I

MANUAL ELECTRICOCuarta Edición

..

índicegeneral

capítulo

1página

tablas e información general... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1CONTENIDO. . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.- Bibliografía 31.2.- Tablas de uso general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3.- Elementos de física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . " 221.4.- Elementos de electricidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 271.5.- Información general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 55

2 '1 ' " 65I umlnaClon """"""""""""""""""""'"

CONTENIDO. . .. . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. .. . .. 65

2.1.- Bibliografía 672.2.- Introducción 682.3.-' Fuentes de iluminación. : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 692.4.- Balastros para lámparas de descarga de alta intensidad (H.I.D.). . .. 1062.5.- Cálculo de alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 113

3 conductores eléctricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 151CONTENIDO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. 151

3.1.- Bibliografía 1533.2.- Introducción 1543.3.- Materias primas y proceso de fabricación. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1553.4. - Conductores desnudos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1663.5.- Conductores aislados de baja tensión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1913.6.- Conductores aislados de alta tensión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2113.7.- Alambre magneto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 227

4 equipo eléctrico y su aplicación 243CONTENIDO.. . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. 243

4.1.- Bibliografía 2464.2.- Subestaciones 2474.3.- Interruptores en alta tensión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2544.4.- Transformadores 2604.5.- Interruptores de baja tensión. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2804.6.- Motores 2874.7.- Arrancadores , 3064.8.- Centros de control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3174.9.- Diagramas de control y diagramas de alambrado. . . . . . . . . . . . . .. 3204.10.- Cálculo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 334

-.---

capítulo página

5 distribución aérea y subterránea.. .. " .. .. .. .. .. 347CONTENIDO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 347

5.1.- Bibliografía 3495.2.- Clasificaciónde los sistemas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3505.3.- Distribución aérea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3525.4.- Distribución subterránea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

!

tablase información

general

"

J.

,',,;:> contenido

f1.11.21.2.1

Bibliograf(a.

Tablas de uso general.

Tablas de equivalencias:a. Tabla de conversión de sistema internacional (mé-

trico) a inglés e inglés a S.I. (métrico).b. Equivalentes decimales y métricos de fracciones

comunes de pulgada.c. Tablas para conversión de temperaturas y presionesd. Transmisión calorífica. .

e. Tabla de unidades derivadas.f. Unidades utilizadas con el sistema internacional.g. Tabla de funciones circulares.h. Funciones de los números enteros.i. Prefijos para las unidades.j. Unidades fundamentales sistema internacional.k. Unidades suplementarias.I . Valores relativos a constantes de uso frecuente.

1.2.2 Areas y volúmenes de los principales cuerpos geomé-tricos.a. Area de superficies planas.b. Areas y volúmenes de los cuerpos sólidos.

1.2.3 Altitudes sobre el nivel del mar, temperaturas mediasanuales y tensiones nominales de distribución en lasciudades más importantes de la República Mexicana.Elementos de f(sica.

Propiedades de algunos materiales.Física nuclear.a. Algunas unidades.b. Características de los radioelementos corrientesc. Características de los radioelementos pesados.d. Características de algunos elementos.e. Constitución de la materia.f. Energ ía nuclear.

1.3.3 Telecomunicaciones.a. Conversión de las longitudes de onda en frecuencias.b. Decibeles y nepers.c. Impedancias características de las líneas de trans-

misión.

1.3.4 Electrónica.a. Código de los colores de las resistencias.

1.4 Elementos de electricidad.

1.4.1 Circuitos de corriente directa.a. Variación de la resistencia con la temperatura.b. Efectos caloríficos de la corriente. Ley de Joule.c. Reóstatos reguladores.d. Reóstatos de arranque.

ti

lJn11

j

ftl.Iti

1.31.3.11.3.2

- -~

capítulo

e. Condensadores.f. Inductancias.

1.4.2 Magnetismo y electromagnetismo.a. Fuerza de un imán o electroimán.b. Inducción magnética.c. Illtensidad de campo en el interior de un solenoide.d. Pérdidas de energía por histéresis. Fórmula de

Steinmetz.

e. Pé~didas de energía por corrientes de Foucault.1.4.3 Circuitos de corriente alterna.

a. Defasamiento entre tensión e intensidad de corriente.b. Circuito con resistencia pura.c. Circuito con inductancia pura.d. Circuito con capacitancia pura.e. Inductancia y resistencia en serie.f. Capacitancia y resistencia en serie.g. Resistencia, inductancia y capacitancia en serie.h. Resistencia y capacitancia en paralelo.i. Inductancia y resistencia en serie más capacitancia

en paralelo.

1.4.4 Máquinas de corriente directa.a. Tensión producida por una dínamo.b. Tensión disponible en los bornes.c. Rendimiento eléctrico de una dínamo.d. Rendimiento industrial de una dínamo.e. Motores de corriente directa.f. Fuerza contraelectromotríz de un motor.g. Velocidad de un motor de corriente directa.h. Rendimiento eléctrico de un motor de corriente

directa.i . Rendimiento industrial de un motor de corriente

directa.

1.4.5 Máquinas de corriente alterna.a. Frecuencia de la corriente de un alternador.b. Tensión que produce un alternador.c. Rendimiento de un alternador trifásico.d. Velocidad de un motor síncrono.e. Deslizamiento de un motor asíncrono.f. Reóstato de arranque.

1.4.6 Transformadores.a. Relación de transformación.b. Número de espiras por volt en devanados primarios

y secundarios.c. Sección del núcleo.d. Pérdidas en el cobre.e. Pérdidas en el hierro.f. Rendimiento de transformadores

OOl!lec 1

---

1.4.7 Líneas de baja tensión, corriente directa.a. Líneas abiertas, construcción radial.b. Líneas con finales ramificados.c. Líneascon doblealimentación.d. Líneasen anillo.

1.4.8 Líneasde baja tensión corriente alterna.a. Línea monofásiéa abierta.b. Líneas trifásicas abiertas.

1.4.9 Líneasde alta tensión corriente alterna.a. Caída de tensión por kilómetro de línea trifásica.b. Pérdida de potencia en úna línea trifásica.

1.4.10 Fórmulas mecánicasde aplicación en electricidad.a. Líneas aéreas.b. Flecha del conductor.c. Apoyos de madera.d. Apoyos de ángulo con tornapuntas o riostra.e. Soportes de aisladores.

1.4.11 Potencia de algunas máquinas eléctricas.a. Ascensoreso montacargas.b. Bombaselevadoras.c. Saltos de agua.d. Ecuaciones para calcular circuitos de transmisión

trifásicos, de longitud corta. despreciándose la ca-pacitancia.

1.4.12 Leyeseléctricas.a. Leyesde Kirchhoff.b. Ley de Ohm.c. Sumario de las fórmulas de la Ley de Ohm.d. Leyde Kelvin.e. Leyde Joule.f. Leyde Faraday.

2 eneke

~

1.4.13 Formularios y ejemplos de aplicación.a. Fórmulas eléctricas para circuitos de corriente

alterna.b. Fórmulas eléctricas para circuitos de corriente

directa.c. Fórmulas para determinar diagramas en circuitos

de corrientealterna. .

d. Fórmulas de aplicación práctica.e Resistencias eléctricas y efectos caloríficos de las

corrientes.

1.4.14 Fórmulas y tablas para cálculo de factores.a. Formulario de factores más comunes.b. Factores de demanda establecidos.c. Factores de demanda de alimentadores para cargas

de alumbrado.d. Factores de demanda comunes para el cálculo de

alimentadores principales y de servicio.e Tabla de fórmulas eléctricas para corriente directa

y corriente alterna.

Información general.1.5

1.5.1 La corriente mortal.

1.5.2 Requisitos eléctricos para áreas peligrosas.a. Introducción.b. Aspectos generales.c. Tipos de equipo.d. Clasificaciónde áreas.e Selección de equipo.f Descripción simplificada de los diferentes tipos de

caja o gabinete según designaciones de NEMA YCCONNIE.

r

1.1 bibliografía. Normas Técnicas para Instalaciones Eléctricas. Parte I

. Formulariode ElectricidadPráctica.

. Distribution Apparatus Handbook-Westinghouse

.. Manual Standard del Ingeniero Electricista. Por A. E.Knowlton.

. Artículo técnico cortesía de Crouse Hinds Domex,S.A.

. Artículo técnico cortesía del Grupo "Fuerza", S.A.

. How to Make Electrical Calculations. Por J.F. McPartland.Publicación "E lectrical Construction and Maintenance".

. Electrical Systems Design.Por J.F. McPartland. Publicación"Electrical Construction and Maintenance".

eDelec 3

r

1.2 tablas deuso general

1.2.1 tabla de equivalenciasa.- TABLA DE CONVERSION DE SISTEMA

INTERNACIONAL (METRICO) A INGLES, EINGLES A SISTEMA INTERNACIONAL (METRICO)

4 enekc

~

A MULTIPLIQUE PORPARA OBTENER

Acres 4046.87 Metros cuadrados

Acres 0.40468 Hectáreas

Acres 43560 Pies cuadrados

Acres 6272640 Pulgs cuadradasAcres 1562.5 x 10-6 Millas cuadradasAcres 4840 Yardas cuadradas

Amperes por cm cuadrado 6.452 Amperes por pulg cuad

Ampere - hora 3600 Coulombs

Ampere - hora 0.03731 (3.731 x 10-2) Faradays

Ampere - vueltas por cm 1.257 Gilberts por cm

Angstrom 10-10 Metros

Angstrom 3.937 x 10-9 PulgadasAño - Luz 5.9 X 1012 Millas

Año - Luz 9.46091 X 1012 Kilómetros

Año 365.256 Días

Año 8766.1 Horas

Atmósferas 0.980665 Bar

Atmósferas 76. Cm de mercurio (a O°C)

Atmósferas 33.9279 Pies de agua a 62° FAtmósferas 14.7 Lb/pulg cuadradaAtmósferas 1.0333 Kg/cm cuadradoAtmósferas 10333 Kg/m cuadradoAmper - vuelta 10-1 GilbertAmper - vuelta por cm 2.540 Amper - vuelta por plg

B MULTIPLIQUE POR PARA OBTENERBar 0.1 MegapascalesBarriles (aceite) 4.2 Galones (aceite)BTU (British Thermal Units) 3.927 Hp - hrBTU 1055.056 JoulesBTU 0.252 Kg- CaloríasBTU 107.58 Kg- mBTU 2.928x 10-4 Kw - hrBTU 778.16 Pies- lbBTU por min 12.96 Pies- lb segBTU por min 0.0235 HpBTU por min 0.01757 KilowattsBTUpor hr 1/1200 Tons Refrigeración

e MULTIPLIQUE POR PARA OBTENER

Caballos Caldera 33472 BTU por hrCaballos Caldera 9.804 KilowattsCaballosde Potencia (HP) 0.745699 KilowattsCaballos de vapor 0.9863 HpCaballos de vapor 0.7353 KilowattsCalorías 3.968 x 10-3 BTUCalorías 426.8 Kg-mCalorías 3087.77 Pies- lbCalorías 4.1868 JoulesCalorías por minuto 0.0935 Hp

oda

encAle 5

-

Calorías por minuto 0.0697 KilowattsCentímetros 0.3937 PulgadasCentímetros 0.03281 PiesCent ímetros 0.01094 YardasCentímetros cuadrados 0.1550 Pulgadas cuadradasCentímetros cúbicos 0.06102 PulgadascúbicasCentímetros cúbicos 3.531 x 10-5 Pies cúbicosCentímetros cúbicos 1.308 x 10-6 Yardas 'cúbicasCentímetros cúbicos 10-3 LitrosCentímetros de mercurio 136 Kgpor m cuadradoCentímetros de mercurio 0.1934 Lb por pulg cuadradaCentímetros de mercurio 0.4461 Piesde aguaCentímetros de mercurio 27.85 Lb/pies cuadradosCircular Mils 0.00051 Millmetros cuadradosCircular Mils 5.067 x 10-6 Centímetros cuadradosCircunferencia 6.283 RadianesCoulombs 1.036 x 10-5 FaradaysCoulombs 2.998 x 109 Stat coulombsCoulombspor cm cuadrado 64.52 Coulombs por pulgada

cuadrada

D MULTIPLIQUE POR PARA OBTENERDías 8.64 x 104 SegundosDías 1.44 x 103 MinutosDinas 10-5 Joules por m (Newton)Dinas 1.020 x 10-6 KilogramosDinas por cm 6.85 x 10-5 Lb por pieDinas por cm cuadrado 9.87 x 10-7 Atmósferas

E MULTIPLIQUE POR PARAOBTENERErgs 9.486 x 10-11 BTUErgs 2.389 x 10-8 Gramos- caloríasErgs 1.020x 10-3 Gramos- cmErgs 3.725 x 10-14 Hp - hrErgs 10-7 JoulesErgs 2.389 x 10-11 Kg - caloríasErgs 2.773 x 10-14 Kw - hr

F MULTIPUQUE POR PARAOBTENERFaradays 26.80 Ampere- hrFaradays 9.649 x 104 CoulombsFathoms (brazas) 1.8288 MetrosFathoms 6 PiesFoot Candle(Bujía- Pie) 10.765 LuxesFurlongs 0.125 Millas(U.SA)Furlongs 660 . PiesFurlongs 201.17 Metros

G MULTIPLIQUE PORGalones 3.785412Galones 0.1337Galones de agua 8.337Galones de agua 3.7853Galones por minuto 0.063Galones por minuto 2.228 x 10-3Gausses 10-8Gausses 6.452 x 10-8

r

eneléc Kilo - CalonaKilogramo

3.9709.807

BTUNewton

6

Gausses 6.452 Líneas por pulg. cuadradaGausses 10-4 Weberspor m cuadradoGausses 1 Gilbert por cm.Gilberts 0.7958 . Ampere - vueltasGilberts por cm 2.021 Ampere - vueltas por pulgGilberts por cm 79.58 Ampere - vueltas por mGrados 0.01745 RadianesGrados por segundo 0.1667 Revoluciones por minutoGramos 0.03527 OnzasGramos 0.03215 Onzas (Troy)Gramos por cm cúbico 62.43 Lbs por pie cúbicoGramos por cm cúbico 0.036 Lbs por pulg cúbicaGrado Celsius (oC) 1.8° C +32 Grado Farenheit (oF)Grado Celsius (°C) ° C +273.15 Grado Kelvin ( °K)Grado Farenheit (° F) (oF - 32)/1.8 . GradosCelsius (oC)Gramo 2.205 x 10.3 Libras

HMULTIPLIQUE POR PARA OBTENERCaballos de Potencia (HP) 1.0133 C V (Caballosde vapor)Hectárea 2.4711 AcresHectárea 3.861 x 10-3 MillascuadradasHectárea 1.076 x 105 Pies cuadradosHora 4.167 x 10- 2 DíasHora 5.952 x 103 SemanasHP 76.04 Kg- m por segundoHP 0.7457 KilowattsHP 33 000 Pies- lb por minutoHP 550 Pies- lb por segundoHP - hora 2544 BTUHP - hora 641.24 CaloríasHP - hora 1 980 000 Lb - PieHP - hora 273 729.9 Kg-mHertz 1 Ciclo por segundo

J MULTIPUQUE POR PARA OBTENERJoules 2.778 x 10'4 Watts - horaJoules 9.486 x 10-4 BTUJoules 107 ErgsJoules 2.389 x 10'4 Kg - CaloríasJoules 0.1020 Kg-mJoules 0.7376 Pies - lbJoules por cm 107 Dinas

MULTIPLIQUE POR PARA OBTENER

Kilogramos 980 665 DinasKilogramos 9.807 Joules por m (Newtons)Kilogramos 2.2046 LibrasKilogramos 1.102x 10-3 Toneladas cortasKilogramos 9.842 x 10'4 Toneladas largasKg - fuerza/cm 2 98.0665 x 10-3 Newton/m m 2Kg-m 9.296 x 10'3 I BTUKg - fuerza/cm 2 98066.5 PascalesKg- m 0.002342 CaloríasKg - fuerza 9.806650 NewtonsKg-m 7.233 . Pies - lbKg - fuerza/cm2 0.980665 BarKg por m 0.672 Libras por pieKg por m cuadrado 0.2048 Libras por pie cuadradoKg por m cúbico 0.0624 Libras por pie cúbicoKg por cm cuadrado. 14.22 Libras por pulg cuadradaKg por cm cuadrado 10 Metros columna de aguaKg por cm cuadrado 32.81 Pies columna de aguaKg por cm cuadrado 735.5 Milímetros de mercurioKilómetros .0.6214 Millas terrestres

r"

KilómetrosKilómetrosKilómetrosKm cuadradoKm cuadradoKilómetro por horaKilómetro por horaKilómetro por horaKilowattsKilowattsKilowattsKw - hrKw- hrKw - hrKw - hrKw- hrKw - hrKw - hr

39370.53963281247.10.386127.7816.670.621414.33.1.3411.3553413859.83.60 x 10133.6 X 106856.143.671 x lOs2.655 x 106

PulgadasMillas náuticasPiesAcresMillas cuadradas

Cent ímetros por segMetros por minutoMillas por horaCalorías por minutoHpCaballo de VaporBTUCaloríasErgsJoulesKg - caloríasKg-mPies - lb

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LMULTIPUOUE POR PARA OBTENER

Lb (libras) 7000 GranosLb 4.448222 NewtonsLb 453.59 GramosLb por pie 1.488 Kg- mLb por pulgada 178.6 Gramos - cmLb por pie cuadrado 4.882 Kgpor m cuadradoLb por pulg cuadrada 0.066894757 Newton/m m 2Lb por pulg cuadrada 0.0703 Kgpor cm cuadradoLb por pulg cuadrada 0.068947 BarLb por pulg cuadrada 0.703 Metros columna de aguaLb por pulg cuadrada 0.0723 Kg- fuerza/cm2Lb por pulg cuadrada 2.307 Pies columna de aguaLb por pulg cuadrada 6894.0757 PascalLb por pulg cuadrada 51.7 Milímetros de mercurioLb por pie cúbico 16.02 Kgpor m cúbicoLb por pulg cúbica 27.68 Kgpor dm cúbicoLíneas por cm cuadrado 1.0 GaussesLíneas por pulg cuadrada 0.1550 GaussesLíneas por pulg cuadrada 1.550 x 10-9 Weberspor cm cuadradoLíneas por pulg cuadrada 10-8 Weberspor pulg cuadradaLitros 0.2642 GalonesLitros 0.03531 Pies cúbicosLitros 61.02 Pulg cúbicasLn (X) 0.4343 Loglo (X)Loglo (X) 2.303 Ln (X)Lúmen 0.001496 WattsLúmen por pie cuadrado 1 Bujía - PieLúmen por pie cuadrado 10.76 Lumen por m cuadrndosLux 0.0929 Bujía - PieLumenpor metro cuadrado 1.00 Lux

MMULTIPUOUE POR I PARAOBTENERMaxwells 0.001 KilolíneasMaxwells 10-8 WebersMegapascal 0.101972 Kg- fuerza/m m 2Metros 3.281 PiesMetros 39.37 PulgadasMetros 1.094 YardasMetros cuadrados 1.196 Yardas cuadradasMetros cuadrados 10.76392 Pies cuadradosMetros cuadrados 1550 Pulgs cuadradasMetros cúbicos 35.31 PiescúbicosMetros cúbicos 1.30795 Yarda cúbica

eneke 7

r

8 eneke

Metros cúbicos 61023 PulgadascúbicasMetros cúbicos 103 LitrosMetros/segundo 3.2803 pie/segundoMillasnáuticas 1.852 KilómetrosMillasnáuticas 1.1516 MiIlasterrestresMillasmarinas por hora 1.853 Kilómetros por horaMillasmarinas por hora 1 NudosMillasterrestres 1.60934 KilómetrosMinutos (ángulo) 1.667 x 10-2 GradosMinutos (ángulo) 2.909 x 10-4 RadianesMinutos (tiempo) 9.9206 x 10-5 SemanasMinutos (tiempo) 6.944 x 10-4 DíasMinutos (tiempo) 1.667 x 10-2 HorasMilímetro de agua 0.098 MilibarMilímetro de mercurio 1.333 MilibarMilímetrocuadrado 0.00155 Pulgada cuadradaMilímetrocuadrado 1 973 Mils circulars

NMULTIPLlOUE POR PARAOBTENER

Newtons 9.81 KilogramosNewtons 0.101972 Kg- FuerzaNewtons 105 DinasNewtons 0.224809 LibrasNudos 1.852 Kilómetrospor horaNudos 1 Millasnáuticas por hNudos 51.44 Centímetros por seg

O MULTIPLlOUE POR PARA OBTENER

Ohm (internacional) 1.0005 Ohm (absoluto)Ohm W"6 MegaohmOhm 106 Micro ohmOnzas 28.35 GramosOnzas (troy) 31.10 GramosOhm por milímetrocuadrado

3Ohm por circularmils po0.6 x 10

por metro pie

p MULTIPUOUE POR PARA OBTENER

Pascales 1 Newton/m2Pies 30.48 CentímetrosPies cuadrados 929.03 Cm cuadradosPiescúbicos 28.32 LitrosPies - lb 0.001286 BTUPies - lb 0.0003241 Kg- CaloríasPies- lb 1.356 x 107 ErgsPies- lb 1.355818 JoulesPies- lb por minuto 3.030 x 10-5 HPPies- lb por minuto 3.24 x 10-4 Kg- Calorías por minPies- lb por minuto 2.260 x 10-5 KilowattsPulgadas 2.54 ' CentímetrosPulg cuadrada 6.4516 Cm cuadradosPulg cúbica 16.39 Cm cúbicosPulg de Agua 2.488 MilibarPulg de mercurio 345.3 Kgpor m cuadradoPulg de mercurio 33.77 MilibarPulg cuadrada 645 MilímetrocuadradoPulg cuadrada 1 273240 Milscirculars

R MULTIPLlOUE POR PARA OBTENER

Radián 57.296 Grados (ángulo)Radián por segundo 0.1592 Revoluciones por seg

....

fA 9

---~

T MULTIPLIQUE POR PARAOBTENERToneladas métricas 2204.62 LibrasToneladas (largas) 2240 LibrasToneladas (largas) 1 016.06 KilogramosToneladas (largas) 1.12 Toneladas (cortas)Toneladas (cortas) 2000 LibrasToneladas (cortas) 907.18 KilogramosToneladas Refrigeración 12 000 BTU por horaTemp. (oC) + 273 1 Grados KelvinTemp- (°0 + 17.8 1.8 Grados FarenheitTemp. (oF) - 32 0.555 Grados CentígradosTesla 104 Gauss

V MULTIPLIQUE POR PARAOBTENERVolt (absoluto) 0.003336 Stat voltsVolt por pulgada 0,39370 Volt por cm

W MULTIPLIQUE POR PARA OBTENERWatt x hr 3.4129 BTU por horaWatts 107 Ergs - segundoWatts 1.341 x 10'3 HPWatts 0.01433 Kg- calorías por minWatts 0.7378 Pies - lb por segundoWatt - hr 367.2 Kg- metroWatt - hr 3600 JouleWatt (internacional) 1.000165 Watt (absoluto)Webers 108 MaxwellsWebers por m cuadrado 104 GaussesWebers por m cuadrado 6.452 x 104 Líneas por pulg cuadradaWebers por m cuadrado 6.452 x 10-4 Webers por pulg cuadradaWebers por pulg cuadrada 1.550 x 107 GaussesWebers por pulg cuadrada 108 Líneas por pulg cuadradaWebers por pulg cuadrada 0.1550 Webers por cm cuadrado

y MULTIPLIQUE POR

Yardas 91.44Yarda cuadrada 0.8361Yarda 36Yarda 3Yarda 568.182 x 10-6Yarda cúbica 0.764555

b.- EQUIVALENTES DECIMALES Y METRICOSDE FRACCIONES COMUNES'DE PULGADA

10 ~Dnekc

"---~

FRACCIONES DECIMALES MILlMETROS FRACCIONES DECIMALES I MILlMETROSDE PULGADAS DE PULGADA DE PULGADAS DE PULGADA

1/64 0.01562 0.397 33/64 0.51562 13.0971/32 0.03125 0.794 17/32 0.53125 13.494

3/64 0.04687 1.191 35/64 0.54687 13.891

1/16 0.06250 1.588 9/16 0.56250 14.2885/64 0.07812 1.984 37/64 0.57812 14.684

3/32 0.09375 2.381 19/32 0.59375 15.0817/64 0.10937 2.778 39/64 0.60937 15.478

1/8 0.12500 3.175 5/8 0.62500 15.8759/64 0.14062 3.572 41/64 0.64062 16.272

5/32 0.15625 3.969 21/32 0.65625 16.66911/64 0.17187 4.366 43/64 0.67187 17.066

3/16 0.18750 4.763 11/16 0.68750 17.46313/64 0.20312 5.159 45/64 0.70312 17.859

7/32 0.21875 5.556 23/32 0.71875 18.25615/64 0.23437 5.953 47/64 0.73437 18.653

1/4 0.25000 6.350 3/4 0.75000 19.05017/64 0.26562 6.747 49/64 0.76562 19.447

9/32 0.28125 7.144 25/32 0.78125 19.84419/64 0.29687 7.541 51/64 0.79687 20.241

5/16 0.31250 7.938 13/16 0.81250 20.63821/64 0.32812 8.334 53/64 0.82812 21.034

11/32 0.34375 8.731 27/32 0.84375 21.43123/64 0.35937 9.128 55/64 0.85937 21.828

3/8 0.37500 9.525 7/8 0.87500 22.22525/64 0.39062 9.922 57/64 0.89062 22.622

13/32 0.40625 10.319 29/32 0.90625 23.01927/64 0.42187 10.716 59/64 0.92187 23.4 16

7/16 0.43750 11.113 15/16 0.93750 23.81329/64 0.45312 11.509 61/64 0.95312 24.209

15/32 0.46875 11.906 31/32 0.96875 24.60631/64 0.48437 12.303 63/64 0.98437 25.003

1/2 0.50000 12.700 1.00000 25.400

TIi

C.- TABLAS PARA CONVERSION DETEMPERATURAS Y PRESIONES

TABLA PARA CONVERSION DE TEMPERATURASTABLA PARA CONVERSION DE PRESIONES

E trando en la columna central con la Temperatura conocida (oF ó °C) léase KG/CM2 A LB/PULG2

I nque se deseaobtener, en la correspondiente columna lateral. Ejemplo: 26°C(oIUmna central1 on equivalentes a 78.8°F " bien 26°F (columna central) son

Kg/Cm2 Lb/PuIg2 Kg/Cm2 Lb/Pulg2equivalentesa -3.3 C

°c °c °F 0.5 7.11 10.5 149.31REF. °F REF. 1.0 14.22 11.0 156.42

-23.3 -10 14.0 71 160 320 1.5 21.33 11.5 163.53-20.6 - 5 23.0 82 180 356 2.0 28.44 12.0 170.64-17.8 O 32.0 93 200 392 2.5 35.55 12.5 177.75-16.7 2 35.6 100 212 413 3.0 42.66 13.0 184.86-15.6 4 39.2 104 220 428 3.5 49.77 13.5 191.97-14.4 6 42.8 116 240 464 4.0 56.88 14.0 199.08-13.3 8 46.4 127 260 500 4.5 63.99 14.5 206.19-12.2 10 50.0 138 280 536 5.0 71.10 15.0 213.30-11.1 12 53.6 149 300 572 5.5 78.21 15.5 220.41-10.0 14 57.2 160 320 608 6.0 85.32 16.0 227.52- 8.9 16 60.8 171 340 644 6.5 92.43 16.5 234.63- 7.8 18 64.4 182 360 680 7.0 99.54 17.0 241.74- 6.7 20 68.0 193 380 716 7.5 106.65 17.5 248.85- 5.6 22 71.6 204 400 752 8.0 113.76 18.0 255.96- 4.4 24 75.2 216 420 788 8.5 120.87 18.5 263.07- 3.3 26 78.8 227 440 824 9.0 127.98 19.0 270.18- 2.2 28 82.4 238 460 860 9.5 135.09 19.5 277.29- 1.1 30 86.0 249 480 896 10.0 142.20 20.0 284.40

0.0 32 89.6 260 500 9321.1 34 93.2 271 520 9682.2 36 96.8 282 540 10043.3 38 100.4 293 560 10404.4 40 104.0 304 580 1076 LB/PULG2 A KG/CM25.6 42 107.6 316 600 11126.7 44 111.2 327 620 1148

Lb/Pulg2 Kg/Cm 2 Lb/Pulg2 Kg/Cm27.8 46 114.8 338 640 11848.9 48 118.4 349 660 1220 10 0.703 155 10.898

10.0 50 122.0 360 680 1256 20 1.410 160 11.25011.1 52 125.6 371 700 1292 30 2.110 165 11.60112.2 54 129.2 382 720 1328 40 2.810 170 11.95313.3 56 132.8 393 740 1364 50 3.510 175 12.30414.4 58 136.4 404 760 1400 60 4.220 180 12.65615.6 60 140.0 416 780 1436 70 4.920 185 13.00716.7 62 143.6 427 800 1472 80 5.620 190 13.35917.8 64 147.2 438 820 1508 90 6.330 195 13.71018.9 66 150.8 449 840 1544 100 7.031 200 14.06220.0 68 154.4 460 860 1580 105 7.383 210 14.76521.1 70 158.0 471 880 1616 110 7.734 220 15.46822.2 72 161.6 482 900 1652 115 8.086 230 16.17123.3 74 165.2 493 920 1688 120 8.437 240 16.87124.4 76 168.8 504 940 1724 125 8.789 250 17.57825.6 78 172.4 516 960 1760 130 9.140 260 18.28126.7 80 176.0 527 980 1796 135 9.492 270 18.98427.8 82 179.6 538 1000 1832 140 9.843 280 19.68728.9 84 183.2 566 1050 1922 145 10.195 290 20.39030.0 86 186.8 593 1100 2012 150 10.547 300 21.09331.1 88 190.4 621 1150 210232.2 90 194.0 649 1200 219233.3 92 197.6 677 1250 228234.4 94 201.2 704 1300 237235.6 96 204.8 732 1350 246236.7 98 208.4 760 1400 255237.8 100 212.0 788 1450 264249 120 . 248.0 816 1500 273260 140 284.0

I I I

Factoresde Conversión- Equivalenciasde Temperatura Gradosabsolutos (Kelvin)=grados Celsius(cent(grado)+ 273.15Grados C = 5/9 (oF - 321. °F = 9/5 (OC)+ 32 Gradosabsolutos (Rankine) =grados Farenheit + 459.67

une/ec 11'.-

L-

d.- TRANSMISION CALORIFICA

TEMPERATURA

°c = 1- tF-32)

° F - .J:L °c + 22- 5

ENTALPIA

BTULb

= 0.55552Kcal

Kg

MAGNITUD

e.- TABLA DE UNIDADESDERIVADAS

aceleraciónaceleración angularactividad (radioactiva)calor específico, entropia específicaconductividad térmicacantidad de electricidad,

carga eléctricacapacidad eléctricaconductanciadensidad, densidad de masadensidad de carga eléctricadensidad de corrientedensidad de energíadensidad de inducción magnéticadensidad de flujo eléctricodensidad de flujo térmicoentropia, capacidad térmicaenergía molarflujo de inducciónflujo luminosofrecuenciafuerzailuminanciainductanciaintensidad de campo magnéticointensidad de campo eléctricoluminancianúmero de ondapermeab iIidadpotencia, flujo radiantepresiónresistencia eléctricasuperficietensión eléctrica, diferencia depotencial, fuerza electromotriztensión superficialtrabajo, energía, cantidad de calorvolumenvelocidadvelocidad angularviscosidad (dinámica)viscosidad cinemáticavolumen específico

12~~Dnekc

EXPRESION ENUNIDADESFUNDAMENTALES S.I.

m/s2

S-lm2 S-2 K-l

m kg S-3 K-l

sAm-2 kg-l s4A2m-2 kg-l S3 A2

m-3 s A

m-l kg S-2kg S.2 A.lm-2 s AkQ.s- 3

m"2 kg S-2 K-lm2 Kg S-2 mol-lm2 kg S.2 A-lcd srS.l

m kg s. 2m-2 cd sr

m2 kg S-2 A2

m kg S-3 Alcd/m2m-l

m kg S-2 A-2m2 kg S-3m-1 Kg S.2m2 kg S-3 A-2m2

m2Kg S-3 Alkg S-2m2 kg S-2m3m/s

m-1 kg S.lm2/sm3/kg

¡,. ~

BTUcal2 = 3.1534 x 10-4h---:--r- = 2.7124pie m cm

BTU = 1.488Kcal = 0.0173

Wh pie o F h m °c cm °c

BTU = 4.8823Kcal

= 5.6761 x 10-4 --{ioh pie2 °F h m2 °c cm e

NOMBRE I SIMBOLO I EXPRESIONEN UNIDADESDERIVADAS

metro por segundo por segundo m/s2radián por segundo por segundo rad/s21 por segundo S-lJoule por kilogramo Kelvin J/(kg-K)Watt por metro Keivin W/(m-K)

Cou 10mb C

I A.sFarad F CNSiemens S ANkilogramo por metro cúbico kg/m3Coulomb por metro cúbico C/m3Ampere por metro cuadrado A/m2Joule por metro cúbico J/m3Tesla T IWb/m2Coulomb por metro cuadrado C/m2Watt por metro cuadrado W/m2Joule por Kelvin J/KJoule por mal J/molWeber Wb I V-slumen 1mHertz HzNewton Nlux IxHenry H I Wb/AAmpere por metro A/mVolt por metro V/mcandela por metro cuadrado cd/m21 por metro .1mHenry por metro H/mWatt W

I J/s

Pascal Pa N/m2Ohm n V/Ametro cuadrado 2m

Volt V I W/ANewton por metro N/mJoule J I N-mmetro cúbico m3metro por segundo misradián por segundo rad/sPascal segundo Pa-smetro cuadrado por segundo m2/smetro cúbico por kilogramo m3/kg

f.- UNIDADES UTILIZADAS CONEL SISTEMA INTERNACIONAL

NOMBRE SIMBOLO

litro Iminuto minminuto minsegundo mintonelada t

VALOR EN UNIDADES SI

1 1=1 dm3 = 10-3 m31 min = 60 sl' = (1/60)° = (1T/l0,800) rad1" = (1/60)' = (1T/648,000)rad1 t = 103 kg

g.- TABLA DE FUNCIONES CIRCULARES

S

80elec 13~

&... -~----

NOMBRE SIMBOLO VALOR EN UNIDADES S.I.bar bar 1 bar = 0.1 MPa= 105 Padía d 1 d = 24 h = 86,400 sgrado ° 1° = (1T/180)radhectárea ha 1 ha = 1 hm2 = 104 m2hora h 1 h = 60 min =3,600 s

GRADOS SENO COSENO TANG. COTANG. GRADOS SENO COSENO TANG. COTANG

1° 0.01745 0.99985 0.01746 57.28996 89° 26° 30' 0.44620 0.89493 0.49858 2.00569 63° 30'2° 0.03489 0.99939 0.03492 28.63625 88° 27° 0.45399 0.89101 0.50953 1.96261 63°3° 0.05234 0.99863 0.05241 19,08114 87° 27° 30' 0.46175 0.88701 0.52057 1.92098 62° 30'4° 0.06976 0.99756 0.06993 14.30067 86° 28° 0.46947 0.88295 0.53171 1.88073 62°5° 0.08716 0.99619 0.08749 11.43005 85° 28°30' 0.47616 0.87882 0.54296 1.84177 61° 30'6° 0.10453 0.99452 0.10510 9.51436 84° 29° 0.48481 0.87462 0.55431 1.80405 61°7° 0.12187 0.99255 0.12278 8.14435 83° 29° 30' 0.49242 0.87036 0.56577 1.76749 60° 30'8° 0.13917 0.99027 0.14054 7.11537 82° 30° 0.50000 0.86603 0.57735 1.73205 60°9° 0.15643 0.98769 0.15838 6.31375 81° 30°30' 0.50754 0.86163 0.58965 1.69766 59° 30'

10° 0.17365 0.98481 0.17633 5.67128 80° 31° 0.51504 0.85717 0.60086 1.66428 59°11° 0.19081 0.98163 0.19438 5.14455 79° 31° 30' 0.52250 0.85264 0.61280 1.63185 58° 30'12° 0.20791 0.97815 0.21256 4.70463 78° 32° 052992 0.84805 0.62487 1.60033 58°13° 0.22495 0.97437 0.23087 4.33148 77° 32° 30' 0.53730 0.84339 0.63707 1.56969 57° 30'14° 0.24192 0.97030 0.24933 4.01078 76° 33° 0.54464 0.83867 0.64941 1.53986 57°14°30' 0.25038 0.96815 0.25862 3.86671 75° 30' 33° 30' 0.55194 0.83389 0.66189 1.51084 56° 30'15° 0.25882 0.96593 0.26795 3.73205 75° 34° 0.55919 0.82904 0.67451 1.48256 56°15°30' 0.26724 0.96363 0.27732 3.60588 74° 30' 34°30' 0.56641 0.82413 0.68728 1.45501 55° 30'16° 0.27564 0.96126 0.28675 3.48741 74° 35° 0.57358 0.81915 0.70021 1.42815 55°16°30' 0.28402 0.95882 0.29621 3.37594 73° 30' 35° 30' 0.58070 0.81412 0.71329 1.40195 54° 30'17° 0.29237 0.95630 0.30573 3.27085 73° 36° 0.58779 0.80902 0.72654 1.37638 54°17°30' 0.30071 0.95372 0.31530 3.17159 72° 30' 36° 30' 0.59482 0.80386 0.73996 1.35142 53° 30'18° 0.30902 0.95106 0.32492 3.07768 72° 37° 0.60181 0.79864 0.75355 1.32704 53°18°30' 0.31730 0.94832 0.33460 2.98869 71°30' 37° 30' 0.60876 0.79335 0.76733 1.30323 52° 3(3'19° 0.32557 0.94552 0.34433 2.90421 71° 38° 0.61566 0.78801 0.78129 1.27994 52°19°30' 0.33381 0.94264 0.35412 2.82391 70° 30' 38° 30' 0.62251 0.78261 0.79544 1.25717 51°30'20° 0.34202 0.93969 0.36397 2.74748 70° 39° 0.62932 0.77715 0.80978 1.23490 51°20°30' 0.35021 0.93667 0.37388 2.67462 69° 30' 39° 30' 0.63608 0.77162 0.82434 1.21310 50° 30'21° 0.35837 0.93358 0.38386 2.60509 69° 40° 0.64279 0.76604 0.83910 1.19175 50°21°30' 0.36650 0.93042 0.39301 2.53865 68030' 40° 30' 0.64945 0.76041 0.85408 1.17085 49° 30'22° 0.37461 0.92718 0.40403 2.47509 68° 41° 0.65606 0.75471 0.86929 1.15037 49°22°30' 0.38268 0.92388 0.41421 2.41421 67° 30' 41° 30' 0.66262 0.74896 0.88473 1.13029 48° 30'23° 0.39073 0.92050 0.42447 2.35585 67° 42° 0.66913 0.74314 0.90040 1.11061 48°23°30' 0.39875 0.91706 0.43481 2.29984 66° 30' 42° 30' 0.67559 0.73728 0.91633 1.09131 47° 30'24° 0.40674 0.91355 0.44523 2.24604 66° 43° 0.68200 0.73135 0.93252 1.07237 47°24° 30' 0.41469 0.90996 0.45573 2.19430 65° 30' .43° 30' 0.68835 0.72537 0.94896 1.05378 46° 30'25° 0.42262 0.90631 0.46631 2.14451 65° 44° 0.69466 0.71934 0.96569 1.03553 46°25°30' 0.43051 0.90259 0.47698 2.09654 64°30' 44°30' 0.70091 0.71325 0.98270 1.01761 45° 30'26° 0.43837 0.89879 0.48773 2.05030 64° 45° 0.70711 0.70711 1.00000 1.00000 45°

COSENO SENO COTANG. TANG. GRADOS COSENO SENO COTANG. TANG. GRADO

h.- FUNCIONES DE LOS NUMEROS ENTEROSI

n2 n3 vn log10n l/n In

1 1 1 1,0000 1,0000 0,00000 1,000002 4 8 1,4142 1,2599 0,30103 0,500003 9 27 1,7321 1,4422 0,47712 0,333334 16 64 2,0000 1,5874 0,60206 0,250005 25 125 2,2361 1,7100 0,69897 0,200006 36 216 2,4495 1,8171 0,77815 0,166677 49 343 2,6458 1,9129 0,84510 0,142868 64 512 2,8284 2,0000 0,90309 0,125009 81 729 3,0000 2,0801 0,95424 0,11111

10 100 1 000 3,1623 2,1544 1,00000 0,1000011 121 1 331 3,3166 2,2240 1,04139 0,0909112 144 1728 3,4641 2,2894 1,07918 0,0833313 169 2197 3,6056 2,3513 1,11394 0,0769214 196 2744 3,7417 2,4101 1,14613 0,0714315 225 3375 3,8730 2,4662 1,17609 0,0666716 256 4096 4,0000 2,5198 1,20412 0,0625017 289 4913 4,1231 2,5713 1,23045 0,0588218 324 5832 4,2426 2,6207 1,25527 0,0555619 361 6859 4,3589 2,6684 1,27875 0,0526320 400 8000 4,4721 2,7144 1,30103 0,0500021 441 9261 4,5826 2,7589 1,32222 0,0476222 484 1O 648 4 6904 2,8020 1,34242 0,0454523 529 12 167 4,7958 2,8439 1,36173 0,0434824 576 13 824 4,8990 2,8845 1,38021 0,0416725 625 15 625 5,0000 2,9240 1,39794 0,0400026 676 17 576 5,0990 2,9625 1,41497 0,0384627 729 19683 5,1962 3,0000 1,43136 0,0370428 784 21 952 5,2915 3,0366 1,44716 0,0357129 841 24 389 5,3852 3,0723 1,46240 0,0344830 900 27 000 5,4772 3,1072 1,47712 0,0333331 961 29791 5,5678 3,1414 1,49136 0,0322632 1024 32768 5,6569 3,1748 1,50515 0,0312533 1089 35 937 5,7 446 3,2075 1,51851 0,0303034 1156 39 304 5,8310 3,2396 1,53148 0,0294135 1225 42 875 5,9161 3,2711 1,54407 0,0285736 1296 46 656 6,0000 3,3019 1,55630 0,0277837 1369 50 653 6,0828 3,3322 1,56820 0,0270338 1444 54 872 6,1644 3,3620 1,57978 0,0263239 1521 59 319 6,2450 3,3912 1,59106 0,0256440 1600 64 000 6,3246 3,4200 1,60206 0,0250041 1681 68 921 6,4031 3,4482 1.61278 0,0243942 1764 74 088 6,4807 3,4760 1,62325 0,0238143 1849 79 507 6,5574 3,5034 1,63347 0,0232644 1936 85 184 6,6332 3,5303 1,64345 0,0227345 2025 91 125 6,7082 3,5569 1,65321 0,0222246 2116 97 336 6,7823 3,5830 1,66276 0,0217447 2209 103823 6,8557 3,6088 1,67210 0,0212848 2304 110 592 6,9282 3,6342 1,68124 0.0208349 2401 117 649 7,0000 3,6593 1,69020 0,0204150 2500 125 000 7,0711 3,6840 1,69897 0,0200051 2601 132 651 7,1414 3,7084 1,70707 0,0196152 2704 140 608 7,2111 3,7325 1,71600 0,0192353 2809 148877 7,2801 3,7563 1,72428 0,0188754 2916 157 464 7,3485 3,7798 1,73239 0,0185255 3025 166 375 7,4162 3,8030 1,74036 0,0181856 3136 175616 7,4833 3,8259 1,74819 0,0178657 3249 185 193 7,5498 3,8485 1,75587 0,0175458 3364 195 112 7,6158 3,8709 1,76343 0,0172459 3481 205379 7,6811 3,8930 1,77085 0,0169560 3600 216000 7,7 460 3,9149 1,77815 0,0166761 3721 226 981 7,8102 3,9365 1,78533 0,0163962 3844 238 328 7,8740 3,9579 1,79239 0,0161363 3969 250047 7,9373 3,9791 1,79934 0,01587

Dnekc

64 4096 262 144 8,0000 4,0000 1,80618 0,0156365 4225 274 625 8,0623 4,0207 1,81291 0,01538

14

, _..

rn2 n3n

I0910n 1/n66 4356 287 496 8,1240 4,0412 1,81954 0,0151567 4489 300 763 8,1854 4,0615 1,82607 0,0149368 4624 314 432 8,2462 4,0817 1,83251 0,014?J69 4761 328 509 8,3066 4,1016 1,83885 0,0144970 4900 343 000 8,3666 4,1213 1,8451° 0,0142971 5041 357 911 8,4261 4,1408 1,85126 0,0141872 5184 373 248 8,4853 4,1602 1,85733 0,0138973 5329 389017 8,5440 4,1793 1,86332 0,0137074 5476 405 224 8,6023 4,1983 1,86923 0,0135175 5625 421 875 8,6603 4,2172 1,87506 0,0133376 5776 438 976 8,7178 4,2358 1,88081 0,0131677 5929 456 533 8,7750 4,2543 1,88649 0,0129978 6084 474552 8,8318 4,2727 1,89209 0,0128279 6241 493 039 8,8882 4,2908 1,89763 0,0126680 6400 512 000 8,9443 4,3089 1,90309 0,0125081 6561 531 441 9,0000 4,3267 1,90849 0,0123582 6724 551 368 9,0554 4,3445 1,91381 0,0122083 6889 571 787 9,1104 4,3621 1,91908 0,0120584 7056 592 704 9,1652 4,3795 1,92428 0,0119085 7225 614 125 9,2195 4,3968 1,92942 0,0117686 7396 636 056 9,2736 4,4 140 1,93450 0,0116387 7569 658 503 9,3274 4,4310 1,93952 0,0114988 7744 681 472 9,3808 4,4480 1,94448 0,0113689 7921 704 969 9,4340 4,4647 1,94939 0,0112490 8100 729000 9,4868 4,4814 1,95424 0,0111191 8281 753 571 9,5394 4,4979 1,95904 0,0109992 8464 778688 9,5917 4,5144 1,96379 0,0108793 8649 804 357 9,6437 4,5307 1,96848 0,0107594 8836 830 584 9,6954 4,5468 1,97313 0,0106495 9025 857 375 9,7468 4,5629 1,97772 0,0105396 9216 884736 9,7980 4,5789 1,98227 0,0104297 9409 912673 9,8489 4,5947 1,98677 0,0103198 9604 941 192 9,8995 4,6104 1,99123 0,0102099 9801 970 299 9,9499 4,6261 1,99564 0,01010

100 10000 1 000 000 10,0000 4,6416 2,00000 0,01000101 10201 1 030301 10,0499 4,6570 2,00432 0,00990102 10404 1 061 208 10,0995 4,6723 2,00860 0,00980103 10609 1 092 727 10,1489 4,6875 2,01284 0,00971104 10816 1 124864 10,1980 4,7027 2,01703 0,00962105 11025 1 157625 10,2470 4,7177 2,02119 0,00952106 11236 1 191 016 10,2956 4,7326 2,02531 0,00943107 11449 1 225 043 10,3441 4,7475 2,02938 0,00935108 11664 1 259 712 10,3923 4,7622 2,03342 0,00926109 11881 1 295 029 10,4403 4,7769 2,03743 0,00917110 12100 1 331 000 10,4881 4,7914 2,04139 0,00909111 12321 1 367 631 10,5357 4,8059 2,04532 0,00901112 12544 1 404 928 10,5830 4,8203 2,04922 0,00893113 12769 1 442 897 10,6301 4,8346 2,05308 0,00885114 12996 1 481 544 10,6771 4,8488 2,05690 0,00877115 13225 1 520 875 10,7238 4,8629 2,06070 0,00870116 13456 1 560 896 10,7703 4,8770 2,06446 0,00862117 13689 1 601 613 10,8167 4,8910 2,06819 0,00855118 13924 1 643 032 10,8628 4,9049 2,07188 0,00847119 14161 1 685159 10,9087 4,9187 2,07555 0,00840120 14400 1 728 000 10,9545 4,9321.1 2,07918 0,00833121 14641 1 771 561 11,0000 4,9461 2,08279 0,00826122 14884 1 815848 11,0454 4,9597 2,08636 0,00820123 15129 1 860 867 11,0905 4,9732 2,08991 0,00813124 15376 1 906624 11,1355 4,9866 2,09342 0,00806125 15625 1 953 125 11,1803 5,0000 2,09691 0,00800126 15876 2000376 11,2250 5,0133 2,10037 0,00794127 16129 2 048 383 11,2694 5,0265 2,10380 0,00787128 16384 2097 152 11,3137 5,0397 2,10721 0,00781129 16641 2 146689 11,3578 5,0528 2,11059 0,00775130 16900 2,197000 11,4018 5,0658 2,11394 0,00769

15

----

n n2 n3 VIl 10910n l/n131 17161 2 248 091 11,4455 5,0788 2,11727 0,00763132 17424 2 299 968 11,4891 5,0916 2,12057 0,00758133 17689 2 352 637 11,5326 5,1045 2,12385 0,00752134 17956 2 406 104 11,5758 5,1172 2,12710 0,00746135 18225 2460375 11,6190 5,1299 2,13033 0,00741136 18496 2515456 11,6619 5,1426 2,13354 0,00735137 18769 2571 353 11,7047 5,1551 2,13672 0,00730138 19044 2 628 072 11,7473 5,1676 2,13988 0,00725139 19321 2685619 11,7898 5,1801 2,14301 0,00719140 19600 2744000 11,8322 5,1925 2,14613 0,00714141 19881 2 803 221 11,8743 5,2048 2,14922 0,00709142 20164 2 863 288 11,9164 5,2171 2,15229 0,00704143 20449 2 924 207 11,9583 5,2293 2,15534 0,00699144 20736 2 985 984 12,0000 5,2415 2,15836 0.00694145 21025 3 048 625 12,0416 5,2536 2,16137 0,00690146 21316 3112136 12,0830 5,2656 2,16435 0,00685147 21609 3176523 12,1244 5,2776 2,16732 0,00680148 21904 3241 792 12,1655 5,2896 2,17026 0,00676149 22201 3 307 949 12,2066 5,3015 2,17319 0,00671150 22500 3 375 000 12,2474 5,3133 2,17609 0,00667151 22801 3442951 12,2882 5,3251 2,17898 0,00662152 23104 3 511 808 12,3288 5,3368 2,18184 0,00658153 23409 3581577 12,3693 5,3485 2,18469 0,00654154 23716 3 652 264 12,4097 5,3601 2,18752 0,00649155 24025 3 723 875 12,4499 5,3717 2,19033 0,00645156 24336 3 796 416 12,4900 5,3832 2,19312 0,00641157 24649 3 869 893 12,5300 5,3947 2,19590 0,00637158 24964 3944312 12,5698 5,4061 2,19866 0,00633159 25281 4019679 12,6095 5,4175 2,20140 0,00629160 25600 4 096 000 12,6491 5,4288 2,20412 0,00625161 25921 4173281 12,6886 5,4401 2,20683 0,00621162 26244 4251 528 12,7279 5,4514 2,20952 0,00617163 26569 4330747 12,7671 5,4626 2,21219 0,00613164 26896 4 41O944 12,8062 5,4737 2,21484 0,00610165 27225 4 492 125 12,8452 5,4848 2,21748 0,00606166 27556 4574296 12,8841 5,4959 2,22011 0,00602167 27889 4657463 12,9228 5,5069 2,22272 0,00599168 28224 4741 632 12,9615 5,5178 2,22531 0,00595169 28561 4 826 809 13,0000 5,5288 2,22789 0,00592170 28900 4913000 13,0384 5,5397 2,23045 0,00588171 29241 5 000 211 13,0767 5,5505 2,23300 0,00585172 29584 5 088 448 13,1149 5,5613 2,23553 0,00581173 29929 5177 717 13,1529 5,5721 2,23805 0,00578174 30276 5 268 024 13,1909 5,5828 2,24055 0,00575175 30625 5359375 13,2288 5,5934 2,24304 0,00571176 30976 5451 776 132665 56041 2,24551 0,00568177 31329 5 545 233 13,3041 5,6147 2,24797 0,00565178 31684 5639752 13,3417 5,6252 2,25042 0,00562179 32041 5735339 13,3791 5,6357 2,25285 0,00559180 32400 5 832 000 13,4164 5,6462 2,25527 0,00556181 32761 5929741 13,4536 5,6567 2,25768 0,00552182 33124 6 028 568 13,4907 5,6671 2,26007 0,00549183 33489 6128487 13,5277 5,6774 2,26245 0,00546184 33856 6 229 504 13,5647 5,6877 2,26482 0,00543185 34225 6331 625 13,6015 5,6980 2,26717 0,00541186 34596 6 434 856 13,6382 5,7083 2,26951 0,00538187 34969 6 539 203 13,6748 5,7185 2,27184 0,00535188 35344 6 644 672 13,7113 5,7287 2,27416 0,00532189 35721 6751 269 13,7477 5,7388 2,27646 0,00529190 36100 6 859 000 13,7840 5,7489 2,27875 0,00526191 36481 6967871 13,8203 5,7590 2,28103 0,00524192 36864 7 077 888 13,8564 5,7690 2,28830 0,00521193 37249 7 189057 13,8924 5,7790 2,28556 0,00518194 37636 7 301 384 13,9284 5,7890 2,28780 0,00515195 38025 7414875 13,9642 5,7989 2,29003 0,00513196 38416 7 529 536 14,0000 5,8088 2,29226 0,00510

enekc

197 38809 7645373 14,0357 5,8186 2,29447 0,00508198 39204 7 762 392 14,0712 5,8285 2,29667 0,00505

16

j.- UNIDADES FUNDAMENTALESSISTEMA INTERNACIONAL

MAGNITUD

LongitudMasaTiempoIntensidad de corriente eléctricaTemperatura termodinámicaCantidad de substanciaIntensidad luminosa

NOMBREMetroKilogramoSegundoAmpereKelvin*molcandela

SIMBOLOmKgsA°Kmalcd

'El grado Celsius (OCIse considera una unidadderivada.Celsius es el nombre adoptado para el centf'grado en el S.I. °K =oC + 273.15.

enelec 17

~

n n2 n3 log10nI 1/n

199 39601 7 880 599 14,1067 5,8383 2,29885 0,00503200 40000 8 000 000 14,1421 5,8480 2,30103 0,00500201 40401 8 120601 14,1724 5,8578 2,30320 0,00498202 40804 8 242 408 14,2127 5,8675 2,30535 0,00495203 41209 8 365 427 14,2478 5,8771 2,30750 0,00492204 41616 8 489 664 14,2829 5,8868 2,30963 0,00490205 42025 8615125 14,3178 5,8964 2,31175 0,00487206 42436 8741 816 14,3527 5,9059 2,31387 0,00485207 42849 8869743 14,3875 5,:1155 2,31597 0,00483208 43264 8998912 14.4222 5,9250 2,31806 0,00481209 43681 9129329 14.4568 5,9345 2,32015 0,00478210 44100 9 261 000 14.4914 5,9439 2,32222 0,00476211 44521 9 393 931 14,5258 5,9533 2,32428 0,00474212 44944 9528128 14.4502 5,9627 2,32634 0,00472213 45369 9 663 597 14,5945 5,9721 2,32838 0,00469214 45796 9 800 344 14,6287 5,9814 2,33041 0,00467215 46225 9 938 375 14,6629 5,9907 2,33244 0,00465216 46656 10077 696 14,6969 6,0000 2,33445 0,00463217 47089 10218313 14,7309 6,0092 2,33646 0,00461218 47524 10360232 14,7648 6,0185 2,33846 0,00459219 47691 10503459 14,7986 6,0277 2,34044 0,00457220 48400 10648000 14,8324 6,0368 2,34242 0,00455221 48841 10793861 14,8661 6,0459 2,34439 0,00452222 49284 10941 048 14,8997 6,0550 2,34635 0,00450223 49729 11 089 567 14,9332 6,0641 2,34830 0,00448224 50176 11 390 625 14,9666 6,0732 2,35025 0,00446225 50625 11 390 824 15,0000 6,0822 2,35218 0,00444226 51076 115431.76 15,0333 6,0912 2,35411 0,00442227 51529 11 697 083 15,0665 6,1002 2,35603 0,00440228 51984 11 852 352 15,0997 6,1091 2,35793 0,00438229 52441 12008989 15,1327 6,1180 2,35984 0,00437230 52900 12167000 15,1658 6,1269 2,36173 0,00435231 53361 12326391 15,1987 6,1358 2,36361 0,00433232 53824 12 487 168 15,2315 6,1446 2,36549 0,00431233 54289 12649337 15,2643 6,1534 2,36736 0,00429234 54756 12812904 15,2971 6,1622 2,36922 0,00427235 55225 12977 875 15,3297 6,1710 2,371P7 0,00425236 55696 13144256 15,3623 6,1797 2,37291 0,00424237 56169 13312053 15,3948 6,1885 2,37475 0,00422238 56644 13481 272 15.4272 6,1972 2,37658 0,00420239 57121 13651 919 15.4596 6,2058 2,37840 0,00418240 57600 13824000 15.4919 6,2145 2,38021 0,00417

i.- PREFIJOS PARA LAS UNIDADES

PREFIJO I SIMBOLO I FACTOR POR EL QUE DEBEMULTIPLICARSE LA UNIDAD

Peta P 1018 = 1,000,000,000,000,000,000Exa E 1015 = 1,000,000,000,000,000Tera T 1012 = 1,000,000,000,000Giga G 109 = 1,000,000,000Mega M 106 = 1,000,000Kilo K 103 = 1 000Hecto h 102 = 100Deca da 10 = 10deci d 10-1 = 0.1centi c 10-2 = 0.01mili m 10-3 = 0.001micro fJ 10-6 = 0.000,001nano n 10-9 = 0.000,000,001pico p 10-12 = 0.000,000,000,001femto f 10-15 = 0.000,000,000,000,001atto a 10-18 = 0.000,000,000,000,000,001

T

k.- UNIDADES SUPLEMENTARIAS

MAGNITUD

Angula planoAngula sólido

NOMBRE

I

SIMBOLOradián radestereorradián I sr

1.- VALORES RELATIVOS A CONSTANTESDE USO FRECUENTE

Atm = Presion Atmosférica = 1.01325 x 105N. m-2

C = Coulomb = 6.24 x 1018electrones

A = Amper = 6.24 x 1018 electrones/segundo -

R = Constante de los Gases = 8.3155 x 1Q3J'(OK-I). Kmol-1

r = Gravitación Universal = 6.685 x 10-11m3. Kg-l. S-2

KWh = Trabajo eléctrico = 3.6 x 1Q6W'S

1T= relación circunferencia al diámetro =3,14159265358979323846264 . . .

e = baselogaritmos naturales = 2.71828. . .

g = aceleración de la gravedad =9.80665 m/s2

radián = 57.29577905108grados sexagesimales= 57° 17'45"

1.2.2 areas y volúmenesde losprincipales cuerpos geométricos

a.- AREA DE SUPERFICIES PLANAS

CUADRADO ROMBO

DL S= L2

RECTANGULO

D' S=ab

b

18 ~oilek&

S= Dd2

PARALELOGRAMO

~,LJjS=ab

b

~

MAGNITUD

VALOR I MAGNITUD I VALOR1T

0.785398 g I 9.806654

1T 3.141593 I g2 I 96.17038

21T I 6.283185 I -1... I 0.10197g

41T 12.56637 v'9 I 3.13156

1T2 9.869604 lag g I 0.99152

1T3 31.006277 e 12.7182818235

MAGNITUD VALOR I MAGNITUD I VALOR

..¡:n 1.772454 e2

I 7.389056{¡Tr 1.4645921

0.367879 I-e

1

V1T-I

0.564190 lve I 1.6487211

I 0.682784 I lag e I 0.434294

lag 1T I 0.497150 I V3 I 1.732051

Y2 I 1.414214 I I 1.442250

-'

TRIANGULO

LGb

TRAPECIO

s=~ 2

b

{\~lB +b)

s=\ 2 Ja

POLlGONOS REGULARES

wCIRCULO

s=~ 2

p = per ímetro

a = apotema

oS=1Tr2

1TD2s=-~

4

SECTOR CIRCULAR

SEGMENTO CIRCULAR

CORONA CIRCULAR

d

S=1Tr2~3600

n = ángulo del sector

circular en grados

s = Area de Sector -Area de Triángulo

o s = 1T(R 2 - r2 )

S = 0.7854 (D2 - d2)

ELIPSE

S=1Tab

b.- AREAS y VOLUMENES DE LOS CUERPOSSOLI DOS

PIRAMIDE REGULARP

S=-a+ S21V--Bh

- 3

p= perímetro dela basea = apotemaB=area de la baseh = altura

TRONCO DE PIRAMIDE

4IDI~--

P + P' .

