Calculo de cables

IE-04cab - DIMENSIONAMIENTO DE CABLES
CALCULO DE CABLES DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS
Alfredo Rifaldi - Norberto I. Sirabonian
1 - FUNCION DE LOS CABLES EN LA INSTALACION
La instalación eléctrica se realiza para unir los puntos fuentes, de generación o disponibilidad de energía con los consumos, cargas, y cuando estos puntos se deben encontrar a la misma tensión se unen con cables.
Loscables, o líneas de transmisión en general, se instalan o construyen con la función de llevar energía de un punto a otro.
Cuando las distancias son pequeñas se utilizan con la misma finalidad los conductos de barras, aislados en aire o hexafluoruro de azufre o simplemente barras al aire.
Como la distribución de energía se hace (normalmente) conectando las cargas en derivación, los cables debentransmitir la correspondiente corriente, que varía y consecuentemente se presenta una variación de tensión que debe ser modesta, además los cables deben soportar las situaciones que se presentan cuando hay fallas en la red.
Por otra parte los cables representan una cierta inversión en la red eléctrica, que es relativamente importante, y en ellos se producen perdidas de energía (efecto Joule) queasumen importancia económica y deben tenerse en cuenta en la selección del cable apropiado.
Las líneas eléctricas, líneas aéreas, cables aislados, barras, conductos de barras, se consideran ramas de la red eléctrica, que unen los nodos, o unen un nodo con una carga (utilizadora).
Las ramas están unidas a los nodos mediante aparatos de maniobra, el análisis de la conexión de las ramas en el nodo noes tema de este cuadernillo.
En la instalación eléctrica hay también cables de comando, cables de comunicaciones y de transmisión de datos. Para estas ultimas funciónes también hay cables de fibra óptica.
2 - CARACTERISTICAS FUNCIONALES DE CABLES Y LINEAS
Línea, cable o conducto de barras deben ser capaces de transportar la corriente normal de funcionamiento, y la que se presenta en situacionesde emergencia, si el cable es relativamente corto deberá soportar desde el punto de vista térmico esta corriente.
Por ejemplo imaginemos una instalación alimentada por dos cables, normalmente cada uno transporta el 50% de la carga, en situación de emergencia, un cable fuera de servicio el otro debe ser capaz de transportar el 100%.
Quizás en emergencia sea admisible sobrecargar el cable, ellimite de carga del cable esta dado por la temperatura que alcanza el material conductor, que puede degradar sus características mecánicas, y en los cables con aislacion afecta la duración de esta, reduciendo su vida útil.
La temperatura del cable depende del ambiente, por lo que su capacidad de sobrecarga esta ligada a estas condiciones (temperatura, velocidad del aire, etc.).
Si el cable esrelativamente largo, la caída de tensión (diferencia entre las tensiones en sus extremos) asume importancia y puede ser necesario verificar estas condiciones, no olvidemos que la distribución de energía eléctrica se hace a tensión constante.
3 - CORRIENTE TRANSMISIBLE
El efecto Joule que produce en los cables que transmiten cierta corriente. Sin querer reducir la importancia desde el punto de vista delas perdidas, debemos destacar que el calor que se produce en el cable que transporta cierta corriente debe ser disipado al ambiente que lo rodea, de otra manera el conductor, y el aislante que lo rodea pueden alcanzar valores de temperatura intolerables para la buena conservación de sus características.
La temperatura máxima que el conductor puede alcanzar esta condicionada por su estado detensión mecánica, que puede ser elevado y entonces obliga a no pasar de ciertas temperaturas para que no se produzcan efectos de perdidas de las características mecánicas.
Para los cables aislados, la alta temperatura del conductor esta condicionada por la que soportan los materiales aislantes que lo rodean, las altas temperaturas abrevian la vida útil de los mismos.
A su vez, el material...