U1 2 C LCULO DE ALIMENTADORES

CÁLCULOS APLICADOS AL PROYECTO
ELÉCTRICO

UNIDAD 1:
CÁLCULO DE ALIMENTADORES Y
SUBALIMENTADORES.

OBJETIVOS:
Calcular secciones de conductores
aplicando:
 Criterios de sección constante,
 Criterios de sección cónica, y
 Con aporte por ambos extremos.

Repaso de Conceptos Previos
En Líneas Resistivas Puras
 Al circular una corriente I por los conductores de
una línea de resistencia Rc, seproduce en ellos
una caída de tensión ΔV, la que se determina
aplicando la Ley de Ohm:

V  I Rc

Repaso de Conceptos Previos


Nos interesa determinar los valores de sección de
los conductores según Norma Chilena, por
tanto la caída de tensión debe ser, a lo más,
la tensión máxima permisible establecida, y la
llamaremos Vp.



Entonces la fórmula anterior queda:

V p  I Rc

Repaso deConceptos Previos


La resistencia Rc para conductores de largo l, de
sección transversal s y de material cuya resistividad
específica es ρ está dada por la expresión:

2  l
Rc 
s


Entonces, reemplazando Rc en la fórmula de Vp
anterior, nos queda :
I 2  l

Vp 

s

Repaso de Conceptos Previos


De la anterior podemos desprender la fórmula
general para calcular la sección de un
conductor:

2 I l
s
Vp

Repaso de Conceptos Previos
En Líneas de Impedancia considerable.

( X/R > 5 )

Se debe tener en cuenta que, en instalaciones
alimentadas por corriente alterna, existe la influencia
del factor de potencia (parte real e imaginaria) en la
magnitud de la caída de tensión.
 Z = R + jX
R= |Z| cosφ ; X = |Z| senφ ,


Z = |Z|(cosφ + j senφ )
Z  R2  X 2



Vp = Z x I = IR cosφ + jIXsenφ

CÁLCULO DE SECCIÓN DE CONDUCTORES



Si expresamos los valores de R y X en
función de la resistencia y reactancia por
unidad de longitud r , x y l,
respectivamente, valores entregados por
el fabricante, el valor de Vp queda:

Vp = 2 I l (r cosφ + jx senφ)

CÁLCULO DE SECCIÓN DE CONDUCTORES

Ejemplo.


Dada una línea de 150 m, que debe alimentar un consumo
de 35 kW con un cosφ=0.85, en380 V, calcular la sección
del conductor.

Desarrollo.






La corriente de consumo está dada según:

P = √3 x V x I x cosφ; I = P/ √3 x V x cosφ

I = 35000 / √3 x 380 x 0.85 = 62,6 A
La Vp tiene un valor de 3% de 380 = 11,4 V
|Z|= Vp/l I= 11,4 /(150 x 62,6) = 0.0012Ω=1,2x10-3 Ω
R+jX= |Z|(cosφ + jsenφ)= 10-3 x 1,2 (0.85 + j 0.53) [Ω/m]
= 10-3 (1,02 + j0,64) [Ω/m]

Ref.: página 86 del libro“Introducción al Proyecto Eléctrico” de J.Valenzuela (edición 1978)

CÁLCULO DE SECCIÓN DE CONDUCTORES







Con estos valores de R y X se va a tablas de
datos de fabricación comercial y se determina
la sección del conductor. (pág anterior)
Es así que, en este ejemplo, una tabla de fabricante nos da
un conductor (conductores monopolares) de impedancia
0.686 + j 0.1402 [mΩ/m], de sección 33,6mm2 .
Verificamos que la Vp no sea mayor que lo normado:



Vp = l I |Z| = 150 x 62,6 x 10-3*√(0.6862 + 0.14022)
Vp = 0,69 V (menor que el 3% de 380 V)

CÁLCULO DE SECCIÓN DE CONDUCTORES



Establecidas las bases
anteriores, y para simplificar el
análisis, en adelante
estudiaremos casos con factor de
potencia unitario y líneas
resistivas puras.

CÁLCULO DE SECCIÓN DE CONDUCTORES

1.

CONSUMOCONECTADO EN UN EXTREMO (Concentrado).

I
Carga

I

La sección será:

Caso
monofásico

2 lI
s
Vp

Caso
trifásico

lI
s
Vp

CONSUMOS CONECTADOS EN UN EXTREMO.

Ejemplo: Se quiere alimentar un consumo de alumbrado en 220 V, que está
ubicado a 30m del punto de alimentación. La corriente del consumo es de
15 A. Si el conductor es de cobre, calcular la sección.
Desarrollo:
 Para el cobre, laresistividad a 30ºC es r=0.018 [Ω mm2/m]
 Luego la sección estará dada por:
2 lI 2 0,018 30 15
s

2,44[mm 2 ]
Vp





6,6

Con este valor se va a la tabla 8.7 de la norma y se selecciona el
conductor con la sección más próxima superior.
En este caso se debe seleccionar 2.5mm2. Además se comprueba que
la corriente admisible sea igual o superior a la necesidad, 20 A.
Como el ejemplo es para...