S = ( 2 a) + (B + b)

V = -k-h (B+ b+ v'Bb)

P y P' = Perímetros de las basesinferior y superior respectiva

- mente.S = área de la base inferiorb = área de la base superior

ESFERA

CUSO

S = 4 1Tr2

V = ~1Tr33

S = 6L2

V = L3

~DnekL" 19

CONO

CILINDRO HUECO

oe. d ,e

TRONCO DE CONO

CILINDRO

1.2.3

'1

PARALELEPIPEDO RECTANGULAR

s = 7Tr (L + r)

V - -L 7Tr2 h- 3

s = 2 (ab+ a c + b c)

V=abc

a

SECTOR ESFERICO

7ThV = -(02-d2)

4O+d

V = -(7Teh)2

~~s = 7T R (2h + r)

2V--7TRh- 3

CASQUETE ESFERICO

s = 7T[(R+r)g+R2+r2]

V = -L7Th (R2+ r2 + Rr)3

s = 27TR (R - Y R2 - r2 )

S=27TRh

V = ..L7T h (3r2 + h2)6

V = t 7Th2 (3R - h)

TETRAEDRO

s = V3 L2..j'2

V = ~ L3

V = 8-/3" r3

8y'3V = - R3

27s = 27TR (R + h) ~ s = V3x 24 r2

8.;3S = - R23

V = 7TR2 h L = arista

R = radio de la esfera circunscrita

r = radio de la esfera inscrita

altitudes sobre el nivel del mar, temperaturasmedias anuales y tensiones nominales dedistribuciónen lasciudadesmás importantesde laRepública Mexicana.

20 ~onllkc

~-

CIUDADESI ALTITUDES I TEMP.

TENSIONM.S.N.M.: MEDIA NOMINAL DE

ANUAL DISTRIBUCION°c * EN VOL TS

Acámbara, Gto. 1849.7 18.8 13,200Acapulco, Gra. 2.0 27.7 13,200Aguascalientes, Ags. 1884.0 17.4 13,200Campeche, Campo 27.0 26.2 13,200Cancún, Qroo. 3.0 27.2 13,200

CIUDADESI ALTITUDESI TEMP.

TENSIONM.S.N.M.: MEDIA NOMINAL DE

ANUAL DISTRIBUCION°C* ENVOLTS

Celaya, Gto. 1755.4 17.4 15,000/13,200Cd.Guzmán,Jal. 1507.6 20.7 20,000Cd.Juárez, Chih. 1133.0 18.9 13,800/4,160Cd. Obregón, Son. 225.3 25.1 13,200Cd. del Carmen, Campo 8.0 26.2 13,200Cd. Victoria, Tamps. 333.0 23.7 13,200Coatzacoalcos, Ver. 8.0 26.0 13,200/2,400Colima, Col. 458.3 24.3 13,200/2,300Córdoba, Ver. 822.2 20.1 6,600Cuautla, Mor. 1302.0 18.3 13,200Cuernavaca, Mor. 1537.0 21.8 23,000/6,600Culiacán, Sin. 40.0 25.1 13,200Chihuahua, Chih. 1412.0 18.8 22,900Chilpancingo, Gro. 1193.0 22.6 6,600Ourango, Ogo. 1892.0 17.0 13,200Ensenada, S.C. 3.0 17.4 13,200Fresnillo, Zac. 2215.0 16.7 13,200Guadalajara, Jal. 1540.0 20.3 22,900/4,000Guaymas, Son. 4.0 26.2 13,200Guanajuato, Gto. 2007.0 18.5 15,000/2,200Hermosillo, Son. 206.0 25.6 13,200Iguala, Gro. 603.0 28.1 6,600Irapuato, Gto. 1721.5 22.3 15,000Jalapa, Ver. 1394.0 18.3 13,200La Paz, B.C. 10.0 23.0 13,200León, Gto. 1809.0 19.7 13,200Los Mochis,Sin. 105.0 27.1 13,200Manzanillo, Col. 2.0 26.3 13,200Matamoros, Tamps. 8.7 24.3 12,000/4,000Matías Romero, Oax. 200.5 24.2 13,200Mazatlán, Sin. 78.0 25.6 13,200Mérida, Yuc. 8.0 24.8 13,200Mexicali, S.C. 3.0 22.3 34,500/13,200/4,160México, D.F. 2240.0 16.6 23,000/6,600Minatitlán, Ver. 8.0 22.2 13,200Monclova,Coah. 586.7 22.4 13,200Monterrey, N.L. 538.0 22.0 13,200/4,160Morelia, Mich. 1887.0 17.5 6,600/4,160Navojoa, Son. 52.0 27.3 13,200NuevoLaredo,Tamps. 128.4 21.1 12,000Oaxaca, Oax. 1546.0 19.9 13,200Orizaba, Ver. 1100.0 19.5 6,600Pachuca, Hgo. 2386.0 14.8 13,200/6,600Parral, Chih. 1738.4 17.3 13,200/6,600

:> Piedras Negras,Coah. 220.2 ' 21.4 13,200....

Poza Rica, Ver. 25.1 26.3 6,600N

a Puebla, Pue. 2151.0 21.4 34,500/13,200/11,400NN Ouerétaro, Oro. 1813.2 18.9 13,200/6,600/4,000"

Reynosa, Tamps. 104.2 25.4 12,000e.0Salamanca, Gto. 1721.0 20.0 15,000'¡;;

e2! Saltillo, Coah. 1588.0 17.5 13,200.,'ro San Luis Potosí, S.L.P. 1861.0 21.0 13,200.De Silao, Gto. 1776.5 20.1 15,000O>O>

Tampico, Tamps. 2.8 20.7 13,200'§"O Tapachula, Chis. 150.0 22.9 13,200>o;ó Tehuacán, Pue. 1648.6 18.4 13,200/6,600'OO>e Tepic, Nay. 919.0 20.2 13,200'O""",

Tijuana, S.e. 137.0 17.5 13,200/2,400'00>,"u

Tlaxcala, Tlax. 2252.0 17.0 13,200O!E

Toluca, Méx. 2640.0 14.0 23,000/6,600uiGo'O'" Torreón, Coah. 1140.0 22.9 13,200B

Tuxtla Gtz., Chis. 145.0 24.7 13,200E.,'g Uruapan, Mich. 1610.9 19.4 6,600O>

,." Veracruz, Ver. 2.5 25.6 13,200«u1-0>0"= Villahermosa, Tab. 10.0 30.2 13,200z>

Zacatecas, Zac. 2442.0 15.3 13,200 21

r

1.3.2

a.- ALGUNAS UNIDADES

Actividad: El Curie (C) es la cantidad de radioelemento enla que el número de desintegraciones por segundo es de 3.7 x101°.

Dosis de exposición: El Roentgen (R) es la cantidad de radia.ción X ó "(, tal que la emisióncorpuscularasociadacon élen 0.001293 gramos de aire produzca en el aire un númerode iones que transporta una unidad electroestática c g s de

cada signo (es decir -t x 10'9 coulomb).

Dosis absorbida: El rad es la dosis absorbida equivalente auna energía de 100 ergs por gramo de la sustancia irradiadaen el punto considerado.

Dosis biológica eficaz: El rem es la dosi~ de radiación ioni-zante la cual, absorbida por el cuerpo humano, produce unefecto biológico idéntico al de un rad de rayos X de referencia.Intensidad de radiación: expresada en R/h. o rem/h

22 ~nekc

física nuclearb.- CARACTERISTICAS DE LOS

RADIOELEMENTOS CORRIENTES

RADIO. ISEMI- IENERGIA ¡INTENSIDAD AELEMENTO VIDA EN Mev 11m DE UNA

FUENTE DE{3(max) 'Y 1 CURIE

R/h

Na 24 15.0 h 1.389 1.369.2.754 1.91Fe 59 45 j 0.475-1.57 1.095-1.292 0.66Co 60 5.26a 0.32 1.173-1.332 1.35Zn 65 245 j {3+ (0.325) 1.115 0.3Br 82 35.34 h 0.444 1.475-1.317 1.51

1.044-0.828-0.7770.698-0.619-0.554

I 131

/

8.05 j 0.606 0.364-0.627

1

0.27Cs 137 30.0 a 1.176-0.514 0.662 0.35Ta 182 115 j 171-0.552 1.12-1.19-1.22 0.62

0.07-0.10Ir 192

1

74.2 j 0.67 0.30-0.47-0.60

I

0.27Au 198 2.698 j 0.962 0.412 0.24

Ra 226 1602 a o: = 4.78-4.60; {3= O; 'Y= 0.186 0.84

~~

1 .3 elementos de física1 .3.1 propiedades de algunos

materiales

MATERIAS I PESO I CALOR I TEMPE-

COEFI- RESISTI. MATERIAS PESO CA LO R

TEMPE- I COEFI- I RESISTI-ESPE. ESPE- RATURA CI ENTE DE VI DAD ESPE- ESPE. RATURA CIENTE DE VIDADCIFIC.O CIFICO DE DILATACION '

CIFICO CIFICO DE DILATACION'FUSION FUSION

kg/dm3 cal/gOC grados C mm/moC kg/dm3 cal/gOC grados C mm/moCAcero 7.85 0.114 1400 0.012 13 Molibdeno 10.30 0.072 2620 0.005

I 5.78Aluminio 2.67 0.210 660 0.023 . 2.7 Níquel 8.70 0.110 1455 0.013 11.93Antimonio 6.62 0.049 630 0.009 '41 Oro 19.33 0.032 1065 0.015 2.1Arena 1.2.1.6 0.191 1600 - - Parafina 0.90 0.780 52Bismuto 9.80 0.030 270 0.013 115 Plata 10.50 0.056 960 0.009 1.46Bórax 1.72 0.238 741 - - Platino 21.45 0.033 1800 0.020 9.03Cadmio 8.65 0.055 320 0.032 7.7 Plomo 11.34 0.031 330 0.029 20.8Calcio 1.55 0.149 850 0.025 3.43 Potasio 0.86 0.173 64 0.083 6.64Cobalto 8.80 0.105 1495 0.013 6.36 Sal 2.15 0.207 802Cobre (bar.) 8.93 0.093 1085 0.017 1.72 Sodio .0.97 0.295 98 0.071 4.1Cromo 7.14 0.110 1830 0.006 14 Titanio 4.50 0.142 1730 0.088 77Estaño 7.20 0.056 230 0.035 12.3 Tungsteno 19.30 0.034 3370 0.004 5.65Esteatita 2.60 0.250 1650 - - Uranio 18.90 0.028 1130 0.019 60Hierro (bar.) 7.85 0.114 1500 0.014 139 Vanadio 6.11 0.120 1710 0.008 24.8lodo 4.93 0.052 113 - - Zinc 7.10 0.094 420 0.029 5.6Iridio 22.42 0.032 2450 0.006 5.3 Zirconio 6.50 0.067 1860 0.005 45Latón 8.50 0.092 900 0.019 5.5Magnesio 1.74 0.246 650 0.026 4.6

l

' Para obtener el valor en nmm2/m. tiene que multiplicarpor 10'2;paraobtenerManganeso 7.44 0.122 1240 0.023 28 enncm. por 10-6Mercurio 13.60 0.033 -39 - 94.07 Ejemplo: Cobre = 1.72.10-2 nmm2/mMica 2.6- 3.2 0.207 1300 - - = 1.73. 10-6 ncm

c.- CARACTERISTICAS DE LOSRADIOELEMENTOS PESADOS

d.- CARACTERISTICAS DE ALGUNOSELEMENTOS

Z : número atómico.A : pesoatómico.p: densidad;aa : sección eficaz de absorción J para neutrones térmicosas : sección eficaz de difusión) (2200 mIs ).f..l : coeficiente de atenuación lineal para 'Yde 3 Mev~ : coeficiente de frenado.

RADIO- I ABUNDANCIA I aa I afI:'Y ITI

ELEMENTO NATURAL BARNS BARNS%

U 233 O. 580 528 I 2.54 I 2.28U 234 0.0058 105 0.65U 235 0.714 683 582 I 2.46 I 2.05U 238 99.28 2.75 0.0005Pu 239 O 1065 750 I 2.90 I 2.11Pu 240 O 286 0.1Pu 241 O 1400 1025 I 2.98 12.18Pu 242 O 30 0.2

af: sección eficaz de fisión para neutrones térmicos.-y: número de neutrones emitidos por fisión térmicar¡. número de neutrones emitidos por neutrón térmico absorbido en el

combustible.

ELE- Z A P aa as f..lMENTO g/cm3 barns barns cm-}

H 1 1.0083 8.99 x 10"5 0.335 38 1.000 0.621 x 10"5He 2 4.003 17.8 x 10"5 0.007 0.8 0.425 0.621 x 10-5Li 3 6.940 0.534 71 1.4 0.268 0.162Be 4 9.013 1.84 0.01 7 0.209 0.0576B 5 10.82 2.45 754 4 0.171 0.0787C 6 12.01 1.60 0.0004 4.8 0.158 0.0555N 7 14.01 130x 10-5 1.88 10 0.136 4.34 x 10"5O 8 16.00 143x 10"5 20 x 10"5 4.2 0.120 5.13 x 10"5Na 11 22.99 0.971 0.52 4.0 0.0845 0.0338Mg 12 24.32 1.74 0.069 3.6 0.0811 0.0626Al 13 26.98 2.70 0.241 1.4 0.0723 0.0956K 19 39.10 0.87 2.07 1.5 0.0504 0.0318Cr 24 52.01 6.92 3.1 3.0 0.0385 0.245Mn 25 54.94 7.42 13.2 2.3 0.0359 0.187Fe 26 55.85 7.86 2.62 11 0.0353 0.283Ni 28 58.71 8.75 4.6 17.5 0.0335 0.326Cu 29 63.54 8.94 3.85 7.2 0.0309 0.321Zn 30 65.38 7.14 1.1 3.6 0.0304 0259Zr 40 91.22 6.44 0.185 8 0.0218 0.234Mo 42 95.95 10.2 2.70 7 0.0207 0.373Ag 47 107.88 10.5 63 6 0.0184 0.393Cd 48 112.41 8.65 2.45 7 0.0178 0.318Sn 50 118.70 6.5 0.625 4 0.0167 0.267Hg 80 200.61 13.6 380 20 0.0099 0.575Pb 82 207.21 11.3 0.170 11 0.0096 0.481Bi 83 209.00 9.7 0.034 9 0.0095 0.418Th 90 232.00 11.5 7.56 12.5 0.0086 0.511U 92 238.07 18.7 7.68 8.3 0.0084 0.842

onekc 23

-- -

e.- CONSTITUCION DE LA MATERIA

PARTICULASELEMENTALES

Electrón:

Positrón:

Protón:

Neutrón:

Mesotrón:

Neutríno:

24 ~.>~...~ . onelec

PROPIEDADES

n

PARTICULASELEMENTALES

Pardcula elemental menor concarga negativaCarga: e = 4,803 x 10-10u e s

= 1,602 x 10'19 CoulombMasa: m = 9,109 x 10-28gCarga Especifica:e/m = 1.7587942 x 10.8C'kg.l

Partícula elemental menor concargapositivaCarga: e = + 4,803 x 10- 10 Ue s

= 1,602 x 10- 19CoulombMasa: m = 9,109 x 10-28 9

Partícula del núcleo atómico concarga positivaCarga: e = + 4,803 x 10-10u e s

. = 1,602X 10-19 CoulombMasa: m = '1,672 x 10-249

Partícula del núcleo atómico sincargaMasa: m = 1,675 x 10-249

Partícula elemental inestable: elu-Mesón tiene una masa de unas209 veces la del electrón y cargapositiva o negativa; el r-Mesóntiene una masa de unas 276 vecesla del electrón y carga positiva onegativa.

Part[cula hipotética sin masa nicarga

Atomo:

Molécula:

PROPI EDADES

Partícula menor de un elementoque puede tomar parte en unareacción qu ímica; consta de núcleoy órbitas de electrones.

Partícula más pequeña de unasustancia que es capaz de existen-cia independiente; consta de áto-mos unidos por enlaces químicos.

Relación entre masa en reposo y masa en movimiento.mom=

JI-~ C2donde:

V = velocidad del cuerpo,C = velocidad de la luz,mo = masaen reposo.m = masaen movimiento.

ENERGIA NUCLEAR

u.m.a. = Unidadde masaatómica=1.6597x 10'27kg.. Ó d 1

, 16u.m.a = 1/16 de la masa de IS topo e oXlgeno O

u.m.a.u. = 1/12 de la masa del isótopo del carbono 6 C12_rIu.m.a.u. = Unidad de masa atómica unificada=1.6603 x 10

= Sección transversaleficaz de las r:acciones nucleares = 10,2

= Radiaciónprimera=2 7rhc2 =3.7408xl0.16W.m2

= Radiaciónsegunda= hc + k = 1.43898x1Ó2m .\

= Constantede Boltzmann=1.38072x10_23j.( °k-1)= 1.16065x 104 o k . eV 1

= Número de Faraday= 9.64886x104 C.mol'l

= Número de Avogadro = 6.0228x1023 mol-I

= Radio de la primer orbita de Bohr= 5.29174xl0-11 m= Velocidadde la luz en el vacio =2.997929x108 m.s-l

barnCI

C2

K1

kFN

Ao

C

4 2cm

P

99

P

3333,331

~

ELEMENTOI PESO I DEN- I SECCIONEFICAZ I m-l I PUNTOMOLE- SIDAD MACROSCOPICA DECULAR g/cm3 (cm-l) FUSION

. °ck' kSa

H20 18.02 0.997 0.0221 2.67 0.0396 O

D20 '20.03 1.10 3.3 x 10'5 0.449 3.81Na 44K 30.08 0.890 0.0214 0.0527 19Na 78 K 35.56 0.875 0.0245 0.0335 -11difenil 154.20 0.744 0.00978 1.27 0.0275 69santowax R 230.29 0.838 0.0103 1.36 0.0308 145C 44.01 198 x10- 0.011 xl0-5 24 x 10-5 7.04x 10-BeO 25.01 2.96 59.9 x 10-5 0.798 0.101 2550

ZrH 1.6 93.24 5.61 0.0262 2.50 0.207UC 247.22 13.63 22.68 0.491 0.622 2475

U02 267.21 10.8 16.63 0.448 0.484 2878Inconel 8.2 0.366 1.225 0.0265 1427SS 304 7.92 0.308 1.016 0.0284' 1427SS 316 7.92 0.266 0.850 0.0238 1370

f.- ENERGIANUCLEAR

ALGUNAS FORMULASFUNDAMENTALES

Energfatotal de la masa de un cuerpo:E :=: mc2 :=:6.61 x 1026 xmdonde:E :=: megaelectrovoltios (Mev)m :=: gramos

Energía de una radiación:

E:=: hvdonde:E :=:energfaen ergsh :=:6.62 X 1027 x seg .V :=:frecuencia de la radiación

Potencia de un reactor lento:

p :=:8.3 x 1010Xcpm x a F x Gdonde:P :=:watts

Electrón

mc2= Energ'íaen reposo = 0.51011MeVA = Longitudde Onda = 2.42627x 10-12m'Y;., radio = 2.81788x 10.15m

G = peso del metal fisionable en gramos.

c/Jm=flujo medio del reactor neutrones/cm2aF= sección recta media de fisión

1 curie = 3.7 x 1010 desi ntegraciones/seg

1 rd = 106 desintegraciones/seg1 amu = 1.66 x 10-24 gramos

1 ev = 1.6 x 15'12 erps1 fisión = 3.2 x 10'1 w segh = 6.62 X lct7 erg x seg

y (U233)='1.54y (U23S)= 2.46y (PU239) = 2.88

La fisión completa de un gramo deNeutrón

mc2 = Energíaen reposo = 939.565MeV

1 .3.3

8.- CONVERSION DE LAS LONGITUDESDE ONDA EN FRECUENCIAS

El gráfico siguiente permite convertir las longitudes de ondaen frecuenciasY'vice-versa.

N 30I::;¡ 25c:~ 20'"

'ü

~ 15::Ju~11 10-

8

6

5

4

310 15 20 25 30 40 50 60 80 100

A = longitudes de onda en metros

Para valores inferiores o superiores a los que figuran en estegráfico, pueden aplicarse los coeficientes de corrección si-guientes: .

PARA FRECUENCIAS DE MULTIPLICARf por ~ i\ por

0.01 1000.1 101 1

10 0.1100 0.01

.1000 0.001

30 a 300 kHz300 a 3000 kHz3 a 30 MHz30 a 300 MHz300 a 3000 MHz3000a 30000MHz

--

U225 produce aproximadamente23000 kw/h

Poder de moderaciónH 0= 1 53 cm-l2 .O O= O 17 cm'l2 .C = 0.064 cm-l

Tiempos de moderaciónH20 = 10-5 seg020 =4.6 X10-5 segBe= 6.7 x lO' 5segC = 1.5 X 10'4 seg

Tiempos de difusiónH20 = 2.1 x 1O-4seg020= 0.15x 1O-4segBe = 4.3 x 10-3 segC = 1.2 x 10'2 seg

Protón

mc2 = Energía en reposo = 938.271 MeVi\ = Longitud de Onda = 1.3218 x 10.15 m

telecomunicaciones

b.- DECIBELES y NEPERS

El decibel, abreviadamente "dB", es una unidad utilizada paraexpresar la relación entre dos valores de potencias P1 y P2,medidos en lugaresque pueden ser distintos.

Por definición: número de decibels = 10 log10 P¡ /P2.

De la misma manera, puede expresarse también en decibels,una relación de tensiones o de corrientes, en estecaso,númerode decibels = 20 IOg10 E1/E2 = 20 IOg10 11/12Debe notarse, sin embargo, que para expresar correctamenteen decibels una relación de tensiones o de corrientes, es nece-sario que las impedancias en los lugares en que se efectúenlas medidas sean idénticas.

El Néper, abreviadamente "Np", es una medida del mismogénero que el decibel, pero está basadaen el logaritmo nepe-riano de la relación de tensiones.

Número de népers = IOg10 El /E2.

Paraconvertir:decibels en népers, multiplicar por 0.1151népers en decibels, multiplicar por 8.6860.

La tabla siguiente indica las relaciones de potencias y de ten,siones y los valores en népers correspondientes a los diversosvalores en decibels.

Cuando la relación sea inferior a la unidad esmásfácil invertirla fracción y hablar entonces de "pérdidas en decibels".

1IWooe/ec 25

""",

1"'\

"-"'

1\.."'\

l'

\,

C.- IMPEDANCIAS CARACTERISTICAS DE LASLlNEAS DE TRANSMISION

1 .3.4

Línea con dos hilos Línea blindada con dos hilos

~D_t-20

Zo= 276 log d

Línea coaxial

.

Z - 276 ( ~ 2

o - - log 2V - sve 1+ S2

V=~dh

s=DZo= 138 o

ve logd

e = conSlante dieléctrica

= 1 para el aire.siendo O y h muy superiores a d

a.-electrónicaCODIGO DE LOS COLORES DE LASRESISTENCIAS

~ -+?iKAB CD DCA B

A = primeracifradel valoren ohmsB = segunda cifra del valor en ohms .C = número de ceros después de la segunda cifra, o coefi-

ciente de multiplicaciónde las dos primeras cifras.D = tolerancia.

26 ~Dnekc

L

POTENCIAS,TENSIONES Y NEPERSCORRESPONDIENTES A LOS DIVERSOS VALORES EN DECIBELS

dB P¡/P2 E¡/E2 Np dB P¡/P2 E¡/E2 Np0.1 1.023 1.012 0.012 8 6.311 2.512 0.9210.3 1.072 1.035 0.035 9 7.943 2.818 1.0360.5 1.122 1.059 0.058 10 10 3.162 1.1510.7 1.175 1.084 0.080 12 15.85 3.98 1.381 1.259 1.122 0.115 14 25.12 5.01 1.611.5 1.413 1.189 0.173 15 31.62 5.62 1.732 1.585 1.259 0.230 16 39.81 6.31 1.842.5 1.778 1.334 0.287 18 63.19 7.94 2.073 1.995 1.413 0.345 20 100 10 2.303.5 2.239 1.496 0.403 24 251.19 15.89 2.764 2.512 1.585 0.460 28 630.96 25.12 3.224.5 2.818 1.679 0.517 34 2512 50.12 3.915 3.162 1.778 0.576 40 10000 100 4.606 3.981 1.995 0.691 45 31620 177 5.187 5.0'2 2.239 0.806 50 100000 316 5.76

COLOR

I VALOR IVALOR INUMERO I VALOR DEL IVALORDE A DE B DE CEROS COEFICIENTE DE D

DEC C

Negro O O O

Café 1 1 1

Rojo 2 2 2

Naranja 3 3 3Amarillu 4 4 4Verde 5 5 5

Azul 6 6 6Violeta 7 7 7

Gris 8 8 8Blanco 9 9 9Oro - -

I x 0.1 l:t 5%Plata - - - 0.01 :t 10%Sin banda D - - - :t 20%

1.4 elementos deelectricidad

1.4.1 circuitos de corrientedirecta.

a.- VARIACION DE LA RESISTENCIA CONLA TEMPERATURA

Rt= Ro (1 + ext)donde:R = resistenciaa una temperatura t en °ct

Ro = resistenciaa O°Cex=coeficiente de variación de la temperatura en el conductor

a O°C

t = temperatura en °c a la que se desea calcular la resistencia.

Ejemplo:Un hilo de aluminio tiene a O°C una resistencia de 20 ohms¿Cuálserásu resistenciaa 50°C?Parael aluminio ex= 0.0037

R =20 (1 + 0.0037 x 50) =23.7 ohmsso

LEY DE OHM

VI=lr'donde:

I = corriente en amperesV = tensión en volts

R = resistencia en ohms

Ejemplo:Un acumulador de 6 volts tiene intercalada en un circuitoexterior una resistencia de 8 ohms; si su resistencia interiores de 0.4 ohms, ¿qué intensidad circulará por este circuito?

61= - . -. 0.71 amperes

b.- EFECTOS CALORIFICOS DE LA CORRIENTE.LEY DE JOULE.

Q = 0.00024 RI2 t

donde:

Q =cantidad de calor en kilocalorías.

R = resistencia en ohms

I =corriente en amperes

t = tiempo en segundos.

Ejemplo:

Al pasar una corriente por un conductor desarrolla en él unacantidad de calor proporcional a su resistencia, al tiempo y alcuadrado de la intensidad de la corriente. ¿Qué cantidad decalor se desarrolla durante una hora en una resistencia de 2ohms,que es recorrida por una corriente de 5 amperes?Q =0.00024 x 2 x 52 x 3600 = 43.2 kilocalorías.

~

Equivalente calorffico de la energfa eléctrica.

H - Watts-segundo- 4184

donde:H = en kilocalorías.

Ejemplo:

Se quiere calentar a 60°C un depósito que contiene 150 litrosde agua a la temperatura de 10°C. ¿Qué energía eléctrica senecesitará?

Diferenciatemperatura= 60 - 10= 50°C = (tf - ti)

Cant calor: 50 x 150 = 7500 kilocalorías. Qc = (tf - ti) x VWatts-seg = 7500 x 4184 = 31 380000.

1 KWH= 3600 x 1000 watts-seg

31 3800003600 000 =8.71 KWH

~Dnekc 27

,!

c.- REOSTATOS REGULADORES

d=a-Yf2donde:

d = diámetro del alambre en m m

a = coeficiente.

I = corriente en amperes.

La sección debe ser tal que sea capaz de radiar el calor queproduce la corriente sin calentarsedemasiado.

El coeficiente a, dado en función de K (número de cm2 desuperficie de enfriamiento por watt transformado en calor).En los reóstatos refrigerados por aire seadoptan para K valoresde 1 a 5 (cuanto más pequeño K más barato, pero secalientamás).

¿Qué diámetro deberá tener el hilo melchor de un reóstatorefrigerado por aire, que debe ser atravesadopor una corrientede 10 amperes?K = 0.330

d = 0.330 ~02 = 1.5 mm

d.- REOSTATOS DE ARRANQUE

s=alj.2~Ll

donde:

s = sección en mm 2

I = corriente en amperes.

T = tiempo de arranque en segundos.

t - t = temperatura en °C que seadmite sobre la ambiente2 1

a = coeficiente segúnmaterial.

La sección debe ser tal que no sobrepase una temperatura deexceso sobre la ambiente, en el tiempo que esté funcionando.

Valores de a para:Hierro 0.170Melchor 0.300Niquelina 0.320Nicromo 0.615Kruppina 1.56

Ejemplo:

¿Qué sección deberá darse a un hilo de niquelina que al seratravesado durante 10 segundos por una corriente de 20amperes su temperatura no deba elevarsepor encima de 75°C?Temperatura ambiente 15°C.

s = 0.320 x 20) 1075 - 15

2.88 mm2

Noto Se lornariÍ I¡¡ s':<'lión 11111lfOfliatil superior.

e.- CONDENSADOR ES

CAPACIDAD.

QC--

-Vdonde:

C = Capacitanciaen Farads

Q = Cargaeléctrica en CoulombsV = Tensión en Volts

Ejemplo:

¿Cuál es la capacitancia de un condensador de placas que alaplicarle una tensión de 1000 volts adquiere una cantidadde electricidad de 100 microcoulombs

1 microculomb = 10'6 coulombs

C100 X 10'6

10'7 f d O 1.

f= 1000 = ara s= . mlcro arads

28 "8D.IeC

Condensador plano de dos láminas (un dieléctrico).

SC= 0.0885 Kd

Condensador plano de N láminas; (N - 1) dieléctrico.

C = 0.0885K S IN - 1)

donde:

C = capacidaden microfarads

S = superficieplacasencm2

d = espesordieléctrico en cmK = constante dieléctrica.

Ejemplo:

¿Cuál es la capacitancia de un condensadorplano formado por6 láminas de 40 cm2, siendo el dieléctrico de mica de 0,1 mmde espesor?

f.-~

Valores de a para:

K = 2 K=3 K=4 K = 5 :

Hierro 0.200 0.229 0.255 0.275Melchor 0.290 0.330 0.365 0.390Miquelina 0.305 0.350 0.385 0.415Nicromo 0.390 0.450 0.495 0.535

Ejemplo:

Ti

Parala mica K ==5

c== 0.0885 x 5.0 40 ( 6 - 1 )0.01==8850 microfarads

Conexión de condensadores.

En serie:1

C== 1 1 1 1-+-+c+""+-CI C2 3 cn

En paralelo:

C == CI + C2 + C3 + .. . .+ Cn

Ejemplo:

Tenemos tres condensadores de 1,2 y 4 microfarads. ¿Cuálserá la capacitancia total si los agrupamos primero en serie ydespués en paralelo?

En serie: C ==1 ~ 1==1.285 microfarads-+- +-124

En paralelo: C ==1+ 2 + 4 ==7 microfarads

f.- INDUCTANCIAS

Inductancia de una bobina larga sin núcleo.s N2

L ==1.257 I 108

donde:

L == inductancia en henrys

s == secciónbobinaencm2N == número de espiras

I == longitud de la bobina en cm

Ejemplo:

¿Cuál es el coeficiente de autoinducción de una bobina de30 cm de longitud, que lleva 3000 espirasy tiene 5 cm de diá-metro?

s ==3.14 X 2.52 == 19.62 cm2 de sección

L ==1.257 19.62 x 30~02 ==0.0082 henrys ==8.2 milihenrys30 x 10

Inductancia de una bobina con núcleo.

N cf>

L ==I X 108

donde:

L == inductancia I en henrys

I == intensidad de corriente en amperes

cf> ==flujo magnético en maxwells

N = número espiras.

i..

Ejemplo:¿Cuál es el coeficiente de autoinducción de una bobina connúcleo de hierro que tiene 2.500 espiras y que al ser recorridapor una corriente de 0.5 amperes crea un flujo de 300000maxwells?

L == 2500 x 300 0000.5 X 108

== 15 henrys

Conexión de inductancias.

En serie:

L=L +L +L +...+Ll 2 3 n

En paralelo:

1L= 1 1, 1 1

r+."'"r+ "'+Ll ~ 3 n

Ejemplo:

Tenemos tres inductancias de 2.5 y 10 henrys. ¿Cuál será lainductancia total si las agrupamos primero en serie y despuésen paralelo?

En serie: L= 2 + 5 + 10= 17henrys.

1Enparalelo:L = 1 1 1 = 1.25henrys

2"+5+10

8Relec 29

T

I

1.4.2. magnetismo yelectromagnetismo

8.- FUERZA DE UN IMAN o ELECTROIMAN

p = ( 5:00}2 s

donde:

P = fuerza en kg

B = inducción en gausses

S = superficie de un polo en el imán en cm2Si es imán de herradura será2 S

!::jemplc:

¿Qué fuerza será necesaria realizar para arrancar un trozo dehierro dulce del polo de un imán que tiene una sección de9 cm2, siendo la inducción entre el imán y el hierro de 2500gausses?

- (2500 12 x 9 = 2.25 KgP - 5000 J

Flujo magnético o de inducción.

cp = SSdonde:cp = flujo en maxwells

B = inducción en gausses

S = sección en cm2

Ejemplo:

¿Cuál será el flujo que recorre un circuito magnético de hierro,de 16 cm2 de sección, si la inducción es 5000 gausses?

cp = 5000 x 16 = 80000 maxwells

b.- INTENSIDAD DE CAMPO EN EL INTERIORDE UN SOLENOIDE

NIH = 1.25y

donde:

H = intensidad en gausses

N = número de espiras.

I = intensidad de corriente en amperes

Q = longitud del solenoide en cm

Ejemplo:

¿Cuál será la intensidad del campo en el interior de un sole-noide que tiene 2000 espiras y una longitud de 10 cm si esrecorrido por una corriente de 5 amperes?

H 1.252000 x 5

10 = 1250 gausses

c.- INDUCCION MAGNETICA

B = 11H = plQ

donde:

B = inducción en gausses

H = intensidad de campo en: Amperes - Vueltacm

11 = permeabilidad del núcleo

Ejemplo:

¿Cuál será la inducción en el interior de un circuito magnético

30 enekc

formado por chapa de transformador, que tiene una longitudde 50 cm, arrolladas 400 espiras y es recorrido por unacorriente de 2 amperes?

H = 400 x 250

= 16 amperes-vuelta/cm

Para H = 16 encontramos la inducción B = 12800 gausses

La permeabilidad para ese valor de H será:

~=11= H

12800 = 80016

~

ri d.- PERDIDAS DE ENERGIA POR HISTERESIS.

FORMULA DE STEINMETZ

1) V f B 1.6P==

107

0.0010.0030.00350.004

Hierro fundidoFundición grisAcero fundido recocidoAcero dulceAcero fundidoAcero al manganeso forjadoAcero al tungsteno templadoAcero al silicio (3-4%Si)

Ejemplo:

¿Cuál será la potencia perdida por histerésis en el núcleo deun transformador cuyas chapas de acero al silicio tienen un

. volumen de 40 dm3, si la inducción máxima es de 6000gausses y la frecuencia 50 Hertz-

P = 0.0008 x 40000 x 50 X 60001.6107

60001.6 = 1 109282.1

0.160.01830.0080.00950.01250.005950.05780.0008

donde:

P == pérdida en watts

V == volumen del material en cm3

f == frecuencia en Hertz

B == inducción en gausses.

1) = coeficiente de histéresis según el material

VALORES DE 1) PARA ALGUNOS MATER IALES:

Chapa de hierro recocidaPlancha de hierro delgadaPlancha de hierro gruesaPlancha de hierro ordinaria

177A8 Watts

Nota: Cuando la inducción es superior a 7000 gausses, en lafórmula de Steinmetz se pone B2 en lugar de B1.6

e.- PERDIDAS DE ENERGIA POR CORRIENTESDE FOUCAULT

/ f B )2

P == a \100 x 10 000 G.

donde:

P = pérdidasen wattsf = frecuencia en Hertz

Ejemplo:

¿Cuál será la pérdida de energía por corrientes de Foucaulten el núcleo de un transformador que pesa300 kg, formadopor chapa magnética de contenido 4.5% de silicio y 0,55 mmde espesor, siendo la inducción máxima 12000 gaussesy lafrecuencia 50 ciclos/seg?

Parachapa con 4.5% Si Y O_55mm: a = 1.B = inducción en gausses

G = peso del núcleo en kg

a = coeficiente que depende de la resistividaddel material y espesor de las chapas.

- ( 50 x 12 000 '\2 300 =108 wattsP - 1 100 x 10 000 /

Valores de a para las chapas magnéticas del espesory % de Si que se indican:

ooemc 31

ÍIIIII

%Si ESPESORCHAPASEN mm(SILICIO) 0.35 0.55 0.630.5 1.68 4 5.251 1.17 2.75 3.752.5 0.65 1.55 23.5 OA6 1.2 1.64.5 OA 1 1.3

1.4.3

T

circuitos de corriente alternaa.- DEFASAMIENTO ENTRE TENSION E

INTENSIDAD DE CORRIENTE

FRECUENCIA ANGULAR (w)

f = frecuencia en Hertz

w = 21T f (radianes x segundo)

1T=f donde: T = período

°, (a)

1m

lb)

b.- CIRCUITO CON RESISTENCIA PURA

CIRCUITO

La intensidad está en fase con la tensión.

1:3"

DIAGRAMA VECTORIAL

I V ",=0

I=~ R

d.- CIRCUITO CON CAPACITANCIA PURA

CI RCUITO

La corriente se adelanta 90° con respecto a la tensión.

j~- fC

32

DIAGRAMA VECTORIAL

I'" V 1= w CV

"'= 90°

Valor máximo de la tensión o intensidad (VQlo) es la amplituddel ciclo correspondiente; valor medio (Vm 1m) es la media delos valores instantáneos durante un ciclo.

~ }; u; valor eficaz (Vef lef) es la raíz cuadrada dem

la media de los cuadrados de los valores instantáneov }; U2m

Estos valores son exactos cuando el número de mediciones ovalores instantáneos m es infinito.Vm= 0.63 Vo1m = 0.63 lo

Vef = 0.707Volef = 0.707 lo

c.- CIRCUITO CON INDUCTANCIA PURA

La intensidad se retrasa 90° respecto a la tensión.

CIRCUITO DIAGRAMA VECTORIAL

l:JLI=~wLV

'"

I'" = - 90°

e.- INDUCTANCIAy RESISTENCIA EN SERIE

CI RCUITOL

tJ"

DIAGRAMA VECTORIAL

V

R

VV -1 = ---z- - .JR2+W2 L2

Reos", =Z

donde:

R = resistenciaen ohms

w = frecuencia angular.

L = inductancia o autoinducción en henrys

Ejemplo:

Una bobina está sometida a una corriente alterna de 220 voltsy 50 ciclos por segundo. La resistenciaóhmicade la bobinaes de 3 ohms y su coeficiente de autoinducción de 0,02

..---

henrys. Determinar la corriente que circulará por la bobina yel defasajeentre la intensidad y la tensión.

31.65 amperes

f.- CAPACITANCIA y RESISTENCIA EN SERIE

Ejemplo:Un capacitor de 10 microfarads y una resistencia de 60 ohmsestá unido en serie en un circuito a 220 volts y 50 ciclos porsegundo. Determinar la corriente que circulará por este cir-cuito y el defasajeentre la intensidad y la tensión.

ú.)= 2 rrf ==314.

1= 220

J602 + 13142 x (10 x 10- 6) 2

= 0.68 amperes

v ~ = 323.53z=-=0 68I .

R 60cos 1{)= z = 323.53

= 0.1855

.¡

g.- RESISTENCIA, INDUCTANCIA yCAPACITANCIA EN SERIE

CI RCU ITO

R

l:JLe

DIAGRAMAVECTORIAL

V I=~

~(ú.)L-L..)2ú.)C

Reos 1{)= Z

R

Ejemplo:

Un capacitor de 20 microfarads y una bobina de 0.6 henrysy 100 ohms, están en serie en un circuito a 220 volts y 50ciclos por seg Determinar la intensidad de corriente que circu-la por estecircuito y el defasajeentre la intensidad y la tensión.

ú.) = 2rrf= 314.

220 7"= 2.11 amperesI = 1 2

v' 1002+ (314x 0.5 314 x 20 x 10-6 )

100cos 1{)== :¡()4 = 0.96

h.- RESISTENCIA Y CAPACITANCIAEN PARALELO

CIRCUITO

1~DIAGRAMA VECTORIAL

I L-- 1c

v'R

VIr=R

I = Vj -1- + W2 C2R2

le = V ú.) e 1.eOSI{)=

~ 2 C2R -+ú.)R2

Ejemplo:

Un capacitor de 4 microfarads y una resistencia de 50 ohmsestán derivados en un circuito a 220 volts y 50 ciclos por seg

!lb

Determinar la corriente I que circulará por este circuito, lascorrientes qUé pasarán por la resistencia y el capacitor, y eldefasamiento entre la corriente y la tensión.

I = 22V~+ 3142 x (4 X 10-6)2 = 4.42 amperes502

La corriente que circula por la resistencia es:220

Ir =~ = 4.4 amperes

y por el capacitor:

Ic = 220 x 314 x 4 x 10-6 =0.27 amperes

1

cos 1{) -6)25~.J...+ 3142 (4x 10502

=0.99

e:.

ooelec 33

w ==2rrf == 314.'"220

I ==-

./32 +3142 X 0.022

6==0.43

cos1{)== 6.95

CIRCUITO DIAGRAMA VECTORIALe v

1:31=

v -'=b- RR I

R2 +1p I 1 ú.)2 e2,--- ,ú.)e R

eos1{)= zeen farads

1

i.- INDUCTANCIA y RESISTENCIA EN SERIEMAS CAPACITANCIA EN PARALELO

DIAGRAMAVECTORIAL Ejemplo:

Una bobina que tiene una inductancia de 0.8 henrys y 10ohms de resistencia se enlaza en paralelo con un capacitorde 15 microfarads, en un circuito a 220 volts y 50 ciclospor seg Oeterminar la intensidad que circula por el circuitoy la que circula por la bobina y por el capacitor.

IL w=2m=314.

106Xc= 314x 15

= 212 ohmsv1=Xc / R2 -+ XL2

V R2 + (XL - XC)2

donde:

XL =wL

XL= 314xO.8=2510hms

1= 220

21V 10 2 -+ 2512102 -+ (251-212)2

= 0.16 amperes

1Xc=-

wC

Ic = V wC

Por el capacitor circulará la corriente:

V

IL = Y R2 + W2 L2

220Ic = ~ = 1.03 amperes

y por la bobina:

220 = 0.88 amperesI L = Y 102 -+2512

1 .4.4 máquinas de corrientedirecta

a.- TENSION PRODUCIDA POR UNA DINAMO

<pn WE=

60 x 108

donde:

Ejemplo:

¿Cuál será la f e m producida por una dínamo cuyo inducidotieoe 250 espirasy gira a 1500 r.p.m. en un campo de 2000000de maxwells?

E = tensión en volts

<p = flujo del campo en maxwells

n = revoluciones por minuto

W = número de espiras en el inducido

E = 2 x 1O6 X 1500 x 25060 x 108

= 125 volts

b.- TENSION DISPONIBLE EN LOS BORNES

El = E - Ri x 1

donde:

Ri = resistencia del inducido en ohms

I = corriente que circula por el inducido

~Dnekc

Ejemplo:

¿Qué tensión dispondremos en los bornes de una dínamo,que en vacío produce 125 volts, y que al ser acoplada a uncircuito exterior circulan por éste 50 amperes? La resistenciadel inducido esde 0.05 ohms.

E = 125 - 0.05 x 50 = 122.5 volts134

J.

c.- RENDIMIENTO ELECTRICO DE UNADINAMO

El X I

1/e == E x I + pérdidasencalor1

donde:

E == tensiónen bornes,en voltsI 1== corrientemáximaquepuedesuministraren amperes

Ejemplo:Una dínamo serie es capáz de suministrar 50 amperes a 110volts; el inducido tiene una resistencia de 0.07 ohms y el

devando inductor 0.08 ohms ¿Cuál es su rendimiento eléc-trico?

Pérdidas por efecto Joule: (12 r):

(0.07 + 0.08) x 502 =375 watts

e= 110x50 =0.931/ 110x 50 + 375

d.- RENDIMIENTO INDUSTRIAL DE UNADINAMO

El xl

1/ == ~6donde:E == tensión en bornes, en volts1I = corriente máxima que puede suministrar en amperes.P == potencia mecánica en CV aplicable al eje de la dínamo.

Ejemplo:Una dínamo es capáz de suministraruna corriente de 30amperesa 115volts;el inducidode la dínamo es movidoporun motor de explosión de 6 CV. ¿Cuál es su rendimientoindustrial?

115x30 =0.781/== 6 x 736

Nota: El rendimiento industrial es siempre menor que el eléctrico,toda vez que el primero contiene las pérdidas eléctricas en los hierrosy las mecánicas por rozamiento. Ver a continuación rendimientos eléc-trico o industrial, según su potencia con arreglos a las Normas VDE.*

*VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker! Normas alemanas deelectrotecnia.

POTENCIAEN HP

RENDIMIENTOS (1/)

ELECTRICO INDUSTRIAL

0.77 0.550.80 0.600.82 0.650.85 0.700.87 0.750.90 0.800.92 0.850.95 0.900.96 0.92

0.100.500.751.002.003.607.12

14.2024.50

e.- MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA

c== w ¡P I27r X 9.8 X 108

donde:e == par desarrollado con su polea en kgm.W == número de espiras en el inducido.I == corriente que alimenta el motor en amperes.rj¡ == flujoútil delcampoen Maxwells.

Ejemplo:

~ar motor. Determinar el par motor en kgm de un motor cuyoInducidotiene 900 espiras, es atravesadopor un flujo de5000000demaxwellsyconsumeunacorrientede 15amperes.

~.

C = 900 x 5 X 1Q6x 15 - 1097 K6.28 x 9.8 x 108 . gm

¿Cuálserá su potencia en CV si gira a 550 r.p.m.?

2 7rnCCV = 60 x 75

6.28 x 550 x 10.9760 x 75

= 8.42 CV

enekc 35

f.- FUERZACONTRAELECTROMOTRIZDEUN MOTOR

"T

g.- VELOCIDAD DE UN MOTOR DECORRIENTE DIRECTA

e = El - rl

donde:

e = fuerza contraelectromotriz en volts.

El = tensión aplicada en los bornes en volts.r = resistencia interior en ohms.

I = corriente que consume el motor en amperes.

Ejemplo:

¿Cuál es la fuerza contraelectromotriz (f.c.e.m.) de un motorserie, que al aplicarle una tensión en bornes de 100 voltsconsume una corriente de 10 amperes, y la resistencia delinducido y del inductor esde 1.5 ohms?

e = 110 - 1.5 x 10 = 95 vol ts

h.- RENDIMIENTOELECTRICODE UNMOTOR DE CORRIENTE DIRECTA

(E1 - r 1)x 60 x 108n=

wcfJdonde:

n = r p m.

El = tensión aplicada en volts.r = resistencia interior en ohm~.

I = corriente que consume el motor en amperes.

W = número espirasrotor.

cfJ= flujo útil del campo en maxwells.

Ejemplo:

Determinar la velocidad de rotación en r p m de un motor conlas siguientes características: tensión aplicada 110 volts; resis-tencia interior 0.2 ohms; intensidad que absorbe el motor10 amperes, flujo útil 2000000 maxwells; número espirasrotor 650.

(110 - 0.2 x 10) x 60 X 108n-

- 650 x 2 x 106498 r p m

i.- RENDIMIENTOINDUSTRIALDE UNMOTORDE CORRIENTE DIRECTA

er¡e = Vdonde:

e = fuerza contraelectromotriz en volts.

V = tensión aplicada en los bornes en volts.

Ejemplo:

¿Cuál es el rendimiento eléctrico de un motor que al aplicarlela tensión de 125 volts, desarrolla una tc.e.m. de 118 volts?

~ = 0.94r¡e = 125

36 enekc

pr¡ = VI

donde:

P = potencia obtenida al freno en watts.

V = tensión aplicada en bornes en volts.

I = corriente que consume el motor en amperes.

Ejemplo:

Un motor de corriente continua que funciona con una tensiónde 115 volts consume una corriente de 10 amperes.En pruebaal freno se obtiene una potencia de 750 watts. ¿Cuál es surendimiento industrial, y a cuánto ascienden las pérdidas porrozamientos y por histéresis y corrientes de Foucault en elhierro, si su resistencia interna esde 1.5 ohms?

r¡=750

115xl00.65

Las pérd idas totales serán:

1150 - 750 = 400 watts.

Pérdidas de calor en el cobre:

12r = 1.5 x 102 = 150 watts.

Luego las pérdidas por rozamientos, histéresis y Foucault,valdrán:

400 - 150 = 250 watts.

~--~

T

1.4.5 máquinas de corrientealterna

a.- FRECUENCIA DE LA TENSION DEUN ALTERNADOR

b.- TENSION QUE PRODUCEUNALTERNADOR

f=~ 60donde:f = frecuenciaenhertz.(c.p.s.)p = númerode paresde polos.n = r.p.m.

Ejemplo:¿Cuál será la frecuencia de un alternador hexapolar que giraa una velocidad de 1000 r.p.m.?

