre conductores así como las conexiones entre conductores y otros equipamientos deben garantizar una continuidad eléctrica permanente en el tiempo y una adecuada robustez mecánica. Al realizar dichas conexiones deben tomarse en cuenta los siguientes elementos: 27 - el material de conductor y su aislamiento (manguitos bimetálicos para conexión de conductores de distintos materiales) - La cantidad y forma de alambres que componen el conductor. - La sección nominal del conductor - La cantidad de conductores a conectarse juntos. Toda conexión eléctrica debe ser accesible para su inspección, revisión y mantenimiento con excepción de los empalmes en cables enterrados, los empalmes encapsulados y las conexiones entre puntas frías y calientes en el caso de sistemas de calefacción. iv) Determinación de la sección de un conductor por capacidad de conducción de corriente La corriente eléctrica transportada por un conductor siempre produce, debido a la resistencia de dicho conductor, pérdidas de energía térmica por efecto Joule. Esta energía se emplea en parte para elevar la temperatura del conductor y el resto se disipa hacia el medio ambiente como calor. La disipación de esta energía, depende de la naturaleza de los materiales que componen el conductor, así como del medio en el cual el mismo se encuentra. Si la corriente en el conductor es constante, se alcanzará el “ equilibrio térmico” cuando el calor producido sea igual al disipado, es decir, cuando la potencia térmica desarrollada en el conductor se disipa totalmente en el ambiente. En esas condiciones, el conductor mantendrá constante su temperatura. Se denomina “capacidad de conducción de corriente, Iz” (también llamada corriente admisible) a aquella corriente que circulando continuamente por el conductor, produce el equilibrio térmico a la temperatura máxima admisible de servicio continuo. Esta temperatura máxima admisible depende del tipo de aislamiento del cable y la misma está determinada en la siguiente tabla (IEC 60502 – 1983 e IEC 60702 – 1981) Tipo de aislamiento Temperatura máxima (ºC) En operación normal En cortocircuito PVC 70ºC en el conductor 160ºC, S