1000x3 .f = 60 = 50 ciclos por segundo

C.- RENDIMIENTO DE UN ALTERNADORTRIFASICO

4 1/>fwE= 8 x€x1.1110donde:E = tensión eficaz en volts.

1/> = flujo útil en maxwells.

f = frecuencia en hertz. (c.p.s.)

w = número total espiras de la máquina.€ = coeficiente de arrollamiento (para las corrientes bifásicas

vale 0.91 y para las trifásicas 0.96!.Ejemplo:

Se desea conocer la tensión (f.e.m.) que producirá un alter-nador monofásico, cuyas bobinas en serie en número de 6tienen 15 espiras cada una, atravesadas por un flujo de1000000 de maxwells, siendo de 50 ciclos por segundo lafrecuenciade la corriente que produce.

E = 4 x 1 x 106 X 50 x 6 x 15108

x 0.91 x 1.11= 181.8volts

Nota: El número de espiras activas del inducido de un alternadormonofásico será el total de las mismas; en los bifásicos será W/2, y enlos trifásicos W/3. Estos valores son los que intervienen en la fórmulaanterior.

J....

VI ../3casI/>r¡=

VI y""3cas 1/>+ Pc + Phdonde:

V = tensión que produce el alternador en volts.I = corriente en amperes.

Pc = pérdida por calor en estator y rotar.Ph = pérdidas en el hierro y rozamiento.

Ejemplo:Determinar el rendimiento de un alternador trifásico de lascaracterísticas siguientes: tensión que produce en los bornes220 volts, intensidad y cos 1/>nominales 30 amperes y 0.8,resistencia de una fase del estator 0.1 ohm, del rotor 0.15; lacorriente inductora que circula por el estator es de 25 amperes.

Pc = 3 ~ I~ + 3 r2 'I~ = 3 x 0.1 X 302 + 3 x 0.15 X 252 == 270 +281 = 551 watts.

Ph = 65 x 12 = 780watts (correspondientes aproximadamentea 65 watts X HP de potenciasegúntabla que figuraa conti-nuación).

- 220 x 30 x 1.72x 0.8 =O87r¡ - 220 x 30 x 1.73 x 0.8+ 551 + 780 .Pérdidasaproximadasen el hierro y por rozamientosen lasmáquinasde corrientealternaen vacío (singranerrorpuedentomarsetambiénestosvalorespara lamarchacon carga).

POTENCIA HP I 0.5 2 3

80

100

35

5

75

10

65

50

40Pérdidas enwatts x HP

140 I 100 I 85

Nota: Si el alternador fuera monofásico pondríamos en la fórmulaVI cos cjJ.

37

d.- VELOCIDAD DE UN MOTOR SINCRONO

,

e.- DESLIZAMIENTO DE UN MOTORASINCRONO

a= (n.nl) 100n

60 fn=-

pdonde:

n = r.p.m.

f = frecuencia en hertz (c.p.s.).p = número pares de polos.

Ejemplo:

¿Cuál será la velocidad en r.p.m. de un motor síncrono trifá-sico, hexapolar, alimentado por una corriente de 50 ciclospor segundo?

60 x 50n= 3 1000 r.p.m.

donde:

n = velocidad en r.p.m. del campo de giro.

nI = velocidad en r.p.m. del rotor.Ejemplo:

¿Cuál será el deslizamiento de un motor trifásico tetrapolarque gira a 1450 r.p.m. y es alimentado por una corriente de50 ciclos por segundo?

60x50n= 2 = 1500 r.p.m.

(1500 - 1450) 100a = 1500 = 3.33%

f.- REOSTATO DE ARRANQUE

x = (+-)n R - R

Xl = (+ -~ Rl'

X2 = I Xl

l'X3 = I X2

l'X4 = I X3

l'Xs = I X4

X3

X5

donde:

l' = corrientede arranqueen amperes.I = corriente normal a plena carga en amperes.R = resistencia de una fase del rotor en ohms.

X = resistencia total en una fase del reóstato, ohms.

Xl ,X2 ,X 3 ,X4 ,X S = resistencias parciales de las seccionesdel reóstato, en ohms.

n = número de secciones del reóstato.

Ejemplo:

Se desea construir un reóstato de arranque con cinco taps ocontactos para un motor trifásico de rotor devanado de lassiguientes características: potencia efectiva 15 HP, consumode energía 12.6 KW, resistencia de una fase del rotor 0.2 ohms.La relación entre la corriente de arranque y la de plena cargapara los motores comprendidos entre 5 y 15 kW no debe sersuperior a 2.

38 ~nek&

+- = 2. Para esta relación tomaremos comQvalor 1.75

X = 1.755 x 0.2 - 0.2 = 3.080hms.

Xl = (1.75.- 1) x 0.2 = 0.15 ohms.

X2 = 1.75x 0.15= 0.26ohms.

X3 = 1.75 x 0.26 = 0.455 ohms.

X4 = 1.75 x 0.455 = 0.796 ohms.

Xs = 1.75 x 0.796= 1.3930hms.

!

'T

1 .4.6a.-

transformadoresRELACION DE TRANSFORMACION

b.- NUMERO DE ESPIRAS POR VOLTS DEPRIMARIOS Y SECUNDARIOS

VI 12 W1a=-=-=-

V2 11 W2

donde:

Los subíndices 1 indican los valores de la tensión, corriente ynúmero de espiras en el primario; los subíndices 2, en el se-cundario.

Esta relación es aproximada y se cumple entre espirasy ten-siones cuando el transformador trabaja en vacío; y entre espi-rase intensidadescuando lo hacea plena carga.

En los transformadores trifásicos, se cumple únicamente paralas tensiones simples y cuando tienen las mismas conexionesestrella-estrella o delta-delta.

C.- SECCION DEL NUCLEO

W 108

V = 4.44 f 1> .

donde:

W .d

.IV = numero e espiras por vo t.

f = frecuenciaenhertz.(c.p.s.)1> = flujo máximo en maxwells.

Ejemplo:

Determinar el número de espirasque deberán tener el primarioy secundario de un transformador de tensión monofásico derelación 1500/220 volts, sabiendo que la sección útil delnúcleo de hierro es de 45 cm2, la inducción máxima 10000gaussesy la frecuencia 50 ciclos por segundo.

1>= B x S = 10000 x 45 = 450000 maxwells.

Espiras x volt:

W 108V - 4.44 x 50 x 450000 1.001 espiras x volt

Espiras del primario:

1500 x 1.001 = 1501.5 espiras.

Espiras del secundario:

220 x 1.001 = 220.2 espiras.

~

s= K vPdonde:

S = sección útil del núcleo en cm2 .

P = potencia del transformador en KV A.

K = coeficiente constante del hierro.

El coeficiente K se obtiene experimentalmente para cada clasede hierro y forma de núcleo; para chapa de hierro que tra-baja con inducciones máximas de 12 a 14000 gausses y paratransformadores trifásicos de columnas, su valor aproximadoes K = 15.

Ejemplo:

¿Cuál será la sección útil de un transformador trifásico de200 kV A con núcleo en columnas, trabajando el hierro conuna inducción máxima de 13000 gausses?

S= 15 y200= 212.13cm2

Teniendo en cuenta el aislante de las chapas:

212.13 = 235.70 cm20.9

~Dnek& 39

d.- PERDIDAS EN EL COBRE e.- PERDIDAS EN EL HIERRO

W = r I 2 + r 12e 1 1 2 2

donde:

Wc = pérdidas en el cobre en watts

r 1 y r1,= resistencia del primario y secundario en ohms.

11 e 11,= corriente en el primario y secundario en amperes.

Ejemplo:¿Cuál será la pérdida de energía en el cobre de un transfor-mador monofásico, sabiendo que las resistencias del primarioy secundario en corriente continua son de 35 y 0.1 ohms,y las corrientes que los recorren de 6 y 27.5 amperes respec-tivamente?

Wc= 35 X 62 + C.'¡ x 27.52 = 1335.6 watts

Nota: En los transformadores trifásicos el valor será:

3 (rl I~ + r2 I~)

Comprenden la suma de las pérdidas por histéresis y porcorrientes de Foucault cuyas fórmulas figuran anteriormente.

f.- RENDIMIENTO DE TRANSFORMADORES

~o ';ooelec

WuTI = Wu + Wc + Wh

donde:

TI = rendimiento del transformador.

Wu = potencia útil en el secundario en watts.

Wc = pérdidas en el cobre en watts.

Wh= pérdidas en el hierro en watts.

Ejemplo:

¿Cuál es el rendimiento de un transformador de 10,000 watts,si las pérdidas en el cobre ascienden a 222 watts y las delhierro a 378 watts?

10000TI= 10 000 + 222 + 378

-0.95

r

~p

s

'v

Q

s

1:

SG

S~

SA

do

s=,

p=

s

Sey esibl

ejer

Caleramquev =I =11 =1,

L_-

"'r .

1.4.7

8.-

líneas de baja tensión,corriente directaLlNEAS ABIERTAS, CONSTRUCCION RADIAL

Nota. En las IIneas de baja tensión la calda máxima admisible prescritapor el reglamento es de 3 %

E Q3 ~I

2 p ~ . Q Q2'¡S::::-<.JI

° Ql~

donde: G. ni :::: corriente en amperes.

s :::: sección del cobre en mm2 i1 i2

V :::: tensión en el extremo del generador en volts.

p:::: resistividad del cobre =~56

Q :::: distancia en metros

3 xV "d d

..d

. .bl

o:::: 100 = cal a e tenslOn a mlSI e en volts

~iQ::::i Q +i Q +i Q +...inQn,enamperesyen1 1 2 2 3 3 metros

Ejemplo:

Calcular la sección que deberá darse a una Hnea bifilar a 220volts, sabiendo que tiene conectados tres motores que consu-men 5, 10 Y 12 amperes, y que las distancias de estos motoresal punto de conexión de la red es de 40, 100 Y 130 metrosrespectivamente.

¡ 3x200° :::: 100 6volts.

2s = 56x6 (5 x 40+ 10 x 100 + 12 x 130) = 16.42mm2

Se adoptaría la sección superior normalizada de 16.8mm2:::: 5 AWG.

13

b.- LlNEASCON FINALES RAMIFICADOS

s 2p(. + .

) QGA==- 11 12°GA

sAB 2p i Q° 1 1AB

SAc_2p '0--12 A.2

°ACdonde:

s=sección en mm2 .1

P ==5f3 para el cobre.

i == corrienteen amperes.

B

Qyil

A~;,C

G.f Q

6 == eaídasde tensión sn volts.

Se fijan arbitrariamente las caídas de tensión en el tramo GAy en los ramales AB y AC, de forma que la caída total admi-sible (3%)sea igual a °GA + °AB

ejemplo:

Calcularlas secciones que deberán darse a una línea con dosramalesunifilares y la de cada uno de estos ramales, sabiendoque:

V == 220 volts; longitud Q= 150metros;il == 35 amperes; Q = 80 metros;1

12== 20 amperes;Q2= 120metros.

L

'La caída de tensión en los ramales se cifra en 1% Yen la líneageneral 2%.

2 x 220°GA == 100 44 volts

°AC=oAB=

256x4.4

1x220 = 22volts100

sGA(35 + 20) x 150 = 66.96mm2

Adoptaríamoslasecciónnormalde 67.4mm2:::: 2/0 AWGSección para el ramal AB:

2sAB = 56 x 2.2 x (35 x 80) = 45.45 mm2

Adoptaríamosla sección normal de 53.4 mm2 :::: 1/0 AWG.

Sección para el ramal AC:2

sAC= 56x 2.2 x (20 x 120) == 38.96mm2

Adoptaríamosla sección de 42.5 mm2 :::: 1 AWG.

Nota: Para que el volumen del cobre sea el mlnimo a utilizar. las caldasentre los puntos GA y GB se eligen de forma que la calda de ten-sión entre los puntos G y A sea:

°GB

°GA = 1J' Q 2 + i Q211 1 2 2

01 + i2) Q2

~Dnekc 41

C.- LlNEAS CON DOBLE ALlMENTACION

Se determina el punto de mínima (M) que es el que menostensión tiene y al cual fluye corriente desde los dos puntos dealimentación. La sección se calcula admitiendo una caídade tensión igual a la admisible hasta este punto de mínima.

La corriente x que fluye desde A es:

x = i + i +. - il QI + i Q + i QI 2 '3 2 2 3 3Q

La corriente y que fluye desde B es:"

Q +" Q +" Q'1 1 12 2 13 3

y= Q

La corriente en el punto de mínima es:

i2 = i~+ i~

donde:

i2 = y - i3 i~= x-il

~x M y~ -Bi3. i I

QI-.jQ2 ¡

Q3 .¡

AM

Bi I i3

Las secciones de los tramos AM y BM se determinarán comoen el caso 1, de líneas abiertas.

42 ~8nelec

~

en el problema anterior sería:

°GB =3x220

160 = 6.6 volts

6.6

°GA = 1 + j35x8cJ + 20x 1202(35 + 20) 1502

= 4.6 volts

Para mayor exactitud, pondn'amos °GA = 4.6 volts en lugar

de 4.4 que hemos fijado arbitrariamente, siendo ° AC :::

= ° AB= 6.6 - 4.6 = 2volts

d.- LlNEAS EN ANILLO

Se suponen abiertas por el punto de alimentación y se calculanlas secciones de la misma forma que en el caso 3, determi-nando el punto de mínima M.

¡'ti . 1ls 4

G. M

T13

rrGi 154

¡il

ti2

lo

~..

1 .4.8 líneas de baja tensióncorriente alternaa.- LlNEA MONOFASICA ABIERTA

Nota: En corriente alterna es necesario tener en cuenta el defasamientoentre las tensiones y corrientes que producen los receptores que debanconectarse a la red. No suele tenerse en cuenta los efectos de induc.ción y capacidad entre los propios conductores de energía.

s == ~p ~ (j eos 11'Q)

donde:

cos 11'= factor de potencia

s = sección en mm2.

i ==corriente en amperes.

Q ==distancia en metros.

1P ==-g¡:¡ para el cobre

Q¡14

1- Q2

\4-- Q3~

G~I¡ 12 13

COS Ip¡ COS 11'2 COS 11'3

.,¡

~

Ejemplo:

Calcular la línea monofásica representada en la figura, sabiendoque V ==220 volts;

i¡ = 10amp.,Q¡= 50m,coslp¡ = 0.8

i2 = 8 amp., Q2 = 60 m, cos 11'2= 1

i3 = 5 amp.,Q3 = 100 m, cos 11'3= 0.85

Caída de tensión admisible 1.5%.

8 = 220 x 1.5100

2s==-

56 x 3.3

= 55.5 mm2

3.3 volts

x (10xO.8x50+ 8x 1 x60+ 5xO.85x 100)

Se adoptaría la sección superior normalizada de 75 mm2 = 2/0AWG.

b.- LlNEAS TRIFASICAS ABIERTAS

s==+V3 ~ (i eos 11'Q)

donde:

s = sección de las fases en mm2.

i = corriente en amperes.

Q = distancias en metros.

cos 11'= factor de potencia.

1p = 56 parael cobre

-..[3= 1.7321

Q¡

Q2

Q3 ¡

G

.¡

.¡

i2COS11'2

COS 11'3

Ejemplo:

Calcular la sección de una línea trifásica con neutro repre-sentada en la figura, sabiendo que la tensión entre fases es de220 volts, y tiene conectados tres receptores con las siguientescaracterísticas:

~

i¡ =

i =2

12 amp., coslp¡ = 0.75, Q¡ = 30 m.

5 amp., COSlp2= 0.8, Q2 = 50 m.

10 amp., COSlp3= 1 Q3 = 80 m.i3 =

Caída de tensión admisible 1.5%.

220 x 1.5 = 3.3 volts.8 = . ~~

1s= 56x3.3 (12xO.75x30+ 5xO.8x50+ 10x 1 x80)x

1.7321 =11.9 mm2

Adoptaríamos la sección superior normalizada

de 16 mm2 = 5 AWG

Para el neutro se toma una sección de ~ ó ~2 3

En este ejemplo podríamos tomar para sección del neutro 6mm2.

Observación: Todos los casos presentados en líneas abiertasy cerradas de corriente continua se presentan en corrientealterna monofásica y trifásica, resolviendo de análoga formaañadiendo a aquellas fórmulas el cos 11'y en las trifásicasla ..¡?;"

~Dnekc 43

1.4.9

~

líneas de alta tensióncorriente alternaa.- CAlDA DE TENSION POR KILOMETRO

DE LlNEA TRIFASICA

En las líneas aéreas de A.T. es necesario tener en cuenta lainducción entre los conductores, y cuando son de gran lon-gitud o subterráneas se debe tener en cuenta el efecto decapacitancia entre los conductores y entre éstas y tierra omasa.

e = I v'3lR COSI(J+ w L senl(J)

donde:e = caída de tensión en volts.

I = corriente en la línea en amperes.

cos I(J= factorde potencia.w = frecuencia angular 211"f

L = inducción en henrys/km.Elvalor de Lpara conductores en conexión delta es de:

L = (0.05+ 0.46 log 2; ) 10-3donde:

L = en henrys/km.a = separación entre los conductores en mm.d = diámetro del conductor en mm.

Ejemplo:Hallar la caída de tensión y de potencia en % en una 1íneatrifásica que debe tener las siguientes características: potencia

a transportar 200 kVA; frecuencia 50 ciclos por segundo;cos I(J0.8; tensión 15000 volts; longitud de la línea 5 km; diámetrode los conductores de cobre 3.5 mm; separación entre losconductores dispuestos en triángulo equilátero 0.85 metros.Corriente:

I - 200 000-1.73x15000 7.70amperes.

Resistencia:

Q 0.016 x 1000 = 1.66 ohms/Km.R = Ps = " "'''Inductancia:

(1 2 x 850-, -3L = \0.05 + 0.46 log 3.5 J 1O = 0.00124 henrys/km.

w L= 2 x 3.14 x 50 x 0.00124 = 0.389 henrys/km.

cos I(J= 0.8 sen I(J= 0.6.Ca ída de tensión:

e = 7.70 x 1.73 (1.66 x 0.8 + 0.389 x 0.6)= 20.79 volts.

La caída de tensión total en los 5 Km de línea será:

20.79 x 5 = 103.95 volts.

Que representará:

103.95 x 100= 0.69% de caída de tensión15000

b.- PERDIDA DE POTENCIA EN UNALlNEA TRIFASICA

44 ~8nele&

p = 3~2 R x 0donde:

P = pérdidasenwatts.R = resistenciaen ohms/km.I = corriente en la línea en amperes.

Q = longitud línea en km.

La pérdida de potencia será:

P = 3 [(7.70)2 x 1.66 x r?J= 1476 watts.Que representará:

1476 x 100200000 x 0.8= 0.922% de pérdida de potencia.

L

-~.

1.4.10 fórmulas mecánicas deaplicación en electricidada.- LlNEAS AEREAS

Ecuación del cambio de condiciones:Para el cobre:

t22r: a2 m2 lL\+0.0423 t; 1 +0.217(1}2-e1)-t!J =

0.0423 a2 m2

Parar. aluminio: a2 m 2 Jt~ ~2 + 0.0020 t; 1 + 0.115 (l}2- el) -tI0.0020 a2 m2

=

Para el acero:

r a2 m2

l!2 + 0.0736 t; 1+ 0.382(e2- el) - tJ =0.0736 a2 m2

t22

donde:

a = clarodelconductoren metros.

t2 = tensión específica de montaje en kg/mm 2

tI = tensión específicaen kg/mm2 a que está sometidoelconductor por causa del cambio de condiciones.

e == temperatura en grados centígrados, en el momento del2 tensado.

8 = temperatura en grados centígrados al cambiar las con-1 diciones.

m = coeficiente de sobrecarga en el conductor durante eltendido (se admite que no hay viento = 1).

m = coeficiente de sobrecarga en el conductor al variar las1 condiciones = G/Pc, siendo G la fuerza resultante del

peso del conductor en el vano y la acción del viento de60 Kg sobre el mismo; y Pc el peso del conductor enel vano.

Ejemplo:Calcular la tensión específica a que estará sometido un con-ductor de cobre de 3 mm de diámetro (7.06 mm2 de sección),si los claros son de 30 m; la tensión de montaje de 3 Kg/mm2,la temperatura durante el tendido 15°C sin viento, y que latemperatura al variar las condiciones será -6.9° C.

Primero se calculará mI = P~

Pc = 7.06 x 30 x 8.9 X 10-3 = 1.88 Kg.

Pc G

La acción del viento de 60 Kg sobre este conductor será:Pv== 0.6 x 30 x 3 x 60 x 10-3= 3.24 Kg.La fuerza resultante G valdrá:

G == .JPC2+ -PV2 = v'1.882 + 3.242 = 3.74 Kg.

G 3.74-Por lo que mI = Pc =~ - 1.98

y aplicando ahora la ecuación para el cobre:

32 [3 + 0.0423 302 x 1.982'1 + 0.217 (15-6.9)-tlJ= 0.0423' x 3ü2 x 12

Que resuelta da: t = 5.2 kg/mm21

Cifrando el trabajo máximo del cobre en los 2/3 del de rotura(40 kg/mm2), trabajaría con un coeficiente de seguridad de26.66/5.2 == 5.1

a2 p

f == 8s tI

donde:

b.- FLECHADEL CONDUCTOR

f == flecha en metros.

a = longitud del vano en metros.P = peso y carga de un metro de conductor en kg.s = sección del conductor en mm2.

tI = tensión específica a considerar en kg/mm2.

L

Ejemplo:

Calcular laflecha que adoptará un conductor de cobre de 3 mmde diámetro, sabiendo que los claros son de 30 metros y latensión específica de montura de 3.5 kg/mm2.

El peso de un metro de conductor es:P = 7.06 x 8.9 x 10-3 = 0.0628 kg.

302 x 0.0628f = 8 x 7.06 x 3.5 0.28 metros

eneke 45

"

i

Esfuerzo transversal horizontal:

c.- APOYOS DE MADERA

R =-= 1 000 Md

donde:

R = esfuerzode trabajo a flexiónen la secciónde empotra-miento en kg/cm2.

M = momento flector en kgm.

d = diámetro del poste en cm, en el empotramiento.Ejemplo:

Calcular el esfuerzo de trabajo a flexión en un poste de maderaque tiene una altura libre de 8.4 metros, sabiendo que la pre-sión del viento de 60 kg produce los siguientes momentosflectores parciales: sobre el poste, 215 kgm; sobre aisladores,12 kgm; sobre crucetas, 15 kgm y sobre los tres conductores 75kgm. El diámetro del poste en la sección de empotramientoes de 20 cm.El momento flector total será:

M= 215+ 12+ 15+ 75= 317 kgm.

R = 1000x 317 = 39 6 K I 2203 . g cm

Nota: Para la madera ~e admite un esfuerzo de trabajo de 550 kg/cm2afectado del coeficiente de seguridad señalado para el caso en estUdio.

Esfuerzos verticales:

R =~ (1 + K Q2 S ) 100c s midonde:

Rc= esfuerzo de trabajo a compresión en la sección de empo-tramiento en kg/mm2

P = peso total en kg (poste, crucetas, aisladores,conductores, etc.).

s = sección empotramiento en mm2.

Q = longitud libre del poste en m.

I = momento inercia mínimo sección empotramiento en cm4K = coeficiente, para la madera 0.02.

m = coeficiente, un extremo libre y el otro empotrado =0.25.Ejemplo:

Calcular el esfuerzo de trabajo a compresión en un poste demadera de 10 m de longitud y 8.4 m de altura libre, sabiendoque el peso del poste es de 115 kg, el de los tres conductoresen un claro 8 kg, aisladores 10 kg Y herrajes y crucetas 30 kg.El diámetro del poste en el empotramiento es de 20 cm.(200 m.m.)

El peso total será:

P = 115 + 8 + 10 + 30 = 163 kg.

Sección de empotramiento

1Tr2 = 3.14 x 1002 = 31 400 mm2.

Momento de inercia mínimo:

6~ d 4 = 36~4 204 = 2500 cm4

El esfuerzo de trabajo será:

163Rc= 31400. (

8.42 x 31400

) - 21+ 0.02 x 0.25 x 2500 100- 37.3 Kg/cm

Nota: Debe en todo caso cumplirse que la suma de este esfuerzo, másel obtenido para la flexión, sea menor que 550/4, si se toma 4 comocoeficiente de seguridad; es decir, que en los ejemplos expuestos seríaR + RC = 39.6 + 37.3 = 76.9 kg/cm2 que como' vemos es menorque 550/4 = 137.5 kg/cm2.

d.- APOYOS DE ANGULO CONTORNAPUNTAS O RIOSTRA

cc

f = 3 X 2 X tI S COS ~para líneas trifilares y vanos contiguos iguales.

donde:

f = fuerza en kgquetransmiten los conductores al ángulo.

tI = tensión máxima deducida de la ecuación del cambio decondiciones, en kg/mm2 .

s = sección del conductor en mm2.

cc = ángulo que forman la dirección de los conductores en losvanos contiguos.

Ejemplo:

Calcular el esfuerzo transmitido por los tres conductores deuna I(nea, a un poste de ángulo dotado de tornapuntas o rios-tra, sabiendo que el ángulo que forman la dirección de losconductores es de 1600, los claros contiguos igualesy de 30metros, y la tensión especffica máxima de 5.2 k¡:¡por milí-

46 ~,onelec

metro cuadrado. Los conductores de cobre de 7.06 mm2, ladistancia d = 1.5 m, y la altura h = 7.5 m.

160f = 3 x 2 x 5.2 x 7.06 x cos~ = 38.10 kg.

Esta fuerza se descompone en otras dos f 1 Y f2' En el casodeutilizar tornapuntas, la fuerza f 1 obrará sobre éste a com-presión, y con riostra obrará sobre el poste.

Su valor será para ambos casos:

"¡¡,- ...........

f f f

'ji "fcrJif"i¡= f J+ (4)

fl h h fl

(I- -;;',-

f 1 = 38100 + (;2) = 194.3 kg.

Ie.- SOPORTES DE AISLADORES

PhR===O.17

donde:

R === esfuerzode trabaJoa flexión en la secciónde empotra-miento en kg/mm .

p === iguala 3 vecesel esfuerzomáximo que puedecomuni-carieel conductor en kg.

h === brazode palancaen cm.d === diámetro del soporte en la sección de empotramiento en

cm.

1.4.11

Ejemplo:

Calcular el esfuerzo de trabajo a flexión a que está sometidoun soporte recto, cuyo conductor puede transmitirle unafuerza máxima de 35 kg, teniendo un brazo de palanca de20 cm y siendo de 25 mm el diámetro del soporte en el em-potram iento.

p = 3 x 35 = 105 Kg.

R=O.lx 10~:20 = 13.5 Kg.

potencia de algunasmáquinas eléctricasa.- ASCENSORES O MONTACARGAS

N=~751'/

donde:

N = potencia del motor en HP.

S = fuerza tangencial en la llanta del tambor o polea dearrastre en kg.

v = velocidad tangencial del tambor en m/seg.

1'/ = rendimiento total de la instalación (sueletomarse 0.75).

Ejemplo:

Calcular la potencia de un motor eléctrico para un ascensorque debe tener una carga útil de 300 kg, sabiendo que el pesode la cabina y demás accesorios es de 350 kg; el contrapeso esigual a 470 kg Y la velocidad del ascensorde 0.8 m/segundo.

S = 300 + 350 - 470 = 180 kg.

N= 180xO.8_2 6 HP75 x 0.75 . .

Setomaría 3 HP.

b.- BOMBAS ELEV ADORAS

N==~751'/

donde:

N ==potencia del motor en HP.

Q ==capacidadde la bomba en litros/seg.

h ==altura que debe elevar el agua en metros.

TI == rendimiento global de la instalación(sueletomarse de 0.6 a 0.7).

J.-

Ejemplo:Calcular la potencia que deberá tener un motor eléctrico aco-plado a una bomba elevadora de aguaque tiene una capacidadde elevación de 100 litros por segundo. y que el agua debeserelevadaa una altura de 6 metros.

100 x 6 = 11.4 HPN= 75xO.7

8nelec 47

C.- SALTOS DE AGUA

T¡I

d.- ECUACIONES PARA CALCULAR

CIRCUITOS DE TRANSMISION TRIFASICOSDE LONGITUD CORTA, DESPRECIANDOSE'LA CAPACITANClA

QhN=--

75 r¡donde:

N = potencia en HP.

Q = caudal del salto en litros/segundo.

h = altura útil entre nivel del agua y turbina en metros.r¡ = rendimiento global de la instalación.

(suele tomarse de 0.6 a 0.75).

Ejemplo:

Calcular la potencia que podrá obtenerse de un salto de agua1ue tiene un desnivel útil de 30 metros, sabiendo que puedeproporcionar un caudal de 100 litros por segundo y que elrendimiento global de la instalación (teniendo en cuenta laspérdidas en la tubería, turbina, alternador, etc.) se puedecifrar en 0.65.

N= 100 x 3075 x 0.65 61.5 HP

1.4.12

v g= Volts de la línea al neutro en el lado del generador.Vr= Volts de la línea al neutro en el lado de la recepción.Vr = e ..¡s- Volts de fase a fase.R = Resistencia de un conductor en ohms.X = Reactancia al neutro de un conductor en ohms.

I = Corriente por fase.

Cos<p = Factorde potencia

I = Watts Trifásicos EntregadosVr (cos<P)~

Pérdida de potencia = 3 12R.

Vg =J(Vrcos<P+ IR)2 + (Vrsen<p + IX)2

Cos <py sen <pen estas ecuaciones corresponden al ángulodel factor de potencia en el extremo receptor.Para factor de potencia adelantado, sen <p será negativo.

leyes eléctricasa.- LEYES DE KIRCHHOFF

48 .¡¡ne/ec

la. En una red, la suma algebraica de las corrientes que llegana un nodo es iguala cero.

"X11 14

LI= OI + l. + I - I = O1 2 3 4

2a. En una malla de una red, la suma algebraicade las fuerzaselectromotrices es igual a la suma algebraica de los pro-ductos RI en la misma malla.

Rl

~E3

E'I IR,

E2~l.:: I R3

LE = L RI

_L

I," b.- LEY DE OHM

C.- SUMARIO DE LAS FORMULAS DE LALEY DE OHM

E R

1-.

vR==T

donde:

R == resistencia en ohms.

I == corriente en amperes.

V == tensión en volts.Las expresiones que se encuentran en la parte exterior de cadacuadrante, son iguales a la cantidad mostrada para el cuadrantecorrespondiente.

d.- LEY DE KELVIN e.- LEY DE JOULE

Para la selección más económica de un conductor de cobre:

AfHA==59.3x 1 -CN

donde:

A == calibre del conductor de cobre en circular mils.

I == corriente del circuito en amperes.

e == costo del conductor en centavos/libra.

H == horas por año de servicio.

P == costo de la en~rgía en centavos/KwH

N == (intereses + impuestos + depreciación) anual en el conductorcosto del conductor

para efectos caloríficos de la corriente.

Q = 0.00024 R 12 t

donde:

Q = cantidad de calor en ki localorías.

R = resistencia en ohms.

I = corriente en amperes.

t = tiempo en segundos.

1.- LEY DE FARADAY

para la inducción electromagnética.

-~x 10-8e= ot

donde:

e = fuerza electromotriz en volts.

o¡p= variación del flujo magnético en maxwells.

ot = variación del tiempo en segundos.

~nekc 49

L

T1.4.13 formulario y ejemplos

de aplicación.a.- FORMULAS ELECTRICAS PARA

CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

b.- FORMULAS ELECTRICAS PARACIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA

Ley de OhmV =IR

R - + + +-r1 r2 ... rn

G= g1 + 9z + . . . + gn

1 1, 1 1-=-, -+ +-R r r . . . r1 2 n

En otras palabras. convertir la resistencia en conductancia ysumar las conductancias.

Resistencia en serie

Conductancias en paralelo

Resistencia en paralelo

Potencia en watts.

w= Vx IW=RxI2W= HPx746

50 ~D~ek&

Reactancia Inductiva.

XL= 21TFL (Ohms)

donde:

F = ciclos por segundo.L = Inductancia en henrys.

Reactancia Capacitiva:1

Xc = 21TFC (Ohms)

donde:

C = capacitancia en farads.

ImpedanciaZ= VR2 + (XL - XC)2(Ohms)E

Amperes I = Z

C.- FORMULAS PARA DETERMINARDIAGRAMAS EN CIRCUITOS DE C.A.

~~ }R

~-~R

~ -XP.RI

~~R~-:L~+R

V1=1'{

1= V =~vfR2+x~- z

I=~v'fi2+ xr?

...Lz

1= VV R2+ (XL- XC)2

VZ

1= VRXL

v'R2+ XL2

VZ

~_L

--0~

= 0 XL~XCfiR

1= vRXc

-JR"2+ XC2

vz

donde:

R = resistencia en ohms.

Z = impedancia en ohms.

I = corriente en amperes.V = tensión en volts.

XL= reactancia inductiva en ohms.

Xc= reactancia capacitativa en ohms.L = inductancia en henrys.C = capacitancia en farads.

v VI = RXLXc =Z

..¡xL2 Xc 2 + R2 (XL - XC)2

d.- FORMULAS DE APLlCACION PRACTICAe.- RESISTENCIAS ELECTRICASy EFECTOS

CALORIFICOS DE LAS CORRIENTES

Cantidadde electricidad. Resistencia de un Conductor.

0= It¿Cuántos días durará la descarga de un acumulador capaz desuministrar 70 amperes/hora con un régimen de descarga de0.5 amperes?

Q 70 140,t =T = ~ = 140 horas, 24 = 5 dlas 20 horas

Nota:1ampere-hora=3600 coulombs.

L

QR=P7

donde:

R = resistencia en ohms.

P = resistividad ohms mm21m.

Q = longitud en metros.s = sección transversal en mm2.Asociación de Resistencia.En serie:

R=rl + r2 + r3 + + rn

En paralelo:

R= 1~+~ +~ + "" +~

r1 r2 r3 rn

Ejemplos:

¿Qué resistencia tiene un conductor de cobre de 10 mm2de sección y 150 m de longitud?

resistividaddel cobre = 0.0175.

150R = 0.0175---;o =0.262 ohms

Tenemos tres resistencias de 5, 8 Y 10 ohms. ¿Cuál será laresistencia total si las agrupamos primero en serie y despuésen paralelo?En serie: R = 5 +8 + 10 =23 ohms

1

En paralelo: R = ~ + ++ -k-5

= 2.35 ohms

~,gnelec 51

1

1.4.14 fórmulas y tablas paracálculo de factoresa.- FORMULARIO DE FACTORES MAS

COMUNES

Factor de Demanda = Demanda Máxima

Carga Conectada

Suma de las Demandas Máximas Individuales> 1Demanda Máxima del Sistema

:S(1

Factor de Diversidad

Factor de Carga Promedio de Carga en un Período :S( 1Carga Máxima en el Mismo Período

Demanda Máxima :S( 1Potencia Nominal

Factor de Utilización

b.- FACTORES DE DEMANDA ESTABLECIDOS

52 80elec

1

COMERCIAL INDUSTRIAL

COMERCIO F.O. INDUSTRIA F.O.

Alumbrado Público 1.00 Acetileno (Fca. de) 0.70Apartamentos 0.35 Armadoras de Autos 0.70Bancos 0.70 Carpinterías (talleres de) 0.65Bodegas 0.50 Carne (E mpacadoras) 0.80Casinos 0.85 Cartón (Productos de) 0.50Correos 0.30 Cemento (Fca. de) 0.65Escuelas 0.70 Cigarros (Fca. de) 0.60Garages 0.60 Dulces (Fca. de) 0.45Hospitales 0.40 Fundición (talleres de) 0.70Hoteles Chicos 0.50 Galletas (Fca. de) 0.55Hoteles Grandes 0.40 Hielo (Fca. de) 0.90Iglesias 0.60 Herrería (Talleres de) 0.50Mercados 0.80 Imprentas 0.60Multifamiliares 0.25 Jabón (Fca. de) 0.60Oficinas 0.65 Lámina (Fca.Artículos) 0.70Restaurants 0.65 Lavandería Mecánica 0.80Teatros 0.60 Niquelado (Talleres de) 0.75Tiendas 0.65 Maderería 0.65

Marmolería (talleres de) 0.70Mecánico (Taller) 0.75Muebles (Fca. de) 0.65Pan (Fca. mecánicade) 0.55Papel (Fca. de) 0.75Periódicos (rotativas) 0.75Pinturas (Fea. de) 0.70Química (Industria) 0.50Refinerías (Petróleo) 0.60Refrescos(Fca. de) 0.55Textiles (Fca. telas) 0.65Vestidos (Fea. de) 0.45Zapatos (Fca. de) 0.65

r!

C.- FACTORES DE DEMANDA DEALlMENTADORES PARA CARGAS DEALUMBRADO

TIPO DELOCAL

PORCION DE LA CARGA DE ALUMBRADOA LA CUAL SE APLICA EL FACTORDE DEMANDA (EN WATTS)

* Hospitales

Primeros 3,000 o menos a3,001 siguientes hasta 120,000 aResto, de más de 120,000 a

Primeros 50,000 o menos aRestantes,másde 50,000a

FACTORDEDEMANDADELALIMENTADOR

100%35%25%

40%20%

50%40%30%

Unidades Habitacionales

* Hoteles -incluyendocasas de apartamentos,sin provisión de cocinapor los ocupantes

Bodegas(almacenaje)

Primeros 20,000 o menos, a20,001 siguientes hasta 100,000 aResto, sobre 100,000 a

Todos los demás

Primeros12,500o menosaRestante, más de 12,500 a

Cargatotal en watts

100%50%

100%

*Los factores de demanda de esta Tabla no se aplicarán a la carga calculada para los subalimentadores, en áreas dehospitales y hoteles en que sea probable el empleo de la totalidad del alumbrado. al mismo tiempo; por ejemplo, ensalas de operaciones. salones de baile o comedores, etc., para éstos se empleará un factor de demanda de 100%.

d.- FACTORES DE DEMANDA COMUNESPARA EL CALCULO DE ALlMENTADORESPRINCIPALES y DE SERVICIO

CARACTERISTICA DEL SERVICIO RANGO DE FACTORESDE DEMANDA COMUNES

Motores para bombas, compresoras, elevadores, máquinas,herramientas, ventiladores, etc.

Motores para operaciones semi-continuas en algunosmolinos y plantas de proceso.

20 a 60%

50 a 80%

Motores para operaciones continuas, como en máquinastextiles.

Hornos de arco.

70 a 100%

80 a 100%

80 a 100%

30 a 60%

10 a 40%

80 a 100%

Hornos de inducción

Soldadoras de arco

Soldadoras de resistencia

Calentadores de resistencia, hornos.

ooelec 53

L

1

e.- TABLA DE FORMULAS ELECTRICAS PARACORRIENTE DIRECTA Y CORRIENTEALTERNA

SIMBOLOGIA

donde:

1 = corriente por faseen amperes.

L = longitud en metros.

V = tensión al neutro en volts.

HP= caballos de potencia.

F P = factor de potencia (unitario)

W = potencia activa en watts.

Velocidad Síncrona

RPM= fx 120P

VA = potencia aparente en volt ampere. donde:

RPM = revoluciones por minuto.e % = caída de tensión en porciento.

Vf = tensión entre fases en volts.11 = eficiencia expresada en % .

f = frecuencia.

P = númerodepolos.

54 '~Dnek&

J

PARA DETERMINAR CORRIENTE CORRIENTE ALTERNA:DIRECTA

MONOFASICA BIFASICA TRIFASICA

Corriente (1) HP x 7461= HP x 746 1= HP x 746 I = HP x 746

Conociendo HP1=

V11 V 11F.P. 2V11F.P. ..[3Vf11 F. P.

1 fase, 2 hilos:3 fases, 3 hilos:

C.D., 2 hilos:1= W 3 fases,4 hilos:

I=V f.p.

WV 1=Corriente (1) 1 fase,3 hilos (conductores .¡3Vf F.P.Conociendo la

1= Wde fase) 1= W

Potencia activa (W)2V x F.P.

2V f.p.

C.D., 3 hilos: 3 fases,4 hilos:W 1 fase,3 hilos (Conductor

1= 2V 1= Wcomún) 1= W

3 V f. p..J2 VF f.p.

Corriente (1) VA1- VA 1= VA 1=Conociendo la ------

Potencia aparente (VA)- V 2V V3Vf

PotenciaActiva (W) W=VI W=VI f.p. W = 2VI f.p. ffVfl f.p.

PotenciaAparente(VA) ------ VA=VI VA:::;:2VI VA=V3Vf 1

Potencia en la Flecha VI 11 HP= VI11F.P. HP = 2VI11 F. P. 4Vfl11 F. P.HP = 746 HP=en HP 746 746 746

Factor de Potencia W W W W W W(F.P.) UNITARIO f.P. =\71= VA F.P. = 2VI = VA f.P. = ..¡3vfl

-VA

Secciónde ConductorLEY DE OHM s= s=

2 L 1 2V3L1en mm2 S=

Ve% Ve% Vfe%

í 1.5 informacióngeneral

1.5.1 la corriente mortal*La intención de este artículo es informar lo elemental para

poder salva; I~ vida de un accidentado por contacto concorrienteelectnca.

La sección sobre primeros auxilios también se puede aplicara personas que han sufrido lesiones por: ambiente con gasestóxicos, ahogo, caídas y golpes, ataque cardíaco, shock severo,heridas por cuchillo o bala y en ocasiones envenenamiento.

Leer y aprender esta información podrá salvarle la vida aun amigo o miembro de su familia. Miles de personas estánvivashoy porque alguien supo salvarlas.

Nadie puede asegurar que la vida de alguna víctima seasalvada,pero al usar esta información se mejoran las probabi-lidadesde éxito en forma impresionante.

Por extraño que parezca, la mayoría de los choques eléc-tricos fatales le ocurren a personas que supuestamente debie-ranestar prevenidas.

Aquí se presentan algunas informaciones electromédicasútilespara la prevención de accidentes.

ESLACORRIENTE LA QUE MATA

Comúnmente puede pensarse que un "shock" de 10,000Volts puede ser mortal en mayor grado que un shock de100 Volts. Esto es erróneo, individuos han sido electrocutadoscon aparatos que utilizan el voltaje doméstico ordinario (110VoltsJ. también se tiene conocimiento de accidentes fatalesocurridos al utilizar pequeños aparatos industriales de tansolo42 Volts.

La medida real de la intensidad de un shock depende dela corriente (amperes) que es forzada a circular por el cuerpo,y no ta'nto del voltaje aplicado. Cualquier dispositivo eléctricoutilizado en algún circuito doméstico puede, bajo ciertascondiciones,transmitir una corriente mortal.

Mientras que cualquier corriente superior a 10 miliamps(0.010 AMP) puede producir desde contracciones muscu-lares dolorosas hasta un shock severo, las corrientes entre100y 200 miliamperes (0.1 a 0.2 amps) son mortales.

Las corrientes superiores a los 200 miliamperes (0.2 amp),aunque pueden producir quemaduras graves e inconscienciano son usualmente la causa de la muerte si el accidentadoes rápidamente atendido. Esta atención comúnmente con-siste en darle a la víctima respiración artificial que general-mente lo rehabilita.

Desde un punto de vista práctico, después de que unapersona es afectada por un shock eléctrico, es imposibledeterminar cuanta corriente pasó a través de órganos vitales desu cuerpo. Si la respiración normal del accidentado se hainterrumpido debe suministrarse inmediatamente respiraciónartificial,boca a boca.

EL EFECTO FISIOLOGICODEL SHOCK ELECTRICO

La gráfica muestra el efecto fisiológico de varias intensi-dades de corriente; nótese que no se considera el voltaje,

L

aunque se requiera un cierto voltaje para producir la corriente,la cantidad de corriente varía dependiendo de la resistenciadel cuerpo en los puntos de contacto.

Como se muestra en la gráfica,el shock es relativamente mássevero cuando se incrementa la corriente. A valores tan bajoscomo 20 miliamperes, la respiración empieza a dificultarse,cesando completamente a valores abajo de 75 miliamperes.

Cuando la corriente se aproxima a 100 miliamperes ocurreuna fibrilación ventricular del corazón (una trepidación nocontrolada de las paredes de los ventrículos).

Arriba de 200 miliamperes, las contracciones muscularesson tan severas que el corazón es comprimido durante elshock. Esta opresión protege al corazón de entrar en unafibrilación ventricular, y las posibilidades de supervivenciapara la víctima son buenas.

PELIGRO BAJO VOLTAJE!!!

Es sabido que las víctimas de shocks de alto voltaje usual-mente reaccionan a la respiración artificial más rápidamenteque las de un shock de bajo voltaje. La razón puede ser lagran opresión del corazón debida a las altas intensidades decorriente asociadas con un alto voltaje. Sin embargo, la únicaconclusión razonable a que se puede llegar es que 75 voltsson tan mortales como 750 volts.

La resistencia del cuerpo varía dependiendo de los puntosde contacto y las condiciones de la piel (húmeda o seca).Entre los oídos por ejemplo, la resistencia interna es sólo de100 ohms, mientras que entre las manos y los pies es cercanaa 500 ohms. La resistencia de la piel puede variar de 1000ohms cuando está mojada a más de 50,000 ohms cuandoestá seca.

Mientras se trabaje alrededor de equipo eléctrico, muévaselentamente, esté seguro de un apoyo correcto de los piespara un buen balance. No se precipite al caérsele algunaherramienta. Quite toda la energía y aterrice todos los puntosde alto voltaje antes de tocarlos. Esté seguro que la energíano puede ser restablecida accidentalmente. No trabaje sobreequipo no aterrizado.

No examine equipo vivo cuando esté física o mentalmentefatigado. Pongauna mano en el bolsillo cuando examine equipoeléctrico energizado. Sobre todo no toque equipo eléctricoparado en pisos metálicos, concreto húmedo u otras super-ficies bien aterrizadas. No maneje equipo eléctrico con ropashúmedas (particularmente zapatos mojados) o mientras supiel esté húmeda.

Recuerde que mientras más conozca de equipo eléctricoestá más expuesto a desatender estos detalles. No tome riesgosinnecesarios.QUE HACER CON LAS VICTlMAS

Corte el voltaje o aparte a la víctima del contacto lo másrápido posible, pero sin arriesgar su propia seguridad. Use

*Cortesía del Grupp Fuerza, S.A..aneme 55

una madera seca, manta, etc., para hacerlo. No gaste tiempobuscando el switch. La resistencia de la víctima b¡;¡jacon eltiempo y la corriente mortal de 100 a 200 miliamperes puedealcanzarse si se pierde tiempo.

Si la víctima está inconsciente y perdió la respiración,inicie respiración artificial boca a boca; no pare la reanimaciónhasta que una autoridad médica lo indique.

Puede tomar hasta 8 horas revivir a un paciente. Puedeno haber pulso y una condición similar al rigor mortuorio;sin embargo, éstas son las manifestaciones del shock y no unaindicación de que la víctima esté muerta.

GRAFICA GAMA DE EFECTOS

1.0

QUEMADURAS SEVERASPARA RESPIRATORIO

0.2

0.1UJ1-ZUJ

a::(f)a::UJo a::UUJUJa...o¿o<!:«zow(f)zUJ1-z

0.01

DIFICULTADES RESPIRATORIASEXTREMAS

DIFICULTAD RESPIRATORIA

SHOCK SEVERO

PARALlSIS MUSCUU\R

PARALlSIS PARCIAL

DOLOR

SENSACION MEDIANA

UMBRAL DE PERCEPCION

0.001EFECTOS FISIOLOGICOS A CAUSA DE LA

CORR lENTE ELECTRICA

PRIMEROS + AUXI LlOS

DESCARGA ELECTRICA

Recuerde: cada segundo que el accidentado esté en con-tacto con la corriente eléctrica merma sus probabilidadesde sobrevivir. Rompa el contacto de la víctima con el cableo hierro electrificado en la forma más rápida posible, peroque no encierre peligro para usted. Si el accidente ocurrió encasa, desconecte el enchufe o el interruptor (switch) principalde la casa. Si ocurrió en el exterior, use un palo o una ramaseca.

56 encAle

TEmpleando un palo seco (nunca una varilla metálica), una

cuerda seca, como un cinturón de cuero, o ropa seca, retireel cable de la víctima o aparte a ésta del cable. Cercióresede estar pisando una superficie seca y sólo utilice materialessecos. No conductores. No toque al accidentado hasta quedeje de estar en contacto con la corriente. Luego examínelopara ver si respira y tiene pulso; en caso necesario, apliquela respiración artificial de boca a boca o la resucitación cardio-pulmonar. MANDE BUSCAR AUXILIO MEDICO.

CHOQUE:COMOTRATARLO

Aunque un shock eléctrico sea leve y la persona se man-tenga consciente, se debe de tratar una víctima para choque.

Con toda lesión grave (herida con hemorragia, fractura,quemaduras grandes) cuente siempre con que habrá shocky tome medidas para atenuarlo. Síntomas: piel pálida, fría,pegajosa; pulso acelerado; respiración débil, rápida o irregular;el herido está asustado, inquieto, temeroso o en estado co-matoso.

Primero.- Mantenga acostado al enfermo con la cabezamás abajo que los pies (salvo que presente una herida im-portante en la cabeza o en el pecho; si respira con dificultad,se le deben levantar los hombros y la cabeza hasta que éstaquede unos 25 cm.más alta que los pies).

Segundo.- Afloje en seguida la ropa apretada (cinturón,cuello, faja, sostén, etcétera).

Tercero.- Llame una ambulancia o lleve al pacientereclinado a un hospital.

Si una descarga eléctrica ha causado combustión y si laropa está ardiendo, apague las llamas con un abrigo, unamanta o una alfombra, o haga que la persona se tire al sueloy dé vueltas sobre sí misma.

Llame al médico o una ambulancia inmediatamente.

Mantenga acostada a la víctima para atenuar el shock.

Corte las ropas que cubran la superficie quemada. Si latela se adhiere a la quemadura, no trate de aflojarla a ti-rones; córtela con cuidado alrededor de la llaga.

No aplique ungüentos para quemaduras, aceites ni an-tisépticos de ninguna clase.

Administre los primeros auxilios contra shock. Si la per-sona quemada está consciente, disue.lva media cucharaditade bicarbonato de sodio y una cucharadita de sal en un litrode agua. Dele medio vaso de esta solución cada 15 minutospara reemplazar los líquidos que pierde el organismo. Sus-penda de inmediato la administración si el herido vomita.

PARA UNA QUEMADURALEVE

Sumerja inmediatamente la piel quemada en agua fría.Cuando se trate de quemaduras que no puedan sumergirse,por el lugar en que se encuentran, aplique hielo envuelto enuna tela, o lienzos empapados en agua helada, cambiándolosconstantemente. Continúe el tratamiento hasta que el dolordesaparezca. No emplee ungüentos, grasas ni bicarbonatode sodio, especialmente en quemaduras lo bastante seriaspara requerir tratamiento médico. Siempre hay que quitartales aplicaciones, lo cual retrasa el tratamiento y puederesultar muy doloroso. Si la piel está ampollada, no rompao vacíe las ampollas.

RESPIRACION ARTIFICIAL PARO RESPIRATORIO

Primero.- Hay que asegurarse de que las vías respira-torias estén libres. Examine la boca y la garganta y saque

tL

r

1

3 4

cualquier cuerpo que las obstruya. Observe el pecho delpacienteY compruebe si despide aire por la nariz o la boca.

Segundo.- Vea si hay pulso en la muñeca o latidos decorazónen el pecho.

Si la víctima no respira, por haber sufrido un shock eléc-trico, o por cualquier otra causa, pero el corazón todavía lelate, recurra a la respiración de boca a boca. En shock eléc-trico, asegúrese de que se ha interrumpido la corriente antesde tocaral paciente. Si hay gas o humo, saque a la víctima alaire lible. Llame inmediatamente a un médico o una ambu-lancia.

Paraefectuar la respiración de boca a boca:

1. Acueste al paciente de espaldas. Quite cualquier materiaextraña de la boca con los dedos. Póngale una mano bajoel cuello, levánteleun poco la cabeza y échela hacia atrás,pero no demasiado.

2. Tire del mentón del accidentado hacia arriba.

3. Coloque usted su propia boca firmemente sobre la bocaabierta de la vt'ctima; oprt'male las ventanas de la narizpara cerrarlas e infle los pulmones lo bastante fuerte parahincharle el pecho. Si es un niño pequeño, considéresequelos pulmones son más chicos y el volumen de aire serámás reducido.

4. Retire la boca y asegúresede percibir el sonido del aireexhalando. Repita la maniobra. Si no circula el aire, revisela posición de la cabeza y de la mandt'bula de la vt'ctima.La lengua o algún cuerpo extraño pueden estar obstru-yendo el pasodel aire. Ensayenuevamente.

Si todavía no logra usted el intercambio de aire, vuelve alenfermo sobre un costado y golpeelo fuertemente entrelos hombros (omóplatos) varias veces para desalojarle degarganta cualquier cuerpo extraño. Si el accidentado esun niño, suspéndalo momentáneamente cabeza abajo,Sosteniéndolo sobre un brazo o piernas y dele golpesfuertes y repetidos entre los omóplatos. Límpiele bienla boca.

Reaunude la respiración de boca a boca. Tratándose deadultos, infle los pulmones vigorosamente cada cincosegundos.En los niños pequeños, infle tiernamente cadatressegundos.Si usted lo prefiere, puede colocar un pañuelosobre la boca de la víctima para soplar a través de él; nosuspenda la maniobra hasta que la persona comience arespirar. Muchos accidentados no han revivido hasta des-pués de varias horas de aplicar/es la respiración artificial.

I ~~,a

.

ndo vuelva en st', no la deje levantarse por lo menos

L",nte uoaho", y mantén,aloab,;,ado.

RESUCITACION CARDIOPULMONAR RESPIRACIONSUSPENDIDA y AUSENCIA DE PULSO

Si el paciente no respira, es preciso asegurarsede que nohay obstrucción en las vt'as respiratorias. Trate de escucharel latido del corazón o tómele el pulso. Si no lo hay, es queel corazón se ha parado. En este caso es indispensableensayarla resucitación cardiopulmonar (RCP), de preferencia conun ayudante Este procedimiento comprende la respiracióno insuflación intermitente de boca a boca y el masajecardíaco.

Para administrar la RCP, acueste a la víctima de espald;¡ssobre el suelo. De rodillas junto a ella, dé un golpe fuerte conel puño en el pecho (esternón). Así se suele lograr que elcorazón vuelva a latir. Si esto ocurre, tantee el pecho delaccidentado para encontrar el extremo inferior del esternón.Ponga un dedo de la mano izquierda sobre el cartt'lago; luegoacerque la parte posterior de la mano derecha (nunca la palma)hasta la punta del dedo, retire el dedo y coloque la manoizquierda sobre la derecha.

En seguida, empuje hacia abajo con un impulso rápido yfirme para hundir el tercio inferior del esternón cerca decuatro centt'metros, lo cual se logra dejando caer el peso delcuerpo y levantándolo otra vez. Se repite cada segundo estacompresión r¡'tmica: oprimiendo y soltando. . . oprimiendo. . .soltando. Cada vez que se empuja, se obliga al corazón acontraerse y a impulsar la sangre por el cuerpo de la víctima.Esta operación sustituye al latido.

Si está usted sólo con el accidentado, deténgase despuésde cada 15 compresiones para insuflarle profundamente airedos veces de boca a boca, y luego continúe con este ritmode 15 a dos hasta que le llegue ayuda. Si cuenta con otrovoluntario, éste debe arrodillarse junto a la cabeza del enfermoy soplarle aire de boca a boca a razón de 12 vecespor minuto,o sea una insuflación por cada cinco compresiones.

Es necesario continuar la RCP, hasta que el paciente reviva:las pupilas se achican, el color mejora, comienza la respiracióny resurge el pulso. Es posible mantener viva a una persona coneste procedimiento por lo menosuna hora.

Advertencia: aun cuando la resucitación cardiopulmonar seefectúe correctamente, puede romper costillas. Si se hace mal,la punta del esternón o una costilla rota podrían perforar elhígado o un pulmón. Por eso se recomienda adiestrarseadecuadamente en esta técnica. Pero en una emergencia,aunque carezca usted de preparación, intente la RCP. Sin ella,la personacuyo corazón seha detenido seguramente morirá.

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"~~ one/ec 57

1.5.2 requisitos eléctricos paraáreas peligrosas *

a). - INTRODUCCION

T¡

j

Actualmente las industrias de manufacturas y procesosestán utilizando más y más materiales potencialmente explo-sivos e inflamables que anteriormente. El uso de equipo eléc-trico en estas industrias continúa incrementándose. Es impe-rativo que el equipo eléctrico seleccionado sea adecuado yapropiadamente instalado y mantenido, para proteger alpersonal y las instalaciones de la planta. En este artículose revisarán los conceptos básicos de equipo para áreas peli-grosas. Cubre los aspectos de seguridad en el diseño, seleccióninstalación y mantenimiento del equipo eléctrico adecuad~para usarse en áreas peligrosas.

b.- ASPECTOS GENERALES

El Código Nacional Eléctrico (NEC) es comúnmenteaceptado como guía para la práctica de seguridad en la selec-ción e instalación adecuada de equipo eléctrico. Las áreaspeligrosas (clasificadas) están cubiertas en el Capítulo 5,Artículos 500, 501, 502, 503, 510, 511, 514 Y 515.

Areas peligrosas son aquéllas que contienen vapores, Iíqui-dos o gases inflamables o polvos combustibles y fibras, quepueden causar fuegos o explosiones si se someten a una fuentede ignición. Las áreas están clasificadas con base en sus carac-térísticas de peligrosidad.

En el NEC los gases inflamables están clasificados comoClase 1. Ya que los diferentes gases tienen una temperaturade ignición y características de explosión diferentes, estánsubdivididos en dos grupos. La Tabla 500-2 enlista los gasesclasificados. Estos gases están clasificados en los Grupos A,B, C y D, en los cuales el D es de menor clasificación que elC, etc. En la edición 1978 del NEC distintos gases fueron agre-gados como resultado de un estudio conjunto de varias orga-nizaciones interesadas. Estos gases están indicados en la tablapor la línea vertical.

Para completar la descripción del área, el NEC reconoce dosDivisionesdistintas (Div. 1 y 2).

AREACLASEI DIVISION1

(1) Es aquélla en la cual la concentración peligrosa degases o vapores inflamables existen continua, intermitente operiódicamente en el ambiente bajo condiciones normales deoperación; o también;

58 .aneme

(2) Area en la cual la concentración peligrosa de algunosgases o vapores puede existir frecuentemente por reparacio-nes de mantenimiento o por fugas. Puede ser también;

(3) Aquella área en la cual, por falla del equipo de opera-ción o proceso, podrían fugarse gases o vapores inflamableshasta alcanzar concentraciones peligrosas y podría tambiéncausar simultáneamente fallas del equipo eléctrico.

Esta clasificación incluye generalmente sitios donde líquidosvolátiles inflamables o gases licuados inflamables son transpor-tados de un recipiente a otro; el interior de casetas de pinturapor aspersión y zonas aledañas a estas casetas; lugares en losque hay tanques abiertos con líquidos volátiles inflamables;cuartos o compartimientos de secado por evaporación desolventes inflamables; lugares que contienen equipo para laextracción de grasas y aceites que usan solventes volátilesinflamables; zonas de plantas de lavandería y tintorería dondese utilizan líquidos peligrosos; cuartos generadores de gas yotras zonas de plantas de fabricación de gas donde gasesinfla-mables pueden escapar; cuartos de bombeo de gasesinflamableso líquidos volátiJes inflamables inadecuadamente ventilados;el interior de refrigeradores o congeladores en los cuales mate-riales inflamables se almacenan en recipientes abiertos noherméticamente cerrados o frágiles y todas las demás zonasde trabajo donde existe la posibilidad de que se presentenconcentraciones peligrosas de gases o vapores inflamablesen el curso de las operaciones normales.

*Cortesía de Crouse Hinds Domex,S.A.deC.V.

~.~

..,..

TABLA 500-2 PRODUCTOS QUIMICOS POR GRUPOS

ATMOSFERAS GRUPO A

acetileno

ATMOSFERAS GRUPO B

acroleína (inhibida)2butadienolóxido de etileno2hidrógenogases manufacturados que

contienen más de 30% dehidrógeno (en volumen)

óxido de propileno2

ATMOSFERAS GRUPO e

acetaldehidoalcohol al fI icon-butiraldehidomonóxido de carbonocrotonaldehidociclopropanoéter dietílicodietilaminaepiclorhidrinaetilenoetilenimina

sulfuro de hidrógenomorfolina2-nitropropanotetrah idrofuranodimetil hidrazina asimétrica

(UDMH 1, 1-dimetil hidrazina)

ATMOSFERAS GRUPO O

ácido acético (glacial)acetonaacrilonitriloaman íaco3bencenobutano

1-butanol (alcohol butílico)2-butanol (alcohol butílico secundario)n-acetato de butiloacetato de isobutiloalcohol sec-butílicodi-isobutilenoetanoetanol (alcohol etílico)acetato de etiloetil acrilato (inhibido)etilén diamina (anhidra)dicloro etilenogasolinaheptanohexanoisoprenoéter isopropílicoóxido de mesitilometano (gasnatural)metanol (alcohol metílico)3-metil-l-butanol (alcohol isoamílico)metíl etil cetonametil isobutol cetona2-metil-l-propanol (alcohol isobutílico)2-metil-2-propanol (alcohol butílico terciario)nafta de petróleo4piridinaoctanopentano1-pentanol (alcohol amílico)propano .1-propanol (alcohol propílico)2-propanol (alcohol isopropílico)propilenoestirenotoluenoacetato de vinilocloruro de viniloxileno

1El equipo para Grupo O se podrfa usar en esta atmósfera si está aislado de acuerdo con la Sección 501-5 (a),sellando todos los tubos conduit iguales o mayores a 1/2 pulgada.

2 El equipo para Grupo e se podrfa usar en esta atmósfera si está aislado de acuerdo con la Sección 501-5 (al.sellando todos los tubos conduit iguales o mayores a 1/2 pulgada.3Para la clasificación de áreas con atmósferas de aman laca. referirse al Código de Seguridad de RefrigeraciónMecánica (ANSI B 9.1-1971) y a los Requisitos de Seguridad para Almacenamiento y Manejo de AmoniacoAnhidro (ANSI K 61.1-19721.

4Mezcla de hidrocarburos saturados que hierve en el rango de 20 a 135°C (68-275OFI. También se le conocecomo bencina. éter de petróleo, nafta o ligroina.

L.onelec 59

AREA CLASE I DIVISION 2

(1) Es aquélla en la cual se manejan, procesan o usanlíquidos volátiles o gases inflamables pero en las que estos 1(-quidos o gases se encuentran normalmente dentro de reci-pientes o sistemas cerrados, de los cuales pueden escaparsesólo en caso de ruptura accidental o en caso de operaciónanormal del equipo, o;

(2) En la cual se evitan concentraciones peligrosas de gaseso vapores por medio de ventilación mecánica y que sólo po-drían ser peligrosos en caso de falla u operación anormal delequipo de ventilación, o;

(3) Aquélla adyacente a una área Clase I División 1 y enla cual concentraciones peligrosas de gases o vapores podríancomunicarse, a menos que esta comunicación se evite pormedio de una ventilación adecuada con presión positiva deuna fuente de aire limpio y protección efectiva contra fallasdel equipo de ventilación.

Esta clasificación generalmente incluye sitios donde se usanlíquidos volátiles, gases o vapores inflamables pero en loscuales, a juicio de la autoridad correspondiente, llegarían aser peligrosos sólo en caso de accidente u operación anormaldel equipo. La cantidad de material peligroso que podríaescaparse en caso de accidente, el equipo de ventilación exis-tente el tamaño del área involucrada y la estadística de explo-siones o incendios en esta rama industrial, son todos factoresque deben considerarse para determ inar la clasificación delárea y sus limitaciones en cada sitio.

Tuberías sin válvulas, sellos, medidores y dispositivos simi-lares, ordinariamente no provocan condiciones peligrosas, aúncuando sean utilizados para líquidos o gases peligrosos. Loslugares utilizados para el almacenamiento de líquidos peli-grosos o gases licuados o comprimidos dentro de recipientessellados, normalmente no se consideran peligrosos a menos queestén también sujetos a otras condiciones de peligrosidad

Cuando las tuberías eléctricas (conduit) y sus correspon-dientes accesorios se encuentran separados del área de procesopor un solo sello o barrera, deberán clasificarse como División2 siempre y cuando el exterior de la tubería y de los accesoriossea una área no peligrosa.

Para describir adecuadamente una área que contiene ungas o vapor inflamable, es necesario determinar la Clase, elGrupo y la División.

En el NEC, los polvos combustibles se clasifican comoClase II y se agrupan de acuerdo con su temperatura de igni-ción y su grado de conductividad en Grupos E, F y G.

GRUPO E: Atmósferas que contienen polvos metálicos,como aluminio, magnesio y sus aleaciones comerciales y otrosretales de características de pel igrosidad semejantes.

GRUPO F: Atmósferas que contienen polvo de carbónmineral, de carbón vegetal o de coque en concentracionesmayores a 8% de material volátil total (especificaciones ASTMD-1620 y ASTM D-271) o atmósferas que contienen estospolvos activados por otros materiales que puedan representarel riesgo de una explosión.

GRUPO G: Atmósferas que contienen harina, almidóno polvos de granos.

1.- Algunas atmósferas de productos qu ímicos puedentener características que requieran una protección mayor quecualquiera de los grupos antes mencionados. El bisulfurode carbono es uno de estos productos qu ímicos por su baja

"'"'

60 ~,gnelec

T,

temperatura de ignición, 100vC, y por la facilidad con quesu flama escapa a través de los claros entre las juntas de lascajas que lo contienen.

2.- Algunos polvos metálicos pueden tener característicasque requieran una protección mayor que la requerida paraatmósferas que contienen polvos de aluminio, magnesia ysus aleaciones comerciales, por ejemplo, los polvos de zirconio,torio y uranio, tienen temperaturas de i¡¡nición extraordina-

riamente bajas, 20°C y requieren una cantidad de energía,para su ignición, menor que la de cualquier otro materialclasificado en los grupos de las Clases I o 11.

Las áreas clasificadas como Clase I1 también pueden ser

subdivididas en División 1 y División 2.

UNA AREA CLASIFICADA COMOCLASE 11,DIVISION 1

(1) Es aquélla en la cual hay o puede haber polvo com-bustible en suspensión en el aire en forma continua, inter-mitente o periódica bajo condiciones normales de operación,en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas oinflamables; o;

(2) Donde debido a fallas mecánicas u operación anormalde la maquinaria o el equipo puedan producirse tales mezclasexplosivas o inflamables y que una falla simultánea del equipoeléctrico o de los sistemas de protección pueda originar unafuente de ignición; o;

(3) En la cual polvos combustibles con característicasde conductividad eléctrica puedan estar presentes.

Esta clasificación incluye generalmente lugares de trabajodonde existe manejo o almacenamiento de granos; plan-tas donde hay trituradoras, pulverizadoras, limpiadoras,desgranadoras, descascarado ras, separadores, transportado-res o gusanos abiertos, tolvas o embudos abiertos, mezcla-doras, empacadoras, pesadoras, elevadores, distribuidores,colectores (excepto colectores totalmente metálicos venti-lados hacia el exterior) y toda maquinaria y equipo similarque produce polvos en fábricas o plantas procesadoras degranos, plantas de almidón, plantas pulverizadoras de azúcar,plantas de producción de malta, molinos de forraje y otrasde naturaleza similar; plantas pulverizadoras de carbón (exceptoaquéllas donde el equipo de pulverización es a prueba depolvo); todos los lugares de trabajo donde se producen, seprocesan, se empacan o se almacenan, excepto en recipientesherméticos, polvos metálicos y todos los lugares similaresdonde, bajo condiciones de operación normal, están pre-sentes polvos combustibles en cantidades suficientes paraproducir mezclas explosivas o inflamables.

Los polvos combustibles no conductores eléctricos incluyenpolvos producidos en el manejo y proceso de granos y pro-ductos de grano, cocoa y azúcar pulverizados, leche y huevoen polvo, especias pulverizadas, almidón y harinas, papas,semillas de frijol, forraje y otros materiales orgánicos quepuedan producir polvos combustibles cuando se manejan oprocesan. Los polvos no metálicos conductores eléctricos,incluyen polvos de carbón vegetal, carbón mineral y coque.Los polvos que contienen magnesio y aluminio son particu-larmente pel igrosos y se requ iere extrema precaución paraevitar su ignición y explosión.

UNA AREA CLASE 11DIVISION 2

Es aquélla en la cual el polvo combustible no está normal-mente en suspensión en el aire ni será puesto en suspensiónpor la operación normal del equipo, en cantidades suficientespara producir mezclas inflamables o explosivas, pero donde:

¡t-'iII

,...

(1) El depósito o la acumulación de tal polvo combustibleede ser suficiente para interferir la adecuada disipación

~~ calordel equipo o aparato eléctrico; o; .

(2) El polvo combustible acumulado o depositado sobrealrededor del equipo eléctrico puede inflamarse por arcos,

~hispaso calentamiento de tal equipo.

Los lugares donde generalmente se reúnen las condicionesarriba descritas incluyen secciones de plantas con transpor-tadores y gusano~ cerrados, tolvas o embudos cerrados omaquinaria y equipo que producen apreciables cantidades depolvo sólo en condiciones anormales de operación; las zonasadyacentes a las áreas clasificadas como Clase II División 1que se describieron anteriormente y en las cuales concentra-ciones inflamables o explosivas de polvo en suspensión podríanproducirse sólo bajo condiciones anormales de operación;zonas donde la formación de concentraciones inflamables oexplosivas de polvo en suspensión se evita por la operaciónde un equipo efectivo de cof"1trolde polvos; bodegas y zonas deembarque donde materiales que producen polvo son alma-cenados o manejados solamente en bolsas o recipientes y otrossitios semejantes.

LASAREAS CLASE 111

Son aquéllas que son peligrosas por la presencia de fibraso materialesvolátiles fácilmente inflamables, pero en las cua-les las fibras o volátiles normalmente no se encuentran ensuspensiónen el aire en cantidades suficientes para producirmezclasinflamables. Las áreas Clase III se dividen en la si-guienteforma:

UNAAREA CLASE 1I1DIVISION 1

Esaquélla en la cual se manejan, fabrican o utilizan fibrasfácilmente inflamables o materiales que producen volátilescombustibles.

Estas áreas generalmente incluyen plantas textiles derayón, algodón y fibras semejantes; plantas fabricantes oprocesadoras de fibras combustibles; molinos de semilla dealgodón, plantas alijadoras de algodón; plantas procesadorasde lino; fábricas de ropa, talleres de carpintería y todas las

industrias o talleres que tienen procesos o condiciones seme-jantes. Entre las fibras y materiales volátiles fácilmente infla-mables se encuentran el rayón, el algodón, el henequén, elixtle, el yute, la fibra de coco, el cáñamo, la estopa, la lanavegetal, el musgo, la viruta y otros materiales similares.

UNA AREA CLASE 111DIVISION 2

Es aquéllaen la cual se manejano almacenanfibrasfácil-mente inflamables, con excepción del lugar donde se fabrican.

Para que haya un fuego o una explosión, deben reunirsetres condiciones:

1.- Un líquido inflamable, vapor o polvo combustibledebe estar presente en el ambiente en cantidades suficientes.

2.- El líquido inflamable, vapor, o polvo combustibledebe mezclarse con aire u oxígeno en las proporciones reque-ridas para producir una mezcla explosiva.

3.- Una fuente de energía debe aplicarse a la mezcla ex-plosiva.

De acuerdo con estos principios, debe considerarse tanto lacantidad de líquido inflamable o vapor que puede encontrarseen el ambiente, como sus características físicas. Por ejemplo,los gases más ligeros que el aire se dispersan tan rápidamenteen la atmósfera que, excepto en espacios confinados, noproducen mezclas peligrosas en áreas cercanas a instalacioneseléctricas. Los vapores procedentes de líquidos inflama-bles tienen también una tendencia natural a dispersarse en laatmósfera y se diluyen rápidamente a concentraciones menoresal límite inferior del rango inflamable (explosivo!, especial-mente cuando existe movimiento de aire. La probabilidadde que la concentración de gas se encuentre por arriba dellímite máximo del rango inflamable o explosivo, no propor-ciona ninguna garantía, ya que la concentración debe pasarprimero dentro de los límites de dicho rango.

El análisis de estas condiciones básicas es el principio parala clasificación de áreas peligrosas. Después de que una áreaha sido clasificada según su Clase, Grupo o División, puedeseleccionarse el equipo eléctrico adecuado que puede ser utili-zado en dicha área.

C.- TIPOS DE EQUIPO

El equipo eléctrico puede usarse con seguridaden áreaspeligrosas,siempre y cuando haya sido constru ído en unaformaadecuada para una área definida de acuerdo a su Clase,Grupoy División.

En los Estados Unidos diversos tipos de construcción deequipose aceptan como apropiados para áreas Clase 1.El máscomúnmente usado es equipo construído a prueba de explo-sión. Este tipo de construcción requiere que la envolventesea lo bastante fuerte para resistir la explosión interna de undeterminado gas o vapor y que impida la ignición de gas ovaporque se encuentra en la atmósfera por chispas o flamasque provengandel interior o por el aumento de la temperatur?en lasuperficie de la envolvente.

Generalmente estas envolventes se hacen de fierro, a(~eroo aluminio con un diseño que impide el paso de la flaméJo elescapede la presión interna.

Comúnmente se utilizan dos tipos de juntas. Una es la juntaplanarectificadaquese muestraen la Figura1.

L-

En este tipo de unión, las dos superficies se mantienen per-fectamente unidas por medio de tornillos. El ancho m(nimopara el paso de la flama es de 9.53 mm, con un claro máximo de0.0381 mm. La experiencia ha demostrado que este claropreviene que los'gasescalientes escapen al exterior.

El gascaliente se enfríaal pasar al través de lajunta plana.

Figura 1: Junta Planaenekc 61

Otro tipo de junta que frecuentemente se utiliza, es la taparoscada que se muestra en la Figura 2.

El gas caliente se enfríaal pasar al través de lajuntaroscada.

~nteFigura 2: Junta Roscada

Este tipo requiere que un mínimo de cinco hilos de larosca estén en contacto. Cuando dentro de la envolventeocurre una explosión, los hilos de la rosca de la tapa se aprietancontra los hilos de la rosca del cuerpo, forzando así al gascaliente a recorrer toda la trayectoria helicoidal entre elcuerpo y la tapa, lo que lo enfría suficientemente antes delograrsalir a la atmósfera circundante.

En los Estados Unidos se aceptan otros tipos de equipopara áreas peligrosas. Entre ellos podemos nombrar los tiposde equipo sumergido en aceite, equipo presurizado y equipointrínsecamente seguro. El uso del equipo sumergido enaceite está declinando. En este tipo el equipo eléctrico sesumerge completamente en aceite, lo que impide que el gaspeligroso se ponga en contacto con el dispositivo que formael arco eléctrico. Este tipo de equipo se usa frecuentemente enaparatos grandes de control, donde no es práctico utilizarequipo a prueba de explosión.

La instalación de equipo presurizado está especificada enel Boletín 496 de la NFPA. Este equipo requiere que airelimpio o gas inerte se bombee dentro del sistema eléctrico, loque impide que el gas peligroso penetre. Los detalles y requi-sitos específicos se mencionan en el Boletín 496. El usoprincipal de este tipo de equipo es en cuartos de control,gabinetes para instrumentos grandes y motores de medio yalto voltaje.

.

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.

.

...

.~

II

El equipo intrínsecamente seguro es un equipo eléctricoespecialmente diseñado para limitar la energía disponible a Unnivel tan bajo que no produzca una chispa, ni caliente lasuperficie lo suficiente para encender un gas, vapor o pOlvoespecífico. El uso principal de este tipo de equipo es eninstrumentos que se utilizan en industrias de proceso. losrequisitos de instalación de este equipo están especificadosenel Boletín 493 de la FNPA. Los circuitos eléctricos deben fUn-cionar de tal modo que losvoltajesinducidosno se apliquensobre el alambrado eléctrico.

El principal tipo de equipo para áreas Clase II es el equipoa prueba de ignición de polvo. Su diseño es diferente al delequipo para Clase 1,ya que se diseña para impedir la entradade polvo en el equipo y no requiere soportar explosionesinternas. La principal condición que debe reunir el equipopara áreas Clase 11es que opere, bajo un manto de polvo, auna temperatura lo suficientemente baja para que no incendieo queme el polvo. La mayor parte del equipo se diseña de talmodo que evita la acumulación de polvo.

Figura 3: Luminario a prueba de ignición de polvos

El equipo que se instale en áreas Clase 1I1deberá ser capazde operar a plena capacidad sin calentarse, al grado de quecause deshidratación excesiva o carbonización gradual de lasfibras o material volátil que se le acumule. El material orgá-nico carbonizado o excesivamente deshidratado es susceptiblede incendiarse espontáneamente.

d.- CLASIFICACIONDE AREAS

Para poder determinar el tipo de equipo eléctrico que debeusarse, es necesario estudiar cuidadosamente la clasificaciónde las diferentes áreas. Venturosamente, existen muchos docu-mentos que ayudan en la determinación de los límites de lasDivisiones 1 y 2. La correcta clasificación debe proporcionarinstalaciones eléctricas seguras y también permitir el uso deequipo máseconómico. Algunosde los documentos que puedenusarse como referencia son las Series RP500 del API que mues-tran en ilustraciones y fotograHas los límites de las Divisiones.Además de estas Series, los Artfculos 511, 513, 514, 515 y516 del NEC, proporcionan requisitos específicos. El RegistroFederal que promulgó los requisitos de OSHA también espe-cifica la clasificación de ciertas áreas. El NFPA 70 C es un

62 ~,gnelec

nuevo documento que recopila clasificaciones de otros docu-mentos del- NFPA y es muy útil, ya que concentra toda lainformación en uno solo.

Un problema que se presenta frecuentemente es el de cómoclasificar un gas o polvo que no está listado en el NEC. Haymuchas maneras de obtener la información. Una forma serfael revisar los estándares internacionales o revisar las publica-ciones de la Comisión Electrotécnica Internacional. En estasorganizaciones se han clasificado muchos más gases que enlos Estados Unidos. En muchos casos los estándares interna-cionales no toman en cuenta la acumulación de presión, asíque pueden haber algunas diferencias entre las clasificacionesde Estados Unidos y las de otros países. Si es necesario, cual-quier gas puede ser clasificado mediante el uso del equipo deUnderwriters Laboratories.

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~. .1.

Ie.- SELECCION DE EQUIPO- .

La seleccióndel equipo es una consideraciónimportante.El equipO eléctrico debe ser apropiado para la Clase y elGrupo del área donde va a usarse. Seda muy peligroso usarun equipOpar~,Cla~eI Grupo D, en. atmósferas de hidrógeno.Esto es tamblen cierto al usar equipo para Clase I en áreasClase11.

En áreas Clase 1, los dispositivos que forman arcos eléc-tricos como arrancadores e interruptores se construyen apruebade explosión tanto para División 1 como para 2.

Sin embargo, las luminarias para División 2 son general-menteunidades selladasy provistas de empaques.

Figura4: LuminariaSellada y con Empaque paraClase I División 2

Muchos de los dispositivos que forman arco eléctrico,apropiadospara Clase 1, lo son también para la Clase 11.Unacuidadosarevisión de los catálogos de los fabricantes identi-ficará los productos adecuados para cada Clase y Grupo.

Información adicional se encuentra en los ArHculos 501 y502 del NEC que especifican los tipos de equipo permitidospara áreas pel¡grosas.

Figura 5: Luminaria HID para Clase 1,División1

En el NEC 75 se adicionó un nuevo ArHculo, el 318, titu-lado Charolas para Cable. El Código ha reconocido tambiénel uso de charolas para cable en áreas División2. Este art{culodetalla los requisitos para la colocación de los cables sobrela charola, los tipos de cable permitidos y los requisitos de áreade sección transversal del riel o larguero lateral. Reconocetambién un nuevo tipo de cable, TC (cable para charola) que esun cable no metálico diseñado especialmente para instalaciónen charolas. Es necesario leer cuidadosamente este ArHculopara cerciorarsede que las instalacionescumplen con el Código.

El NEC 78 reconoce el uso de tuber{a conduit metálica(acero) para instalación en toda clase de áreas peligrosas.Debeser rascado NPT, excepto en áreas donde se permite tuber(aconduit sin rosca.

f.- DESCRIPCION SIMPLIFICADA DE LOSDIFERENTES TIPOS DE CAJA OGABINETE SEGUN DESIGNACIONESDE NEMA Y CCONNIE

I

i!¡

I.!¡

I,

Definición:

GABINETE.- Es un recinto o recipiente, que rodea oaloja un equipo eléctrico, con el fin de protegerlo contra lascondiciones externas y con objeto de prevenir a las perso-nas de contacto accidental con partes vivas.

CAJA OGABINETE

TIPO 1.-

DESCRIPCION

USOS GENERALES.- Diseñado para uso eninteriores, en áreas donde no existen condi-ciones especiales de servicio, y proteger el con-tacto accidental de personas con el equipoprotegido.

A PRUEBA DE GOTEO.- Diseñadopara usoen interiores, proteger el equipo contra goteo delíquidos no corrosivosy contra la salpicadurade Iodos.

PARA SERVICIO INTEMPERIE.- Diseñadopara uso en exteriores y proteger el equipo queencierran contra tolvaneras y aire húmedo.Gabinete metálico resistente a la corrosión.

TIPO 2.-

TIPO3.-

~,j¡nele& 63

A PRUEBA DE LLUVIA.- Diseñado parauso en exteriores y proteger el equipo queencierran contra la lluvia; gabinete metálicoresistente a la corrosión.

CAJA O ID E S C R I P C IONGABINETE

TIPO 3R.-

TIPO 4.-

TIPO 4X.-

TIPO 5.-

TIPO 6.-

TIPO 7.-

TIPO 8.-

TIPO 9.-

TIPO 10.-

TIPO 11.-

TIPO 12.-

TIPO 13.-

64 ooelec

HERMETICO AL AGUA Y AL POLVO.-Diseñado para equipo expuesto directamentea severas condensaciones externas, salpicadurasde agua o chorro de manguera.

HERMETICO AL AGUA, POLVO Y RESIS-TENTE A LA CORROSION.- Debe cumplircon los mismos requisitos que se indican paragabinetes Tipo 4, y además ser resistentes a lacorrosión (con acabado especial para resistir co-rrosión o gabinete hecho de poliéster).

HERMETICO AL POLVO.- Diseñado parauso en interiores y proteger el equipo queencierran contra el polvo.

SUMERGIBLE, HERMETICOAL AGUA Y AlPOLVO.- Diseñado para uso en interiores yexteriores, en caso de inmersión ocasional,caída de chorros directos de agua, polvos opelusas.

A PRUEBA DE GASES EXPLOSIVOS.-(Equipo encerrado en aire) Diseñado para usoen atmósferas peligrosas Clase I Grupos B, C óD (ver Código Nac. Eléct.) y soportar unaexplosión interna sin causar peligros externos.A PRUEBA DE GASES EXPLOSIVOS.-(Equipo encerrado en aceite) Diseñado para elmismo fin que el Tipo 7 pero su equipo trabajasumergido en aceite y evitar cualquier posibi-lidad de chispas que se produzcan, arriba delaceite.

A PRUEBA DE POLVOS EXPLOSIVOS.-(Equ ¡po encerrado en aire) Diseñado para usoen atmósferas peligrosas Clase 1I Grupos E, F YG. (ver Código Nac. Eléct.) y evitar el ingresode cantidades peligrosas de polvos explosivos.

PARA USO EN MINAS.- Diseñado pBra usoen minas, cumpliendo los requisitos para atmós-feras que contienen mezclas de metano y aire.Gabinete a prueba de explosión con juntas yseguros adecuados.

RESISTENTE A LA CORROSION.- (Equipoencerrado en aceite) Diseñado para proteger alequipo contra condensaciones externas de líqui-dos corrosivos, humos y gases corrosivos. Gabi-nete resistente a la corrosión. a

USO INDUSTRIAL, HERMETICO AL POLVOY AL GOTEO.- Diseñado para uso en inte-riores y proteger el equipo contra fibras, in-sectos, pelusas, polvos, salpicaduras ligeras,goteas y condensaciones externas de líquidos.

USO INDUSTRIAL, HERMETICO AL ACEITEY AL POLVO.- Diseñado para uso en inte-riores y proteger el equipo contra aceites, líqui-dos refrigerantes y polvos. Principalmente engabinetes de dispositivos piloto para máquinasherramientas.

_.~-'"'"'-~

capítulo

iluminacióncontenido2.1

2.22.32.3.1

2.3.2

2.3.3

2.3.3.1

2.3.3.2

2.3.3.3

2.3.3.4

2.4

2.4.1

Bibliografía.Introducción.

Fuentes de iluminación.

Lámparas incandescentes.a. Teoda de funcionamiento.

Lámparas de tungsteno-halógeno.a. Teoría de funcionamiento.

Lámparas fluorescentes.a. Teoría de funcionamiento.b. Funcionamiento de los circuitos de

fluorescentes.

Lámparas de vapor de mercurio.a. Teoría de funcionamiento.b. Características de iluminación de las lámparas de

vapor de mercurio.c. Caracter ísticas de operación de la lámpara de vapor

de mercurio.d. Tabla de funcionamiento de las lámparas de vapor

de mercurio tipo reflector.e. Datos de funcionamiento de las lámparas de vapor

de mercurio.

las lámparas

Lámparas metalarc (aditivos metálicos)a. Teoría de funcionamiento.

Lámparas super-metalarc.a. Teoría de funcionamiento de la lámpara horizontal.b. Teoría de funcionamiento de la lámpara vertical.c. Datos de comportam iento de las lámparas metalarc.d. Datos de comportamiento de las lámparas Super-

Metalarc.

Lámparas de vapor de sodio de alta presión.a. Teoría de operación de lámparas lumalux.b. Teoría de operación de las lámparas unalux.c. Aplicaciones.d. Datos de comportamiento de la lámpara lumalux.e. Datos de comportamiento de la lámpara unalux.

Balastros para lámparas de descarga de alta intensidad(H.I.D.)Introducción.a. Balastro tipo reactor o en atraso.b. Balastro tipo reactor de alto factor de potencia.c. Balastro tipo autotransformador.d. Balastro autotransformador de potencia constante

(C.WA)e. Balastro de potencia constante (C.W.)f. Balastrosespeciales.g. Balastros para lámparas de aditivos metálicos.

2.5

2.5.1

2.5.1.1

2.5.1.2

2.5.2

2.5.2.1

2.5.2.2

h. Balastros para lámparas de vapor de sodio de altapresión.

i . Consideraciones especiales.

Cálculo de alumbrado.

Alumbrado de interiores.a. Métodos.

Método de cavidad zonal.a. Descripción.b. Teoría del método de cavidad zonal.c. Fórmulas básicas - método de cavidadzonal.d. Pasos a seguir para calcular un sistema de ilumi-

nación.e. Tabla de relaciones de cavidad.f. Porcentaje de las reflectancias efectivas de techo

o piso para varias combinaciones de reflectancias.g. Tabla de coeficiente de utilización.h. Categorías de mantenimiento.i. Factores utilizados para reflectancias efectivas de

piso diferentes al 20%.j . Hoja de cálculo del nivel de iluminación promedio.

Método de punto por punto.a. Descripción.b. Fórmulas básicas - método de punto por punto.c. Pasos a seguir para calcular un sistema de ilumi-

nación.d. Curvas de distribución luminosa.e. Tabla de las funciones trigonométricas aplicables

al método.f. Nivel luminoso producido por una luminaria in-

dustrial y una lámpara fluorescente desnuda.g. Fuentes de ilum inación que se deben considerar

para el cálculo de punto por punto.Alumbrado exterior.

Alumbrado público.a. Lámparas incandescentes, fluorescentes o vapor

de mercurio.b. Altura de montaje de lámparas.c. Estudios característicos de alumbrado de calles

basados en un pavimento con factor de reflexióndel 10%.

Datos y cálculos de iluminación de calles.a. Introducción.b. Determinación del promedio de iluminación.c. Fórmulas para cálculos.d. Cálculos típicos.

~unelec 65

rI

2.5.2.3

e. Determinación de la iluminación en un puntoespecifico.

f. Método de los 21 puntos.

Consideraciones técnicas para una instalación conlámparas de vapor de sodio.a. Introducción.b. Niveles recomendables para iluminación exterior.c. Clasificación de luminarias para alumbrado público.d. Curvas fotométricas ti'picas.

e. Valores del factor R = + para diferentes recu-brimientos.

f. Valores de luminancia promedio para diferentesinstalaciones.

66 ~onekc '.ri~---'

r.

t 2.1 bibliografíat Boletines de Ingeniería de GTE. Sylvania y Focos, S.A.

. No. 0-324 "Lámparas Incandescentes".

. No. 0-330 "Gu ía de Problemas en Instalaciones con Lám-paras Fluorescentes".

. No. 0-341 "Lámparas Fluorescentes".

. No. 0-344 "Lámparas Metalarc".

. No. 0-345 "Guía de Problemas en Instalaciones con Lám-paras de Descargade Alta Intensidad".

. No. 0-346 "Lámparas de Vapor de Mercurio".

. No. 0-348 "Lámparas de Vapor de Sodio de Alta Presión".

. No. 0-349 "Lámparas de Tungsteno-Halógeno".

. lIuminating EngineeringSociety (I.E.S.) LightingHandbook5a. Edición, 1972.

. I.E.S. Lighting - Fundamentals Course, 2a. Edición, 1970.

. Lighting Handbook Westinghouse.

. Curso Básicode Iluminación-lES.1976Agradecemos la intervención de FOCOS, S.A., a través de su Departa-mento de Ingeniería Comercial.

L ~Dnek& 67

T,

2.2 introducciónPara propósito de Ingeniería de Iluminación, el Instituto de

ingeniería de Iluminación de Norte América, ha definido la luz co-mo la energía radiante considerada de acuerdo a su capacidad pa-ra producir sensaciones visuales.

Desde el punto de vista físico, la luz se relaciona con laporción del espectro electromagnético que se encuentra com-prendido entre las longitudes de onda de 380 a 780 nanóme-tras. Estos límites pueden variar de acuerdo a cada individuo.

La energía radiante de longitudes de onda apropiadas,hacen visible cualquier cosa desde la cual se emite o reflejaen suficiente cantidad para activar los receptores en el ojohumano.

FAMILIA DE FUENTES LUMINOSAS ELECTRICAS

-La energía radiante puede evaluarse en diferentes formas

siendo las dos más importantes:

1) Flujo radiante.- Es la relación del flujo al tiempn decualqu ier parte de la porción espectralde la energía radiante medido en Joulespor segundo o en watts.

2) Flujo luminoso.- La relación del flujo al tiempo de laparte luminosa de la energía radianteespectral medida en lúmenes.

La clasificación actual de las lámparas eléctricas de acuerdoa su operación se indica a continuación:

FUENTES DE LUZELECTRICA

FUENTES DEFILAMENTO

INCANDES-CENTES

TUNGSTENO-HALOGENO

FOTOGRAFIA

68 ~Dnllkc

ARCO DEFLAMA

FLUORES-CENTES

H. 1.D.

1

I

MERCURIO METALARCSODIO DE

ALTAPRESION

SODIO BAJAPRESION

.J

Ii 2.3 fuentes de

iluminación2.3.1 lámparas incandescentes

TEORIA DE FUNCIONAMIENTOa.

La lámpara incandescente se compone de un filamento dealambre que va colocado en un montaje adecuado y ence-rrado en un bulbo (bombilla) de vidrio relleno de gas o alvacío. Al conectarse la lámpara a un circuito eléctrico, lacorriente que pasa por el alambre del filamento tiene que su-.perar su resistencia y la energía consumida calienta el fila-mento al punto de incandescencia, haciéndolo que destelle.

Se ha logrado una eficacia hasta de 23 Ipw* en los tiposgrandescomerciales que se usan hoy en día. Algunas lámparasque se usan para fines especiales, tales como proyección,cuentancon eficacias hasta de 33 Ipw, y las fotográficas lleganhasta 36 Ipw.

FI LAMENTOS

Edison experimentó con cientos de materiales antes de en-contrar el filamento que resultara más adecuado para su primeralámpara exitosa. Finalmente escogió el carbón por tener elpunto de fusión más alto de todos los elementos conocidos(6422°F). Si bien el carbón se empleó como único material enlos filamentos por muchos años, su uso no era del todo satis-factorio debido a que se evapora rápidamente a altas tempera.turas y, en consecuencia, no se pod ía lograr la eficacia deseada.Esto reducía enormemente la duración de la lámpara. Sesubstituyó parcialmente por osmio y tantalio, pero al perfec-cionarse un método para estirar el tungsteno, éste reemplazócasi universalmente al carbón. El tungsteno tiene una granintensidad y es muy durable. Sin embargo, la razón primordialpara haberlo seleccionado como el mejor material para fila-mentos, estriba en el hecho de que puede arder a un punto muycercano al de fusión (6120°F) sin evaporarse rápidamente.

A medida que la temperatura de funcionamiento del fiJa-mento aumenta, la emisión luminosa y la eficacia pasa a sermayor, el tungsteno debería tener una eficacia de 52 Ipw en supunto de fusión, pero en la práctica es como de 36 Ipw debidoa las pérdidas que se producen dentro de la lámpara. Noobstante, para lograr esa eficacia, la duración de las lámparasse reduce a sólo ocho o diez horas, como en el caso de laslámparasque trabajan con voltaje mayor que el normal.

DISTRIBUCION DE ENERGIA ESPECTRAL

Laslámparas incandescentes emiten únicamente un porcen-taje pequeño de la energía total proveniente del filamento enla regiónvisible. La mayor porción de la energía es infrarroja,c?n una cantidad muy pequeña producida en la región ultra-Violeta.

En la figura 1 se muestra la distribución de energía espectralprOducidapor una lámpara con filamento de tungsteno tra-~ajando a 3000° K. Conforme aumenta la temperatura delfilamento de tungsteno, la radiación en la región visible au-m~ntamás rápidamente que en la región infrarroja, subiendoaSIlaeficacialuminosa.

Como se puede observar en la figura 2 la temperatura decolorno sólo es mayor para las lámparas de alta eficacia, sino* Ipw = lúmenes/watt

i

que para cualquier lámpara en particular la temperatura decolor aumenta con el voltaje de la línea en forma proporcional.En este ejemplo se usa una lámpara de 200 watts tipo A-23.

100

«>f-«...Jwa:«(')a:wzw

75

25

o

ENERGIA RADIANTEDEL FILAMENTO

DE TUNGSTENO A3000° K

500 1000 1500 2000 2500

LONGITUD DE ONDA EN NANOMETROS

Fig. 1. Distribución de energía espectral para una lámpara de 1000watts con temperatura de color aproximada a 3000°C.

260090 100 105 110 115 120 125 13095

VOLTAJE DE LlNEA

Fig. 2. Cambio de la temperatu ra de color con relación al voltaje delínea de una lámpara incandescente A-23 de 200 watts y voltaje nominalde 120 volts.

.~ one/ec 69

3100

z>...JW::L 3000(/)OO«a:(')z 2900wa:O...JOUw 2800O«a:::Jf-«a: 2700w(L¿llJf-

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V

V

DISEÑO DE LOS FILAMENTOS

Los filamentos se fabrican en varias formas para distintosusos. La designación de los mismos sehace mediante una letrapara indicar el tipo de construcción del alambre y con unnúmero seleccionado arbitrariamente para identificar la formade dicho filamento. Si es recto sería (S), de espiral simple (C)y de espiral doble {CCL En otras palabras, un filamento C-9Seríaun filamento espiral siemplede la forma 9. En la figura l' semuestran las formas típicas de filamentos.

Se podrían diseñar filamentos para lámparas incandescentescapaces de permanecer encendidos casi indefinidamente, peroa costa de reducir en grado sumo la eficacia de la lámpara.El largo, diámetro y forma de un filamento se determinanmediante cuidadosa consideración de su uso, potencia y dura-ción deseada. El propósito primordial es el de diseñar unafuente que produzca la luz al menor costo posible para el finpersegu ido.

Arrollando el alambre en forma de espiral disminuye laspérdidas por calor y aumenta su eficacia. La construcción delfilamento de doble espiral consiste en arrollar nuevamente enforma de espiral un alambre que ya había sido arrollado pre-viamente. Este tipo de doble espiral da por resultado unaconcentración todavía mayor de calor, lo cual aumenta comoun diez por ciento la eficacia de una lámpara de 60 watts.

FORMAS DE LOS BULBOS

En la figura 3 se indican las formas de los bulbos que másse emplean en las lámparas incandescentes. Dichas formas sedenominan mediante letras, cuyos significados se indican acontinuación: La mayor parte de las tiendas, oficinas, fábricasy hogares usan para su iluminación lámparas en forma deA y de PS. La diferencia primordial entre ellas estriba en quelas lámparas en forma de PS tienen el cuello recto desde subase hasta el punto en que toma la forma de una pera, mientrasque la tipo A, el cuello lo tiene ligeramente curvo.

La nomenclatura para las formas denominadas flama (F) ytubular (T) es evidente, considerando el uso a que se destinan,pero algunas de las otras formas ameritan una expl icación.Cuando exisHan solamente lámparas al vado, el bulbo en formade S era el que se usaba universalmente. Al desarrollarse laslámparas rellenas de gas, hubo que alejar más el filamento delas paredes de vidrio y de la base. En el bulbo en forma de PSse usa un cuello largo y recto para lograr ese fin.

En el diseño de las lámparas se toma en cuenta el tamañoy la forma del bulbo, pues de ello depende la potencia, el usoa que será destinado, así como la temperatura de trabajo delvidrio y de la base. Las temperaturas máximas deseables sonseleccionadas por la industria en general y se encuentran muypor debajo de las temperaturas máximas admisibles a quepodría trabajar el bulbo de vidrio sin ablandarse.

70 ~'_.-c,S~

~- une/ec Fig.3. Formas de los bulbos de laslámparas incandescentes.

1

~ ~ i.6 C., C.22

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'P --.vC.23

Fig. 1. Formas típicas de filamentos. los filamentos para usos generalesutilizan los menos apoyos posibles, porque cada uno de ellos producepérdidas de calor en el filamento, reduciendo la eficacia de la lámpara.Muchos tipos utilizan filamentos de bobina enrollada para reducir la longi-tud total.Elfilamentode éste tipo (CC-6)de una lámparade 60 watts tiene 5/8 depulgada de largo, pero contiene 21 Pulgadas de alambre de tungsteno.Los filamentos resistentes a la vibración como el C-9 tienen más apoyosque los de uno general. Tienen menor eficacia porque los apoyos adi-cionales disipan calor. Los filamentos de uso rudo como el C-22 tienenaún mas apoyo y en consecuencia, también menor eficacia. Las lámparasVS y RS con de mayor wattaje y tienen una porción de alambre de pianoentre los segmentos "partidos" de la varilla de cristal, con lo que tanto elfilamento como la varilla resisten mejor los choques y vibraciones. Variosotros de los tipos comunes de filamentos estan también ilustrados para suidentificación.

Q ~,yPera

"C"Cón ico

Recto

"GT"Chimenea

"PAR"Reflector

paraból ico

"CA"Decorativo

"A"Normal

"T"Tubular

I I

"R"Reflector

"F"Flama

"G"Globo

"PS"Pera con

cuello recto

"T"

Tipo lumilíneo

j.....

r TIPOSDE BASES

La base de una lámpara incandescente desempeña dos fun-ciones muy importantes. En primer lugar, sujeta firmemente lalámpara en el portalámparas y, en segundo lugar, conduce laelectriCidad desde.el Circuito hasta los hilos de conexión de la lám-para, Debido a la Inmensa variedad de los usos a que se destinanlas lámparas, éstas van dotadas de bases de distintos tamañoscomo las que se muestran en la figura 4.

En la mayoría de las lámparas incandescentes para alumbra-do general, tales como las de tipo candelabro, intermedia, mediay moqul, se usa cemento para unir el vidrio del bulbo al metalde la base. Sin embargo, en las lámparas de alta potencia (gene-ralmente las de más de 500 watts) que someten el cementoa temperaturas muy elevadas, hasta el mejor cemento puedeperder su consistencia y aflojar la base. Para garantizar mayorconsistencia y duración en las lámparas para alumbrado públicoy en las de alta potencia, se emplea una combinación de cemen-tos especialmente diseñados para resistir altas temperaturas.

Otro tipo de base que se fija al vidrio de la lámpara perosin cemento, es la del tipo mogul. Se sujeta a la lámparamediante una mordaza revestida de asbesto, la cual fija fir-memente el bulbo.

Cuando es necesario colocar la fuente de luz en posiciónexacta con respecto a un lente o a un reflector, se usa la basemediana o mogul preenfocada con el propósito de garantizarla ubicación correcta del filamento. La base preenfocadaconsiste esencialmente en una pared interior que se fija albulbo con cemento, y en una pared exterior de latón que secoloca en la posición debida para lograr la distancia exacta delcentro de la luz, es decir, la distancia del centro del filamentoal extremo de la base. Después de colocarlas en la posicióndebida, se sueldan entre sí las partes.

La lámpara lumil ínea es la única que utiliza dos bases tipodisco en los extremos opuestos del bulbo y cada una de ellasva conectada a los extremos del filamento. Para las lámparasde tungsteno halógeno de doble base se usan bases ahuecadassencillas y ahuecadas rectangulares sencillas de un solo contacto,con cerámica especial en lugar de metal. En las lámparas detungsteno halógeno de una base, el tipo de base comúnmenteempleado es con rosca Mini-Can.

L

.,.

Mogulpreenfocado

Media confaldilla

(mecánica)

Media confaldilla

(cementada)

Figura 4. Bases para lámparas incandescentes.

EFECTOS DE LA VARIACIONDEL VOLTAJE DE LlNEA

Casi todo mundo ha, notado la forma en que baja la inten-sidad de la luz de una lámpara incandescente al conectarcualquier tipo de artefacto doméstico. La fuerte corriente queconsumen esos artefactos eléctricos ocasiona una caída en latensión del circuito, reduciendo así la emisión luminosa entodas las lámparas que están conectadas a ese circu ito. En otroscasos, una tormenta eléctrica puede producir un incrementomomentáneo en el voltaje haciendo que las lámparas se encien-dan con mayor brillantez de lo normal. Estos cambios transito-rios de voltaje no afectan en forma considerable la duraciónde la lámpara. Pero lo que sí la afecta es el funcionamientoconstante de la lámpara a voltajes distintos a los clasificadoscon el consecuente au mento en el costo total del alumbrado.

En la figura 5 se muestra la forma en que las variacionespor encima o por debajo de los voltajes nominales afectan lascaracterísticas de una lámpara. Se notará asimismo, que loslúmenes y la duración de la misma cambian enormemente consólo una ligera variación en el voltaje, mientras que la potenciano sufre tan gran modificación. Todo aumento que ocurre enel voltaje hace que circule mayor corriente por el alambre del

~Dnekc 71

filamento, aumentando su temperatura y como resultado, brillacon más intensidad y produce una cantidad mayor de lúmenes.Además aumenta la potencia consumida debido a que los voltsy los amperes son superiores y la resistencia del filamentoaumenta porque su temperatura de trabajo es mayor. La dura-ción de la lámpara se acorta motivada por la evaporación másrápida del filamento de tungstenoa medida que su temperaturasube. Al contrario, la baja de voltaje afecta todas las caracterís-ticas de la lámpara. Existe una gran diferencia en lasvariacionesdel porce'ltaje de las distintas características. Por ejemplo, sise enciende una lámpara de 120 a 125 volts; significa aproxi-madamente:

1. 16%más de luz (Iúmenes)2. 7%másde potencia eléctrica (watts)3. 42%menos de duración (horas)

Por otra parte, si se enciende una lámpara115 volts, significaaproximadamente:

1. 15%menos de luz (Iúmenes)2. 7%menos de potencia eléctrica (watts)3. 72%másde duración (horas)

de 120 volts a

300

zou«a:::Jo>- 200en1-1-«~enwZw¿::J...JWow...,«1-z~ 100a:oQ..

o .

92 ;0494 96 98 100 102 106 108

PORCENTAJE DEL VOLTAJE DE REGIMEN

Fig. 5. Características de las lámparas incandescentes en funcióndel voltaje.

72~W&ooeme

TDEPRECIACION DE LAS LAMPARAS

En la gráfica de la figura 6 se muestra la forma en que sedeprecia lentamente una lámpara incandescente instalada enun circuito múltiple durante la duración de la misma y cómova consumiendo lentamente menor cantidad de watts, produ-ciendo así menos lúmenes con una eficacia menor a medidaque las horas de uso aumentan. Conforme el filamento arde,se evapora lentamente y su diámetro se hace más pequeño(pero mayor en resistencia), permitiendo que fluya menoscorriente por él, reduciendo así la energía consumida. Asimismo,el rendimiento lumínico se reduce porque la temperatura detrabajo del filamento es menor debido a que el ennegrecimientodel bulbo es mayor.

w 100...,«1-~ 90ua:oQ.. 80

LUMENES

(a)

70O 20 40 60 80 100 120

PORCENTAJE DELA DURACION NOMINAL

Fig. 6. Cambios en las características de una lámpara durante superíodo de duración.

DURACION DE LAS LAMPARAS

Como resultado de las ligeras variaciones durante el procesode fabricación de las lámparas y de los materiales utilizados,sería casi imposible lograr que todas y cada una de las lámparasfuñcionaran durante todo el tiempo asignado. Por esa razón,la duración de las lámparas se especifica en base al promediode vida de un grupo considerable de ellas. Al fin de su vidanominal especificada, aproximadamente cincuenta por cientode las lámparas en un grupo considerable quedarán fuera deoperación y el cincuenta por ciento restante seguirá funcio-nando según se muestra en la curva de la figura 7.

100

110

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o20 40 8060 100 120 160 180140

PORCENTAJEDE HORAS DE VIDA

PROMEDIO

Fig. 7. Gama de las curvas típicas de caducidad de las lámparas incan-descentes.

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DURACION

2.3.2 lámparasde tungsteno-halógenoa.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO-

La lámparade Tungsteno-Halóg~noes b.ásicamenteunaI'mpara incandescente en lo concerniente al tipO de luz, perotene variascaracterísticasque la hacensuperiora la conven-I'onalde filamento. Tanto las lámparas regulares incandes-

C~ntescomo las de Tungsteno-Halógeno, están formadas por~respartesbásicas;éstas son:

1) Un filamento de alambre de tungsteno con montaduraadecuada.

2) Un bulbo (bombilla) sellado, generalmente de cuarzo,que contiene gas inerte o vacío que protege al filamento de laoxidación y;

3) Unabase que sirve de soporte mecánicoya la vez proveelaconexión eléctrica.

Cuando la lámpara se conecta al circuito eléctrico, la co-rriente que pasa a través del filamento debe superar su resis-tenciaYlaenergía consumida lo calienta hasta la incandescencia,produciendoel brillo.

La lámpara de Tungsteno-Halógeno es similar en muchosaspectos,a la lámpara incandescente convencional, teniendovariascaracterísticas de funcionamiento comunes.

Una de las mayores ventajas de las lámparas de TungstenoHalógenoes que mantienen su rendimiento lumínico inicialdurante toda su vida. El bulbo no se ennegrece y permanecelimpio hasta quedar fuera de operación, debido al "ciclohalógeno", el cual se explicará posteriormente: Otra ventajaimportanteconsiste en su mayor duración sin decremento delrendimiento lumínico. Las lámparas de Tungsteno-Halógenoduplicanla duración de las incandescentes de igual potencia,conel mismorendimiento lumínico. Además, las de TungstenoHalógenoson más compactas que las lámparas incandescentesconvencionales,de potencia similar.

ELCICLO HALOGENO

UJo:{oo:{NJ¡:J~'/J<!,:t<!1~<!J.u

J I

Originalmente las lámparas de Tungsteno-Halógeno sellamaron sencillamente lámparas de yodo-cuarzo al considerarlos fabricantes que tal nombre describía mejor un lámpara quecontiene yodo en un tubo de cuarzo. El yodo es un elementode la familia de los halógenos (como también lo es el bromo(Sr), el cloro (CI), el fluor (F) y el astrato (At). Cuando empezóa usarsebromo en lugar de yodo en algunas lámparas, se decidióusar la designación más amplia de Tungsteno (indicando lacomposición del filamento) y Halógeno (por la clasificacióngeneraldel elemento usado), en lugar de identificar cada haló-genoespecíficamente. Por esta misma razón, el "ciclo regene-rativo del yodo" ahora se denomina "ciclo regenerativo dehalógeno" .

L

CICLO DE YODO

W -1- 21 ~ WI-O 2(ATaMOS) 250 C (GAS)

Fig. 1. Ciclo regenerativo de halógeno con yodo. Los átomos de Tungs-teno se combinan con el vapor de yodo y forman el yoduro de Tungste-no, que se desplaza desde la pared del bulbo al filamento. La altatemperatura separa los elementos originales y el Tungsteno regresa alfilamento, mientras que el yodo queda libre para volver a repetir elciclo.

El ciclo regenerativo de halógeno funciona con el yodo comose muestra en la figura No. 1. Comúnmente, en la lámpara in-candescente, las partículas de Tungsteno que se evaporan delfilamento son transportadas por corrientes de convección a lasparedes relativamente frías del bulbo; donde se acumulan for-mando un depósito negro. En temperaturas de cientos degrados centígrados, los átomos de Tungsteno y el vapor delyodo se combinan formando Yoduro de Tungsteno. Este tipode lámparas requiere de un tubo de cuarzo, de diámetro redu-cido, como bulbo; dado que se requiere una temperaturasuperior a los 250°C, para mantener un funcionamiento efi-ciente del ciclo regenerativo de halógeno. Considerando que elpunto de fusión del cuarzo es de 1650°C, resulta un materialcon las cualidades térmicas indicadas para el ciclo de halógeno,dada su resistencia al calor tan intenso que producen los fila-mentos de alta potencia.

Las temperaturas de operación en las paredes del bulbo (de250°C a 1200°C) se logran fácilmente en lámparas tubularesde cuarzo de diámetro pequeño. Cuando el Yoduro de Tungs-teno se forma en la vecindad de las paredes del bulbo, no seadhiere al tubo caliente, y vuelve a ser depositado por lascorrientes de convección en el filamento, que tiene una tempe-ratura superior a los 2500°C. Esta alta temperatura disocia elYoduro de Tungsteno en Tungsteno, el cual deposita en el fi-lamento liberando, a su vez, el vapor de yodo que circula denuevo para continuar el ciclo regenerativo. El ciclo mantienelimpias las paredes del bulbo, resultando en un mejor mante-nimiento de lúmenes en comparación con la lámpara incan-descente convencional, como se muestra en la figura No. 2.Teóricamente, la lámpara duraría mucho más si se pudieravolver a depositar el tungsteno con mayor uniformidad en elfilamento. En realidad,-como esto no sucede y el depósito esdesigual, una lámpara de tungsteno halógeno como la incan-descente convencional, deja de funcionar al adelgazarse unasección del filamento.

~Dnekc 73

Cf)W

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o « 100w--,u« -z1-- 90ZCf)Ww

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-! 70O

LAMPARA INCANDESCENTE CONVENCIONAL

20 40 80 10060

Fig.2. Curvas típicas de mantenimiento de lúmenes.

PORCENTAJE DE VIDA NOMINAL

DISTRIBUCION DE ENERGIA ESPECTRAL

Las lámparas de Tungsteno-Halógeno tienen una distribuciónde energía espectral similar a las lámparas incandescentes regu-lares, con un pequeño porcentaje (10-12%),de la energía total,en la región visible. Aproximadamente el 70% de la energía esinfrarroja, casi el 19% de calor por corrientes de conveccióny conducción y, el 0.2%, ultravioleta. Debido a que existe unaligera absorción en la región verde por el vapor de Yodo, laslámparas de Tungsteno-Halógeno no tienen un tono púrpuramuy pálido. Sin embargo, esta diferencia de color no se nota,excepto cuando se coloca junto a otra lámparapara que noproduzca ese tono. Las lámparas de Tungsteno-Halógeno fabri-cadas con bromo en lugar de yodo, producen una luz más"blanca" sin ninguna tendencia al color púrpura.

En la figura No. 3 se muestra la distribución de energíaespectral de la lámpara de Tungsteno-Halógeno, con tempera-tura de color de 2800, 3000, 3200 y 34000K. Pueden obser-varse las curvas de distribución corriéndose hacia la región azuldel espectro, a medidaque se incrementala temperaturadecolor.

«>1-~ 60wa:«(3 40a:wZw

80

20

o350 400 450 500 650 700550 600

Fig. No. 3. Curvas de distribución de energía espectral de las lámparasde Tungsteno-Halógeno para varias temperaturas del color.

LONGITUD DE ONDA EN NANOMETROS

74 ooelec

"t,

TEMPERATURA DE COLOR

120

La temperatura de color se puede definir como el grado deblancura de una fuente luminosa. Se m ide en grados Kelvin (K)'o sea, una escala absoluta de temperatura en centígrados, e~la cual el cero corresponde a 273 grados bajo el punto de Con-gelación del agua. En los laboratorios se mide la temperaturacomparando el color de una fuente de luz patrón con el de unalámpara calibrada regular.

La temperatúra de color de las lámparas Tungsteno-Halógeno,varía entre 2800° K a 3400° K, dependiendo de su aplicación.

Las variaciones en el voltaje aumentarán o disminuirán latemperatura de color a razón de aproximadamente 8 a 100Kpor volt en lámparas de Tungsteno-Halágeno de 120 volts.

La figura No. 4 indica cómo varía la temperatura de colorcuando la lámpara funciona con sobrevoltaje o abajo delvoltaje de operación. Al depender la eficacia de la lámpara(Iúmenes por watt) , casi totalmente de la temperatura delfilamento, existe una estrecha relación entre los lúmenes porwatt y la temperatura de color. Esta relación esmuy útil para'hacer una estimación cuando se desconoce la temperatura decolor de una lámpara de Tungsteno..J-Ialógeno.Como se muestraen la figura No. 5.

80

ROJO

«>1-~ 60wa:«CJ 40a:wZw

20

o350 400 450 550500 600 650 700

LONGITUD DE ONDA EN NANOMETROS

Fig. No. 4. Variaciones de la temperatura de color, con respecto alvoltaje de las lámparas de Tungsteno-Halógeno.

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~ 3800w:,¿

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28 32 3684 12 18 20 24

LUMENES POR WATT

Fig. No. 5. Relación entre la temperatura de color y la eficacia delas lámparas Tungsteno-Halógeno.

j

~'SE~O OELFILAMENTO

Los filamentos de las lámparas de Tungsteno-Halógenotienen diferentes formas según los usos, como se indica en lafiguraNo. 6. Al igual que en las lámparas incandescentes con-vencionales, las distintas formas de filamentos se identificancon una clave compuesta de dos partes: La primera indica queel filamento es en forma de espiral (c) doble espiral (cc). Lasegunda,es un número arbitrario que identifica la forma delfilamento.De tal manera que un filamento CC-8es un fila-mentoen doble espiral de la forma 8.

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~~V C.BARRA

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C-8

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CC-6 ...J 2CC-6

Fig. No. 6. Las formas de los filamentos que se usan más comúnmenteen las lámparas de Tungsteno-Halógeno.

I

L

TIPOS DE BULBO

A diferencia de las lámparas incandescentes que se fabricanen diferentes formas de bulbos, las de Tungsteno-Halógeno sefabrican únicamente en bulbo tubular y en bulbo tipo PAR(Reflector parabólico aluminizado).

En la figura No. 7 se muestran diferentes tipos de lámparasde Tungsteno-Halógeno. Las formas de los bulbos se identificanpor medio de una letra o letras que describen la forma básicay número que se refiere al diámetro máximo del bulbo enoctavos de pulgada. Por lo tanto, un bulbo T-4, es de formatubular con un diámetro máximo de 4/8 ó 1/2 pulgada;(1.27 cms).

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Fig. No. 7. Formas comunes de bulbos.

TIPOS DE BASES\

Las lámparas de Tungsteno-Halógeno se fabrican con granvariedad de bases. La mayoría de estas bases también se usanen laslámparas incandescentesconvencionales; pero otras, comola RSC (simple contacto embutido) son específicas de laslámparas de Tungsteno-Halógenoy de lasinfrarrojas de Cuarzo.

LONGITUD TOTAL MAXIMA (M.O.L) y LONGITUD ALCENTRO DE LUZ(L.C.L.)

La longitud total máxima (M.O.L.) de las lámparas de uncontacto, se mide desde la parte superior del bulbo, hasta elextremo inferior de la base. En lámparas de doble contacto,se miden desde el borde exterior de una base hasta el extremode la otra. La longitud al centro de luz (L.C. L.) de lámparasde un contacto, se mide desde el centro del filamento hastael extremo de la base, si es de rosca; o bien, a la parte superior.

VIDA DE LA LAMPARA

Como las lámparas incandescentes convencionales, las deTungsteno-Halógeno se puede diseñar para que duren el tiempoque se desee. Sin embargo, su duración dependerá de la rapidezcon la cual el Tungsteno del filamento se evapore; de tal forma,que sus horas útiles dependen de la temperatura de trabajo delmismo. La vida de la lámpara se acorta a medida que aumentala temperatura del filamento y viceversa. Esto significa quevida y rendimiento lumínico son parámetros inter-relacionadosque no se pueden modificar independientemente. Para unacierta potencia, la producción lumínica y la temperatura decolor aumentan, mientras que la vida de la lámpara decrecey viceversa.

enekc 75

Debido a las pequeñas variaciones en la fabricación de laslámparas y sus partes, es imposible que, individualmente cadalámpara dure exactamente el tiempo para el cual fue diseñada;por esta razón, la vida de una lámpara se determina de acuerdocon la vida de promedio de un grupo representativo probadoen condiciones de laboratorio.

EFECTOS DE LA VARIACIONEN EL VOLTAJE DE ALlMENTACION

Tanto las lámparas de Tungsteno como las incandescentesconvencionales, muestran aproximadamente los mismoscambios en sus características básicas como son: Producciónlumínica, watts, lúmenes por watt, temperatura de color, vida,etc., cuando el voltaje de la línea varía; excepto que el compor-tamiento de las lámparas de Tungsteno-Halógeno, no se puedepredecir con exactitud conforme la variación de voltaje seincrementa. En las figuras 8 y 9 se indica cómo afectan lasvariaciones de voltaje a las características de las lámparas; yaseacuando el voltaje es mayor o inferior del nominal. Es impor-tante notar que tanto la producción lumínica como la vida de lalámpara se alteran significativamente cuando existe un pequeñocambio en el voltaje; mientras que los watts no se afectan enla misma proporción. Un aumento de voltaje causa un incre-mento en la corriente a través del filamento, produciendo, a suvez, un aumento en la temperatura, mayor brillantez y unincremento en la producción de lúmenes. Al mismo tiempo,los watts aumentan al incrementarse los volts y amperes y laresistencia del filamento al operar a temperaturas mayores.La vida de la lámpara es más corta como resultado de la rápidaevaporación del filamento a medida que aumenta su tempera-tura; de la misma manera, cuando el voltaje es menor delnominal las características se afectan de manera opuesta.

Se debe tomar en cuenta que estas curvas muestran losdatos característicos de las lámparas en general, siendo posibleque algunas muestren pequeñas desviaciones de los valorespromedio. Con cambios de voltaje mayoresde :!:10% , lasdesviaciones son más notables, particularmente cuando se tratade lámparas de Tungsteno-Halógeno.

200

180

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% DE VOLTAJE NOMINAL

Fig. No. 8. Variaciones de watts Y lúmenes con respecto a volts delas lámparas de Tungsteno Halógeno.

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% DE VOLTAJE NOMINAL

Fig. No. 9. Variación de duración, con respecto a volts, en las lám-paras de Tungsteno-Halógeno.

APLICACIONES

Las lámparas de Tungsteno-Halógeno son apropiadas parauna infinidad de usos debido a sus características, las cualesson: excelente mantenimiento de lúmenes, alta temperatura decolor, tamaño compacto y relativamente larga duración. Laslámparas de doble contacto permiten que los fabricantesdiseñen luminarias que producen un haz bien definido en elplano vertical, con amplia distribución horizontal. El oulbocompacto de las lámparas de contacto sencillo, facilitan lamanufactura de luminarias compactas y más ligeras que lasfabricadas para lámparas incandescentes convencionales. Elfilamento corto permite un control exacto del haz, con distri-bución amplia, media y concentrada. Los accesorios y la insta-lación cuestan menos, porque no requieren balastros.

ILUMINACIONEXTERIOR DE EDIFICIOS (FACHADAS)

Las lámparas de Tungsteno-Halógeno,con equipo apropiado,rinden magníficos resultados para iluminación de fachadas,alumbrado decorativo o para efectos "dramáticos" en edificiospúblicos, iglesias,monumentos, etc. Su gran variedad de poten-cia, la alta producción lum(nica, temperatura de color, exce-lente mantenimiento de lúmenesy laamplia gamade luminarias,ofrecen al diseñador una gran flexibilidad. La lámpara de doblecontacto T-6 de 1000 watts usada para iluminación con pro-yectores produce extraordinarios resultados.

AREA DE ESTACIONAMIENTOY VENTAS DEAUTOS USADOS

Las áreas en donde se venden autos usados y las áreas deestacionamiento se pueden iluminar adecuada y económica-mente con lámparas en Tungsteno-Halógeno. Dada la ampliadistribución del haz en el plano horizontal y el nivel de ilumi-nación uniforme, logrado con pocas luminarias, a menudo seusan lámparas de 500 y 1500 watts T-3 de doble contacto.En instalaciones con lámparas de vapor mercurio y Metalarc,en los lugares donde se venden autos usados a la intemperie,con frecuencia también se incluyen lámparas de TungstenoHalógeno para obtener mejor rendimiento de color y lograruna mejor identificación.

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ILUMINACION EN AREAS DEPORTIVAS

Las lámparasde Tungsteno-Halógeno se usan frecuente-ente para actividades deportivas, cumpliendo con los requi-

~tOS exactos de iluminación tanto de estadios profesionales,s~mo para canchas de badminton, en el patio de una casa.tas áreasdeportivas ~ue .se iluminan co~ éxito (tanto a la'ntemperie como en interiores) con las lamparas Tungsteno~alÓgeno incluyen: baloncesto, handball, bolos, hockey,beisbol, futbol, golf, tenis, galgódromos e hipódromos. La ven-taja principal de I~s lámparas de _Tungsteno-Halógeno, parailuminación deportiva, es su tamano compacto; su excelentemantenimiento de lúmenes, buen rendimiento de color y capa-cidad de control óptico.

La popularidad de las transmisiones por televisión a color dedeportesnocturnos, ha demandado la necesidad de altos nivelesde iluminación Y de buen rendimiento de color. Debido a quela temperatura de color es constante durante toda la vida de lalámparaYa su buen mantenimiento de lúmenes, las lámparasde Tungsteno-Halógeno se emplean en la iluminación degrandes coliseos y campos deportivos donde se practican elfutbol y el beisbol a nivel profesional. La lámpara se usa gene-ralmente en instalaciones de este tipo es la T-6, de doblecontacto de 1000 watts.

2.3.3 lámparas fluorescentesa.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO

La lámpara fluorescente es una fuente de descarga eléctricaque hace uso de la energía ultravioleta generada a una altaeficienciapor un vapor de mercurio en un gas inerte (argón,o neón)a baja presión para activar un revestimientode materialfluorescente(fosforo) depositado sobre la superficie interna deun tubo de vidrio. El fósforo simplemente actúa como transfor-madorpara convertir la luz ultravioleta invisibleen luz visible.

Esencialmente la lámpara es un bulbo tubular revestido yevacuado que contiene una pequeña cantidad de mercurio y degas inerte. Un electrodo especialmente tratado denominado"cátodo caliente", va sellado en ambos extremos. En la figura 1se muestra la forma en que se genera la luz visible en unalámpara fluorescente de cátodo caliente.

Alencenderse una lámpara fluorescente, el paso de la corrien-te électrica a través de los electrodos hace que éstos se calienteny liberen electrones del material emisivo con el cual están revesti-dos. Además .de los electrones liberados térmicamente, existentambién electrones liberados por la diferencia de potencial entrelos electrodos. Esos electrones viajan a altas velocidades, de unelectrodo hacia el otro, estableciendo una descarga eléctrica o ar-co a través del vapor de mercurio. La lámpara se calienta rápida-mente, aumentando la presión de vapor del mercurio al valor demáxima eficiencia.

Un arco de esa naturaleza, encerrado en un tubo de vidrio,tiene ciertas características que varían con la presión del gasy Con el voltaje aplicado a los electrodos. La característica másimportante es la producción de luz visible y ultravioleta.El choque entre los electrones de rápido movimiento desde loselectrodos y los átomos de mercurio desprenden los electronesde los átomos de mercurio de su órbita. Esos electrones despla-

L

E LECTRON

Fig. 1. Forma en que se produce la luz en una lámpar3 fluorescentetípica de cátodo cal iente.

zados casi inmediatamente retornan a su lugarnormal, liberando,por lo tanto, la energía que han absorbido, principalmente enforma de radiación ultravioleta a una longitud de onda de253,7 nanómetros.

La radiación ultravioleta es convertida en luz visible por elfósforo, el cual tiene la propiedad de absorber la energía ultra-violeta y de volverla a irradiar a longitudes de onda mayoresque se puedan observar como luz visible. En otras palabras, elfósforo es excitado al punto de fluorescencia por la energíaultravioleta de la longitud de onda debida. El color de la luzproducida depende de lacomposición químicadel revestimientoque va dentro del bulbo.

ooelec 77

CONSTRUCCION DE LA LAMPARA T!

En la figura 2 se ilustran los componentes básicosde unalámpara típica fluorescente de cátodo caliente. Si bien existenmuchos tamaños y diversas formas de lámparas fluorescentes,los tipos que más se usan tienen un bulbo tubular con un elec-trodo y una base en cada extremo. Adicional al mercurio, elbulbo contiene una pequeña cantidad de gasargón o de unamezcla de gasesinertes y lleva un revestimiento de fósforo.

BULBOS

La forma y tamaño del bulbo de una lámpara fluorescentese expresa mediante una clave que consiste en la letra "T" (de-signando la forma tubular del bulbo), la cual va seguidade unnúmero que expresa el diámetro del bulbo en octavos de pul-gada.El diámetropuedevariar desdeT-5 (5/8") aT-17 (2-1/8").

FOSFOROS

La longitud de una onda o el color de la luz producida poruna lámpara fluorescente, depende de la composición químicadel fósforo utilizado en el revestimiento interno del tubo. Me-diante la combinación en proporciones variantes de distintosfósforos, es posible producir una amplia variedad de colores.Los colores disponibles en la actual idad incluyen varias tona-lidades de blanco, así como de azul, verde, dorado, rosa,y rojo.Otras lámparas fluorescentes están diseñadas con fósforos quegeneran los colores de la luz que son más estimulantes alcrecimiento de las plantas. Además, hay otras que tienen unfósforo conocido como 360BL el cual produce una radiacióncasi ultravioleta en la banda de luz negra para activar losmateriales fluorescentes y fosforecentes.

ELECTRODOS

El electrodo que va en cada uno de los extremos de laslámparas fluorescentes consiste general mente en un alambrecon revestimiento de tungsteno de doble o de triple enrolla-miento espiral. Dicho revestimiento, por ser de un materialemisivo (bario, estroncio, óxido de calcio), emite electronescuando se calienta a una temperatura de operación alrededorde 9500 C. A esa temperatura, los electrones se desprendenlibremente con sólo una pequeña pérdida de potencia en cadauno de los cátodos. Este proceso se denomina "emisión ter-moiónica", ya que el calor es más responsable por la emisiónde electrones que el voltaje. A un electrodo de ese tipo se lellama "cátodo caliente" (suele denominarse también "cátodoincandescente"). Este tipo de cátodos reduce el voltaje dearranque necesariopara establecerel arco. .

78 one/eci

1

. 2 Elementos básicos de una lámpara fluorescente típicaFI9.' l. t.todo ca len e.

óeca

BULBOGeneralmente consiste en un tuborecto de vidrio. Puede ser también

circular o en forma de U.

FOSFOROEl revestimiento dentro del bulbotransforma la radiación ultravio-leta en luz visible. El color de laluz producida depende de la com-

posición del fósforo.

CATaDOEl "cátodo caliente" colocado encada extremo de la lámpara estárevestido con material emisivoque emite electrones. Suele fabri-carse con alambre de tungsteno

de doble o simple espiral.

TUBO DE VACIOSe usa para extraer el aire durantela fabricación y para introducir el

gas inerte en el bulbo.

MERCURIOSe coloca en el bulbo una pequeñacantidad de mercurio líquido parasuministrar el vapor de mercurio.

BASESe usan distintos tipos para co-nectar las lámparas al circuitoeléctrico y para sostener la lám-

para en el portalámparas.

L

GASPor lo general se usa gas argón ouna mezcla de gases inertes abaja presión. Suele usarse criptón

en algunas ocasiones.

PRENSADO DEL TAPaNLos hilos de toma tienen en esepunto un sello hermético y estánfabricados de alambre Dumet afin de garantizar casi el mismocoeficiente de dilatación que el

del vidrio.

HILOS DE TOMASe conectan a las espigas de labase y conducen la corriente hastael cátodo y desde él. as í como del

arco de mercurio.

ooemc 79

BASES

En la figura 3 se muestran las bases que se usan con laslámparas fluorescentes. Para las lámparas de precalentamientoy de arranque rápido, se necesitan cuatro contactos eléctricos,dos en cada extremo de la lámpara. Ello se realiza, en la líneacomún y corriente de lámparas, usando una base con dosespigasen cada extremo. Existen tres tamaños: miniatura dedos espigaspara los bulbos de las lámparas tipo T-5; medianade dos espigas para los bulbos T-8 y T-12; Y mogul de dosespigas para los bulbos T-17. En las lámparas circulares, loscátodos van conectados a una basecon 4 espigasubicada entrela unión de 10s dos extremos de la lámpara. Las lámparasfluorescentes de alta emisión lumínica, así como las de, muyalta emisión lumínica, tienen basesembutidas dedoble contacto.Las lámparas Slimline (de arranque instantáneo) requieren doscontactos eléctricos solamente, o seauno en cadaextremo de lalámpara y usan bases de una sola espiga.

Fig. 3. Bases para lámparas fluorescentes.

EFICACIA

Una de las ventajas más importantes de las lámparas fluores-centes, es su alta eficacia. Suelen compararse con las lámparasincandescentesen ese respecto, pero la potencia de las prime-ras deben incluir laspérdidas del balastro para que la compara-ción resulte exacta. Las lámparasconvencionales de dos espigastienen eficacias (sin incluir las pérdidas del balastro) que fluc-túan entre 24 y 81 lúmenes por watt, dependiendo del tamañoy color del bulbo. Las lámparasSlimlinefluctúan entre 48 y84lúmenes por watt, las de alta emisión lumínica entre 40 y 84;las de muy alta emisión lumínica entre 45 y 751úmenes porwatt. Para las lámparas del mismo color y tipo, la clasificaciónde lúmenes por watt es mayor para una lámpara larga que parauna corta, ya que la energía consumida en los electrodos esigual, cualquiera que seala longitud de la lámpara.

80 I1nelec

1DISTRIBUCION DE ENERGIA

Aproximadamente el 60 por ciento de la energía de entradaen una lámpara fluorescente tipo blanco-frío se conviertedirec-tamente en radiación ultravioleta; un 38 por ciento seconvierteen calor y 2 por ciento en luz visible, tal como se ilustra en lafigura 4. El fósforo convierte alrededor del 21 por ciento deenergía ultravioleta a luz visible, y el 39% restante en calorLa conversión del 23 por ciento de energía en luz visible par~una lámpara fluorescente de 40 watts, es aproximadamenteel doble del porcentaje de una lámpara incandescente de300 watts, la cual convierte únicamente 11 por ciento de laenergía de entrada en luz visible. La producción del 36 Porciento de infrarrojo se compara con 69 por ciento para unalámpara incandescente de 300 watts.

ENERGIA DE ENTRADA100%40V

60%

253.7 mn ULTRAVIOLETA

60%24V

CALOR

78%30.7V

40%

20%

36% 41%

LUZ VISIBLE22%9,3V

INFRARROJO36%

14,4V

CALOR DISIPADOconvección y conducción

42% 16.3V

Fig. 4. Distribución de energía de una lámpara Fluorescente tipoblanco-frío de 40 watts.

TIPOS DE LAMPARAS FLUORESCENTES

LAMPARASDEL TIPO PRECALENTAMIENTO

Las primeras lámparas fluorescentes que fueron presentadasen 1938, eran del tipo precalentamiento y funcionaban conarrancadores separados. El arrancador suministra durante variossegundos un flujo de corriente a través de los cátodos paraprecalentarlos, este período es el tiempo que transcurre desdeel encendido de la lámpara hasta que ésta emite luz. Los cáto-dos se precalientan para emitir electrones que ayuden aproducirel arco a un voltaje más bajo. El arrancador es generalmentedel tipo automático el cual suministracorrientea los cátodospor un lapso suficiente a fin de calentarlosy luegose abreautomáticamente para detener el flujo de corriente y causarque se conecte el voltaje total con un pico de voltaje inductivoa través de los dos cátodos, generando así el arco.

I

1.

DE UNA ESPIGA

Y Y(Slimline T.6) (Slimline T-8) (Slimline T-12)

DE DOS ESPIGAS

W Vf=P 'f1'(Miniatura T-5) (Mediana T-8) (Mediana T-12) (Mogul T.17)

[r:JiEmbutida de doble contacto De 4 espigas

(T-12) (circular)

I

I

Todas las lámpara~ de precalentamiento tienen basescondobleespiga:Laabrevlatur~ para?~denarlas lámparasidentificael tipO, mediante la potencia, el dlametro del bulbo (en octavosd pulgada)y el color. Por ejemplo, la lámpara F20T12/CWX:. de 20 watts, de 1-1/2" de diámetro, del tipo blanco-fríode lujo.

LAMPARASSLlMLlNE(DEARRANQUE INSTANTANEO)

LaslámparasSlimline (de arranque instantáneo) hicieron suaparición en el año de 1944. Con el propósito principal deeliminarel arranque lento que sevenía experimentando con laslámparasdel tipo precalentamiento. Las lámparas Slimlinetrabajansin necesidadde arrancadoresya que el balastro sumi-nistraun voltaje lo suficientemente alto como para producir elarco en forma instantánea, simplificando así el sistema dealumbradoy el mantenimiento correctivo. Dado que loscátodosde las lámparasSlimline no necesitan calentamiento previo, serequierenbasescon una solaespigaacadaextremo de la lámpara.

Las lámparas de arranque instantáneo con basesde dobleespigasepueden identificar mediante las letras IS al final de laabreviatUrapara hacerel pedido. Por ejemplo, la F40T12/D/IScorrespondea una lámpara fluorescente de arranque instantá-neo,luz de día, de 40 watts. y de 1-1/2" de diámetro.

LAMPARAS DE ARRANQUE RAPIDO

. II

t

Las lámparas de arranque rápido que fueron lanzadas almercadoen el año de 1952, arrancan con suavidad y rapidezsin necesidadde arrancadores. En realidad, arrancan tan rápi-damentecomo lo hacen las del tipo Slimline, y por lo tanto,en un período de tiempo mucho más corto que las lámparasde precalentamiento, usando balastros más eficientes y máspequeñosque los balastros de arranque instantáneo. Dependendel calentamiento del cátodo, suministrado por los devanadosde calentamiento en el balastro para reducir el voltaje dearranque necesario por debajo del exigido por las lámparasSlimlinedel mismo tamaño.

Debido a la popularidad de la lámpara de 40 watts conbulbo T-12, la abreviatura que se usa para ordenarla sesimpli-fica omitiendo. el tamaño del bulbo. Por ejemplo, la descripciónF40N significa que se trata de una lámpara de 40 watts, de1-1/2" de diámetro, tipo arranque rápido con acabadonatural.

I

II

LAMPARAS DE ALTA EMISIONy DE ARRANQUE RAPIDO

Laslámparasdel tipo Slimline, de precalentamiento y arran-que rápido fabricado con bulbo T-12, trabajan generalmenteauna densidadde 10watts por pie con una corriente de430 ma.Las lámparasde alta emisión para uso en interiores, general-mentefuncionan a 800 ma, con una cargade 14 watts por pieaproximadamente.A 800 ma, las lámparassuministran aproxi-madamente45 por ciento más de lúmenes que las del tipoSlimlinede tamaño comparable. Paraemplearlasa la intemperie,esdecir, para el alumbrado de calles o reflectores, las lámparasde alta emisión casi siempre trabajan a 1 000 ma. para sumi-nistraruna alta.emisión lumínica a temperaturas másfrías.

, Lasabreviaturasparaordenarlas,indican la longitud de la!?mpara,el diámetro del bulbo y el color, pero llevan el sufijo

HQ" (que significa "high output", o sea alta emisión), V.g.:F~OT12/DSGN/HO se usa para la de 60 pulgadas, 1-1/2" dedlametro,diseño blanco, de alta emisión.

LAMPARAS DE MUY ALTA EMISIONY DE ARRANQUE RAPIDO

Las lámparasde muy alta emisión (VHO) trabajan a 1.500 may aproximadamente a 25 watts por pie de longitud del bulbo.Cuando la corriente de las lámparas fluorescentes excede delnivel de 1 amper (1 000 ma), los watts por pie de las lámparasse vuelven muy elevados como para crear un problema decalentamiento que requiere mucho ingenio en el diseño parasudebido control. El calor resultante de 1.500 ma en un bulboT-12, si se deja sin control, puede hacer que la temperatura devapor de mercurio se incremente demasiado dando como resul-tado un aumento de presión la cual reduciría la eficacia de lalámpara. El funcionamiento máseficiente se obtiene con unapresión de vapor de mercurio de 6 a 10 micrones (una millo-nésima de metro) aproximadamente, la cuales la presión devapor del mercurio entre 40° y 45° C. Estavariación de tempe-ratura se puede obtener en las lámparas de muy alta emisión(VHO) empleando blindajes reflectores metálicos circularesmontados entre los electrodos y los extremos de las lámparas.Dichos blindajes interrumpen las corrientes de conexión en elgas calentado cerca de los cátodos con el objeto de obtener lastemperaturas adecuadasen los extremos de las lámparasdetrásde los cátodos, Esto, en efecto, produce un "centro de controlde presión" como se indica en la figura 5, el cual funciona enla región deseadade 40°C establecida para las condiciones decapacidad de funcionamiento de las lámparas. El mercurio ex-cedente se condensa en el centro de control y se mantiene lapresión de vapor de mercurio óptima a través del tubo. En laslámparas de muy alta emisión (VHO) también se usa unamezcla de gases raros para proporcionarle al cátodo mayorduración y lograr mayor mantenimiento de lúmenesen el tuboconvencional T-12.

Todaslas lámparasde muy altaemisióntienenbasesembu-tidas, de doble contacto. Varían en potencia desde 110 hasta215 watts y en longitud desde 48" hasta96", Lasabreviaturassonigualesalasdelaslámparasdealtaemisión(HO)ya descritas,con exepción del sufijo VHO en lugar del HO.

Fig. 5. Centro de control de presión para lámparas de muy alta emisión(VHO).

~Dnekc 81

1b.- FUNCIONAMIENTO DE LOS CIRCUITOS DE

LAS LAMPARAS FLUORESCENTES

INTRODUCCION

Las lámparas fluorescentes en común con todas las de des-carga, deben trabajar con laayuda de un accesorio denominadobalastro cuya función es limitar la corriente y a la vez sumi-nistrar el voltaje de arranque necesario. A medida que lacorriente en el arco aumenta, la resistencia del mismo dismi-nuye. Es esta forma, el arco de una lámpara fluorescenteprácticamente "se escaparía por sí mismo" y consumiríatanta corriente que podría destruir la lámpara si no estuvieralimitada. La función más importante que desempeña un ba-lastra es la de limitar la corriente, ya se trate de una bobinade reactancia, de un capacitar o resistor. Todas las lámparasfluorescentes requieren de un balastro que esté diseñado espe-cialmente para sus características eléctricas, el tipo de circuitoen el que va a trabajar, el voltaje y frecuencia de la fuente dealimentación.

BALASTROS

Como se expuso anteriormente, la función primordial de unbalastro es regular .la corriente en una lámpara fluorescente,suministrar el voltaje adecuado para arrancar la lámpara yademás suministrar bajo voltaje para calentar los cátodos con-tinuamente. Si bien las lámparas fluorescentes pueden tenercomo balastro una inductancia, capacitancia o resistencia, lamás práctica y más ampliamente utilizada de las tres, esla inductancia. En la mayoría de los casos, el balastro de laslámparas fluorescentes lleva un dispositivo inductivo, comopor ejemplo una bobina de reactancia o un autotransformadorpara regular la corriente. Suele utilizarse también la combina-ción en serie de una bobina inductiva y un capacitor.

Todos los balastros producen un sonido inherente, descritocomúnmente como "zumbido". Este último varía según el tipode balastro que se use: desde un sonido inperceptible hasta unruido perceptible. La mayoría de los fabricantes de balastroscatalogan el sonido de éstos mediante las letras "A" hasta "F".Los de categoría "A" casi no tienen ningún zumbido y se usanen zonas silenciosas. El zumbido más fuerte lo producen los dela clase"F", que se utilizan satisfactoriamente para elalumbradode calles, fábricas, etc.

Debido a las pérdidas internas del balastro, cuando se re-. qaieraconocer la potencia total del equipo o bien, de la insta-

lación, la potencia que se pierde en el balastro deberá de agre-garse al nominal de la lámpara.

REACTORESDE LA CLASE "P"

Los reactores de laclase" P" están provistos de un protectortérmico para cumplir con los requisitos establecidos por "Under-writers' Laboratories". Setrata de un dispositivo tipo reposiciónautomática (termostático), cuya función es la de desconectarel balastro del circuito cuando la temperatura de la cubiertadel mismo llega a 110°C :t 5°C por un lapso de tiempo bajocondiciones anormales. Ya enfriado el balastro, el protectorde reposición se vuelve a cerrar y la lámpara se enciende denuevo.

Existen tres tipos generales de circuitos de funcionamientopara las lámparas fluorescentes, a saber: de precalentamiento,de arranque instantáneo y de arranque rápido.

82 encAle

CIRCUITOS DE PRECALENTAMIENTO

En la figura 6 se ilustra un circuito simple del tipo preca-lentamiento. Cuando el interruptor se cierra, se completa elcircuito y la corriente de calentamiento fluye por los cátodosinstalados en cada uno de los extremos de la lámpara. Despuésde un tiempo de precalentamiento (generalmente como unsegundo), se abre el circuito. Este último aplica un impulso devoltaje a través de la lámpara y causa que el arco se establezcaentre los cátodos.

Generalmente el interruptor es automático y se denominaarrancador. Másadelante hablaremos sobre los varios tipos dearrancadores.

LAMPAR A

INTERRUPTOR

LlNEA DE C.A.BALASTROr ,

I IL J

Fig.6. Circuito simple de precalentamiento.

El balastro para dos lámparas generalmente es del tipodenominado de adelanto-atraso como el que se ilustra en lafigura 7.

LAMPARA EN ATRASO

ARRANCADOR

LAMPARA EN ADELANTO

BALASTRO PARA2 LAMPARAS

r L...,I~

COMPENSADOR

LlNEA DE C.A.

! tlll I ::CITORJ- ¡

II ¡------------

Fig. 7. Diagrama del circuito de un balastro para dos lámparas deprecalentamiento en adelanto-atraso.

El balastro de tipo atraso-adelanto para una lámpara tieneuna bobina de reactancia conectada en serie con el mismo, lacual hace que la corriente se atrase. La otra lámpara funciona

en serie con una bobina de reactancia y un condensador, I

- ~~

o orcionándole a la lá~para una corriente en adela~to. Estep.rpde balastro proporciona un alto factor de potencia (sdbretlb%) Yreduceal mínimo el efecto estroboscópico. Puesto quefs fámparasfu~cionan fuera de f~seen,tresí lasvariaciones en,: emisiónluminosa nu ocur,re~slmultaneamente, con lo cualsereduceel efecto estrobuscoplco.

ARRANCADORES

La función principal de un arrancador es la de cerrar elcircuito de arranque d~ una lámpara de precalentamientomientrasel cátodo se calienta y después la de abrir el circuitopara hacer arra~c~r la lámp~ra. Si el arco no se forma, elarrancador continua en su Intento hasta hacer arrancar lalámpara.

ARRANCADORTERMICO

En la figura 8 se muestra un arrancador térmico que consisteen lassiguientespartes básicas: 1) un calentador; 2) un materialbimetálicoque puede hacer contacto ya sea con el elemento3) o el 4) indistintamente. Al cambiar la temperatura delelementobimetálico hará que éste se mueva ya sea al pasar unacorriente por ella o al ser afectada por el calentador. El calorhace mover al arrancador térmico a la posición de abierto,haciendoque arranque la lámpara, Ya con la lámpara operandonormalmente, una pequeña cantidad de corriente continúapasandopor el calentador, pero laenergía consumida es de sóloun watt. Los arrancadores tipo térmico se recomiendan parafuncionamiento con corriente continua y para arranque conbajatemperatura.

ARRANCADORTERMICO

r---IIIIIIIIIL-

n '"IIIIIII1I

J

@

LAMPARA

lINEA DE C.A. r ,~... ~f\ Jl J BALASTRO

Fig.8. Arrancador térmico y circuito de la lámpara.

L

CIRCUITO DE ARRANQUE INSTANTANEO

Si seaplica suficiente voltaje a través de una lámparafluores-cente, se formará el arco sin necesidad de calentamiento previode los cátodos. Puesto que no se requiere ningún período deprecalentamiento, a un circuito que tiene tan alto voltaje se leconoce como circuito de arranque instantáneo. Debido a queno se necesita un circuito de precalentamiento, las lámparasSlimline (de arranque instantáneo) lleva una base con una solaespiga en cada extremo.

Con las lámparas de arranque instantáneo se usa un circuitode seguridad. Para evitar el peligro de un choque eléctrico, laespiga de la base actúa como si fuera un interruptor para des-conectar el circuito del balastro al quitar la lámpara, como semuestra en la figura 9.

Para colocar una lámpara en el portalámparas, hay queempujarla primero en el resorte del portalámparas en el ex-tremo de alto voltaje insertándola después en el portalámparasrígido en el extremo de bajo voltaje. Ambas lámparas deberánestar en su lugar para cerrar el circuito y permitir el flujo de lacorriente por el devanado primario del balastro.

!=LONGITUD NOMINAL

=!DE LA LAMPARA

EL CIRCUITO PRIMARIO ESTAABIERTO CUANDO SEQUITA LA LAMPARA

LlNEA DE C.A.

BALASTROr ,1 -- ~ I

rI

L J

Fig. 9. Lámpara Slimline(de arranque instantáneo),portalámparasy circuito.

CIRCUITOS DE ARRANQUE RAPIDO

Comoya se explicóen la secciónrelativaa laslámparasdearranque rápido, los balastros para los circuitos de arranquerápido tienen devanados separados para suministrar voltaje decalentamiento continuo para los cátodos de las lámparas, segúnse muestra en la figura 10. A diferencia de la lámpara de pre-calentamiento que carece de circuito calefactor de cátododespués de la formación de arco, el circuito de arranque rápidosuministra una pequeña corriente de calentamiento auncuando la lámparaseencuentreoperando.Encondicionesnor-males, el balastro de arranque rápido hará que arranque lalámpara en menos de un segundo.

Los balastros de arranque rápido para dos lámparas lasarrancan en secuencia y luegos las hacen funcionar en serie.Después de que se conecta el circuito, la primera operaciónconsiste en el calentamiento de los cátodos para ayudar en elarranque de las lámparas, reduciendo las exigencias de voltajede arranque. El capacitor,en paraleloa travésde la lámparanúmero dos, ayuda a que arranque la lámpara número uno,primero conectando momentáneamente casi todo el voltajesecundario del balastro a través de la lámpara número uno.Como la caída de tensión a través de esta lámpara después dearrancar es muy baja, prácticamente toda la tensión del balas-tro queda disponible para arrancar la lámpara número dos.

.'

~Dnele& 83

Entonces las dos lámparas funcionan en serie incrementandola corriente rápidamente hasta lograr el funcionamiento establea la corriente de régimen. Es indispensable mantener el calen-tamiento en el cátodo durante el funcionamiento de la lámparapara garantizar la vida normal de las lámparas.

LAMPARA 1

LAMPARA 2

BALASTROPARA 2 LAMPARAS1II

LlNEADE C.A.

II

~---~ ~

Fig. 10. Circuito típico de arranque rápido de un reactor de secuenciaen serie para dos lámparas.

Para garantizar el arranque seguro, es importante que laslámparas que trabajan con balastros de arranque rápido semonten a una distancia de una pulgada de un elemento metálicoeléctricamente conectado a tierra a lo largo de la lámpara en elcaso de alta emisión (HO) y muy alta emisión (VHO)y a mediapulgada para las lámparas por debajo de 500 ma. En la mayoríade los casos, el reflector o el canal de alambrado sirve paraeste propósito.

MANTENIMIENTODE LUMENES

Puesto que"la intensidad lumínica de las lámparas fluores-centes disminuye con mayor rapidez durante las primeras cienhoras de vida que después de pasado ese período, el valor pu-blicado de "Iúmenes iniciales" constituye el guarismo medidodespués de las cien horas de encendido y su depreciación lu-mínica puede llegar a ser hasta de diez por ciento. Empero,dicha disminución es mucho más gradual durante el resto de lavida de la lámpara. Las dos causas principales de esta depre-ciación en cuestión la constituyen: 1) la deterioración gradualdel revestimiento de fósforo, y 2) el ennegrecimiento de lasuperficie interior del bulbo producido por el material emisivoen los cátodos, particularmente en los extremos de la lámpara.Las lámparas de menor diámetro, con bulbos tipo T-5, T-6 yT-S, acusan un mayor ennegrecimiento en los extremos debidoa que los cátodos están más cerca de las paredes del bulbo. Elmantenimiento de los lúmenes no es afectado en forma apre-ciable por el número de horas de encendido por arranque.

El mantenimiento de lúmenes es mejor en las lámparas regu-lares Slimline y de arranque rápido con bulbo T-12 que conlasde alta emisión lumínicay las de muy alta emisión lumínica.Asimismo, algunos fósforos tienen mejor mantenimiento queotros.

84 enekc

TEFECTO DE LA TEMPERATURA

.,

El rendimiento lumínico de las lámparas fluorescentes varíaen forma considerable con la temperatura de la pared del bulbo.La temperatura afecta la presión del vapor de mercurio, la Cualdepende del punto más frío existente en la pared del bulbo.Las variaciones en la presión del vapor de mercurio cambian laemisión lumínica-de la lámpara. Puesto que los cambios vodu-cidos en la temperatura ambiente van acompañados de cambiossimilares en la temperatura de la pared del bulbo, la emisiónlumínica se ve afectada por las variaciones en la temperaturaambiente.

Los valores nominales se miden a una temperatura normalambiente de 25°C (77° F).

Cuando las lámparas fluorescentes se usan a la intermperie,el arranque puede representar un problema a bajas temperatu-ras y en consecuencia, se necesitará un voltaje de arranque másalto. Con balastros regulares se pueden arrancar algunas lámpa-ras en forma relativamente segura a temperaturas de 50 F.Existen balastros diseñados para operar a bajas temperaturaspara util izarsecon ciertos tipos de lámparas a temperaturas tanbajas como de O°F o de - 20°F.

VIDA DE LA LAMPARA

En comparación con la lámpara incandescente, la lámparafluorescente tiene una largavida promedio, pero la forma de lacurva de caducidad es muy parecida, según se indica en lafigra 11. Debido a las ligerasvariaciones en la construcción delas lámparas y de los materiales empleados, sería imposiblelogar que la lámpara funcionara por el tiempo exacto para elcual fue diseñada. Por tal razón las horas de vida normales delas lámparas se toman en base al promedio de duración de ungrupo considerable de lámpras funcionando en condicionescontroladas de laboratorio. Las horas de vida promedio secalculan en base al punto en el cual aproximadamente elcincuenta por ciento de las lámparas en un grupo considerablequedan fuera de operación y el cincuenta por ciento restantesigue operando, según se detalla en la curva de caducidad.

Durante el ciclo de arranque yel período de funcionamientode una lámpara fluorescente, el material emisivo es expulsadode los cátodos. El final de la vida se alcanza cuando no quedamaterial emisivo suficiente en ninguno de los dos cátodos paraformar el arco.

(f)

::: 100m 90

w:; 80:;::; 70~~ 60

~~ 50o: (f) 40

:r:1 30

~ 20a.. 10

~ o...J 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

PORCENTAJE DE HORAS DE VIDA

Fig. 11. Curva de caducidad de las lámparas fluorescentes.

~

-_1-..

.........

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ero QUE TIENEN LOS PERIODOS DE~~~ENDIDO SOBRE LA VIDA DE LAS LAMPARAS

Envirtud de que lascifras publicadas sobre la vida promediominal de las lámparas se basan generalmente en un ciclo de

n~cendido de tres horas, los cálculos tienen que reflejar los:fectoS tanto de los períodos.de encendido como de ar~anque.por lo tanto, cualquier cambio en las horas de encendido porieto sereflejarán en las horas de vida en servicio. Los ciclos de

~ncendidomás ~ortos (arra~ques más frec~entes) reducen lashorasde vida mientras los ciclos de encendido mayores (arran-ques menos frecuentes) las aumentan. En la figura 12 semuestranlas curvas típicas de caducidad para las lámparas dearranquerápido de 40 watts a diferentes ciclos de encendido.

100

¡¡¡90

~80w

w> 70..,-<{> 60I-wz~ 50~oa: CJ)40oCJ)o..~ 30

~.20~<{ 10-!

o 6 12 35- 4218 24 30

HORAS DE ENCENDIDO EN MILES

Fig. 12. Curvas típicas de caducidad en función de ciclos de encendidopara las lámparas de arranque rápido de 40 watts con duración nominalde 20,000 + horas.

2.3.3.1

48

lámparas de vapor de mercurioa.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO

La lámpara de vapor de mercurio pertenece a laclasificaciónconocidacon el nombre de lámparas de descarga de alta inten-sidadlumínica, identificadasen ingléscon las letras H.I.D.(HighIntensityDischargeJ.En las lámparasde este tipo, la luzse produce al paso de una corriente eléctrica a través de unvaporo gas bajo presión, en vez de hacerlo a través de un fila-mentode tungsteno como en la lámpara incandescente.

El circuito eléctrico de una lámpara de vapor de mercuriotrpica, se muestra en forma esquemática en la figura No. 1.Se necesita un balastro de tamaño y tipo adecuado para que la

VOLTAJEDE

AlIMENTACIONBALASTRO

L". ,. c;,,";,"d, "M"mpo"" ""~O,d, m~o"';"

lámpara de vapor de mercurio funcione en cualquier circuitoeléctrico regular; para ajustar el voltaje de distribución delcircuito de alumbrado al voltaje que se requiere para encendery controlar la corriente durante su funcionamiento. Estecontrol de la corriente es necesario debido a que la lámpara devapor de mercurio, como todas las fuentes de luz de descarga,tiene la característica de "resistencia negativa": Una vezencendida, el arco se "desboca" tomando excesivacorriente lacual destruiría la lámpara si no se controlara por medio de unbalastro.

ELECTRODO DEOPERACION

ELECTRODO DEOPERACION

RESISTOR DEARRANQUE

TUBO DE ARCO DEELECTRODO DE CUARZO RELLENO

ARRANQUE DE M ERCUR 10 y ARGON

~l1nek& 85

Cuando se conecta el interruptor de la línea de alimentación,el voltaje de arranque del balastro es aplicado a través delespacio ex istente entre los electrodos de operación situados enlos extremos opuestos del tubo de arco y también a travésdel pequeño espacio entre el electrodo de operación y el dearranque. Lo anterior ion iza el gas argón en el espacio exis-tente entre el electrodo de arranque y operación; pero lacorriente es limitada a un valor pequeño, debido al resistorde arranque. Cuando hay suficiente argón ion izado y vapor demercurio, distribuídos ambos a lo largo del tubo de arco, seestablece una descarga entre los electrodos de operación. Estovaporiza más mercurio, calentándose rápidamente la lámpara,hasta alcanzar una condición estable. Después de formarse elarco principal, el resistor de arranque provoca que el potencial,a través del espacio de encendido, se mantenga muy bajo paramantener esta descarga, estableciéndose, en esta forma el flujode descarga entre los electrodos de operación.

Los iones y electrones que componen el flujo de la corriente(o " descarga del arco"), se ponen en movimiento a velocida-des fantásticas a lo largo del trayecto existente entre los doselectrodos de operación situados en los extremos opuestos deltubo de arco. El impacto producido por los electrones y porlos iones que viajan a enorme velocidad por el gas o vapor cir-cundante, cambian ligeramente su estructura atómica. La luzse produce de la energía emitida por los átomos afectados,a medida que vuelven nuevamente a su estructura normal.

CONSTRUCCIONDE LA LAMPARA

En la figu ra No. 2 se muestran las partes básicas de lalámpara de vapor de mercurio. A pesar de que existen muchostamaños y formas, los tipos más comúnmente usados estánconstruídos a base de dos bulbos (bombillos), uno exterior, amanera de "cubierta", y otro interior, que es el "tubo de arco".El tubo de arco, fabricado de cuarzo, contiene el arco pro-piamente dicho, vapor de mercurio, los electrodos y unapequeña cantidad de gas argón.

El bulbo exterior llenado comúnmente de nitrógeno, sirvepara proteger al tubo de arco contra el deterioro y la corrosiónatmosférica. También regula la temperatura de funcionamientodel tubo de arco y actl¡a como filtro para absorber la radiaciónultravioleta.

ELECTROOO OE

OPE RACIONTRIMETALICO

TSOPORTE DE MONT AJE

DEL ~OMO

ELECTRODO DE ARRANQU,

MARCO DE MONTAJ, DElTUBD DE ARCO

(SERVICIO RUDOI

SOPORTE OE MONTAJE-OEL CUELLO RESISTOR O, LARGA VIOA

BASE MECANICA DE BRONC'NIOUELAOO CON ESPACIO

PARA INSCRIBIR LA FECHA

Fig. 2. Partes básicas de la lámparade Vapor de Mercurio.

Las lámparas de vapor de mercurio están dotadas de unmarco de montaje para el tubo de arco, constru ído de u na solapieza (uso rudo). El tubo de arco se encuentra firmementesostenido y colocado correctamente por medio de soportes deresorte espaciadores. La construcción de los electrodos de ope-ración es trimetálica, lo cual garantiza una alta emisión deelectrones y un óptimo mantenimiento lumínico. El electrodoconsta de un vástago de tungsteno que sirve de base a unabobina de tungsteno enrrollada, que contiene (entre su deva-nado) un compuesto emisivo de óxidos trimetálicos. Está pro-tegida por una bobina de tungsteno roscada.

El bulbo exterior, fabricado de vidrio borosilicato (duro)con base mecánica de bronce niquelado, ofrece la facilidad parapoder grabar la fecha enque fue instaladala lámpara. En algunaslámparas de vapor de mercurio, la superficie interna del bulboexterno lleva un revestimiento de fósforo, a fin de mejorar elcolor, convirtiendo gran parte de la energía ultravioleta irradiadapor el arco, en luz visible, predominantemente en la región rojadel espectro.

b.- CARACTERISTICAS DE ILUMINACION DELAS LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

EFICACIA

Importante ventaja -entre otras- de las lámparasde vaporde mercurio es su gran emisión luminosa. La efjcacia inicial(a las 100 horas de operación) varía de 30 a 65 lúmenes porwatt (dependiendo de la potencia y acabado de la lámpara).Esto no incluye las pérdidas del balastro, que se deben sumara los watts de la lámpara al hacer comparaciones con otrasfuentes de luz.

DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ESPECTRAL

El espectro de la lámpara de vapor de mercurio contienelíneas fuertemente marcadas en las regiones u Itravioleta yvisible. La presión que existe en el tubo de arco, influye fuer-temente en la distribución de energía espectral, característica

86- one/ec

de la lámpara de vapor de mercurio. La distribución de energíaespectral varía considerablemente con la presión a que trabaja eltubo de arco. Las lámparas de vapor de mercurio de descarga dealta intensidad lumínica (H.I.DJ comunes y corrientes, operancon presiones que varían de una a diez atmósferas. A dichaspresiones el espectro del mercurio consiste principalmente decuatro líneas cuyas longitudes de onda en el espectro visible,son: 404.7, 435.8, 546.1 y 578.0 nanómetros; y dos en laregión ultravioleta: 334.2 y 365.0 nanómetros. El tubo dearco, construído de cuarzo, transmite todas las longitudes deonda; pero el bulbo exterior corta casi todas las longitudesde onda menores a 300 nanómetros, dejando pasar exclusiva-mente la luz del espectro ultravioleta-cercano y la luz visible.

La lámpara de vapor de mercurio de bulbo claro, produceuna luz de color blanco azulado, en la cual no existe virtual-mente radiación roja. Debido a las fuertes líneas azu les,verdesy amarillas, estos colores, en los objetos, se realzan notable-

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.In embargo la falta de color rojo hace que el anaranjado

ente; s . 'lTl . se aprecien parduscos.y el rOJo

El revestimiento de f.ósforo aplicado en la superficie interiorIba exterior, mejora enormemente el color de la luz al

del ~e~tir parte de la energía u Itravioleta en luz visible, de formaC?n. r a las lámparas fluorescentes.sllTlila Estos fósforos no solamente mejoran el rendi-

. to de color sino también aumentan, en algunos casos, laITllen :ducción de lumenes.

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DESIGNACION DE LAS LAMPARAS

Todas las lámparas de vapor de mercurio tienen sus propias

d.gnaciones para identificación, totalmente distintas a laseSI ' fl

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sadas en las lamparas uorescentes e mcan escentes. steu. tema de identificación está autorizado y controlado por el~,I~merican National ,Standard Institute" (ANSI). To~as lasdesignaciones de las lamparas de vapor de mercUrio comienzanconla letra "H" prov~niente de ,la palabra griega, "Hydrargyrum",que significa mercurio. Desp~e~ se agr~ga ~I numero o.numerosque identifican las caracterlstlcas electrlcas de la lampara ybalastro (reactor). Si son dos números, significa que la lámparapuede funcionar con cualquiera de los dos tipos de balastros(reactores). Las dos letras que siguen a los números sirven paraidentificar el tamaño, forma, acabado y otras caracter{sticasHsicas del bulbo (con excepción del color). Cuando el bulboexterior tiene revestimiento interno de fósforo, se agregan unao más letras, separadas de las anteriores por una diagonal, conel propósito de especificar el color. Por ejemplo, la descripciónH33-IGL/DX de una lámpara de vapor de mercurio "Blanco deLujo" (Brite-White Deluxe) de 400 watts, representa lo siguiente(antigua identificación ANSI): ,

H - Indica que es una lámpara de vapor de mercurio33-1 - Números que se usan para los balastros de 400 watts.GL - Son dos letras convencionales que describen las ca-

racter{sticas f(sicas de la lámpara, tales como: tamaño,forma y acabado.

DX - Indica el color de la lámpara "Blanco de Lujo" (Brite-White Deluxe). Esta parte de la designación no serequiere en lámparas claras.

La designación establecida por ANSI se ha revisado paraincluir la potencia nominal de la lámpara. Al mismo tiempo seeliminó el segundo de los números que se usaban para describirel balastro. Por lo tanto 33-1 es ahora 33 tratándose de unbalastro de 400 watts. La clave se cambió con el propósito dehacer más exacta la identificación de una lámpara espedfica.

Usando el nuevo sistema, la lámpara de vapor de mercuriode 400 watts OX se convierte en H33GL-400/0X.

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I

TIPOS DE LAMPARAS DE VAPOR DEMERCURIO

Las lámparas de vapor de mercurio de uso general, var{an enpotencias desde 40 a 1,000 watts. Las más usadas son de 400y 1,000 watts de potencia. No obstante que las distintas poten-cias eléctricas de las lámparas de vapor de mercurio no puedensepararse estrictamente de acuerdo a sus aplicaciones esped-ficas, se pueden agrupar por wattajes y usos comunes:

40-100 Watts (Base Media, Bulbos Tipo A-23, B-21)

Estos tipos son compactos, aproximadamente del mismotamaño que una lámpara incandescente de 150 wattsde potenciade tipo ordinario; produciendo hasta dos veces y media más luzqUe las incandescentes de la misma potencia. Resultan idealespara iluminación de patios, instalaciones para remolques, áreasde estacionamiento; entradas de edificios y usos residenciales.

;, I La lámpara H45A Y;40/50/DX puede usarse como una. f ámpara de 50 watts con un balastro del tipo H46.

L

100,175 Y 250 Watts (Base Mogul, Bulbos BT-25 y BT-28)

Este tipo de lámparas de baja potencia se usan principal mentepara iluminación general de locales cuya altura de montaje esbaja, en zonas residenciales e industriales y en calles secundarias.Cuando se usan como luz negra en los teatros, caberets u otrossitios similares, se les colocan filtros a las lámparas claras, lascuales se ofrecen en varios tipos con revestimiento de fósforo.

400 Watts (Base Mogul, Bulbo BT-37)

Es la más conocida entre todas las lámparas de vapor demercurio. Se usa comúnmente para el alumbrado de calles enzonas comerciales y áreas intermedias; iluminación industrialpara locales de amplia o mediana altura de montaje y parailuminaráreas de estacionamiento. Se encuentran disponiblestanto en acabado claro como en otros tipos de acabado (reves-timiento de fósforo).

700 Y 1000 Watts (Base Mogl:Il, Bulbos Tipo BT-46 y BT-56)

La lámpara de vapor de mercu rio de 1000 watts se usa conmayor frecuencia que la de 700 watts. Entre sus múltiplesaplicaciones se pueden mencionar: iluminación de avenidas demucho tráfico, locales industriales cuya altura de montaje eselevada y para iluminación de áreas de estacionamiento. Seencuentra disponible en el mercado en acabado claro y otrostipos. .

NOTA IMPORTANTE: La lámpara de 1000 watts seencuentra disponible en el mercado en dos tipos: elH34 de alta corriente y el H36 de baja corriente: Laprimera tiene una corriente nom inal de operación enposición vertical, de 8 amperes y una vida promedio de16,000horas, comparada con 4 amperes y 24,000 horasdel segundo tipo. Estos modelos de lámparas no sonintercambiables y cada uno se tiene que usar con unbalastro adecuado. Si llegaran a intercambiarse, se des-truir{a la lámpara y el balastro.

LAMPARAS DE LUZ MIXTA (LAMPARAS MEZCLADORAS)

Las lámparas de luz mixta con balastro (resistencia) incorpo-rada, se producen en distintas potencias y formas de bulbos.Estas lámparasse diseñan para operar en circuitos de 120 Ó220-240 watts, sin el balastro exterior requerido por las lámpa-ras de vapor de mercurio regulares. En este tipo de lámparas lafunción del balastro es substituida por un filamento de tungs-teno operando en serie, con el tubo de arco que controla lacorriente y el voltaje requerido por la lámpara. Las lámparasdeluz mixta son mucho menos eficientes y de menor duraciónque las de vapor de mercurio que funcionan con el balastroseparado, ello debido a la baja eficiencia del filamento detu ngsteno.

LAMPARA DE SOL RS

La lámpara de Sol RS esde vapor de mercuri¡. con resisten-cia propia, de 275 watts, construída en bulbc R-40, con unreflector interconstru {do que provee la radiación ultra\lioleta,bronceando como si fuera el propio sol. El bulbo de vidrioVYCOR transmite la energía ultravioleta eritérmica, generadapor el arco de mercurio, el cual es controlado por un interrup-

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tor de arranque automático y un filamento de tungsteno queactúa como balastro. El consumo de energía del arco y fila-mento combinados es de 275 watts, pudiéndose usar la lámparadirectamente en cualquier circuito de 110-130 watts, 50-60ciclos (hertz) de corriente alterna. Se requiere de un períodode dos minutos, aproximadamente, para lograr el máximo ren-dimiento de energía ultravioleta y, aproximadamente tresminutos para el reencendido cuando se interrumpe el arco.La vida promedio de la lámpara del Sol, es de 1,200 aplicaciones.Se recomienda leer cuidadosamente las instrucciones antesde usarla.

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C.- CARACTERISTICASDE OPERACIONDE LALAMPARA DE VAPOR DE MERCURIO

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VIDA DE LA LAMPARA

Una de las características sobresalientes de las lámparas devapor de mercurio es su larga vida. Casi todas estas lámparasusadas en alumbrado general, de 100 a 1000 watts, tienenuna vida promedio, por lo menos, de 24,000 horas. Las lámpa-ras de base mediana de 40,75 y 100 watts, tienen una vida pro-medio de 16,000 horas. Las lámparas A-23 tienen una vidapromedio también de 16,000 horas.

En la figura No. 3 se indican las curvas de caducidad de laslámparas de vapor de mercurio de 175, 400 y 1,000 watts.La duración real en servicio depende en gran parte de las con-diciones de operación: siempre será mayor cuando el ciclo deencendidos es continuo que en ciclos intermitentes. La vidade la lámpara también es afectada por diversascondiciones defuncionamiento, tales como la temperatura ambiental excesiva-mente alta, el voltaje de la línea y el diseño del balastro .

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100CJ)w

~ 90w2 80>~ 70ro

f7J 60CJ)«a: 50«el.~ 40«...Jw 30,«~ 20w

~ 10oel. O

4,000 8,000 12,000 16,000

HORAS DE ENCENDIDO

20,000 24,000

Fig. 3. Vida útil o curvas de caducidad de las lámparas de vapor demercurio de 175,400 Y 1000 watts a distintos ciclos de encendido.

TMANTENIMIENTD DE LUMENES

I Al igual que en otras fuentes, la emisión lumínica de las. ámparasde vapor de mercurio disminuye gradualmente en elIranscursode sushor~sde vida, p~i.nci~almentecomo resultado~eldepósitode matenalesde emlSlon(Incluyendo el tungsteno),deloselectrodos en las paredesdel tubo de arco.

El nivel lumínico de las lámparas de vapor de mercurio, seonsideraa las 100 horas de operación debido, en gran parte,

~ la "limpieza" de impurezas, efectuada durante ese lapso.Despuésde este período, las lámparas tienden a estabilizarseen suscaracterísticas de operación y la disminución lumínicaserámásgradual.

ARRANQUE Y CALENTAMIENTO

Duranteel período dearranque y calentamiento de laslámpa-rasde vapor de mercurio existen variaciones de los volts de lalámpara,la corriente de la lámpara, de los watts, así como dela producción. Tanto la amplitud como el tiempo de estasvariacionesdependen de varios factores, tales como: tipo delámpara,tipo de balastro, voltaje de alimentación, tipo de lumi-naria(abierto o cerrada); temperatura ambiente y velocidad delviento. Los valores nominales de operación se logran despuésdeun período de calentamiento de 4 o 5 minutos.

EFECTOSDE LA VARIACION DE VOLTAJE DE LA LlNEADEALlMENTACION

Si el balastro de una lámpara de vapor de mercurio cuentacon derivaciones,es muy importante igualar el voltaje de laderivacióncon el voltaje medio de la línea, medido en el balas-tro para logarsu desempeñoóptimo. Algunos balastroscuentanconderivaciones para diferentes voltajes de línea, como porejemplo 120 o 240 y algunos otros, tienen derivaciones paravoltajesde línea diferentes a los valores nominales (110/120).Las derivaciones en el voltaje de alimentación del balastroproducirán un aumento o una disminución en los watts de lalámpara,dependiendo del tipo de balastro que seuse.

POSICIONDE OPERACION DE LA LAMPARA

La clasificación de la emisión luminosa que se publica,relativa a la lámpara de vapor de mercurio, se refiere a laslámparasfuncionando en posición vertical. Cuando trabajan enposición horizontal, la potencia, la emisión luminosa y la efi-caciadisminuyen ligeramente. La razón estriba en que la des-cargadelarco, estandoen posición horizontal, tiende acolocarseen la parte superior, quedando máscerca de la pared del tubo,reduciendoasí ligeramente la presión del vapor del arco.

OPERACIONCON SOBRE POTENCIA

No se recomienda el funcionamiento de las lámparas devaporde mercurio en potencias superiores a las recomendadas.Aun cuando aumentada la emisión luminosa, los electrodos yel tubo de arco se someten a temperaturas excesivas, dandocomo resultado una disminución en el mantenimiento de lúme-nesYacortando la vida de la lámpara.

No obstante, en algunas instalaciones de alumbrado dec?mposdeportivos, se usan lámparas de vapor de mercuriotipO H-35 de 1,000 watts con balastros especiales que operanla lámpara a 1 500 watts como se indica en la tabla de datos

I ?~ ~omportamiento con ello se aumenta la emisión luminosainicial 57,500 hasta 85,000 lúmenes,pero disminuyendoel

I promedio de vida de la lámpara de 24,000 a 2,000 horas. Lo

L''''O' p",ec' a"ptabl' ,n la iluminaciónd, camp'"d,po,-

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tivos, debido a que las horas de encendido por temporadas sonrelativamentecortas y el reeemplazo colectivode laslámparas,a intervalos regulares, es generalmente económico.

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

A diferencia de las lámparas fluorescentes, la producciónluminosa de las lámparas de vapor de mercurio, no se afectanotablemente por los cambios en la temperatura ambiente,debido a que el bulbo exterior actúa como aislante térmicopara el tubo de arco. Sin embargo, para asegurar un arranquesatisfactorio a bajas temperatu ras, se requiere de balastrosque suministren voltajes de arranque más altos.

Para el arranque a temperaturas extremadamente bajas serequiere utilizar un balastro para lámpara Metalarc. Las tempe-raturas extremosas en la base o en el tubo externo (arriba de210°C en la base o 400°C en las paredes del bulbo), puedenhacer fallar la lámpara o al menos provocar un comportamientopoco satisfactorio, debido al deterioro del tubo de arco, elbulbo exterior, el cemento de la base o de las otras partes dela lámpara. Las luminarias con reflector que, concentran elcalor y los rayos de luz (sean en el bulbo exterior o en el tubode arco interno), pueden ocasionar problemas muy serios.

EFECTO ESTROBOSCOPICO

El arco en una lámpara de vapor de mercurio que funcionacon corriente alterna de 50 ciclos (hertz), se extingue comple-tamente 120 veces por segundo. La luz de la lámpara clara,también se extingue completamente, pero en las lámparas conrevestimiento de fósforo hay cierta acción fosforescente, esdecir, que el revestimiento continúa destellando por un cortotiempo, después de que la radiación del tubo de arco se ter-mina. Sin embargo, existe una variación rápida en la emisiónluminosa, la cual, bajo ciertas circunstancias, puede producirlo que se denomina efecto estroboscópico. A menudo el efectoestroboscópico pasa desapercibido y en la mayoría de las insta-laciones, no constituye ningún problema. Se puede reduciroperando las lámparas en pares, con balastros del tipo atraso-adelanto; o bien, tres lámparas operadas en fasesdiferentes deun circuito trifásico.

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d.- TABLA DE FUNCIONAMIENTO DELAS LAMPARASDE VAPOR DE MERCURIOTIPO REFLECTOR

1 Los watts de pérdida del balastro no están incluidos (aproximadamente del 10.15% de los watts de la lámpara).Consulte los datos proporcionados por cada fabricante.

2 Diámetro máximo en octavos de pulgada. La dimensión dada es nominal.

3 Emisión luminosa aproximada después de 100 horas de encendido, operando la lámpara con los watts nominales.

4 Lúmenes medios aproximados durante la vida promedio de la lámpara, con excepción de los tipos R.40, cuyo promedio es en 16,000 horas.Los lúmenes medios están determinados cuando se usan balastros con factor de cresta de 1.4 a 1.5 (tipo de onda senoidal). Los lúmenesmedios serán menores cuando se usen balastros con factor de Cresta mayor a lo especificado.

s Apertura del haz tomando el 10% del máximo valor de candelas potencia.6 Con revestimiento de fósforo.

ABREVIATURAS USADAS:

MFL (Medium Flood) Medio difusoVWFL (Very Wide Flood) Muy difusoWFL (Wide Flood) Difuso.

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WATTS NUEVA ANTIGUA BUlB02 BASE lONGITUD DESIGNACION DESCRIPCION LUMENES lUMENES MAXIMA APERTURA DEL VIDANOMINALES DESCRIPCION DESCRIPCION MAXIMA DEL DEL INICIALES MEDIOS' POTENCIA HAZ Y PROMEDIODE lA! ANSI ANSI TOTAL COLOR REFLECTOR (100 hrs.)3 DEL HAZ DISTRIBUCION s (HORAS)lAMPARA Pulgadas Cm. EN BUJIAS

100 H44GS- 100 H44-4GS PAR-38 Media 5-7/16 13.81 Claro Metálico 2500 1950 16000 300 - Conentrado 16000H44JM-100 H44-4JM PAR-38 Media 5-7/16 13.81 Claro Metál ico 2500 1950 4300 900 - MedioDifuso 16000

H38BP-l00/DX H38-4BP/DX R-40 Media 7-1/2 19.05 Blanco de Lujo Metálico. 2900 2320 590 2150 - Muy Difuso 24 000Fostorado6

175 H39BP-175/DX H39-22BP/DX R-40 Media 7-1/2 19.05 Blanco de Lujo Metálico- 5700 4700 1300 2200 - Muy Difuso 24 000Fostorado6

H39BN.175/DX H39.22BN/DX R-40 Media 7-1/2 19.05 Blanco de Lujo Metálico. 5800 4900 1600 1600 - Muy Dituso 24 000Fostorado

400 H33FY-400 H33.1 FY R-57 Mogul 12-3/4 32.38 Claro Metálico 18000 15700 6400 1600 - Muy Dituso 24 000H33DN-400/C H33-1DN/DX R-57 Mogul 12-3/4 32.38 Color Corregido Fostorado 21000 17800 3100 -- 24 000H33DN.400/DX H33.1 DN!DX R.57 Mogul 12-3/4 32.38 Blanco de Lujo Fosforado 23 000 18700 3400 -- 24 000

H33LN.400 H33.1 LN R.60 Mogul 10.3/4 27_30 Claro Metálico 17000 14900 16000 1200 - Difuso 24 000H33FS-400/DX H33.1 FS/DX R-60 Mogul 10-3/4 27.30 Blanco de Lujo Metálico-tostorado 16400 13400 4800 1600 - Muy Difuso 24000H33HL-400/DX H33-1HUDX R-60 Mogul 10-3/4 27.30 Blanco de Lujo Metálico-tostorado 16400 13400 11600 1400 - Muy Difuso 24 000

1000 H36KY.l000/DX H36-15KY/DX BT.56 Mogul 15-3/8 39.05 Blanco de Lujo Fosforado 62.000 43 600 7800 -- 24 000

~A:OSDE FU~CION~~ENTO DE l;S lAMPAR:S DE VAPOR DE ~ERCU~'O---1

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NOTAS:(A) Los watts nominales de la lámpara no incluyen los watts de pér-

dida del balastro; las pérdidas en el balastro son aproximadamentedel 10-15%de los watts de la lámpara. Se recomienda consultar losdatos proporcionados por el fabricante de balastros. Tiempo decaientamiento de 4.5 minutos. Tiempo de re.encendido de 4.6minutos.

(B) El diámetro de la bombilla se da en octavos de pulgada. La dimen-sión dada es la nominal. Ejemplo: BT.56 representa 56 octavos depuigada, o sean 7 pulgadas de diámetro.

(C) Los valores aproximados de los lúmenes iniciales proporcionados,están considerados luego de 100 horas de operación, con la lám.para funcionando a los watts nominales. La lectura de los pies.bu-j ras iniciales, se deberá tomar después de 100 horas de operación.(D

~

ID) Los volts mínimos necesarios para garantizar la seguridad funcionalde arranque estipulada a la temperatura indicada denotan, porejemplo, que el 90% de las lámparas de 400 watts encenderá y seestabilizará hasta un 95% de su voltaje mínimo de régimen, encuestión de 15 minutos. Aun cuando el voitaje de circuito abierto,más bajo, pueda encender la lámpara, se necesitará un voltaje decircuito abierto más alto para su debido calentamiento, estabili.zación y seguridad funcional del arranque para toda la vida de lalámpara. Se necesitará un voltaje más alto para mantener la ope.ración de la lámpara. .

(E) La vida nominal y los lúmenes promedios se basan en ciclos deoperación de 10 horas por arranque.

1F) Para la operación de una lámpara de 50W se requiere un balastrotipo H.46,

Op""i.n V"tlcal Operacl.n Horizontal Volts Mlnlmo' d. \ Volu 1 Co"lente \

Watts Nueva Antigua Longitud Longitud Longitud Lomen.. Medios Lomen.. Medios "angue Para G,rantizaa !'Iomin,l" Para IAmp"es) Vid.

Nomi",l.. Oeseripci.n Oeseripcion Máxima al Centro del Aproximados Como Apro,imados Como la Segu'¡dad Funcion,1 la Operaci.n !'Iominal de Promedio

de laO"ignaci.n Lomen" Porcentaie Inicial Para Lomen"

Porcentaje Inicial Para de A"angue a la de la Lámpara la Lámpara d.Total de LUl Arco del Inicial.. La Ouraci.n Indicada (El Inicial.. la Duracion Indicada IE\ TemperatUla Indicada enOperaciim

Lámpara ANSI ANSI Bulbo Base Cm. Cm. Cm. Colorla

1100 Hs.I 1100 Hs.)(A) IPulgadasl IPulgadas) (Pulgadasl (CI

S8% SO'\:, SO'\:, Lámpara

16000 24000 (CI 16000 24000 (O) (DI (O) (E)Hs. Hs. Hs. Hs. +50°F O°F 20°F Vert Horil. Vert. Horil. Horas

40 H45AZ.40/50 H45.AZ Claro 1200 85 1145 82

H45AY.40/50/0X H45.AY/OX 8.21 Media 18.51 S.52 i 0.47 1.66 tO.31 81ancode Luio 1350 7S.2 1290 76.2

50lFI H45AY.40/50/0X H45.AY/OX 8.21 Media 121/32 '1/81 BlancodeLujo 1680 7S.2 1650 76.2 ISO' 170' 180 SO 88 0.53 .54 16000

75 H43AZ.75 H43.AZ 821 Media 16.1/21 (3-3/41 3/16) Claro 2800 87 2650 87H43AY.75/0X H43.AY/OX 81aucodeLujo 3150 78 No 75 No 200' 210' 225 130 135 0.64 0.65 16000

8.8S t 0.47 " "H38Mp.l00/0X H38.4MP/DX A.23 Media 13.8115.71161 13.1/2' 3/161 81ancode Lujo 4400 81 Aplica 4200 -

Aplica 200 210 225 130 130 085 0.88 16000

H38AZ.l00 H38.AZ 16.51 9.52iO.47 2.65 tO.31 Claro 4100 90 3800 87 200' 210' 225 130 130 0.85 0.88 16000

H38AY.100/C H3B.Ay IC 8.21 Media 11.3/64t 1/21 Color Corregido 4000 86 3800 85

H38AY.100/0X H38.AY/OX IR.I/71 13314t3/161 BlancodeLujo 4400 81 4200 68.0

100 H38HT.100 H38.4HT 19.05 12.70 tO.47 Claro 4100 82.5 78.0 3S00 82.0 76.0

H38JA.l00/C H38.4JAlC Color Co"egido 4100 79.0 70.5 3S00 78.0 68.5

H38JA.l00/W H38.4JA/W BT.25 Mogul Blaoco 4400 74.5 66.0 4200 73.0 64.5 200' 210' 225 130 130 0.&5 0.B8 24000

H38JA.l00/0X H38AJA/OX 17.1121 15t3/161 Blancode Lujo 4500 74.5 66.0 4200 73.0 64.5

175 H39K8.175 H39.22K8 21.11 12.70tO.47 4.44tO.31 Claro 7850 93.5 90.3 7450 92.0 88.0

H39KC.175/C H39.22KC/C Color Co"egido 7850 91.0 86.5 7450 90.0 85.0

H39KC.175/W H3S.22KC/W BT.28 Mosul Blanco 8500 89.0 B4.5 8000 87.0 82.0 200 210 225 130 128 1.50 1.55 24000

H3SKC.175/WOX H39.22KC/WOX Cálidode Lujo 8000 7500

H3SKC.175/DX H39.22KC/DX (1.3/411/8) 81ancode Lujo 8500 B9.0 84.5 8000 87.0 82.0

250 H37KB.250 H37.5KB 5.08 t 0.31 Claro 12000 90.8 86.5 11400 87.5 82.5

H37KC.250/C H3J.5KC/C (B.5/161 15t3/16) Color Corregido 11850 89.0 82.0 11250 85 78.5

H37KC.250/W H37.5KC/W 8T.28 Mogul Blanco 13000 B5.0 78.0 12300 79.5 73.0 190' 210 225 135 129 2.1 2.15 24000

H37KC.250/0X H37.5KC/OX 12 t 1/81 Blancode Lujo 13000 85.0 78.0 12300 79.5 73.0

H33AR.400 H33.1AR T.16 Mogul 27.941111 17.78i 0.63 7.1410.31 Claro lS500 No" Aplica 18500 No "Aplica 12000

400 H33COAOO H33.1CO Claro 20500 91.2 87.5 19500 89.5 B5.0

H33GL.400/C H33.1GL/C 29.21 Color Corresido 20500 90.6 85.0 19500 86.5 81.5

H33GL.400/W H33.1GL/W BT.37 Mosul Blanco 23000 B7.5 81.5 21750 82.0 76.5 190' 210 225 135 130 3.2 3.4 24000

H33GL.400/WOX H33.1GL/WOX 111.1/21 IH1/4) 12.13/16i 1/81 Cálido deLujo 21000 20000

H33GL.400/0X H33.1GL/OX Blancode Lujo 23000 Bl.5 81.5 21750 82.0 76.5

700 H35NA.)Q0 H35.18NA 36.83 24.13i 0.95 12.70iO.63 Claro 41000 91.0 87.0 39000 89.0 84.0

H35NO.7001C H35.18NO/C Color Corregido 41000 89.0 82.5 39000 86.0 BO.O

H35NO.700/W H35.18NO/W BT.46 Mogul81aoco 44500 85.5 79.0 42000 81.0 75.0 215' 325' 375' 265 250 2.8 3.05 24000

H35NO.700/0X H35.1BNO/OX (14.112) 19.1/2+ 318) 15+ 1/41 81.nco deLujo 44500 85.5 79.0 42000 81.0 75.0

1000 H34GV.l000 H34.12GV 14.28iO.63 Claro 55000 85.0 52000 B1.0

H34GW.l OOOIC H34.12GW/C Color Corregido 55000 84.0 No 52000 79.0 No

Alta H34GW.1000/W H34.12GW/W BT.56 Mogul 39.05 24.13tO.95 Blauco 61000 71.0 se 5BOOO 70.0 "

Corriente H34KY.l000/C H34.12KY/C Color Corregido 55000 84.0 Aplica 52000 BO Aplica 200' 325 375 135 134 8.0 8.1 16000'

H34GW.l000/0X H34.12GW/OX 15.5/8 + 1141 81ancodeLujo 61000 77.0 58000 70.0

H36GV.l000 H36.15GV 14.92i0.63 Claro 57500 BB.O B3.5 54500 84.5 79.0

1000 54500 81.0 74.0 215' 325' 375' 265 252 40 4.3 24000

H36GW.l000/C H36.15GWIC Col.r Corregido 57500 86.0 7B.5

H36GW.l000/W H36.15GW/WBlanco 63000 71.0 70.5 60000 73.0 65.5

H36KY.l0001C H36.15KY/C B1-56 Mogul (15.3/81 i9.112i3/8) 15.7/Btl/4) Color Corregido 57500 B7.0 82.0 54500 80.0 75.5

Baja Bla.co deLujo 62000 71.0 70.5 59000 73.0 65.5

Corriente H36KY.l000/0X H36.15KY/OX 60000 73.0 65.5

H36GW.1000/0X H36.15GW/OX Blancode Lujo 63000 71.0 70.5

1500 H36GV.1000 H36.15GV DatosProporcionadosParael Funcionamiento Claro B5000 LumenesMediosPara2000Hs.deVida 76000 No hay Datoso noseAplican 2090

H36GW.IDOO/C H36.15GW/C a 1,500 Watts de las LámparasH36.15GVy H36.GW/C Color Corregido 85000 LúmenesMediosPara2000 Hs.deVida 76000

2.3.3.2T

lámparas metalarc(aditivos metálicos)a.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO

La lámparaMetalarccorrespondea la familia de lámparasde Alta Intensidad de Descarga (H.I.D.) y es la fuente de luzblanca más eficiente disponible hoy en día. Además, incorporatodas las características deseables de otras fuentes luminosas:Alta eficacia, vida razonable económica, excepcional rendi-miento de color y buen mantenimiento de lúmenes. Física-mente, la lámparaMetalarces de tamañocompactoy tiene lasmismas dimensiones exteriores correspondientes a una lámparade Vapor de Mercurio de la misma potencia. Internamente,difieren considerablemente de estas últimas. La construcciónde una lámpara Metalarc se muestra en la figura No. 1.

BULBO DE VIDRIO DE BOROSILlCATO

SOPORTE DE MONTAJEOE L DOMO

PANTALLA TERMICA

ELECTRODOS DETUNGSTENO

TOROIDAL

ELECTRODO DEARRANOUE

TUBO DE ARCODE CUARZO

B'METAL

BASE MECANICA DE BRONCENIOUELADO CON ~SPACIO

PARA INSCRIBIR LA FECHA

Fig. 1. Construcción de la Lámpara Metalarc de 400 Wattsbase arriba (BU).

CONSTRUCCION DE LA LAMPARA DEADITIVOS METALlCOS

La lámpara Metalarc tiene un tubo de descarga,de cuarzo,ligeramente menor que el correspondiente a una lámpara deVapor de Mercurio de la misma potencia. El tubo de arcocontiene gasargón y mercurio,másyodurosde torio, sodioyescandio. Estos tres materiales son los responsablesdel exce-lente comportamiento de esta extraordinaria fuente luminosa.Los extremos del tubo de descargatienen una pantalla térmica(Revestimiento!, cuya función es controlar la temperatura enestasáreasdurante la operación. El control de la temperaturaes escencial durante la operación de la lámpara Metalarc segúnseplanteará posteriormente.

La lámpara Metalarc sefabrica con un montaje para el tubode arco en dos secciones. Estadivisión es necesariadebido a laalta actividad electroquímica del sistema de aditivos, debidoa la cual se requiere el máximo aislamiento de las partes metá-licas del tubo de arco. El montaje de tubo de descargaincluyesoportes en el cuello y domo, lo que proporciona un montaje

92 ~Dnl!k&

-muy durable y resistente, adecuado para el servicio rudo y lavibración. El bimetal debe permanecer cerrado durante la ope.ración de la lámpara, para evitar un corto circuito entre elelectrodo de arranque y el electrodo de operación adyacenteCon esto se evita una caída de voltaje entre el electrodo d~arranque y el electrodo de operación, eliminando la falta Porelectról i.sisen el sello del tubo de arco. AlgunaslámparasMetalarc usan un diodo de estado sólido y un corta-circuitobimetal. El díodo seencuentra en serie con el corta-circuito bi.metal durante la operación de calentamiento de la lámpara.El bulbo exterior de borosilicato (vidrio duro) protege laspartesinternas y también absorbe la radiación ultravioleta origi-nada en el arco.

PRINCIPIOS Y CARACTERISTICAS DE OPERACION

La descarga de Metalarc, difiere en forma significativa delsistema de vapor de mercurio. En una lámpara de vapor demercurio, todo el material de descarga se encuentra en estadovaporizado, ya que la temperatura de las paredes del tubo dearco es mayor que la temperatura de ebullición del mercurio.Los yoduros aditivos en el sistema Metalarc, tienen el puntode ebullición considerablemente más alto que la temperaturade las paredes del tubo de arco; por lo tanto, algunos de losmateriales permanecen condensados en estado sólido. Las can-tidades de yoduros metálicos vaporizados se rigen por la tempe.ratura del punto más frío de la superficie interior del tubo dearco. El fenómeno antes descrito, ejerce gran influencia sobrealgunas características de las lámparas de Metalarc, según seexplicará en secciones posteriores.

La lámpara Metalarc, hace uso del mismo principio dearranque de las lámparas de vapor de mercurio, pero difierensignificativamente en características y requerimientos dearranque. Cuando el voltaje se aplica a la lámpara, se inicia laionización en el espacio ex istente entre el electrodo de arranquey el electrodo de operación adyacente. Debido a la presenciade yoduros metálicos en el tubo de arco, el voltaje requeridopara la ionización es mucho más alto en la lámpara Metalarc.Cuando existe suficiente ionización se establece un flujo deelectrones entre los electrodos principales.

Una vez establecido el arco la lámpara empieza a calentarse.Conforme la temperatura se va incrementando, los aditivosmetálicos van integrándose a~ flujo del arco, emitiendo suradiación característica. Debido a la naturaleza del sistema deyoduros de aditivos metálicos, las exigencias básicas del balastroson más severas que las requeridas en el balastro usado en lalámpara de vapor de mercurio.

Cuando la lámpara ha logrado su estabilización y los aditi-vos metálicos se encuentran en el arco en concentración apro-piada, sus efectos se notan claramente. La emisión espectral dela lámpara contiene todas las longitudes de onda a las cualesresponde el ojo humano y adicional mente, mucha de la energíaradiada se desplaza a áreas del espectro donde la lámpara devapor de mercurio es deficiente. Debido a que todas las longi-tudes de onda o colores están presentes en un balance aceptable,la apariencia del color de la lámpara es blanco, dando comoresultado un excelente rendimiento cromático.

La segunda ventaja de la lámpara Metalarc, en comparacióncon la lámpara de Vapor de Mercurio es su eficacia substancial-mente mayor. En general, sobre la base de lámparas de la mismapotencia, la lámpara Metalarac tiene una eficacia superior entre

L

-~

f65 , 70 por dento. La ¡amll;a de "mpa,., $uper Metal."incrementaesterendimientohastacasiel 100por ciento.

A pesarde que la lámpara Metalarc tiene excelente calidadd color para la mayoría de los usos; las necesidades de inte-.eres tales como en tiendas, supermercados y otras instala-nO, . l

.d. . I. nes comercia es requieren mayor ren 1mlento de co oro

~I~aestos casos se recomienda la lámpara Metalarc tipo C.Eatalámpara tiene un recubrimiento de fósforo, con el cuals incrementa el porcentaje de rojos, naranja, así como las

~ngitudesde onda de los amarillos en el espectro.La lámpara Metalarc/C, también tiene la ventaja de una

menortemperatur~ de color (Luz más-cálida), siendo una fuen-te luminosamás difusa, lo cual redunda en la reducción de labrillantezy el deslumbramiento.

~ III

I

i I.fI

I

III

I

POSICIONOEOPERACION

Las lámparas Metalarc, en su mayoría, se fabrican en dostipos: "Base Arriba a Horizontal" (BU-HOR) y "Base Abajo"(BO). Parapotencias de 250, 400, 1000 Y 1500 vatios, laslámparas base arriba, están diseñadas para operar en posicionesC.uevarfan de base arriba a horizontal; la lámpara base abajode la posición base abajo hacia arriba, pero sin llegar a la hori-zontal. La lámpara de 175 watts Base Arriba y Base Abajodeberá de operarse únicamente en posiciones que estén dentrode los 15° de vertical. Los tipos de lámparas Base Arriba (BU)y Base Abajo (BO) difieren en la localización del bimetal ydelelectrodo de arranque.

Las lámparas de 175 y 250 watts deberán de operarse enluminariascerradas. Las lámparas de 400 y 1 000 watts, cuandose operan en posición horizontal o dentro de los 60° de lahorizontal, deberán instalarse en luminarias cerradas. Asi-mismo, la lámpara de 1 500 watts deberá de operarse sola-mente en luminarias cerradas, independientemente de suposición de operación.

EFECTODE LA POSICION DE OPERACION

Los datos característicos de las lámparas Metalarc se esta-blecencon la lámparaoperada en posición vertical y horizontal;cuandoes operada en otra posición diferente a la vertical,losvatios y la producción lumínica decrecen ligeramente, asícomoel mantenimiento de lúmenes y los lúmenes medios atravésde las horas de vida.

En posiciones de operación diferentes a la vertical, el arcotiendea colocarse en la parte superior, de tal modo que pro-duciráuna distribución de temperatura no uniforme en lasparedesdeltubo de arco,dandocornoresultadouna operaciónmenoseficiente.

PROOUCCIONLUMINICA y MANTENIMIENTO

El sistema de la lámpara Metalarc resulta qu(micamenteComplejoy requiere de un período de operación para quetodossus componentes se estabilicen. Se requiere de un lapsode funcionamiento de 100 horas para que la lámpara alcancet?dassus ventajas que, a la vez, son la base de sus caracter(s-tlcasde comportamiento a través de sus horas de vida. Todaslas especificacionespublicadas de las lámparas se basan enmedicionesrealizadasdespués de 100 horas.

La lámpara Metalarc cuenta con características excelentesen lo referente al mantenimiento de lúmenes. El decrementoen prOducciónlumínica se produce en forma muy gradual,a travésde las horas de vida de la lámpara. Las tres mayores

. ~usa~de este decremento en la .emisión lum(nic~son: El

I ~:~~~~orode los electrodos a medida que pasa el tiempo; la

L' detran'ml,;6ndeltubode a"o, debidoal ennegre.

cimiento y el cambio en el balance qu ímico de los aditivosmetálicos. El mantenimiento de lúmenes es mejor cuando lalámpara se opera en largos períodos, por arranque; por lotanto, el mejor mantenimiento de lúmenes se obtiene cuandosu operación es en ciclo continuo.

En el caso de la lámpara fosforada existe una depreciaciónadicional de producción a través de las horas de vida, debidoa la depreciación del fósforo que recubre el interior de lalámpara. El mantenimiento de lúmenes en posición horizontal,es aproximadamente 5 por ciento menor que en posiciónvertical al final de su vida.

VIDA DE LA LAMPARA

La vida de la lámpara Metalarc se define como el lapso enhoras, en el cual el 50 por ciento de una muestra representativade la producción llega al final de la vida normal, cuando seopera con un voltaje controlado nominal de alimentación albalastro, en ciclos de 10 horas en posición vertical.

El final de su vida nominal, se caracteriza cuando la lámparafalla en el arranque o bien cuando se acerca a su potencia dediseño. Lo anterior es causado por el deterioro de los electro-dos de la lámpara a lo largo de las horas de vida. El deteriorode los electrodos es más severo durante el período de arranque.Mientras más largo sea el ciclo de operación, mayor será lavida de la lámpara y mejor el mantenimiento de lúmenes.

EFECTO DE LA TEMPERATURA

El funcionamiento de la lámpara Metalarc es esencialmenteindependiente de la temperatura ambiente, debido a que elbulbo exterior controla la temperatura de operación del tubode arco. Los watts, la emisión luminosa y el color no varíanapreciablemente con la temperatura. Sin embargo, la tempe-ratura ambiente puede afectar el funcionamiento del balastro,y éste a su vez afectar la operación de la lámpara.

No obstante que el tubo de arco esté protegido y relativa-mente independiente de la temperatura ambiental de la lámpara,ciertas condiciones ambientales deberán de mantenerse paralograr su funcionamiento normal. La temperatura en la base nodeberá de exceder a 210°C y 400°C en las paredes del bulbo.

El arranque de las lámparas Metalarc es sensible a la tempe-ratura. A baja temperatura, la presión del vapor de mercurio sereduce, dificultando la ignición de la lámpara.

En la condición de re-encendido (Después de una interrup-ción momentánea) la lámpara deberá de reducir su temperaturainterna, resultando una disminución en la presión del tubo dearco; a tal punto que el voltaje del balastro sea suficiente paraarrancar la lámpara.

EFECTO ESTROBOSCOPICO

El arco, en una lámpara Metalarc y en las otras lámparas dedescarga eléctrica que funcionan con corriente alterna de 60ciclos, se extingue completamente 120 veces por segundo.La emisiónlum(nicade la lámparaes moduladapartiendodeesta relación. Esta variación es mayor en la lámpara clara queen la lámpara Metalarc/C. Con el revestimiento de fósforo haycierta acción fosforescente; es decir, que el revestimientocontinua destellando un corto tiempo, después de que laradiación del tubo de arco se termina. Sin embargo, existeuna variación rápida en la emisión luminosa, la cual, bajociertas circunstancias, puede producir lo que se denomina

.-- ooe/ec 93

efecto estroboscópico. Este efecto se puede reducir operandolas lámparas en pares, con balastros del tipo atraso-adelantoo con tres lámparas operando en fases diferentes de un circuitotrifásico.

EFECTOS DE VARIACION DE VOLTAJE DE LlNEA

Si el balastro Metalarc tiene derivaciones, es muy importanteque el voltaje de la derivación y el de línea coincidan, conobjeto de lograr un óptimo rendimiento de la lámpara. Algunosbalastros tienen derivaciones para recibir varios voltajes delínea, tales como 120/240, en algunas ocasiones, existen deri-vacionespara voltaje de línea diferentes a losvalores nominales,tales como 110/120. Las variaciones en el voltaje de alimenta-ción al balastro increr:nentaráo disminuirá los watss de lámpara,dependiendo del tipo de balastro.

T

2.3.3.3 lámparas super-metalarca.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO DE LA

LAMPARA HORIZONTAL ¡I

esta necesidad fue necesario desarrollar una base y un porta- ¡lámparas especial. Estos son: la base mogul de posición orien-tada (POMB) y el porta-lámpara mogul de posición orientada(POMSL

La lámpara Super-Metalarc, es el resultado de estudios de-tallados de la ffsica de la descarga de Metalarc. Lascaracterís-ticas de especial interés son: El efecto desarrollado en el arco,que tiende a arquearse cuando se opera en posición horizontaly el efecto de los puntos fríos en diferentes posiciones. Comoresultado de estos estudios se ha creado la familia de la lámpa-ras Super Metalarc, las cuales están diseñadas para operar enposición horizontal solamente, ofreciendo una eficacia signi-ficativamente mayor.

El flujo del arco se arquea hacia la parte superior, en larelación al eje del tubo de arco; por lo tanto, los materialesaditivos se condensan a lo largo de la superficie inferior.El efecto de arqueo es causa de que la parte superior del tubose acerque al límite aceptable de tempetatura del material decuarzo, con el cual se fabrica el tubo de arco. Por el contrario,la parte inferior del tubo de arco se encuentra a una tempera-tura considera.blemente menor, provocando la condensaciónde los aditivos metálicos, afectando por lo tanto la eficaciay el color.

Las lámparas Super Metalarc están diseñadas para adoptary utilizar estas condiciones naturales. El tubo de arco de lalámpara Super Metalarc se fabrica de tal forma que su curva-tura siga las condiciones naturales del arco, desarrollándoseuna temperatura uniforme en las paredes del tubo. Esto, a suvez, incrementa lacantidad y uniformidad de aditivos metálicosen la descarga, provocando una alta eficacia y uniformidad decolor. Las lámparas Super Metalarc resultan ser alrededor del25 por ciento más eficientes que las lámparas Metalarc, depotencia similar.

Las lámparas Super Metalarc tienen los mismos requeri-mientos, en cuanto al balastro, que las lámparas Metalarc con-vencionales, refiriéndose a la misma potencia.

CONSTRUCCION DE LA LAMPARA

La geometda del tubo de arco, desarrollada para la lámparaSuper Metalarc de posición horizontal, requiere el control dela posición de operación de la lámpara. Con el objeto de cubrir

94 ,nele&'

La base mogul de posición orientada tiene un alfiler locali.zado en el cuerpo de la base que, positivamente, limita lalámpara en la correcta posición de operación. La toleranciapermitida en la instalación es de:t 15%en ambos planos. Elejelongitudinal de la lámpara y el eje vertical central de la lámparadeberán de cumplir con los requerimientos anteriores. Estastolerancias se permiten debido a las limitaciones físicas de lasluminarias actuales e instalaciones, pero la lámpara realmentese diseña para un punto determinado, siendo lo ideal lograrsuperfecta orientación. Si las tolerancias permitidas se exceden,el comportamiento de la lámpara se verá comprometido y su Ivida se acortará. El portalámpara mogul de posición orientada, I

puede alojar una base mogul estandar, lo que significa que,tanto la lámpara de Vapor de mercurio como la Metalarcse Ipueden utilizar. ¡

La figura No. 2 muestra los detalles de construcción de unalámpara Super Metalarc-horizontal.

BASEMOGUL DEPOSICION ORIENTADA

TUBO DE ARCOCURVEADO.

Fig. 2 Construcción de la Lámpara Super Metalarcpara posición horizontal

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I

~

b.- TEORIA DE FUNCIONAMIENTO DE LALAMPARA VERTICAL

- I

:a. In. Ija I

--La lámpara Super Metalarc de operación vertical, también

esresultado del estudio detallado del comportamiento del arco.

De la misma forma queJas lámparas Super Metalarc de posi-'ón horizontal, si se diseña la lámpara de acuerdo a las condi-

~:onesnaturales ~e operación se logran mejoras en la lámparaMetalarc convencional.

En el tubo de arco cil índrico operado en posición vertical,

las corrientes de convección internas tienden a separarse enuna trayectoria superior e inferior. La corriente de conveccióninferior es más generosa debido a la alta eficiencia del materialaditivo. La corriente de convección superior contiene menosmaterial aditivo, por lo que su emisión es parecida a la descargade mercurio. La emisión liminosa total de la lámpara es elpromedio del efecto de las dos corrientes de convección.

Debido a la forma ensanchada de la geometría de la seccióndel tubo de arco-como se muestra en la figura 3 -, la circula-ción de las corrientes de convección se modifican a una solatrayectoria, con un incremento del contenido de aditivos delarco. El resultado de esta mofificación es un incremento del25 por ciento en la eficacia de la lámpara.

Debido a que se desarrolla únicamente una corriente deconvección, el arco, en este tipo de lámpara, será ligeramentemenos estable, en comparación con un arco desarrollado enun tubo de arco recto, pudiendo existir un cambio casi imper-ceptible o efecto de parpadeo.

La lámpara Super Metalarc de 1 000 watts trabaja con elmismo balastro de la lámpara Metalarc de 1 000 watts. Estetipo de lámpara se fabrica para operarse dentro de 15 gradosde la vertical, base arrriba o base abajo.

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iFig. 3. Geometrla del tubo de arco de la Lámpara Super Metalarcde1000Watts MS 1 000.

CONSTRUCCION DE LA LAMPARA

Puesto que el diseño de esta lámpara es para operarse enposición vertical, no requiere de base ni portalámpara especial.Con la excepción de la sección expandida del tubo de arco, lalámpara Super Metalarc-vertical, en su construcción, es iden-tica a la lámpara Metalarc convencional.

ILUMINACION INDUSTRIAL

En la mayoría de las instalaciones industriales donde existeuna gran altura de montaje de las luminarias, la mejor alterna-tiva será la lámpara Metalarcde 400 o 1 000 watts. Obviamente,la familja completa de lámparas Metalarc se puede utilizar eniluminación de interiores; siempre y cuando se cumpla con losrequerimientos de altura de montaje e intensidad.

En instalaciones de plantas petroquímicas, donde el colorde identificación de lastuber¡'as, circuitos, áreas de restriccióny peligro, son de capital importancia, la lámpara Metalarc hatenido una magnífica aceptación.

La alta eficacia de las lámparas Metalarc, permite que seefectuen instalaciones de protección en forma económica yde igual manera, iluminación en estacionamientos.

AREA DE ESTACIONAMIENTOS Y VENTA DE AUTOSUSADOS

El rendimiento de color, propiedad de las lámparasMetalarc,ha facilitado la localización de automóviles por su color eniluminación general de grandes áreas de venta de autos usados.

Muchos lotes de automóviles usados, en todo el país, estánutilizando con éxito la iluminaciónmáseficiente y másbrillantede las lámparas Metalarc, para aumentar la brillantez y realzarel color, a fin de despertar mayor interés en el visitante.

EDIFICIOS Y ANUNCIOS LUMINOSOS

En el mundo de la publicidad, anuncios luminosos e ilumi-nación de edificios, la lámpara Metalarc de 400 watts ha sidoconsiderada como el "caballo de batalla" de la industria.Las carteleras iluminadas desde la base con varias lámparas

Metalarc, en equipo apropiado para tal uso, producen magní-ficos efectos, dado 'su excelente rendimiento de color y altosnivelesde iluminación.

Una técnica más reciente de iluminar carteleras colocadas agran altura, consiste en la utilización de lámparas Metalarcmontadas en el piso o cerca del mismo con luminarias de hazestrecho.El mantenimientovienea ser máseconómicocompa-rado con el realizado en carteleras iluminadas interiormente,como sucede normalmente.

Los edificios pueden aparecer poco impresionantes a la luzdel día; sin embargo, su apariencia cambia considerablementedurante la noche si son iluminados con lámparas Metalarc.

~~nl!kc 95

ILUMINACION DE AREAS DEPORTIVAS INTERIORES YDE ESTADIOS

El uso de la lámpara Metalarc en iluminación de áreasdepor-tivas interiores, esun buen ejemplo de los usosde estalámpara,demostrativa de su alta eficacia e inmejorable rendimiento decolor. La mayoría de los eventos importantes en la actualidad,se transmiten en color en lugar de en blanco y negro. Por loanteriormente expuesto las lámparas Metalarc, que producenun adecuado nivel de iluminación y un excelente color, seusal,ampliamente en la transmisión, a color, de juegos de Futbol,Beisbol, Hockey etc., ya que éste tipo de transmisión requieremayor nivel que la transmisión en blanco y negro.

La lámpara Metalarc de 1 500 watts ha sido diseñada,especialmente, para iluminación de áreas deportivas. Dos desus más importantes características son:

- Su alta emisión lumínica y- Su excelente mantenimiento

El tubo de arco estádiseñado para soportar la alta corrienteque se presente, manteniendo su buen rendimiento de color ysu producción lumínica a travésde sushorasdevida. La lámparade 1 500 watts, opera a una temperatura de color correlacio-nada, compatible con las exigencias de la transmisión a color.Por lo tanto, en aquellas instalaciones donde se requieranmáximos niveles de iluminación a mínimo costo, sedebe utili-zar estetipo de lámpara.

~

96 eooekc

ILUMINACION INDUSTRIAL rPara la iluminación comercial como pueden ser los bancos

tiendas de departamento, tiendas de muebles, distribuidores d~

equipo electrodoméstico y supermercados, la lámpara Meta-larc/C ha sido aceptada como fuente de luz ideal.

La lámpara Metalarc/C se ha usado en equipo suspendido osobrepuesto creando una agradable atmósfera en las tiendas'tanto para los departamentos como para los clientes. Ademá~del incremento en el nivel de la iluminación con que se benefi-cian los supermercados iluminados con lámparas Metalarc/Clogran obtener un nivel de iluminación vertical uniforme, tant¿en la parte superior como inferior de la góndola, destacando.además, los colores de la mercancía. '

Los usos de las lámparas Metalarc se incrementan día condía, su única limitación es la imaginación de los diseñadoresy el equipo disponible; ya que este tipo de fuente tiene entresus características:

- Eficiencia

- Compactas- Excelente rendimiento de color

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C.- DATOS DE COMPORTAMIENTO DE LAS LAMPARAS METALARC

. . Base Arriba

Numero de catalogo: BaseAbajoBaseDesignación del Bulbo-Vidrio (duro) BorosilicatoDiámetro Nominal del Bulbo mm (pulg)Máxima Longitud mm (pulg)Longitud al Centro de Luz mm (pulg)Longitud del Arco mm (pulg)Posición de EncendidoMáxima Temperatura en el Bulbo en °cMáxima Temperatura en la Baseen °cExcentricidad - Br,sea BulboExcentricidad - Basea Tubo de ArcoAcabado del Bulbo

CARACTERISTICAS FISICAS

175 WATTS 250 WATTS

MI75/BU (A) MI75/C/BU M250/BU-HORM175/BD (A) MI75/C/BD M250/BD

Mogul MogulBT-28 BT -28~(3-1/~ ~(~lm21118-5/16) 21118-5/16)127 (5) 127 (5)26 (1-1/8) 34 (1-5/16)Ver Nota A Ver Nota B350 350210 2103° 3'03° 3°

CLARO FDSFORADO CLARO

CARACTERISTICAS

400 WATTS

M250/C/BU-HDR IM400/BU-HOR lB) M400/C/BU-HORM250/C/BD M400/BD (B) M400/C/BD

MogulBT-37117.5 (4-5/B)292 (l1-lm178m46 (1-7/8)Ver Nota B4002103°3°

FDSFORADO I CLARD

FOTOMETRICAS (H)

FOSFORADO

1000 WATTS

M 1000/BU-HOR (8)M 1000/BD (B)

MogulBT-56178(7)390115-3/8)24119-1/2191 (3-13/16)Ver NotaB4002103°3°

CLARO

'500 W ATTS

M 1500/BU-HOR(8M 1500/BD (8

Mogul81--56178m390(15-3/8)241(9-1m91 (3-13/161VerNotaB4002103°3°CLARO

1000/C/BU-HORM 1000/C/BD

¡

FOSFORADOI

Watts Nominales de Lámpara (O)Volts Nominales de Lámpara (RMS)Amperes Nominales de LámparaMínimo Voltaje de Estabiliz~ón RMS (voltslMínimos Requerimientos deA~e para 98%De Probabilidad de Arranque a 50°F (volts)Para90% de Probabilidad de Arranque A-20°F

~!Ii\ltifl!~

.11'I!t-tt

c.o.......

NOTA(A) Para Base arriba vertical (Dentro de :!:15°) use el sufijo BU. Para operación dentro de 15° de la vertical

solamente. Usese solamente en luminaria cerrada.

(B) Para base arriba vertical e incluyendo la horizontal. use el sufijo BU-HOR.Para base abajo vertical acercándose a la horizontal pero sin incluirla, use el sufijo BD.Para operación horizontal o dentro de 60° de la horizontal se limita la operación, a luminaria cerrada.Las lámparas de 250 y 1500 watts deberán de operarse en luminarias cerradas, solamente; para todas lasposiciones.

(C) Los valores nominales mencionados están basados sobre un reactor estandard y su potencia nominal con lalámpara en posición vertical. Factor de cresta de balastro de 1.8 máximo.

(D) Los watts nominales de la lámpara no incluye la pérdida en el balastro.

(E) El tiempo de re-encendido depende de la temperatura de la luminaria.

(F) Basado en ciclos mínimos de 10 hrs. para lámpara de 175,250.400 y 1000 watts y en ciclos de 4 horaspor arranque para lámparas de 1 500 watts. Se aplican solamente cuando se opera el balastro apropiado.

(G) Los datos proporcionados son para operación vertical, a menos que se indique lo contrario.

* La vida promedio de la lámpara será de 20.000 hrs. si es operada:!: 15° de la vertical - Vida promedio encualquiera otra posición será de 15,000 hrs.

LúmenesInicialesOperaciónVertical(100HRS) 14,000 14,000 20,500 20,500 34,000 34,000 110,000 110,000 155,000LúmenesInicialesOperaciónHorizontal(100HRS) - - 19,500 19,500 32,000 32,000 95,000 95,000 150,000HorasdeVidaPromedio- Horas(10HRS/Arranque)(F) 7,500 7,500 10,000 10,000 20,000' 20,000' 12,000 12,000 3,000LúmenesMedios(40'i! VidaPromedio)-Vertical (F) 10,800 10,200 17,000 16,000 25,600 24,600 88,000 84,000 140,000

CoordenadasCromáticasC.I.E.} {x=.356 .403 .355 .385 .362 .390 .382 .400 .379

CentrodelaElipsea 100Hrs. y= .382 .388 .380 .380 .371 .388 .372 .375 .369TemperaturadeColorCorrelacionadaI"K) 4,700 3,600 4,700 3,900 4,500 3,800 4,000 3,400 3,900IndicedeRendimientodeColor 65 70 65 70 65 70 65 70 70TiempodeEstabilizaciónal 80')!,desuBrillantez(min.l 2 2 2 2 2 2 4 4 5TiempodeRe.Encendido(mini lE) 10 10 10 10 10 10 10 10 15

CARACTERISTICAS ELECTRICAS (C)

175 250 400 1000 1500130 130 133 263 265

1.5 2.1 3.3 4.3 6.3250 250 250 340 360

PICO RMSIG) PICO RMS(GI PICO RMS(GI PICO RMS(G) PICO RMS(G)540 382 540 382 540 382 622 440 622 440540 382 540 382 540 382 750 530 750 530

CDOJ

11It-t¡

~

d.- DATOS DE COMPORTAMIENTO DE LAS LAMPARAS SUPER METALARC

.. .. BaseArribaNumero de catalogo: BaseAbajoBase

Designación del Bulbo - Vidrio (duro) BorosilicatoDiámetro Nominal del Bulbo mm (pulg)Máxima Longitud mm (pulg)Longitud al Centro de Luz mm (pulg)Longitud del Arco mm (pulglPosición de Encendido

Máxima Temperatura en el Bulbo en °cMáxima Temperatura en la Baseen °cExcentricidad - Basea BulboExcentricidad- Basea Tubo de ArcoAcabado del Bulbo

Lúmenes Iniciales Operación Vertical (100 Hrs)Lúmenes Iniciales Operación Horizontal (100 Hrs)Horas de Vida Promedio - Horas (10 Hrs/Arranque) (F)Lúmenes Medios (407< Vida prOmediO)

{Coordenadas Cromáticas C.I.E.}

x=Centro de la Elipse a 100 Hrs. Y=Temperatura de Color Correlacionada tK)Indice de Rendimiento de ColorTiempo de Estabilización al 80';;de su Brillantez (min)Tiempo de Re.Encendido (min) (E)

Watts Nominales de Lámpara (O)Volts Nominales de Lámpara (RMS)Amperes Nominales de LámparaMínimo Voltaje de Estabilización RMS (volts)Mínimos Requerimientos de Arranque para 98%De Probabilidad de Arranque a 50° F (voltslPara90% de Probabilidad de Arranque A-20°F

CARACTERISTICAS

175 WATTS SUPER METALARC

MS175/HOR (A) MS 175/C/HOR

MogulPosiciónOrientadaBT-2883 (3-1/2)211 (8-5/16)127(5)26(1)Ver NotaA3502103°3°

CLARO FOSFORAOO

CARACTERISTICAS

HORIZONTALSOLAMENTE15,000 15,00010,000 10,00012,000 11,300

.353 .373

.382 .3804,700 3,900

65 702 2

10 10

CA RACTERISTICAS

175130

1.55250

PICO540540

RMS(G)382382

FISICAS

400 WATTS SUPER METALARCHORIZONTAL

MS400/HOR (Al MS400/C/HOR

MogulPosiciónOrientadaBT-37117.5(4-5/81292(11-1/2)178 (7)39 (1-1/2)Ver NotaA4002103°3°

CLARO FOSFORADO

FOTOMETRICAS

HORIZONTALSOLAMENTE40,000 40,00020,000 20,00032,000 31,000

.360 .385

.365 .3684,500 3,800

65 702 2

10 10

ELECTRICAS (C)

400133

3.3250

PICO540540

RMS(G)382382

1000 WATTS SUPER METALARCHORIZONTAL

MS 1000/BU (B)MS 1000/BO (BI

MogulBT-56178 (7)390 (15-3/8)241 (9-1/2190 (3-1/2)Ver NotaB4002103°3°CLARO

125,000VERTICALSOLAMENTE

10,000100,000

.400

.3753,500

652

10

1000265

4.3340

PICO622750

RMS(G)440530

400 WATTS SUPER METALARCVERTICAL

MS400/BUMS400/BD

MogulBT-37117.5 (4-5/8)292 (11-1/2)178 (7)39 (1-1/2)Ver NotaA4002103°3°

CLARO

MS 400/C/BUMS400/C/B O

FOSFORADO

40,000 40,000VERTICALSOLAMENTE15,000 15,00032,000 31,0000.360 0.3850.365 0.3754,500 3,800

65 702 2

10 10

PICO540540

400133

3.3250

RMS(G)382382

NOTA**(A) Para operación horizontal solamente. Usase una luminaria cerrada solamente.

(B) Para operación vertical :t 15° solamente.

(C) Para base arriba vertical incluyendo la horizontal, use el subfijo BU-HOR.Para base abajo vertical pero no incluyendo la horizontal use el sufijo BD.La operación en posición horizontal o dentro de 60° de la horizontal, está limitada a luminarias cerradas,solamente.

(D) Los watts nominales de la lámpara no incluyen las pérdidas en el balastro.

(E) El tiempo de re.encendido depende de la temperatura en la luminaria.

(F) Basada en ciclo de operación mínimos de 10 hrs. por arranque.

(G) Los valores RMS mostrados, son para balastros de onda tipo senoidal. Para valor RMS de balastros meta-larc ver la tabla 11.

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2.3.3.4 lámparas de vapor de sodiode alta presióna.- TEORIA DE OPERACIONDE LAMPARA

LUMALUX-La lámpara lumalux es el tipo más eficiente de la familia de

aras de descarga de alta intensidad (H.I.D.J. La luz selám~ucepor el paso de corriente eléctrica a través de vapor de~~iO, con una presión ?et~rminada a a!ta. temperat~ra. Sus

racterísticas flslcas, electncas y fotometncas son diferentes~aotrostipos de lámpara de descarga de alta intensidad (H.I.D.J.

El desarrollo de una nueva cerámica, el óxido de aluminio

policristalino (polycrystaline aluminum oxide), fue la claveparapoder fabricar lámparas de vapor de sodio a alta presiónparausos prácticos,este material es extremadamenteresis-tenteal ataque del vapor de sodio y puede soportar lasaltastemperaturasde operación que requiere el logro de una graneficienciay, adicionalmente, cuenta con características exce-lentesparala transmisión de luz visible.

El principal elemento de radiación en el tubo de arco de lalámpara lumalux es el sodio. Sin embargo, contiene mercuriocomogascorrector del color y adiciona!mente, para controlarelvoltaje.También existe una pequeña cantidad de xenon enel tubo de arco, utilizado para iniciar la secuenciade arranque.

Para su ignición la lámpara requiere voltajes extremada-mentealtos debido a la geometría del tubo de arco, el cualdeberáser largo y estrecho, a fin de lograr la máxima efi-caciay ademásal hechode no usarelectrodosde arranque,únicamente gas xenón que facilita la ignición inicial. Lafunción de arranque se logra por medio de un circuito elec-trónico (jgnitor) que trabaja en conjunto con los componentesmagnéticos del balastro. El "ignitor" provee un corto pulsode alto voltaje en cada ciclo o mitad del ciclo del voltaje dealimentación, El pulso tiene suficiente amplitud y duraciónparaionizar el gasxenón y de esta forma iniciar la secuenciade arranqt.¡ede la lámpara. En la figura 1 se muestra el dia-gramaesquemáticode la lámpara lumalux y su balastro.

La lámparade vapor de sodio de alta presión se fabrica conunexcesode sodio en forma de amalgamacon mercurio. Des-puésdeun período de operación de la lámpara parte del vaporde sodio se pierde en el flujo del arco, a través de varios meca-nismos. Debido al cambio de la relación de presiones desodioy vapor de mercurio el voltaje del arco se incrementa.Eventualmente, el voltaje de operación de la lámpara seincrementaráa un nivel más allá del voltaje que el balastropueda sostener, cuando esto sucede, la lámpara arrancarácalentándosehasta lograr su completa brillantez y luego seextingue.Cuandola secuenciade operaciónse repite regular-me~te se dice que está cicleando.Las lámparasdevapordesodlo de alta presión presentan la característica de cicleocuandosuvida ha llegado al final.

. La lámpara lumalux requiere de un período de calenta-mientode 3 a 4 minutos para lograr su completa brillantez,un poco menor que el período requerido por una lámparamet?larco de vapor de mercurio. Durante el período de calen-tamiento existen varios cambios en el color de la luz. Inicial-

re.nte.ex~steun débil resplandorazul-blancoproducido pora lonlzaclón del xenón, el cual es rápidamente reemplazadoPorun brillante color azul típico de la luz de mercurio. ConUnincrementoen labrillantez, seefectúa un cambio al amarillo

~onocromático, característico del sodio a baja presión. Así,Iuandola presión en el tubo de arco se incrementa, la lámparaograsu completa brillantez produciendo una luz blanca do-

rada. Si existe una interrupción momentánea de energía, eltiempo de re-encendido será de aproximadamente un minuto.

VOLTAJE OEALIMENTACION

ELECTROce OE TUNGSTENO CON

REVESTIMIENTO

.ASE MOGUL ~ i

Fig. No. 1. Circuito eléctrico de la lámpara Lumalux.

CONSTRUCCION DE LA LAMPARA

Al igual que las lámparas de vapor de mercurio y metalarc,este tipo de lámparas se fabrican con dos envolventes. Unbulbo exterior, "cubierta" y uno interior, "tubo de arco".El tubo de arco cerámico contiene los electrodos amalgamade mercurio-sodio y una pequeña cantidad de xenón. El envol-vente o bulbo exterior de vidrio resistente a la intemperie(borosilicato), protege al tubo de arco y debido a que se en-cuentra vacío reduce las pérdidas de calor por las corrientesde conducción y convección originadas en el tubo de arco,asegurandoen estaforma una alta eficacia.

El tubo de arco en la lámpara lumalux es largo y esbelto,se fabrica con cerámica de óxido de aluminio policristalino.La geometría del tubo estádeterminada por los requerimientosde la alta temperatura para vaporizar el sodio. Serequiere quela cerámica resista esas temperaturas. El material del tubode descargaes translúcido y. adecuado para la transmisión ygeneración de luz en lámparas de alta intensidad de descarga,con una transmitancia de aproximadamente 95 por ciento enlas longitudes de onda de luz visible. Debido a que el materialno contiene impurezas ni pequeños poros, el material de fabri-cación del tubo de arco esaltamente resistenteal efecto corro-sivo del sodio a alta temperatura. El sodio a altas temperaturasdeteriora al cuarzo o cualquier otro material similar rápi-damente.

La lámpara lumalux se elabora con la técnica del tubo dearco con sello monolítico. En el diseño monolítico se usa unmaterial cerámico idéntico al material usado en la construccióndel tubo de arco consiguiendo con esto sellar la mayor áreaposible en sus extremos. Un tubo de niobio (Nb) que pasa através del centro de los extremos se usa para lograr la conexióneléctrica con los electrodos y sellar el compartimiento dedescarga. La mayoría de los mecanismos de pérdida de sodiooperan en el área de sellado. Con el diseño monol ítico se lograla minimización del material usado en el sellado del metal altubo de alúmina policristalino. Esto reduce o elimina conside-rablemente el área en la cual el sodio se pierde por la descargaen el arco dando como resultado un bajo incremento del voltajede la lámpara a través de sus horas de vida, asegurando de estaforma, una larga vida a la lámpara.

fAnekc 99

La localización de un depósito de reserva de amalgamadentro del tubo de arco se logra única y exclusivamente conel sellado monolítico. El depósito de reserva se transforma enun área fría dentro del tubo de arco, normalmente en la parteposterior de los electrodos, eliminándose así la necesidad deuna reservaexterior.

Existen lámparas que se pueden operar en cualquier posi-ción. Las características antes mencionadas se traducen en dosventajas importantes para el usuario:

1. Al ordenar la lámpara no se necesita especificar basearriba o base abajo, lo cual significauna reducción en el inven-tario requerido.

2. La lámpara no puede ser utilizada en forma incorrecta.Si la lámpara es seleccionada adecuadamente, ésta quedarácolocada en posición correcta de operación a pesar de suorientación.

La eficacia de las lámparas de vapor de sodio de alta presióndepende, principalmente, de la presión del vapor de sodioexistente dentro del tubo de descarga. Para mantener estapresión la temperatura en los puntos fríos de la amalgama de-berá ser la misma, a pesar del tipo de construcción del tubode arco y aún cuando el sellado monolítico del depósito dereserva interno esté contiguo a los puntos fríos de la amal-gama.

Eficacia

La característica más importante de la lámpara lumaluxes su gran eficacia. La eficacia inicial de la lámpara lumalux esmás del doble que la lámpara de vapor de mercurio, de potenciaequivalente.

La eficacia de la lámpara lumalux varía desde 80 lúmenespor watt, para lámpara de 70 watts, hasta 140 lúmenes porwatt, para lámparas de 1000 watts.

Distribución de Energía Espectral

La lámpara de vapor de sodio de baja presión emite luzamarilla, con producción de energía radiante, visible en doslongitudes de onda: 589.0 y 589.6 nanómetros en la regiónamarilla del espectro. Debido a la alta temperatura en el tubode arco de la lámpara lumalux, la radiación de sodio se alteray produce una distribución de energía espectral continua.Esta energía tiene un color amarillo-blanco.

La distribución de energía espectral de las lámparas luma.lux es diferente a la producida por las lámparas H.I.D., noexistiendo producción significativa de energía en las regionesultravioletas

CARACTERISTICAS DE OPERACION DE LASLAMPARAS LUMALUX

Vida de la Lámpara

La lámpara lumalux tiene una larga vida promedio, comocaracterística común a las otras fuentes de alta intensidad dedescarga (H.I.D.).

La vida de las lámparas lumalux tiene un comportamientosimilar a la de las lámparas de vapor de mercurio o metalarc,por ello, las horas de encendido por arranque afectan la dura-ción de la misma; o sea, que la vida útil es mayor cuando seusan en encendido continuo. .

100 ~Dnekc

Producción Lúmenes y Mantenimiento

T1!

La lámpara lumalux tiene la eficacia más alta de cualqUierotro tipo de fuente luminosa policromática para uso generalLa producción luminosa decae gradualmente en el curso d~sus horas de actividad. La producción promedio de lúmenesdurante su vida es de aproximadamente del 90 por cientodel valor inicial.

Posición de Encendido

Debido al sellado monol ítico en la lámpara de vapor desodio de alta presión, no se requiere llevar diferentes tiposde inventarios según la posición de encendido, base arriba obase abajo, lo que significa que con un solo tipo de lámparase pueden lograr todas las aplicaciones, sin importar la posi.ción del encendido. Por lo tanto, no solamente se simplificael poder solicitar fácilmente las lámparas y reducir el inven-tario, sino que además se elimina cualquier posibilidad de erroren la aplicación.

Período de Calentamiento y Tipo de Re.Encendido

La lámpara lumalux logra su completa producción lumínicaaproximadamente en 3-4 minutos, como se mencionó conanterioridad. El tiempo de re-encendido después de una in.terrupción momentánea es de aproximadamente 1 minuto.

Efecto de la Elevación de Voltaje de la Luminaria

Podría presentarse un incremento del voltaje de operaciónde la lámpara cuando es operada con una luminaria, en com-paración a cuando es operada sin luminaria. Este efecto sellama elevación de voltaje de !a luminaria. La elevación se debeal efecto de radiación de la luminaria sobre el tubo de arco.Un excesivo incremento en el voltaje causaría una reducciónen la vida de la lámpara.

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1.)r

La lámpara unalux es de alta intensidad de descarga y se'fica como una lámpara de vapor de sodio de alta presión.

cla~'¡ferenciade las lámparas lumalux, la unalux está diseñadaA ecíficamente para operar con balastro para lámparas deespor de mercurio. Como resultado de lo anterior, y debidovaPuela unalux se diseñó para sustitu ir a las de vapor de mer-a q

r'lo sus caracter(sticas eléctricas y la mayoría de sus carac-cu,. .

I L .,fr(sticas f(slcas son equ Iva entes. as caracterl stlcas oto-

teétricas son completamente diferentes a las de las lámparas~e vapor de mercurio y muy similares a las lámparas lumalux.

En la figura 2 se indica el circuito eléctrico de una lámparanalux: Se notará la similitud con el tubo de arco de una

~ámpara lumalux. A diferencia de las lumalux, la unalux norequiere de un circuito electrónico para el arranque (ignitor).Su diseño contiene una cuidadosa mezcla balanceada de gasesraros, lo cual opera en conjunto con un arillo auxiliar que seencuentra alrededor del tu bo de arco. Este componente asegurael arranque de la lámpara unalux a voltajes de circuito abiertode balastros utilizados para las lámparas de vapor de mercurio.

La lámpara unalux opera satisfactoriamente en balastro

para lámparas de vapor de mercurio tipo en atraso y en lamayoría de los balastros de vapor de mercurio utilizaoos paraalumbrado públ ico. Lapotencia de las lámparasunalux, operadocon balastro de vapor de mercurio, es menor en compara-cióncon la potencia a que opera la lámpara de vapor de mer-curio, lográndose un ahorro en potencia que varia entre el 10y 15 por ciento.

La lámparaunalux es muy eficiente sobre la base de IÚme-nes por watt en comparación con la lámpara de vapor demercurio, logrando casi el doble de la eficacia. Los cambiosrequeridos en el diseño para proveer las características deoperación, que fueran compatibles con los balastros de vaporde mercurio, dieron como resultado una pequeña reducciónen la eficacia comparada con la lámpara lumalux..

La lámpara unalux requ iere de un periodo de calentamiento,para lograr su completa brillantez, de aproximadamente 3-4minutos, siendo menor que el período requerido en lámparasdevapor de mercurio o metalarc.

El tiempo de re-encendido, cuando existe alguna interrupciónmomentánea de energía, es de aproximadamente 3 minutos.

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CORTA.CIRCUITO

INTERRUPTOR TERMICO

Fig.2. Circuito eléctrico de la lámpara Unalux.

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b.- TEORIA DE LA OPERACION DE LASLAMPARASUNALUX

CONSTRUCCIONDE LA LAMPARA UNALUX

Similar a la lámpara de vapor de mercurio y metalarc, estetipo se construye con dos envolventes: Un bulbo exterior"cubierta" y uno interior "tubo de arco". El tubo de arcode cerámica contiene los electrodos, amalgama de mercurio ysodio, argón y gas neón. El envolvente o bulbo exterior devidrio resistente a la intemperie (borosilicato), protege altubo de arco; debido a que se encuentra al vado reduce laspérdidas de calor por las corrientes de conducción y convec-ción que se originan en el tubo de arco, asegurando en estaforma una alta eficiencia. El bulbo exterior tipo BT (BulgedTubular) que se usa en lámparas de vapor de mercurio, tam-bién se usa en lámparas unalux. El objeto de que se use elmismo tipo de bulbo exterior de las lámparas de vapor demercurio, es con el fin de mantener igual longitud al centrode luz y la misma longitud total, con objeto de que la lámparasea tlsicamente compatible con el equipo utilizado para lám-paras de vapor de .mercur.io.

El arillo auxiliar de arranque que se encuentra colocadoalrededor del tubo de arco, está eléctricamente conectado através de un interruptor térmico al electrodo en el extremoopuesto del tubo de arco. Cuando el potencial se apl ¡ea laionización se efectúa entre el arillo aux il iar de arranque y elelectrodo más cercano; permitiendo que el flujo de gas seasuficientemente conductivo estableciéndose de esta forma elflujo de electrones de un electrodo a otro. Cuando la lámparase calienta y llega a su temperatura de operación el interruptortérmico se abre y aisla del circuito eléctrico el arillo auxiliarde arranque, eliminando la posibilidad de reacción electro-qu ím ica con el vapor de sodio a alta temperatura asegurandoasí larga vida a la lámpara y un comportamiento confiable.

La lámpara unalux se fabrica con el sello monolltico igualque la lámpara lumalux. De tal manera que el mayor beneficioderivado de este sello monolltico es su larga vida, debido a labaja elevación de voltaje y la caracteristica de posición uni-versal de encendido eliminando dobles inventarios o erroresen las instalaciones.

CARACTERISTICAS DE ILUMINACION

Eficacia

La lámpara unalux se considera como buena alternativaen muchos trabajos donde se desee incrementar los nivelesde iluminación o se requiera ahorro de energía. Las lámparasunalux, consideradas sobre la base de Iúmenes/watt, son apro-ximadamente, el doble de eficientes si las comparamos conlámparas de vapor de mercurio de la misma potencia. Adicio-nalmente, este tipo de lámparas utilizan de 10 a 15 por cientomenos energía que la lámpara vapor de mercurio.

Distribución de Energía Espectral

La lámpara de vapor de sodio de baja presión emite luzamarilla con producción de energ(a radiante visible en doslongitudes de onda 589..0 y 589.6 nanómetros, en la regiónamarilla del espectro. Debido a la alta temperatura del tubode arco de la lámpara unalux, la radiación del sodio se alteray produce una distribución de energ(a espectral continua..Esta energía tiene el color amarillo-blanco.

~Dnekc 101

La radiación de las lámparas unalux es diferente a la delas lámparas H.I.D., Y no existe una significativa producciónde energía en la región ultravioleta.

CARACTERISTICAS DE OPERACION

Vida de la Lámpara

La lámpara unalux tiene una larga vida promedio, carac-terística común con otras fuentes de alta intensidad de des-carga (H.I.D.!. La vida de las lámparas unalux tiene un com-portamiento similar a la vida de las lámparas de vapor demercurio o metalarc. Por lo tanto, las horas de encendidopor arranque afectan la duración de la misma; o sea, que esmayor cuando se usa en encendido continuo. En la tabla decomportamiento se indica la vida promedio de las lámparas,determinadas con ciclos de 10 horas por arranque.

Producción Lúmenes y Mantenimiento

La lámpara unalux tiene la misma característica de altaeficaciaque las lámparasde vapor de sodio de alta presión.La producción de lúmenesdecrece a través de sus horas devida. La producción promedio a través de sus horas de vida esaproximadamente del 90 por ciento de su valor inicial.

1Posición de Encendido

Debido al sellado monolftico de la lámpara de vapor de sodiode alta presión unalux, no requiere tener diferentes inventario~para las lámparas cuya posición de encendido sea base arribao base abajo; lo que significa que con un solo tipo de lámparase pueden lograr todas las aplicaciones, sin importar la posiciónde encendido.

Período de Calentamiento y Tipo de Re-Encendido

La lámpara unalux logra su composición brillante aproxi.madamente en 3-4 minutos. En el caso de que exista unainterrupción de energía el tiempo de re-encendido sería deaproximadamente 3 minutos.

Efecto de Elevación de Voltaje de la Luminaria

Podría existir un incremento del voltaje de operación dela lámpara cuando es operada con una luminaria, a diferenciade cuando es operada sin luminaria.

Este efecto se llama elevación de voltaje de la luminaria.Esta elevación se debe a la radiación de lá luminaria en el tubode arco. Los límites de elevación de voltaje de la luminariase muestran en la tabla de comportamiento. Un excesivoincremento en el vQltaje disminuiria la vida de la lámpara.

C.- APLICACIONES

Lámparasde Vapor de Sodio Alta Presión, Fosforad3s :.0.000

Varios tipos de iluminación han requerido lámparas desodio de alta presión con diferentes características de lasfuentes que previamente existían. Particularmente, estosproblemas se han relacionado con la brillantez y la falta deuniformidad luminosa. La solución a estos problemas se reducea la modificación de la geometría óptica de la fuente. Conobjeto de modificar esta geometría se hace un recubrimientode fósforo aplicado en el interior del bulbo exterior.

Este recubrimiento no tiene ningún efecto en el color oen la eficacia como el fósforo en las lámparas de vapor demercurio; por el contrario los lúmenes por watt de la lámparase reducen ligeramente.

Las lámparas claras de vapor de sodio de alta presión seusan principalmente en posición de encendido horizontal;asegurándose que la altura de montaje sea suficientemente altapara evitar los problemas de deslumbramiento. En casos dondeexistan postes de alumbrado público con lámparas de vaporde mercurio deberá utilizarse la lámpara de vapor de sodiofosforada para obtener niveles de iluminación más uniformeslográndose mejores efectos o instalaciones de baja brillantez.

En el caso de la lámpara unalux, la lámpara tostorada utilizael mismo bulbo externo que una lámpara de vapor de mer-curio acabadoblancode lujo (DX), y la curva de distribuciónde la luminaria no se cambia al hacer la conversión a la lámparaunalux. Por el contrario, si usamos la lámpara con acabadoclaro para reemplazar una lámpara fosforada, podría cambiarradicalmente la distribución de la luminaria (ver figuras Nos. 3y 4), dando como resultado un estrechamiento en la distri-bución de la luz con alta potencia en buj (as, enfocando direc-tamente al punto abajo de la luminaria.

102 ~Dnekc

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O9Q' 30" 70' 90'JO' 10" 10' ,O"70 >O'

Fig. 3. Lámpara de Vap0r d'! Sodio Alta Presión (HPS) clara operandoa 12000 Lúmenes, inst:'lada en Luminaria abierta.

~u '000ZWf-o 3000C>..;,<t::; '000:Jm

6000

'000 ¡j\

1000

O9(f'

Fig. 4. Lámpara de Vapor de Sodio Alta Presión (HPS) Fosforada ope'rando a 12000 Lúmenes, instalada en Luminaria abierta.

l.tr..

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1'Ó

),15aan

Este tipo de problemas ha ocurrido en algunos usos deI'mpara clara de vapor de sodio de alta presión en luminariasab'ertaScon moderada relación entre la altura de montaje y:1~spaciami~nto.El ~so.de lámpara de tipo fosforado pr?duce

a mejor Imagen optlca para el reflector. En las figuras~~s. 3 y 4 se indican las diferencias en la curva de distribuciónI usarse lámpara clara y fosforada respectivamente, tomán-

~osecomo una lámpara que produce 12 mil lúmenes. El tipode luminariausada es el tipo industrial abierto.

La lámpara de vapor de sodio de alta presión fosforadaprovee al diseñador mayores opciones para usos específicos.La lámpara unalux puede usarse con la seguridad de que ladistribución de la luz no cambiará si se sustituye una lámparade vapor de mercurio fosforada por una lámpara unalux deltipo apropiado. La lámpara de vapor de sodio de alta presiónlumalux, puede usarse en la parte superior de montajes bajosy espaciamientos grandes con el fin de obtener una iluminaciónuniforme.

i.lale d.- DATOS DE COMPORTAMIENTO DE LA

LAMPARA LUMALUX* VAPOR DE SOOlO

lela

3,OlaO3.

i

-1

"Marca Registrada GTE Sylvania.

Tabla No. 1 Lista de Características Físicas, Eléctricas y Fotométricasasrcomo requerimientos de arranque de la Lámpara Lumalux. *

í

l-~nekc 103

-70 WATTS 100 WATTS 150WATTS

CLARO FOSFORADO CLARO FOSFORADO 55 VOLTS CLARO 55 VOLTS FOSFORADO

CARACTERISTI FICAS FISICASNúmerodeCatálogo LU70 LU7010 LU100 LU10010 LU150155 LU15015510Oesignación(ANSI) S62 S54 S55oesignacióndelBulboVOiámetroNominal BT.2579.4MM(3.125") BT.2579.4MM(3.125") BT.2579.4MM(3.125") BT.2579.4MM(3.125") BT.2579.4MM(3.125") BT.2579.4MM(3.125")AcabadoVTipodeBulbo Borosilicato Borosilicato Borosilicato Borosilicato Borosilicato Borosilicato

Claro Fosforado Claro Fosforado Claro FosforadoBase Mogul Mogul Mogul Mogul Mogul MogulMáximaLongitud 190.5MM(7.5") 190.5MM(7.5") 190.5MM(7.5") 190.5MM(7.5") 190.5MM(17.1/2") 190.5MM(17.112")LongitudalCentrodeLuz 127MM(5") 127MM15") 127MM(5") 127MM(5") 127MM(5") 127MM(5")LongituddelArco 33 MM(1.30") 33 MM(1.30") 33 MM(1.30") 33 MM(1.30") 42 MM(1.5/B") 42 MM(1.5IB")MaterialdelTubodeArco OxidodeAluminio OxidodeAluminio OxidodeAluminio OxidodeAluminio OxidodeAluminio OxidodeAluminio

Policristalino Policristalino Policristalino Policristalino Policristalino PolicristalinoMáximaTemperaturaenel Bulboen°c 400(75tF) 4001752°F) 400(75tF) 4001752°F) 400052°F) 400(75tF)MáximaTemperaturaenla Basaen°c 210(410°F) 210(410°F) 210(410°F) 210(410°F) 210(410°F) 210(410°F)

CARACTERISTICAS ELECTRICASWattsNominalesde Lámpara 70 70 100 100 150 150VoluNominalesde Lámpara(RMS) 52 52 55 55 55 55AmperesNominalesdeLámpara(RMS) 1.6 1.6 2.1 2.1 3.2 3.2MáximoFactordeCrestaRecomendado 1.8 1.B 1.8 1.8 1.8 1.8MáximaCorrientedeArranque(AMPS) 2.4 2.4 3.2 3.2 4.8 4.8ElevacióndeVoltajePermisibledebidoLuminaria 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0

CARACTERISTlCASFOTOMETRICASLúmenasIniciales(HorizontalVVertical) 5.BOO 5,400 9,500 8,800 16,000 15,000LúmenasMedios(% del Iniciala ciclos10Hrs) 90% 90% 90% 90% 90% 90%HorasdeVidaPromedio(Al 24,000 24,000 24,000 24,000 24,000 24,000TemperaturadeColorCorrelacionada 2,100oK 2,100oK 2,100oK 2,100oK 2,100oK 2,100oKCoordenadasCromáticasCIE.- X -- 0.522 X -- .522 X - .522 X -- .522 X- .522 X -- .522

Y - .423 Y - .423 Y -- .423 Y -- .423 Y -- .423 Y -- .423

REQUERIMIENTOSDE ARRANQUEVoltajedeCircuitoAbiertodelBalastro(min.! 110 110 110 110 110 110VoltajedePico Máx.- 4,000 Máx.-- 4,000 Máx.-- 4,000 Máx.-- 4,000 Máx.-- 4,000 Máx.--4,000

Min. -- 2,500 Min. -- 2,500 Min. -- 2,500 Min. -- 2,500 Min. - 2,500 Min. - 2,50.mplituddelVoltaiedePicoal90% Min. -- 1Micro.sac. Min. -- 1 Micro.see Min. -- 1 Micro.sec Min.-- 1 Micro.sec Min. .. 1 Micro.sec Min.1 Micro.secPulsoporCiclo Min. -1 Min.--l Min.-l Min.--] Min. -1 Min..-1TiempodeEstabilización 3 - 4 Minutos 3 -- 4 Minutos 3 -- 4 Minutos 3 -- 4 Minutos 3 -- 4 Minutos 3 -- 4 MinutnsTiempodeRe.encendido 1 Minuto 1 Minuto 1 Minuto 1 Minuto 1 Minuto 1 Minuto

f

CARACTERISTIFICAS FISICAS

Número de CatálogoDesignación (ANSI)

Designación del Bulbo y Diámetro Nominal

Acabado y Tipo de Bulbo

Base

Máxima Longitud

Longitud al Centro de Luz

Longitud del Arco

Material del Tubo de Arc~

Máxima Temperatura en el Bulbo en °c

Máxima Temperatura en la Base en °c

CARACTERISTICAS ELECTRICASWattsNominalesde Lámpara 150VoltsNominalesde Lámpara(RMS) 100AmperesNominalesde Lámpara(RMS) 1.8MáximoFactorde CrestaRecomendado 1.8MáximaCorrientpde Arranque(AMPS) 3.5ElevacióndeVoltajePermisibledebidoLuminaria7.0

CARACTERISTICAS FOTOMETRICAS

Lúmenes Iniciales (Horizontal y Vertical)

Lúmenes Medios (!cdellnicial a ciclos 10 Hrs)

Horas de Vida Promedio (A)

Temperatura de Color Correlacionada

Coordenadas Cromáticos C IE.-

REQUERIMIENTOS DE ARRANQUE

Voltaje de Circuito Abierto del Balastro (min.)

Voltaje de Pico

Amplitud del Voltaje de Pico al 90%Pulso por Ciclo

Tiempo de Estabilización

Tiempo de Re.encendido

150 WATTS

100 VOL TS CLARO

LU150/100S56BT-2889 MM (3.5")Borosilicato

Claro

Mogul211 MM (8.5/16")127 MM (5")

55 MM(2.1/8")Oxido de AlufT,inio

Policristalino

400 (752°F)

210 (410°F)

16,00090'X24,0002,050oKX- .525Y- .415

195

Máx. - 4,000

M in. - 2,500

M in. - 1 Micro-sec

Mín. -13 - 4 \.Iinutos

1 Minuto

250 WATTS

CLARO

LU.250

S50

E-18 57.2 MM(2,25")BorosilicatoClara

Mogul247.6 MM(9.75")146.0 MM(5.75")

69.9 MM(2.75")Oxido de Aluminio

Policristalino

400 (752° F)

210 (410°F)

250

1003.0

1.84.5

10.0

27,50090%

24,0002,1000KX - .512

Y - .420

195

Máx. - 4,000

Min. 2,500Min. - 1 Micro-secMin. -1

3 - 4 Minutos1 Minuto

"Marca Registrada GTESylvaniaTabla No. 1 Lista de Características Físicas, Eléctricas y Fotométricasasí como requerimientos de arranque de la Lámpara Lumalux.*

104 ~~nelei:

CLARO

LU-400S51

E-1857.2 MM (2.25")BorosilicatoClaro

Mogul247.6MM (9.75")146.0MM (5.75")86.9 MM (3.42")OxidodeAluminioPolicristalino400 (752°F)210 (410°F)

4001004.71.87.014.0

50,00090',;

24,0002,1000KX - .512Y - .420

195

Máx. - 4,000Min. - 2,500Mín. - 1 Micro-secMín. - 1

3 - 4 Minutos1 Minuto

400 WATTS

FOSFORADO

LU.400/D

BT-37 117.5MM (4.625")BorosilicatoFosforado

Mogul292.1 MM (11.5")177.0MM (7")177.8 MM (7")Oxido de Aluminio

Policristalino400'(752°F)

210(410°F)

4001004.7

1.87.014.0

47,50090',1,

24,000

2,1000KX - .512

Y - .420

195

Máx. - 4,000Min. - 2,500Min. - 1 Micra-secMin. - 13 - 4 Minutos

1 Minuto

1000 WATTS

CLARO

---

LU1000

S52

E-2579.4 MM (3.125")BorosilicatoClaro

Mogul

382.6 MM (15-1/16")222.3MM (8-3/4")

206.4 MM(8-1/8")ñOxido deAluminioPolicristalino400 (752°F)210 (410°F)

10002504.71.87.025.0

140,00090',"

24,0002,100oKX - .512Y - .420

456

Máx.- 5,000Mín. - 3,000Min. - 4 Micra.secMín. -1

3 - 4 Minutos1 Minuto

.-L

rI

1e.- DATOS DE COMPORTAMIENTO DE LA LAMPARA UNALUX*

VAPOR DE 50010

:~L11'It-ti

. Marca Registrada GTE Sylvania.

Tabla No. 2. Listade CaracterísticasFísicas,Eléctricasy Fotométricas, así como requerimientos de arranque

de la Lámpara Unalux.

~

O01

150 WATTS 215 WATTS 360 WATTS

CLARO FOSFORADO CLARO CLARO FOSFORADO

CARACTERISTICAS FISICAS

Número de Catálogo U LX 150 ULX150/D ULX215 ULX360 U LX360/D

DesignaciónANSI S63 S64

Designación del Bulbo y Diámetro Nominal BT-28 89 MM (3.5") BT-28 89 MM (3.5") BT-28 89 MM (3.5") BT-37 117.5 MM (4.625") BT-37 117.5 MM (4.625' )

Acabado y Tipo de Bulbo Borosi Iicato Borosilicato Borosil icato Borosi Iicato Borosilicato

Claro Fosforado Claro Claro Fosforado

Base Mogul Mogul Mogul Mogul Mogul

Máxima Longitud 212 MM (8-5/16") 212 MM (8-5/16") 212 MM (8-5/16") 292,1 MM (11.5") 292.1 MM (11.5')

Longitud al Centro de Luz 127 MM (5") 127 MM (5") 127 MM (5") 177.8 MM (7") 177.8 MM (7")

Longitud del Arco 65 MM (2.56") 65 MM (2.56") 65 MM (2.56") 86.9 MM (3.42") 86.9 MM (3.42")

Material del Tubo de Arco Alúmina Policristalina Alúmina Policristalina Alúmina Policristalina Alúmina Policristalina Alúmina Policristalina

Máxima Temperatura en el Bulbo 400°c (750°F) 400° C (750° F) 400° C (750° F) 400° C (750° F) 400° C (752° F)

Máxima Temperatura en laBase 210°C (410°F) 210°C (410°F) 210°C (410°F) 210° C (410° F) 210°C (410°F)

CARACTERISTICAS ELECTRICAS

Watts Nominales de Lámpara 150 150 215 360 360

Corriente Nominal de Lámpara 1.5 ampo 1.5 ampo 2.1 ampo 3.3 ampo 3.3 ampo

Voltaje Nominal de Lámpara 130 130 130 130 130

Elevación de Voltaje Permisible 10 (Máx.) 10 (Máx.) 10 (Máx.) 10 (Máx.) 10 (Máx.)

debida Luminaria

CARACTERISTICAS FOTOMETRICAS

Lúmenes Iniciales 13,000 12,000 20,000 38,000 36,000

Lúmenes Medios (% del Inicial) 90% 90% 90% 90% 90%Vida Promedio a Ciclos de 10 hrs. 12,000 horas 12,000 horas 12,000 horas 16,000 horas 16,000 horas

Temperatura Color Correlacionada 1,800° K 1,800° K 2,060° K 2,060° 1< 2,060° KCoordenadas Cromáticas C lE X - .545 X - .545 X - .516 X - .516 X - .516

Y - .402 Y - .402 Y - .408 Y - .408 y- .408

REQUERIMIENTOS DE ARRANQUE

Tiempode Calentamiento 4min. 4 mino 4 mino 4min. 4 minoTiempode Reencendido 3min. 3 mino 3 mino 3 mino 3 mino

....

2.4 balastros paralámpara dedescarga de altaintensidad (H.I.D.)

2.4.1 introducciónEl balastro usado en circuitos con lámparas de descargade

alta intensidad es solamente uno de los muchos componentesque intervienen en un sistema de iluminación. Otros compo-nentes de tal sistema son:

a) La lámparab) El luminarioc) El herraje de montaje o posted) El controlente, pantalla u otro dispositivo auxiliar

El balastro es un elemento importante ya que actúa en elarranque, operación y control de la lámpara Sin un balastrode algún tiro, no podría considerarse un sistema de ilumina-ción a base de lámpara de descarga de alta intensidad, comose conoce hoy en día

¿Por qué es necesario un balastro?

El balastro para la lámpara de descarga de alta intensidadcumple con tres importantes funciones, que son:

1) Arranque2) Control y regulación3) Desconex ión del circLJito

1) Arranque

La función dn arranque de una lámpara de descarga de altaintensidad (H.I D.) se logra por el balastro, debido a que ésteproporciona un voltaje de circuito abierto suficientementealto a través de la lámpara El voltaje de circuito abiertoioni¡a los gases en la lámpara, inicia una descarga y sostieneel alto voltaje req\.Jerido por la lámpara durante el calen-tamiento.

2) Control y regulación

No ex iste una resistencia o impedancia inherente en el arcode la descarga de una lámpara. Una vez arrancada la lámpara,la corriente de la misma continuará incrementándose hastaque la lámpara se destruya por sí misma. Este fenómeno esconocido como "Resistencia negativa".

Con el objeto de controlar el flujo de corriente a través deltubo de arco, se requiere de una impedancia externa paralimitar y controlar la corriente. El control en este caso esllamado balastro. Una importante característica de un balastroes su "Resistencia positiva" o impedancia característica, talque, a mayor flujo de corriente, presenta una mayor impe-dancia para controlar la corriente y regularla a sus valoresespecificados.

106 .ooelecI

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3) Desconexión del circuito

En ciertos momentos, cuando I.m circuito de iluminacióntá operando mal, es deseable desconectar el balastro del

~rcuito. El problema podrla ser causado por:

a) La lámparab) El balastroc) Elluminario, od) El circuito en SI.

Tipos disponibles

Existen diferentes tipos de balastros para lámparas dedescarga de alta intensidad, diferentes voltajes de alimentación,

diferentes voltajes de salida a la lámpara, diferentes corrientesy potencias dependiendo del sistema. Cada tipo de lámparade descarga tiene sus propios requerimientos en cuanto a carac-ten'sticas de balastro, tales como: Forma de onda, regulaciónde voltaje, corriente y requerimientos de arranque.

Estas caracterlsticas más aún pueden variar con la potenciade la lámpara y condiciones de operación ambiental.

También las restricciones flsicas, mecánicas y la limitaciónde la temperatura en los luminarios, influyen en los diferentesdiseños de balastros. .

a.- BALASTRO TIPO REACTOR O EN ATRASO

El balastro tipo reactor o en atraso, es el más simple de losbalastros para lámparas de descarga de alta intensidad. El balas-tro tipo reactor puede usarse solamente en casos donde elvoltaje de Ji'nea disponible sea mayor que el voltaje de arran-que requerido por la lámpara. Como por ejemplo, donde elvoltaje de alimentación disponible es de 220 volts, el balastrotipo reactor se puede usar para operar una lámpara de vaporde mercurio de baja potencia, la cual requ iere solamente 200volts en el arranque.

Debido a que el balastro tipo reactor cumple únicamentecon la función de controlar la corriente, este tipo de balastroes el más económico, pequeño y el más eficiente para lámparade descarga.

Las desventajas del balastro tipo reactor o en atraso son:

a) Los reactores por SI mismos tienen bajo factor de po-tencia, lo que significa la necesidad de instalaciones para con-ducir mayores corrientes en comparación con el balastro dealto factor de potencia.

Asimismo, la compañia suministradora penaliza a! usuariopor tener dispositivos de bajo factor de potencia en la IlneaEl factor de potencia puede corregirse en la forma que seindicará en el balastro tipo reactor alto factor de potencia.

o ..1, !a

b) La corriente de arranque de la lámpara, es mayor quela corriente de operación. Esta alta corriente de arranque serefleja en la corriente de Ilnea, requiriendo un calibre mayordel conductor, al igual que una sobreprotección.

c) El balastro tipo reactor tiene pobre regulación cuandovaría el voltaje de alimentación. Un cambio del 5% en la Ilneade alimentación, resultará en una variación en la potencia dela lámpara del 10 al 12%. Cuando la regulación de la produc-ción lumínica es crítica, no se debe usar este tipo de balastro.El circu ito del balastro tipo reactor se muestra en la figura 1.

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LlNEA

L J

Fig. 1. Billastro tipo reactor biljo f¡¡ctor d,~ i1otencia.

b.- BALASTRO TIPO REACTOR DE ALTOFACTOR DE POTENCIA

Un balastro tipo reactor alto factor de potencia, tiene unfactor de potencia mayor a O 90 ó 90%.

El balastro tipo reactor bajo factor de potencia, descritoanteriormente (algunas veces llamado "factor de potencianormal") normalmente tiene un factor de potencia de 0.5ó50%.

Un balastro tipo reactor puede convertirse en alto factorde potencia simplemente por agregarle un capacitor. Estecapacitor, para corrección de factor de potencia es colocadoen paralelo con la Ilnea de alimentación al balastro.

En igual forma, el balastro tipo reactor alto factor de po-tencia, puede usarse sólo cuando el voltaje de Ilnea es mayorque el voltaje de arranque requerido por la lámpara.

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ale.es

El circuito del balastro tipo reactor alto factor de potenciase indica en la figura No. 2.

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Fig. 2. Balastro tipo reactor alto factor de potencia. ~ _L 107.onclcc

C.- BALASTRO TIPO AUTOTRANSFORMADOR

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Cuando el voltaje de línea disponible es menor que el vol-taje de arranque de la lámpara, se requiere de un autotrans-formador que eleve el voltaje. El alto voltaje puede entoncesutilizarse con un balastro tipo reactor para proporcionarsuficiente vOltaje de arranque, permitiendo arrancar y operarla lámpara normalmente.

El balastro que cumple con la función de elevación y lafunción del reactor, se llama un autotransformador de altareactancia (HRA) o simplemente un balastro tipo autotrans-formador. Similar a los balastros mencionados anteriormente,este balastro es compacto, económico y eficiente. Este tipode balastro se fabrica en bajo y alto factor de potencia. Lascaracterísticas principales son una baja regulación y una altacorriente de arranque. Al existir una reducción del 20% enel voltaje de alimentación se extingue la lámpara.

Los diagramas del autotransformador bajo factor de poten-cia y el autotransformador de alto factor de potencia, semuestran en las figuras Nos. 3 y 4, respectivamente.

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ir!IIIII

-

En apl icaciones donde la variación del voltaje de línea esnormal, pero se requiere una producción lumínica estable,se debe emplear el autotransformador de potencia constante.El balastro tipo autotransformador de potencia constante(CWA) es un balastro regulado que tiene alto factor de po-tencia. También este balastro tiene corriente de arranquemenor que la corriente de operación a diferencia de los tiposde balastros indicados anteriormente. Se pueden tolerarvariaciones mayores en el voltaje de al imentación antes deque se extinga la lámpara, ya que este tipo de balastro man-tiene el voltaje de operación de la lámpara.

Una diferencia básica entre el balastro tipo CWA y el auto-transformador de alta reactancia es que en el balastro tipoCWA el capacitor se encuentra en serie con la lámpara, enlugar de en paralelo con la línea de alimentación. El capacitoren serie viene a ser el elemento controlador principal delbalastro, mientras que en el balastro tipo reactancia el ele-mento controlador es la inductancia del balastro. Cuando elprincipal elemento controlador de un balastro es un capacitor,el balastro se llama "Tipo en adelanto". Si por el contrario, elelemento controlador es inductivo (balastro tipo reactor)el balastro es del tipo en atraso. En ambos tipos de balastrosla característica es que el factor de potencia es atrasado. Elcapacitor para corrección de factor de potencia en los cir-cuitos de tipo reactor, no tiene una función en el control de

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Fig. 3. Balastro autotransformador bajo factor de potencia.

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Fig.4. Balastro autotransformador alto factor de potencia.

d.- BALASTRO AUTOTRANSFORMADOR DEPOTENCIA CONSTANTE (C.W.A.)

la lámpara. Algunas veces, el balastro tipo autotransformadorde potencia constante es llamado balastro autorregulador obalastro estabilizador.

En el balastro tipo CWA, una variación en el voltaje delínea del 10% reflejará un cambio en la potencia de lámparade solamente el 6 Ú 8%. Normalmente la regulación es bas-tante buena. Se soportan caldas de voltaje hasta del 50%en periodos de poca duración (segundo~).

El diagrama de un balastro tipo CWA se indica en la figuraNo. 5.

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Fig. 5. Balastro tipo autotransformador de potencia constante.

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e.- BALASTRO DE POTENCIA CONSTANTE(C.W.)-

Existen situaciones en las cuales se requiere una excelenteestabilización de emisión luminosa que no se puede lograrutilizando balastros tipo autotransformador de potencia cons-tante (CWA)' En estos casos se debe util izar el balastro deltipO potencia constante. Como en el caso del balastro CWA,el balastro tipo CW usa un circu ito en "adelanto".

En comparación con el balastro CWA, la construcción delbalastro comercial CW es similar a un transformador de aisla-miento, lo que significa que no existe una conexión entrelos embobinados primario y secundario del balastro. Estaventaja hace al balastro CW, más seguro y por esta razón seusa ampliamente en instalaciones de alumbrado público.

Las mayores ventajas del diseño CW son:

Mejorar el control de la emisión luminosa de la lámparacon variaciones mayores en la línea de alimentación, altofactor de potencia, voltaje de extinción menor, menor corrientede arranque y aislamiento del circuito de lámpara y el circuitode línea. .

En el balastro tipo CW una variación de voltaje de líneade 13%, resultará en un cambio de potencia de lámpara de sola-mente 3%. Las caídas momentáneas en el voltaje de alimenta-

ción pueden ser toleradas de manera similar que en el circuitode balastro tipo CWA.

Todas las ventajas y beneficios del balastro tipo CW, repre-sentan UFlalto costo inicial, dimensiones y peso ligeramentemayores. Los balastros tipo CW se conocen también comoregu Iadores o estab iIizadores.

El diagrama del circuito del balastro tipo CW se indica enla figura No. 6.

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Fig. 6. Balastro de potencia constante perfeccionado.

f.- BALASTROS ESPECIALES

Balastro para dos lámparas de vapor de mercurio.

En algunos casos, se desea el uso de dos lámparas de vaporde mercurio o dos lámparas de cualquier otro tipo de descargade alta intensidad. Cuando se presente este caso, existen balas-tras para dos lámparas, por ejemplo:

Un balastro que opere dos lámparas separadamente.

Los tipos de balastros disponibles en el mercado para doslámparas son:

al Balastroatraso-adelanto para dos lámparasbl Balastroen serie para dos lámparas.

Balastro en atraso-adelanto para dos lámparas

En este diseño, una lámpara trabaja en serie con un reactoro inductancia. Este es el lado en "atraso" del balastro y suscaracterísticas son similares a las de un balastro tipo reactornormaldescrito anteriormente.

La segunda lámpara de un balastro doble, trabaja en cir-cuito en "adelanto", ya que el control de la corriente de lám-paraes por medio de un capacitor.

La mayor ventaja de un balastro tipo atraso-adelanto, essu tamaño relativamente pequeño facilitando la colocacióny el alambrado, dando como resultado un costo relativa-mentebajo (comparado a dos balastros SE:¡.:.;:r;:¡dos).

Las lámparas operan independientemente y una de laslámparas continuará operando si la otra queda fuera de ope.ración.

El diagrama del circuito para este tipo de balastro se indicaen la figura No. 7.

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Fig.7. Balastro en atraso-adelanto para dos lámparas.

~Dnekc 109

Balastro tipo serie para dos lámparas

Este diseño incorpora un embobinado aislado similar aldiseño CW. Las dos lámparas operan en serie; sin embargo,las dos portalámparas deberán estar conectadas a tierra.

La operación de las dos lámparas es posible, ya que elembobinado aislado es también un transformador elevador,el cual, efectivamente, eleva al doble el voltaje de circuitoabierto, adecuado para arrancar las dos lámparas. Las carac-terísticas del circuito eléctrico del balastro son similares alas del balastro tipo CW, excepto en cuanto a la regulación,que es similar a un balastro con diseño del tipo CWA.

El diagrama del circuito del balastro con circuito seriepara dos lámparas se indica en la figura No. 8.

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III Il J

Fig.8. Balastro tipo potencia constante con circuito serie (aislado) paFados lámparas.

g.- BALASTROS PARA LAMPARAS DEADITIVOS METALlCOS

En las lámparasde aditivosmetálicos,se agreganaditivosmetálicosen forma de yoduros al tubo de arco. Los aditi-vos metálicos en esta familia de lámparas, son responsables porlas características de alta luminosidad y excelente color. Losaditivos metálicos en esta lámpara, sin embargo, requieren decaracterísticas eléctricas especiales en el balastro, que normal-mente no proporciona el balastro para lámpara de vaporde mercurio. La lámpara de aditivos metálicos, normalmenterequiere de mayor voltaje de circuito abierto que la lámparade vapor de mercurio de la misma potencia. Adicionalmente,se requiere una característica especial de forma de onda, ne-cesaria para sostener la lámpara durante el período de calen-tamiento y operación.

Los balastros diseñados específicamente para lámparas deaditivos metálicos, (tales como metalarc) proporcionan todaslascaracterísticas eléctricas requeridas. Con el objeto de lograrel alto Voltqjede circuito abierto, sin un incremento signifi-cante en el tamaño físico, el embobinado secundario del balas-tro tiene uno o varios entreh ierros. Estos entreh ierros, proveenuna forma de onda de alto pico de voltaje como indica lafigura No. 9. Este alto pico de voltaje, es el adecuado paraarrancar y operar la lámpara de aditivos metálicos a sus tempe-raturas de operación. Debido a que el diseño del balastro tieneun circuito del tipo "adelanto", este tipo de balastro. es lla-mado como "pulso de voltaje en adelanto".

PICO =F RMS

~::::::=~~~~

RELACION A LA FORMA DE ONDASENOIDAL

110 ~l1nl1k&

El diseño del balastro para aditivos metálicos puede ser deltipo CW (potencia constante) con aislamiento secundario o bienpuede ser del tipo autotransformador del tipo en adelanto(CWA) con pulso de voltaje (LPA).

El balastro para aditivos metálicos puede operar una lámparade vapor de mercurio de la misma potencia y aún más, puedeoperar la lámpara de vapor de mercurio a temperaturas am-bientales' sign ificativamente menores, a las cuales un balastrode vapor de mercurio podría arrancar una lámpara.

Otra característica de la lámpara de aditivos metál icos es querequiere una menor relación de corriente de pico a R.M.S.Esta relación es conocida como factor de cresta. Mientrasqueel factor de cresta de una lámpara de vapor de mercurio puedeser hasta 2, para una lámpara de aditivos metálicos no debeexceder de 1.8. Esta característica debe cumplirla el balastropara aditivos metálicos. Un factor de cresta menor general-mente significa una larga vida de la lámpara y una mayor pro-ducción lumínica a través de las horas de vida.

Las características de regulación del balastro para aditivosmetálicos son similares a las del balastro para vapor de mercuriodel tipo autotransformador. Normalmente una variación del10% de voltaje en la línea, resultará en una variación de 10 al12 % de potencia de la lámpara. EI factor de potencia es alto.Se puede tolerar una caída de voltaje de línea del 50%sin quela lámpara se extinga.

1PICO = 1.8 RMS

~~S 1.

FORMA DE ONDA EN ADELANTO (PICO)

Fig.9.

~

El diagrama del circuito del balastro autotransformador

para aditivos metálicos se muestra en la figura No. 10.También se fabrican balastros para dos lámparas de 400 y

1000 watts de aditivos metál icos.

r ,iIIIII

--------Fig. 10. Balastro tipo autotransformador para aditivos metál icos.

h.- BALASTRO PARA LAMPARA DE VAPORDE SODlO DE ALTA PRESION-

CARACTERISTICAS DE OPERACION DE LALAMPAR A

Debido a sus características eléctricas peculiares, la familiade lámparas de sodio de alta presión requieren de balastrosespeciales.Estos requerimientos especiales resultan en: diseñosmayores,más pesados y más caros.

Una de las características de las lámparas de sodio de altapresiónes que requieren de un alto voltaje de arranque paraionizarla amalgamade mercurio-sodio que se encuentra dentrodeltubo de arco. No es práctico el diseñar las partes magnéticasdel balastro para proporcionar el alto voltaje, (2,500 a 4,000volts)por lo que se emplea un circuito electrónico separado.El circuito auxiliar es normalmente a base de elementos deestadosólido y puede ser integrado o permanecer separado delbalastro.

El circuito de arranque produce un angosto y alto pulso devoltaje,el cual se sobrepone a la forma de onda producida porel propio balastro. Se produce un pulso cada cielo sucesivohasta que la lámpara arranca. Después que la lámpara arrancanose requiere de pulsos de voltaje.

Una característica adicional de las lámparas de sodio de altapresiónes que elvoltaje en el tubo de arco de la lámpara, tiendea incrementarsea través de la vida de la lámpara. Si el voltajede la lámpara se incrementa y la corriente es constante, enton-ces la potencia de la lámpara se incrementará. Esta condiciónpodrácausar que la lámpara ciele encendiéndose y apagándosehastaque la lámpara falle.

Con el objeto de controlar la potencia de la lámpara, elbalastrousado deberá decrecer la corriente de la lámpara con-formeelvoltajese incremente. Losfabricantes fijan límitesespe-cíficospermisiblesde voltaje y potencia de lámpara. Cualquierdiseñadorde balastros deberá tomar en cuenta estas limitacio-nes,con el objeto de proporcionar las características adecuadasde operación de las lámparas de vapor de sodio de alta presión.En la figuraNo. 11 se indican las características eléctricas y losrequerimientosde operación,las curvasmostradasindican3voltajesde líneadiferentes.

Losbalastros para lámpara de vapor de sodio de alta presiónpuedendiseñarse en todos los tipos enunciados anteriormenteComoson:

Tipo reactor en "atraso", tipo autotransformador en"atraso", en adelanto o tipo regulador. Estos tipos, proporcio-nan el voltaje necesario para el arranque, operación y controlde las lámparas de sodio de alta presión. El circuito común-mente empleado es el tipo de alta reactancia (tipo reactor oautotransformadoren atraso).

IINOMINAL

I WATTSMINIMOS100 VOL TS--VOLTS DE LAMPARA-

Fig. 11. Balastro tipo reactor para lámpara de sodio de alta presión.

La regulación en un balastro para lámpara de sodio de altapresión, es similar a la regulación de un balastro para lámparade vapor de mercurio de circuito equivalente. El factor depotencia será bajo sino se corrige con un capacitor en paralelocon la 1ínea de alimentación al balastro, en los tipos de reactoren atraso.

En la figura No. 12 se indica el diagramadel circlJito de unbalastro tipo reactor o en "atraso" para lámpara de sodio dealta presión.

LlNEA

CIRCUITODE ARRANQUE

Fig. 12. Balastro tipo autotransformador, alto factor de potencia paralámpara de Sodio de alta presión.

eODeke 111

i.- CONSIDERACIONES ESPECIALES

Balastros remotos Intercambiabil idad

La localización del balastro normalmente es cercano o in-tegrado alluminarioy por lo tanto no deben existir conexionesexternas entre el balastro y el luminario. Existen casos, sinembargo, donde se desea localizar el balastro en diferentessitios. Estos balastros son llamados de control remoto y no esuna situación anormal. En el caso de lámparas de vapor demercurio y aditivos metálicos, la distancia entre el balastro yla lámpara puede llegar a ser de más de 50 mts. En el caso delámpara de sodio de alta presión, el balastro debe estar locali-zado a no más de 10.6 mts. de la lámpara. Ladistancia dependedel calibre del conductor y del tipo de balastro. cada fabricantede balastro indica la distancia adecuada. Una distancia mayorentre el balastro y la lámpara puede resultar en una atenuacióndel pulso de voltaje causando dificultades en el arranque.

Operaciones para luz de emergencia

Cuando una lámpara de descarga de alta intensidad se haextinguido, debido a la pérdida momentánea de potencia, serequiere un período de tiempo antes de que la lámpara vuelvaa encender. El tiempo requerido para el reencendido es debidoa la alta presión dentro de la lámpara cuando ha estado traba-jando a su temperatura de operación. La alta presión requiereun voltaje de arranque que no puede obtenerse del balastronormal.

En situaciones donde es deseable el tener iluminación deemergencia, durante una falla momentánea, existen balastrosy luminarios que cuentan con equipo auxiliar. El equipo auxi-liar en esencia, es un sistema de conexión automático queregistra si la lámpara está en operación, (encendida o apagadaconectando una lámpara de tungsteno halógeno (o incandes-cente) que produce luz de emergencia. Existen varios tipos decircuitos y luminarios, dependiendo del fabricante.

Temperatura del balastro

La temperatura de operación del balastro es muy crítica, sila temperatura excede los valores especificados, la vida delbalastro se afectará. Normalmente la alta temperatura afectaráprincipalmente al capacitor más que a los embobinados, ya queel capacitor es el elemento más sensible a la temperatura.A bajas temperaturas,la limitaciónes el capacitar ya que aextremadamente bajas temperaturas (menor de - 35°C) el ais-lamiento dentro del capacitor puede congelarse y cambiar suspropiedades. Esto resulta en la falla de la lámpara o lámparaspara operar su potencia apropiada.

112 ~Dnekc

-Existen casos especiales donde un tipo de lámpara H.I.D.

puede operar satisfactoriamente en un balastro para otro tipode lámpara.

El primero y más común de los intercambios posibles es elde operar una lámpara de vapor de mercurio en un balastro deaditivos metálicos. El único requerimiento en ambos casos esque exista una compatibil idad referente a la potencia entre lám-para y balastro. Una exepción a este intercambio es la lámpara devapor de mercurio de 1000 watts tipo H-34 que no puedeoperar en un balastro de 1000 watts de aditivos metálicos.En cambio la lámpara normal de 1000 watts de baja corrientetipo H-36 puede operar satisfactoriamente. Las lámparasmetalarc en general también pueden operar satisfactoriamentecon balastro tipo reactor a 480 volts de al imentación.

En la familia de lámparas de sodio de alta presión existenlámparas intercambiables con vapor de mercurio. Una lámparade vapor de mercurio se puede remplazar con una lámparaunalux siempre y cuando el balastro usado sea del tipo reactor.Al momento la potencia de las lámparas unalux que remplazana las de vapor de mercurio es menor.

Pérdidas del balastro

Todo tipo de balastro tiene alguna resistencia, impedanciaypérdida de energía inherentes a su diseño. Debido a estaspérdidas, el balastro durante la operación normal consume unapequeña cantidad de energía por sí mismo.

Generalmente, esas pérdidas son del orden del 10 al 15o/dJela potencia de lámpara. Las pérdidas varían considerablemente,sin embargo, las lámparas de menor potencia tienen mayorespérdidas que las de mayor potencia. El balastro tipo reactor yautotransformador tiene menor pérdida que un balastro tiporegulado. El balastro de aditivos metálicos consume mayorpotencia que uno para lámpara de vapor de mercurio de lamisma potencia.

Para determinar la potencia total de un balastro y combi-nación con lámparas, se debe consultar la tabla "Datos técnicosde Balastros".

2.5 cálculo dealumbrado

2.5.1 alumbrado de interiores

..

l.o

!Ie's1.ee

-

;.e,se

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n

'1sa 2.5.1.1

s{)

r3

Este sistema, también llamado "metodo de lúmen", divideel local en tres cavidades separadas. Estas son:

(1) Cavidad del techo(2) Cavidad del local(3) Cavidad del piso

(1) Cavidad de techo. Es el área medida desde el plano delluminario al techo. Para luminarios colgantes existiráuna cavidad de techo; para luminarios colocados direc-tamente en el techo o empotrados en el mismo noexistirá cavidad de techo.

Cavidad de local. Es el espacio entre el plano de trabajodonde se desarrolla la tarea y la parte inferior del lumi-nario; el plano de trabajo se encuentra local izado nor-malmente arriba del nivel del piso En algunos casos,donde el plano de trabajo es considerado a nivel del piso,el espacio desde el luminario al piso se considera comocavidad de local. En el lenguaje de iluminación la distan-cia desde el plano de trabajo a la parte inferior dellumi-nario es llamado "altura de montaje delluminario".

Cavidad de piso. Se considera desde el piso a la partesuperior del plano de trabajo, o bien, el nivel donde serealiza la tarea específica. Para áreas de oficina estadistancia es aproximadamente de 76 cms. (2.5 pies).Para bancos de trabajo en industrias deberá conside-rarse 92 cms. (3 pies) aproximadamente. Si el trabajoo tarea se desarrolla en el piso, no ex iste cavidad depiso. En la Fig- No. 1 se muestra el espaciamiento rela-tivo de las cavidades del local, techo y piso, así comola "altura de montaje" de los luminarios.

(2j

(3)

a.- METODOS

Desde principio de 1960, el método para calcular el niveldeiluminación promedio en un espacio ha sido el método 1ESde cavidad zonal. Este método supone que cada local estáconstituido por tres diferentes zonas o cavidades. Cada una deellas será tratada en conjunto, ya que tienen un efecto en cadauna de las otras cavidades para producir iluminación uniforme.Este método calcula niveles de iluminación promedio hori-zontales a través de un espacio. .

Cuando se necesita un nivel de iluminación en un puntoespecífico, se debe usar el método de "punto por punto"El método de "punto por punto" utiliza la curva fotométricaque nos muestra la distribución de candelas-potencia, produ-cida por la lámpara o luminario y por medio de trigonometríabásica, el diseñador puede conocer los niveles de iluminaciónen superficies tanto horizontales como verticales.

método de cavidad zonala.-- DESCRIPCION

NOMENCLATURA DE CAVIDAD POR ZONAS

TECHO

CAVIDAD DELTECHO

hcc

PLANO DE LO~--LUMINARIOS LUMINARIOS ---t-

hfc

PISO

Fig.l.

Para nuestros cálculos nos referiremos a las tres cavidadespor los símbolos normalmente usados para describirlos:

hcc =Altura de la cavidad del techo

hrc =Altura de cavidad del local

hfc =Altura de cavidad de piso.

ooelec 113

b.- TEORIA DEL METODO DE CAVIDADZONAL

TLa teorfa básica considerada en este método de cálculo dE;

iluminación es que la luz producida por una lámpara o lumi-nario es reflejada por todas las superficies del área. Las refle-xiones múltiples de la luz desde el luminario y desde lassuperficies del local actúan para producir la luz en el plano detrabajo. Debido a este hecho es muy importante determinar:(1) Lasdimensiones del local(2) Las reflectancias del local referente a:

2.1) techo2.2) paredes, y2.3) piso

(3) Caracterfsticasde la lámpara(4) Características delluminario(5) Efectos ambientales

5.1) polvo y suciedad5.2) temperatura

(6) Mantenimiento planeado .jel sistema de iluminación

Con el objeto de producir un lux en el plano de trabajo, elsistema de iluminación debe producir un lúmen sobre cadametro cuadrado. De hecho, la definición de lux es:

Un lúmen por metro cuadrado, o bien, establecido en formamatemática.

Númerode luxes =_!:.úmene,sin~identessobre una superficiearea en metros cuadrados

Por lo tanto, un nivel de iluminación promedio de 1,000luxes sobre un área de 10 m2 requerirá de 10,000 lúmenes(desde el sistema de iluminación) que sean dirigidos al planode trabajo.

-Conforme la fuente de luz se encuentre mas distante del

plano de trabajo, el nivel de iluminación se reducirá en propor.ción al cuadrado de la distancia. Por ejemplo, si un sistemadeiluminación produce 1,000 luxes a una distancia de 10 metrosentonces a 20 metros el mismo sistema no producirá la mitadsino una cuarta parte del nivel de iluminación, o sea 250luxes, (1)0 sea:

1 1 1U di

'l

"

II = ~ = -2= - = nacuarta parte e nlve originad (2) 4

donde: I = nivelde iluminaciónd = distanciadel luminarioal planode trabajo

C I d,'

d., 1 . 1

uatro veces a Istancla no pro uClra 4 parte SinO (4)2

o un ~ del nivel original.

NOTA: (1) Generalmente para fuentes puntuales cercanas, PUedevariar ligeramente cuando 'se utilizan fuentes difusas.

TERMINADO DEL LOCAL

Es muy importante recordar que los colores de las superfi.cies del local tienen ur gran efecto en el nivel de iluminaciónproducido por un sistema. Usar colores claros en las paredes,techos y pisos, dará como resultado un nivel mayor de ilumi-nación que si se usan colores obscuros. Lo anterior se aplicaamuebles dentro del local, materiales colgantes y alfombras.

c.-FORMULAS BASICAS- METODO DECAVIDAD ZONAL

Lafórmula básicapara determinar los lúmenes necesarios paraproducir un nivel de iluminación deseado para un espacio conoci-do es como sigue:

L No. de luminarios x lámparas por luminarios x lúmenes por lámparas x e.u. x m.f.uxes=Area por luminario

donde: C.U. = coeficiente de utilización

m.f. = ractor de conservación= L.L.D. X L.D.D.

L.L.D. = depreciación de lúmenes de la lámparaL.D.D. = depreciación delluminario

. FACTORESDE DEPRECIACION

Obsérvese que la fórmula requiere del conocimiento delas lámparas, luminario y factores de mantenimiento.

114 @,neke

Trataremosahora cómo determinar los factores y dóndeencontrarlos.

(a) Factores de lámpara1) Valor de lúmenes iniciales2) Lúmenes mantenidos o lúmenes medios (promedio)

producidos por la lámpara a través de sushoras de vida(L. L.D. = depreciación de lúmenesde la lámpara).

(b) Factores de luminario1) Factor de depreciación de luminario (L.D.D. = factor

de depreciación de luminario debido al polvo).2) Coeficiente de utilización (c.u.)

A. Los fabricantes de lámparas publican datos en los cuales seindica el valor inicial de producción lumfnica y el valormedio (promedio!, o la depreciación de lúmenes de lalámpara a través de las horas de vida (L.L.DJ.

.

~.

!I

fabricantes de luminarios publican datos sobre losB.L~Smos,los cuales incluyen la pérdida de luz debido al

ml~voy suciedad en la superficie de los luminarios y con-polentes (en caso de que se usen). También normalmentetrOporcionan el coeficiente de utilización para diferentespr~años de local, usando diferentes reflectancias de lasta erficies. El coeficiente de utilización es un parámetrosu~ nos indica qué tan eficiente es elluminario en convertir:s lúmenesproducidos por la lámpara en nivelde ilumina-ciónútil.Uncoeficiente de utilización de .80 significa que de la luz'tidapor la lámpara solamente un ,80 u 80%se puede utilizar

em~1planode trabajo. Esto indica que el coeficiente de utiliza-e~6ndepende de otros factores independientes del luminario,~~moson las reflectantes de las superficies del local discutidasanteriormente.

'-ei,~D

~

je

Hemos establecido que el método de cavidad zonal proveeun nivel de iluminación promedio uniforme en un local. Sinembargo, es válido siempre y cuando elluminario se encuentrelocal izado correctamente y tenga una distribución adecuadaen relación a la altura de montaje y espaciamiento entre lumi-narios conforme a los valores recomendados.

Los fabricantes de luminarios especifican el espaciamientomáximo entre luminarios en relación a la altura de montaje.Este factor es conocido como la relación del "espaciamiento aaltura de montaje" o S/M.H. .

d.-PASOS A SEGUIR PARA CALCULAR UNSISTEMA DE ILUMINACION

i-.ns,i-as,

Conobjeto de simplificar el procedimiento de cálculo paradeterminar el número de luminarios así como la localizacióndeéstos en el área, se deben seguir los siguientes pasos:

(1) Determinar el tipo de trabajo que se desarrollará en ellocal. Esto servirá para determinar la calidad y cantidadde luz que se necesita.

El IIluminating Engineering Society of North Americaindica los niveles de iluminación recomendados para tra-bajos específicos.

(21 Determinar qué fuente luminosa deberá usarse.

(3) Determinar qué condiciones ambientales prevalecerán enel área. Esto nos ayudará a determinar los efectos de polvo,suciedad y las condiciones ambientales que se deberántomar en cuenta

(4) Determinar las condiciones físicas y operaciones del áreay cómo se usará. Esto incluye dimensiones del local, valo-res de reflectancia, localización del plano de trabajo ycaracterísticas operacionales, tales como:

Horas diarias de trabajo y periodo de tiempo en años delsistema durante el cual será usado.

(51 Seleccionar el luminario que se usará. Algunos de los fac-tores que ayudan a determinar el luminario que deberáusarse son:

lea) Altura de montajeb) Tipo de lámpara seleccionadae) Característicasde depreciación delluminariod) Restriccionesfísicas del montaje (colgante, empotrado,

abierto, cerrado, etc.)e) Mantenimiento requerido (limpieza del reflector y el

reemplazo de las lámparas)f) Costo, tamaño y pesog) Aspectoestético

(6) Determ inar los factores de depreciación de luz para el área.Los factores de pérdida de luz se pueden dividir en doscategor ías:

a) Norecuperablesb) Recuperables

Los factores no recuperables se consideran como:

Latemperatura ambiental, la cual puede afectar el compor-

1)a

)r

;eIra

tamiento del luminario; voltaje de alimentación al lumi-nario; voltaje de alimentación alluminario, característicasdel balastro y características de las superficies delluminario(el material actual cambia sus características a través de sushoras de vida).

Los factores recuperables son:

La depreciación de la producción lumínica de la lámpara,las lámparas fuera de operación, depreciación de la lumi-naria debido al polvo, depreciación de la superficie dellocal debido al polvo.

Multiplicando todos los factores de pérdida se obtiene unfactor de pérdida neta.

Con el fin de simplificar los cálculos, usaremos en elsiguiente ejemplo únicamente los dos factores que afectanen mayor proporción la pérdida de luz, a saber:

L.L.D. = Depreciación de lúmenes de lámparaL.D.D. = Depreciación del luminario debido al polvo

Multiplicando estos dos factores obtenemos el factor demantenimiento (m.f.)

(7) Cálculo de las relaciones de cavidad(a) Cavidadde local(b) Cavidad de techo(c) Cavidad de pisoLa fórmula para el cálculo de la relación de cavidad es:

R I .,d C

.d d 5 x altura x (largo+ ancho)e aClon e aVI a = I hargo x anc o

Donde:Altura = Altura de cavidad de focal, piso o techo según seael casQ

(8) Determinarlasreflectantesefectivascorrespondientesa lascavidades de techo y piso. Este procedimiento contemplael efecto de interreflexión de la luz considerando las dife-rentes superficies del local. En la tabla 11a, se indican lasreflectancias efectivas.

Si todas las superficies son altamente reflectivas, o si losluminarios se encuentran localizados directamente en el

~Dnek& 115

techo, no será necesario efectuar este cálculo. En este casose puede usar el valor actual de las reflectancias de lassuperficies (estimadas o medidas) para determinar el coefi-ciente de util ización.

(9) Determinar el coeficiente de utilización (c.u.).

El coeficiente de utilización se encuentra en los datostécnicos proporcionados por el fabricante, para el lumi.nario que se usará. (Ver tabla 12a y 12b).

Se notará que con el objeto de seleccionar el valor apro-piado del C.U.de esas tablas, se deberán conocer primera-mente las reflectancias efectivas de techo, pared y piso.La mayoría de las tablas muestran solamente un valorcomo reflectancia de piso. Este valor es 20%y es conside-rado como un valor normal. En caso de que el valor dereflectancia sea mayor o menor del 20% se debe corregirde acuerdo con los datos disponibles en la tabla No. 13.

(10)Cálculo del número de luminarios requeridos:

Con losdatos anteriores sedebe aplicar la fórmula siguiente:

Nivelluminoso en luxes x áreaNo.de luminarios= N di' /1" l' /o. e amparas umlnano x umenes

lámpara x coeficiente de util ización xfactor de mantenimiento

Ejemplo:

(a) Dimensiones del localLongitud 150 metrosAncho 30 metrosAltura 8.5 metros

(b) Altura del plano de trabajo 1.0 metros

(c) Altura de montaje delluminario 6.0 metros (refiérasea la Fig. No. 1)

(d) Lasreflectancias del local son:

Paredes 30%Techo 80%Piso 20%

(e) La lámpara será:

Lumalux LUAOOLúmenes iniciales por lámpara 50,000L.L.D. = .90

(f) El luminario escogido requiere una lámpara por lumi.nario (Iuminario tipo 16)

(g) La depreciación del luminario debido al polvo, el fac.tor es .85 u 85%

(h) El nivel de iluminación requerido, es de 1,000 luxes

En las tablas de relación de cavidad encontramos que lasrelaciones son:

- Cavidad de local = 1.2Cavidad del techo = 0.3Cavidad del piso = 0.2

Estos factores también pueden ser calculados somo sigue:

5 x 1.5 (30 + 150) 5 x 1.5 x 180Cavidad de techo = 30 x 150 = 4,500

116 eneke

"

Tomando en cuenta las relaciones de cavidad, pOdemosdeterminar las reflexiones efectivas y de esta manera determi.nar el valor neto efectivo de reflectancias para techo y pisolascualesson: '

Pcc = Reflectancia efectiva de techo = .74

Pfc = Reflectancia efectiva de piso = .19 .En la tabla de coeficientes de utiliz~ción de luminarios

podemos encontrar que el coeficiente de utilización para esteluminario en particular es aproximadamente de 0.7941 ~0.795

fI

¡I

I

iI¡

Tomando 0.795 como coeficiente de utilización, se puedecalcular el número de luminarios como sique:

.. 4 500 x 1 000NO.delumlnanos=. -' ' =147.98""='148

Por lo tanto, el número de luminarios será de 148

Calcularemos el área promedio de luminario como sigue:

área total - 4,500No. de luminarios - 148

= 30.40 m2

El espaciam iento entre luminarios se determinará obteniendola raíz cuadrada del área promedio por luminario:

Espaciamiento promedio = Várea/luminario = y30.40 = 5.51

= 5.51 mts.

El número aprox imado de luminarios en cada hilera se puedeencontrar dividiendo primero la longitud del local por el espa-ciamiento promedio, posteriormente dividiendo el ancho dellocal por el espaciamiento promedio.

a lo largo ~.~~ = 27.22 luminarios

a lo ancho 5~~1 = 5.44luminarios

0.3

El número instalado en cada hilera podría ser 29 X 5 = 145Ó 28 X 6 = 168

La localización se determinará de acuerdo con las limitacio-nes físicas del espacio en el local.

Deberemos también aseguramos de que la relación deespaciamiento a altura de montaje no exceda lo especificadopor el fabricante de luminarios.

La máxima relación S/M.H, para este luminario en particu-lar es de 1.5 o sea que el espaciamiento no debe ser mayor que1.5 veces la altura de montaje. En nuestro ejemplo, la alturade montaje es de seis metros; podremos sin embargo, utilizarhasta nueve metros entre luminarios y aún así mantener uni-forme nuestro nivel de iluminación.

En nuestro ejemplo, el espaciamiento es de 5 a 5.5 metros,por 10tanto, la distribución es la adecuada.

l......

Relaciónde cavidad de local = 5 x 6 (30+ 150)4,500

= 1.2

Relación de cavidad de piso = 5 x 1 (30 + 150) -4,500 - 0.2

17

,....

--DIMENSIONESDEL LOCAL DIMENSIONES DE LA CAVIDAD

ANCHO LARGO 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 8 9 10 11 12 14 I 16 29 25 30

8 8 1.2 1.9 2.5 3.1 3.7 4A 5.0 6.2 7.5 8.8 10.0 11.2 12.5 - - - - - - -10 1.1 1.7 2.2 2.8 3A 3.9 4.5 5.6 6.7 7.9 9.0 10.1 11.3 12A - - - - - -14 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3A 3.9 4.9 5.9 6.9 7.8 8.8 9.7 10.7 11.7 - - - - -

15 20 0.9 1.3 1.7 2.2 2.6 3.1 3.5 4A 5.2 6.1 7.0 7.9 8.8 9.6 10.5 12.2 - - - -

j.30 0.8 1.2 1.6 2.0 2A 2.8 3.2 4.0 4.8 5.5 6.3 7.1 7.9 8.7 9.5 11.0 - - - -40 0.7 1.1 1.5 1.9 2.3 2.6 3.0 3.7 4.5 5.3 5.9 6.5 7A 8.1 8.8 10.3 11.8 - - -

), 10 10 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 - - - - -14 0.9 1.3 1.7 2.1 2.6 3.0 3A 4.3 5.1 6.0 6.9 7.8 8.6 9.5 lOA 12.0 - - - -20 0.7 1.1 1.5 1.9 2.3 2.6 3.0 3.7 4.5 5.3 6.0 6.8 7.5 8.3 9.0 10.5 12.0 - - -30 0.7 1.0 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 3.3 4.0 4.7 5.3 6.0 6.6 7.3 8.0 9A 10.6 - - -40 0.6 0.9 1.2 1.6 1.9 2.2 2.5 3.1 3.7 4A 5.0 5.6 6.2 6.9 7.5 8.7 10.0 12.5 - -60 0.6 0.9 1.2 1.5 1.7 2.0 2.3 2.9 3.5 4.1 4.7 5.3 5.9 6.5 7.1 8.2 9A 11.7 - -

12 12 0.8 1.2 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 4.2 5.0 5.8 6.7 7.5 8A 9.2 10.0 11.7 - - - -15 16 0.7 1.1 1.5 1.8 2.2 2.5 2.9 3.6 4A 5.1 5.8 6.5 7.2 8.0 8.7 10.2 11.6 - - -

24 0.6 0.9 1.2 1.6 1.9 2.2 2.5 3.1 3.7 4A 5.0 5.6 6.2 6.9 7.5 8.7 10.0 12.5 - -e 36 0.6 0.8 1.1 lA 1.7 1.9 2.2 2.8 3.3 3.9 4A 5.0 5.5 6.0 6.6 7.8 8.8 11.0 - -

50 0.5 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.1 2.6 3.1 3.6 4.1 4.6 5.1 5.6 6.2 7.2 8.2 10.2 - -70 0.5 0.7 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 2A 2.9 3.4 3.9 4.4 4.9 5.4 5.8 6.8 7.8 9.7 12.2 -

14 14 0.7 1.1 1.4 1.8 2.1 2.5 2.9 3.6 4.3 5.0 5.7 6A 7.1 7.8 8.5 10.0 11.4 - - -le 20 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 3.0 3.6 4.2 4.9 5.5 6.1 6.7 7.3 8.6 9.8 12.3 - -

30 0.5 0.8 1.0 1.3 1.6 1.8 2.1 2.6 3.1 3.7 4.2 4.7 5.2 5.8 6.3 7.3 8.4 10.5 - -42 0.5 0.7 1.0 1.2 lA 1.7 1.9 2.4 2.9 3.3 3.8 4.3 4.7 5.2 5.7 6.7 7.6 9.5 11.9 -60 0.4 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.8 2.2 2.6 3.1 3.5 3.9 4.4 4.8 5.2 6.1 7.0 8.8 10.9 -90 OA 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 20 2.5 2.9 3.3 3.7 4.1 4.5 5.0 5.8 6.6 8.3 10.3 12.4,

I17 17 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.3 2.9 3.5 4.1 4.7 5.3 5.9 6.5 7.0 8.2 9.4 11.7 - -

25 0.5 0.7 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 10.0 12.5 -35 OA 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 2.2 2.6 3.1 3.5 3.9 4.4 4.8 5.2 6.1 7.0 8.7 10.9 -50 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.4 2.8 3.1 3.5 3.9 4.3 4.5 5.4 6.2 7.7 9.7 11.680 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.2 1.4 1.8 2.1 2.5 2.9 3.3 3.6 4.0 4.3 5.1 5.8 7.2 9.0 10.9

120 0.3 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 3.0 3A 3.7 4.0 4.7 5.4 6.7 8.4 10.1

20 20 0.5 0.7 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 10.0 12.5 -30 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 3.7 4.1 4.5 4.9 5.8 6.6 8.2 10.3 12.445 DA 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 lA 1.8 2.2 2.5 2.9 3.3 3.6 4.0 4.3 5.1 5.8 7.2 9.1 10.960 0.3 0.5 07 0.8 1.0 1.2 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 3.0 3A 3.7 4.0 4.7 5.4 6.7 8.4 10.190 0.3 0.5 0.6 0.8 09 1.1 1.2 1.5 1.8 2.1 2A 2.7 3.0 3.3 3.6 4.2 4.8 6.0 7.5 9.0o 150 0.3 0.4 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 1.4 1.7 2.0 2.3 2.6 2.9 3.2 3.4 4.0 4.6 5.7 7.2 8.6

24 24 DA 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 3.7 4.1 4.5, 5.0 5.8 6.7 8.2 10.3 12A

)132 0.4. 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.8 2.2 2.6 29 3.3 3.6 4.0: 4.3 5.1 5.8 7.2 9.0 11.050 0.3 0.5 06 0.8 0.9 1.1 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5 2.8 3.1 3.4: 3.7 4A 5.0 6.2 7.8 9.470 0.3 DA 0.6 0.7 08 1.0 11 1 4 4.7 2.0 22 2.5 2.8 3.0 i 3.3 3.8 4A 5.5 6.9 8.2

100 0.3 DA 0.5 0.6 0.8 09 1.0 1.3 1.6 1.8 2.1 2.4 2.6 2.9' 31 3.7 4.2 5.2 65 7.9160 0.2 DA 0.5 06 0.7 0.8 1.0 1.2 lA 1.7 1.9 2.1 2.4 2.6. 2.8 3.3 3.8 4.7 5.9 7.1

leI

30 30 0.3 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 3.0 3.3 37 1 4.04.7 5A 6.7 8A 10.0

3- 45 0.3 OA 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 lA 1.7 1.9 22 2.5 2.7 3.0 I 3.3 3.8 4A 5.5 6.9 8.2

el 60 0.3 DA 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 2.2 2.5 2.7 I 3.0 3.5 4.0 5.0 6.2 7A90 0.2 0.3 OA 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 2.7 3.1 3.6 4.5 5.6 6.7

150 0.2 0.3 OA 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 lA 1.6 1.8 2.0 2.2: 2.4 2.8 3.2 4.0 5.0 5.9200 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.0; 2.2 2.6 3.0 3.7 4.7 5.6

36 36 0.3 OA' 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 lA 1.7 1.9 2.2 2.5 2.8 3.0 3.3 3.9 4.4 5.5 6.9 8.350 0.2 DA 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 1.7 1.9 2.1 2.5 2.6 2.9 3.3 3.8 4.8 5.9 7.275 0.2 0.3 OA 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.9 3.3 4.1 5.1 6.1

100 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.6 3.0 3.8 4.7 5.7150 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.2 lA 1.6 1.7 1.9 2.1 2.4 2.8 3.5 4.3 5.2200 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.3 2.6 3.3 4.1 4.9

42 42 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 lA 1.6 1.9 2.1 2A 2.6 2.8

3.313.8

4.7 5.9 7.160 0.2 0.3 DA 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.2 4.0 5.0 6.090 0.2 0.3 0.3 OA 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.2 lA 1.6 1.7 1.9 21 2A 2.8 3.5 4.4 5.2

5140 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 08 0.9 1.1 1.2 lA 1.5 1.7 1.9 2.2 2.5 3.1 3.9 4.6200 0.1 0.2 0.3 0.4 OA 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.1 1.3 lA 1.6 1.7 2.0 2.3 2.9 3.6 4.3300 0.1 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 lA 1.5 1.7 1.9 2.2 2.8 3.5 4.2

50 50 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 lA 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.2 4.0 5.0 6.0)- 70 0.2 0.3 0.3 DA 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.2 lA 1.5 1.7 1.9 2.0 2A 2.7 3.4 4.3 5.1

100 0.1 0.2 0.3 0.4 OA. 0.5 0.6 0.7 0.9 1.0 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.1 2A 3.0 3.7 4.5150 0.1 0.2 0.3 0.3 DA 0.5 0.5 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.9 2.1 2.7 3.3 4.0

le300 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 lA 1.6 1.9 2.3 2.9 3.5

o 60 60 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.3 1.5 1.7 1.8 2.0 2.3 2.7 3.3 4.2 5.0100 0.1 0.2 0.3 0.3 OA 0.5 0.5 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.9 2.1 2.7 3.3 4.0150 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 DA 0.5 0.6 07 0.8 0.9 1.0 1.2 1.3 1.4 1.6 1.9 2.3 2.9 3.5300 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.4 1.6 2.0 2.5 3.0

J'75 0.3 I 0.475 U.l 0.2 0.3 0.5 0.5 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.9 2.1 2.7 3.3 4.0

le 120 0.1 0.2 0.2 0.3: 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.7 2.2 2.7 3.3'8 200 0.1 0.1 0.2 0.2' 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.5 1.8 2.3 2.7

300 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.3 1.7 2.1 2.5Ir¡. 100 100 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.4 1'.6 2.0 2.5 3.0

200 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.9 2.2300 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.7 2.0

S, 150 150 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.7 2.0300 - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5

200 200 - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5300 - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 OA 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2

300 300 - - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7 0.8

500 500 - - - - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.210.2

0.2 0.2 0.2 0.30.3 I 0.4

0.5 0.6

Ah-

f.- PORCENTAJE DE LAS REFLECTANCIAS

EFECTIVAS DE TECHO O PISO PARA VARIASCOMBINACIONES DE REFLECTANCIAS

118 enekc

T¡1

-

:¡¡m"TIr-m(')~Z(')

);(J)

m"TIm

~<>(J)

em(')><O>e

,

¡

1

~-~

Retlechncla baSe90 80 70 50(de techo) en % 60

Retlectancla de908070503010 O 90807050 30 10 O 90807050 30 10 O 908070503010 O 90 80 70 50 30 10 Olas paredes en %

0,2 89 88 88 86 85 84 82 79 78 78 77 76 74 72 70 69 68 67 66 65 64 60 59 59 58 56 55 53 50 50 49 48 47 46 44O 0,4 88 87 86 84 81 79 76 79 77 76 74 72 70 68 69 68 67 65 63 61 58 60 59 59 57 54 52 50 50 49 48 47 45 44 42<! 0,6 87 86 84 80 77 74 73 78 76 75 71 68 65 57 69 67 65 63 59 57 54 60 58 57 55 51 50 46 50 48 47 45 43 41 38O;;;

0,8 87 85 82 77 73 69 67 78 75 73 69 65 61 57 68 66 64 60 56 53 50 59 57 56 54 48 46 43 50 48 47 44 40 38 36

<!1,0 86 83 80 75 69 64 62 77 74 72 67 62 57 55 68 65 62 58 53 50 47 59 57 55 51 45 43 41 50 48 46 43 38 36 34

U 1,5 85 80 76 68 61 55 51 75 72 68 61 54 49 46 67 62 59 54 46 42 40 59 55 52 46 40 37 34 50 47 45 40 34 31 26UJ 2,0 83 77 72 62 53 47 43 74 69 64 56 48 41 38 66 60 56 49 40 36 33 58 54 50 43 35 31 29 50 46 43 37 30 26 24O 2,5 82 75 68 57 47 40 36 73 67 61 51 42 35 32 65 60 54 45 36 31 29 58 53 47 39 30 25 23 50 46 41 35 27 22 21Z 3,0 80 72 64 52 42 34 30 72 65 58 47 37 30 27 64 58 52 42 32 27 24 57 52 46 37 28 23 20 50 45 40 32 24 19 17O 3,5 79 70 61 48 37 31 26 71 63 55 43 33 26 24 63 57 50 38 29 23 21 57 50 44 35 25 20 17 50 44 39 30 22 17 15Ü

4,0 77 69 58 44 33 25 22 70 61 53 40 30 22 20 63 55 48 26 26 20 17 57 49 42 32 23 18 14 50 44 38 28 20 15 12<!..J 5,0 75 59 53 38 28 20 16 68 58 48 35 25 18 14 61 52 44 31 22 16 12 56 48 40 28 20 14 11 50 42 35 25 17 12 09UJ 6,0 73 61 49 34 24 16 11 66 55 44 31 22 15 10 60 51 41 28 19 13 09 55 45 37 25 17 11 07 50 42 34 23 15 10 06o:: 8,0 68 55 42 27 18 12 06 62 50 38 25 17 11 05 57 46 35 23 15 10 05 53 42 33 22 14 08 04 49 40 30 19 12 07 03

10,6 65 51 36 22 15 09 04 59 46 33 21 14 08 03 55 43 31 19 12 08 03 51 39 29 18 11 07 02 47 37 27 17 10 06 02

Retlectanda base30 20 10 O(de techo) en % 40

Retleclancla de90 80 70 50 30 10 O 90 80 70 50 30 10 O 9080 7050 3010 O 9080 7050 30 10 O 90 80 70 50 30 10 Olas naredes en %

0,2 40 40 39 39 38 36 36 31 31 30 29 29 28 27 21 20 20 20 19 19 17 11 11 11 10 10 09 09 02 02 02 01 01 00 OO 0,4 41 40 39 38 36 34 34 31 31 30 29 28 26 25 22 21 20 20 19 18 16 12 11 11 11 10 09 08 04 03 03 02 01 00 O<! 0,6 41 40 39 37 34 32 31 32 31 30 28 26 25 23 23 21 21 19 18 17 15 13 13 12 11 10 08 08 05 05 04 03 02 01 OO o,a 41 40 38 36 33 31 29 32 31 30 28 25 23 22 24 22 21 19 18 16 14 15 14 13 11 10 08 07 07 06 05 04 02 01 O;;; 1,0 42 30 38 34 32 29 27 33 32 30 27 24 22 20 25 23 22 19 17 15 13 16 14 13 12 10 08 07 08 07 06 04 02 01 O<! 1,5 42 39 37 32 28 24 22 34 33 30 25 22 18 17 26 24 22 18 16 13 11 18 16 15 12 10 07 06 1110 08 06 03 01 OUUJ 2,0 42 39 36 31 25 21 19 35 33 29 24 20 16 14 28 25 23 18 15 11 09 20 18 16 13 09 06 05 14 12 10 07 04 01 OO 2,5 43 39 35 29 23 18 12 36 32 29 24 18 14 12 29 26 23 18 14 10 08 22 20 17 13 09 05 04 16 14 12 08 05 02 OZ 3,0 43 39 35 27 21 16 13 37 33 29 22 17 12 10 30 27 23 17 13 09 07 24 21 18 13 09 05 03 18 16 13 09 05 02 OO 3,5 44 39 34 26 20 14 12 38 33 29 21 15 10 09 32 27 23 17 12 08 05 26 22 19 13 09 05 03 20 17 15 10 05 02 OÜ 4,0 44 38 33 25 18 12 10 38 33 28 21 14 09 07 33 28 23 17 11 07 07 27 23 20 14 09 04 02 22 18 15 10 05 02 O<! 5,0 45 38 31 22 15 10 07 39 33 28 19 13 08 05 35 29 24 16 10 06 04 30 25 20 14 08 04 02 25 21 17 11 06 02 O...J

6,0 44 37 30 20 13 08 05 39 33 27 18 11 06 04 36 30 24 16 10 05 02 31 26 21 14 08 03 01 27 23 18 12 06 02 OUJo:: 8,0 44 35 28 18 11 06 03 40 33 26 16 09 04 02 37 30 23 15 08 03 01 33?l.7 21 1307 0301 30 25 20 12 06 02 O

10,0 43 34 25 15 OÍ! 05 02 40 32 24 14 08 03 01 37 29 22 13 07 03 01 34 28 21 12 07 02 01 31 25 20 12 06 02 O

ILUMINARIA

categorla 111

Rellector de cópula yentllado

Categorra I

8Ump..a rellectora de lila mento R-52Haz ancho. 500 y 750 W

~...".. ~Umpara rellectora de filamento R-57.

Hazestrecho- 500 Y 750 W

Categorla 111

Ventilada, de porcelana esmaltada bajasalturas. L~mparade yapor revestida de16sloro 400 W.

Categorra 111 i l

vo.."..o...,,-des a~uras.. Haz concentrado. Lámpara cla-

fa de yapor de 400 W

~'''''''ó '/Ventilada de aluminio 450 mm grandes a~u.

4a~OW.z medio. Lámpara de yapor revestida,

Categorla 111

Ventilada de porcelana eSmaltada, 675 mm.Lámparade yapor revestida de 16sloro,1000W.

......

COEFICIENTES DE UTILlZACION

DISTR IBUCION

ot

¡79

ot

I100

o

t

~

100

o

t~

76

9

t

~77

10

t

~74"----

11

t~

73

Separaciónno superior

a

1,3 x

Altura demontaje

1,5 x

Altura demontaje

1,6Altura demontaje

Reflectancias

Cayidad deltecho

Paredes

0%

RCL

1 8,50 8,20 7,90 7,90 7,70 7,50 7,30 7,20 7,10 6,902 7,40 6,90 6,50 7,00 6,60 6,20 6,50 6,20 5.90 5,803 6,50 6,00 5,40 6,20 5,70 5,30 5,70 5,40 5,10

4,90 (')4 5,80 5,10 4,60 5,50 4,90 4,50 5,10 4,70 4,40 4,20 O5 5,00 4,40 3,80 4,70 4,20 3,70 4,50 4,00 3,60 3,50 m6 4,40 3,80 3,30 4,30 3,60 3,20 4,00 3,50 3,20 3,00

"T17 4,00 3,30 2,80 3,80 3,30 2,80 3,60 3,20 2,70 2,60 Q8 3,60 2,90 2,40 3,40 2,80 2,40 3,20 2,70 2,30 2,20 m

Z9 3,30 2,50 2,00 3,10 2,50 2,00 2,90 2,40 2,00 1,80 -110 2,90 2,20 1,80 2,80 2,20 1.80 2,60 2,10 1,80 1,70 m

en1 10,80 10,50 10,20 10,10 9,90 9,70 9,40 9,30 9,10 8,90

Om

2 9,80 9,30 8,90 9,30 8,90 8,60 8,80 8,50 8,20 8,00 e3 8,90 8,30 7,80 8,50 8,00 7,60 8,00 7,60 7,30 7,10 ::!4 8,10 7,40 6,80 7,70 7,20 6,70 7,30 6,90 6,50 6,40 !:5 7,30 6,60 6,00 7,00 6,40 5,90 5,60 6,20 5,80 5,60 N6 6,70 5,90 5,30 6,40 5,80 5,20 6,10 5,60 5,20 5,00 »7 6,00 5,20 4,70 5,80 5,10 4,60 5,50 5,00 4,60 4,50

(')

68 5,40 4,60 4,00 5,20 4,50 4,00 4,90 4,40 4,00 3,80 Z9 4,80 4,00 3,50 4,60 3,90 3,50 4,40 3,80 3,40 3,3010 4,30 3,60 3,00 4,20 3,50 3,00 4,00 3,40 3,00 2,80

1 11,00 10,80 10,50 0,40 10,20 10,01 9,70 9,60 9,50 9,302 0,20 9,80 9,40 9,70 9,40 9,l( 9,10 8,90 8,80 8,603 9,50 9,00 8,50 9,10 8,70 8,3e 8,60 8,30 8,10 7,904 8,80 8,20 7,80 8,50 8,00 7,60 8,10 7,70 7,50 7,305 8,20 7,60 7,10 7,90 7,40 7,00 7,60 7,20 6,90 6,706 7,70 7,00 6,60 7,40 6.90 6,5C 7,20 6,80 6,40 6,307 7,10 6,50 6,10 6,90 6,40 6,0':; 6,70 6,30 6,00 5,808 6,60 6,00 5,60 6,50 5,90 5,5C 6,30 5,80 5,50 5,409 6,20 5,50 5,10 6,00 5,50 5,lC 5,90 5,40 5,00 4,90

10 5,80 5,10 4,70 5,60 5,10 4,70 5,50 5,00 4,60 4,50

1 8,10 7,80 7,60 7.60 7,40 7,20 7,10 6,90 6,80 6,702 7,30 6,90 6,50 6,90 6,60 6,30 6,40 6,20 6,00 5,903 6,50 6,00 5,60 6,20 5,80 5,50 5,80 5,50 5,30 5,10

1,2 x

I

4 5,90 5,30 4,90 5,60 5,20 4,80 5,30 5,00 4,70 4,50

Altura de5 5,30 4,70 4,30 5,10 4,60 4,20 4,80 4,40 4,10 4,00

montaje6 4,80 4,20 3,80 4,60 4,10 3,70 4,40 4,00 3,70 3,50

7 3,90 3,30 2,90 4,10 3,60 3,20 3,90 3,60 3,20 3,108 3,60 3,00 2,60 3,80 3,20 2,80 3,60 3,20 2,80 2,709 3,20 2,70 2,30 3,40 2,90 2,50 3,30 2,80 2,50 2,40

10 3,10 2,90 2,30 3,00 2,50 2,20 2,10

1 9,30 9,00 8,80 8,50 8,30 8,20 7,60 7,50 7,40 7,202 8,60 8,20 7,90 7,90 7,70 7,40 7,20 7,00 6,90 6,70

7x

I

3 7,90 7,50 7,10 7,40 7,00 6,80 6,80 6,50 6,40 6,204 7,40 6,90 6,50 6,90 6,50 6,20 6,40 6,10 5,90 5,70 (')

Altura de 5 6,80 6,30 5,90 6,40 6,00 5,70 6,00 5,70 5,40 5,30Om

montaje 6 6,30 5,80 5,40 6,00 5,60 5,20 5,60 5,30 5,00 4,90 "T1

7 5,90 5,30 4,90 5,60 5,101 4,80 5,20 4,90 4,60 4,50 Q8 5,50 4,90 4,50 5,20 4,70 4,40 4,90 4,50 4,30 4,10 m9 5,00 4,50 4,10 4,80 4,30 4,00 4,50 4,20 3,90 3,80 Z

-110 4,70 4,10 3,80 4,50 4,00 3,70 4,20 3,80 3,50 3,50 m

en1 8,80 8,60 8,40 8,00 7,90 7,70 7,10 7,00 6,90 6,70 O2 8,10 8,60 8,40 7,50 7,20 7,00 6,70 6,50 6,40 6,20 m

I

3 7,40 7,70 7,40 6,90 6,50 6,20 6,20 6,00 5,80 5,60e

1,2 x -14 6,80 6,30 5,90 6,40 6,00 5,70 5,80 5,50 55,30 5,10

Altura de 5 6,30 5,70 5,30 5,90 5,50 5,10 5,40 5,10 4,90 4,70 !:montaje 6 5,80 5,20 4,80 5,40 5,00 4,60 5,00 4,70 4,40 4,30

N»

7 5,30 4,70 4,30 5,00 4,50 4,20 4,60 4,30 4,00 3,90 Q8 4,80 4,30 3,90 4,60 4,10 3,80 4,20 3,90 3,60 3,50 O9 4,40 3,90 3,50 4,20 3,70 3,40 3,90 3,50 3,30 3,10 Z

10 4,10 3,50 3,10 3,90 3,40 3,00 3,60 3,20 3,90 2,80__n

1 8,60 8,30 8,00 7,80 7,60 7,30 6,80 6,70 6,50 6,302 7,70 7,20 6,80 7,00 6,60 6,30 6,10 5,90 5,70 5,503 6,80 6,20 5,70 6,20 5,80 5,40 5,50 5,20 4,90 4,70

1,3 x

I

4 6,10 5,50 4,90 5,60 5,10 4,70 5,00 4,60 4,30 4,10

5 5,50 4,80 4,20 5,00 4,50 4,10 4,50 4,10 3,80 3,60Altura de 6 4,90 4,20 3,70 4,50 3,90 3,50 4,00 3,60 3,30 3,10montaje 7 4,30 3,60 3,10 4,00 3,40 3,00 3,60 3,10 2,80 2,60

8 3,90 3,20 2,80 3,60 3,00 2,60 3,20 2,80 2,50 2,30

9 3,50 2,80 2,40 3,30 2,70 2,30 2,90 2,50 2,20 2,00

10 3,20 2,50 2,10 2,90 2,40 2,00 2,60 2,20 1.90 1,70

nelec 119

LUMINAR lA

Cate90';a 111

Ventilada de aluminio 675 mm grande. al.tura.. Haz medio, LAmpara de vapor reve.-tlda de 16.foro, 1.000 W.

Calegoda 111

Ventilada de aluminio 675 mm grande. al-lura.. LAmpara de vapor reve.tlda de fó.'foro, 1.000 W.

Calegor'a 111

2 Umparas T-2 - Cualquier carga. ParaLAmparas T.I0 - C.U. x 1,02.

20 .IIDl1ke

~

COEFICIENTES DE UTILlZACION

DISTRIBUCION

7

t

l79

12

t

~73

10t

~75

..

1 8,808,508,10 7,70 7,50 7,30 6,50 6,40 6,20 5,90

172 7,70 7,10 6,70 6,80 6,40 6,00 5,70 5,50 5,30 5,00

t3 6,80 6,10 5,60 6,00 5,50 5,10 5,10 4,80 4,50 4,20

1,3 x4 6,00 5,30 4,70 5,30 4,80 4,30 4,50 4,20 3,80 3,60

- 5 5,30 4,50 4,00 4,70 4,10 3,60 4,00 3,60 3,30 3,00Altura de 6 4,70 3,90 3,40 4,20 3,60 3,10 3,60 3,10 2,80 2,60montaJe 7 4,20 3.40 2,90 3,80 3,10 2.70 3,20 2,80 2,40 2,20

2 IAmpara. .12 - Cualquier carga - Pa. 71 8 3,80 3,00 2,50 3,40 2,80 2,30 2,90 2,40 2,10 1,90

ralimpara. T-I0, C.U. x 1,029 3,40 2,60 2,20 3,00 2,40 2,00 2,60 2.10 1,80 1.60

10 3,10 2,40 1.90 2.60 2.20 1,80 2.40 1.90 1,60 1,40

1 8,40 8.10 7,80 7,40 7,20 7,00 6,10 6,00 5.90 5.602 7,50 7,00 6,5 O 6,60 6,20 5.90 5,50 5,30 5,10 4.80

18 3 6,60 6,00 5,60 5.90 5,40 5.10 4,90 4,70 4,40 4,20

t 4 5,90 5,20 4,70 5,20 4,70 4,30 4,40 4,10 3,80 3.60 O1,3 x 5 5,20 4,50 4.00 4,60 4.10 3,70 3,90 3,60 3,30 3.10 O-

Altura de 6 4.70 4,00 3,50 4,20 3,60 3,20 3,60 3,20 2,90 2,70 m

l."

montaje 7 4,20 3,50 3,00 3,70 3,20 2,80 3,20 2,80 2,50 2,30 Q2 Umpara. T.12 - Cualquier carga Pro- 66

8 3,80 3.10 2,60 3,40 2,80 2,40 2,90 2,50 2.20 2.00 mtecclbn central" Pare IAmparas T-I0.C.U x

.9 3,40 2,70 2.20 3,00 2.50 2.10 2.60 2,20 1.90 1,70 Zx 1,02 10 3,10 2,40 2.00 2.70 2,20 1,80 2,30 1,90 1,70 1,50 -1m

8,60 8,30 8.00 7.80 7,60 7,30 6,90VI

Categorla 1:: 1 6,70 6.60 6,40 O

92 7,50 7,00 6.60 6,90 6,50 6,10 6,10 5,80 5.60 5,40 m3 6.70 6,00 5,50 6,10 5,60 5,20 5,40 5,10 4,80 4,60 e

t 1,3 x 4 3,90 5,20 4,70 5,40 4,90 4,40 4,80 4,50 4.10 3,90 :j- 5 5,20 4,50 3.90 4,80 4,20 3,80 4,30 3,90 3,5 o 3,30 ,....

Altura de Ñmontaje

6 4,60 3,90 3,40 4,30 3.70 3,20 3,80 3,40 3,00 2,80 »7 4,10 ¡S,40 2,90 3,80 3,20 2,80 3,40 3.00 2,60 2,50 O

Umpara. "-12 - 430 b 800 mA. ParaI

74 8 3,70 3,00 2,50 3.40 2,80 2,40 3,10 2,60 2.30 2,10 6IAmparas T.I0, C.U. x 1,02 9 3,30 2.60 2,20 3.10 2,50 2,10 2,80 2,30 2,00 1,80 Z

10 3,00 2,30 1,90 2,80 2,20 1,80 2,50 2,10 1,70 1,60

Categorla..

.

1 8,50 8.20 7,90 7,60 7,30 7,10 6,40 6,30 6,20 5,90

152 7,50 7,00 6,50 6,70 6,30 5,90 5,70 5,50 5,20 5,003 6,60 6,00 5,50 5,905,40 5,00 5,10 4,80 4,50 4,20

t 1,3 x 4 5,90 5,20 4,60 5,20 4,70 4,30 4,50 4,101 3,80 3,60-- Altura de

5 5,10 4.40 3,90 4,60 4.00 3,60 4,00 3,60 3,30 3,00

montaje6 4,60 3,90 3,30 4,10 3,50 3,10 3,60 3.10 2,80 2,607 4,10 3,40 2,90 3,70 3,20 2,70 3,20 2,80 2,40 2,30

3 Umpara. T.12 - 430 b 800 mA. Para 69 8 3,70 3,00 2.50 3,30 2,70 2.30 2.90 2,40 2,10 1,90limpara. T.I0, C.U. . 1,02. 9 3,30 2,60 2,10 3,00 2,40 2,00 2,60 2.10 1,80 1.60

10 3,00 2,30 1,90 2,70 2,10 1,80 2,30 1,90 1,60 1,40

Reflectancia5

Separación Cavidaddel 80% I 50% I 10% lO %no superior

leono

50%a

Parede.

RCL COEFICIENTES DE UTlLIZACIDN

1 9,10 B,BO 8,60 B,40 B,20 B,OO 7,50 7,40 7,30 7,102 B,30 7,BO 7,50 7,70 7.30 7.10 7.00 6,70 6,60 6,403 7.50 6,90 6,50 7,00 6,50 6,20 6,40 6,101 5,80 5,60

1.0.4 6,80 6.20 5,70 6,30 5,80 5,50 5.80 5.50 5,20 5,00 O

I

5 6,10 5,50 5,00 5,70 5,20 4,BO 5,30 4,90 4,60 4,40 OAltura de 6 5,50 4,90 4,40 5,20 4,70 4,30 4,80 4,40 4,10 3,90 mmontaJe "ti7 5,00 4,30 3,BO 4,70 4,10 3,70 4,30 3,90 3,60 3,40 ñB 4,50 3,90 3,40 4,30 3,70 3,30 3,90 '3,50 3,20 3.00 ¡:¡;9 4,10 3,40 3,00 3,90 3,30 2,90 3,60 3,20 2,BO 2,70 Z

10 3,70 3,10 2,70 3,50 3,00 2,60 3,30 2,BO 2,50 2,40 -1m

9,00 B.BO 8,60 8,10 8.00 7,80 7,10 7,00 7,00 6,70VI

1O

2 B,30 7,90 7,60 7.60 7,30 7,10 6.70 6,60 6,40 6,20 m3 7,70 7,20 6,BO 7,00 6,70 6,40 6,30 6,10 5,90 5.70 e

1,3 x

I

4 7,10 6,60 6,20 6,60 6.20 5,90 5,90 05,70 5,50 5,30 ::!5 6,50 6,00 5,60 6,10 5,70 5,30 5,50 5.20' 5,00 4,80 r-

Allura de 6 6,00 5,50 5,00 5,60 5,20 4,80 5,20 4,80 4,60 4,40 Nmonla.e 7 5,50 5,00 4,60 5,20 4,70 4.40 4,BO 04,40 4,20 4,00

B 5,10 4,50 4,10 4,BO 4,30 4,00 4,40 4,10 3,80

3,70169 4.70 4,10 3,80 4,40 4,00 3,70 4,10 3,80 3,50 3,40 Z

10 4,40 3,80 3,40 4.10 3,70 3,30 3,80 3,50 3,20 3.10

1 8,BO 8,40 8,10 7,90 7,70 7,40 6,90 6,BO 6,60 6,402 7,70 7,10 6,60 7,00 6,50 1i,20 6.10 5,90 5,60 5.40

1,3 x

I

3 ,BO 6,10 5,60 6,10 5,60 5,20 5,40 5,10 4,80 4.604 6.00 5,20 4,70 5,40 4,90 4,40 4,80 4.40 4,10 3,90

Allura de 5 5,20 4.50 3.90 4,BO 4,20 3,70 4,30 3,BO 3,50 3,30monlaJe 6 4,70 3,90 3,40 4,30 3,70 3,20 3,80 3,40 3,00 2,80

7 4,20 3,40 2,90 3,80 3,20 2,80 3,40 3,00 2,60 2,408 3,70 3,00 2,50 3,40 2,80 2,40 3,10 2,60 2,20 2,109 3,30 2,60 2,10 3,10 2,50 2,10 2,80 2,30 1,90 1,80

10 3,00 2,30 1,90 2,80 2,20 1,80 2,50 2,00 1,70 1,50

-..--

LUMINAR lA

c.t.gOrl'~

~~2umpar.. T-12 430 mA. P.r. 800 mA,C.U. . 0,96.

c.tegorl.V

~2 umparu T.12 430 mA. Lente prlsmAtI.ea 30 cm .ncha. Par. lAmpar. T.10, C.U...1,02'

c.tegarl. V

2 Umpara. T-12, 430 mA. Lente prlsm4tl-ea iiOm .nch.. Paral¡\mpar.. T.10, C.U...1,01.

categarl. V

~~4 Umpar.. T.12, 430 mA. Lente prl.mA-tic. 60 cm .neh., Par. !;\mparas T.10, C.U.. 1,02.C.tegar',V

6 LAmp T-12 430 mA. Lente prl.m¡\-ti.. 60 cm oneh.. P.r. IAmpar.s T-10, C.U. 1,05.

C.tegorl. V

8 Ump".. T-12, 430 mA. Lente prlsm¡\.tic. 1,20 . 1,20 m. Par. lAmpar.. T.10,C.U.. 1,02.

C.tegorl. V

~4 LAmpar.s T-12, 43Ó mA. Lente prismA-ti.. 60 cm .ncha. Para I¡\mp)rá. T-10, C. .U. x 1,02. .

"la",.

COEFICIENTES DE UTILlZACION

DISTRIBUCION

12I

J60

ot

I59

ot

I68

ot

~62

ot

!56

ot

~55

2t

~51

Reflectancias

Separaci9"I C.vldad del

80 %I

50 % I 10 % 10%no superior techo

a I Poredes 50 % 30%

RCL COEFICIENTES DE UTIJ..IZACION O

1 7,00 6,60 6,30 6,20 5,90 5,70 5,20 5,10 4,90 4,702 6,00 5,40 5,00 5,30 4,90 4,60 4.50 4,20 4,00 3,703 5,20 4,60 4,10 4,60 4,10 3,80 3,90 5,60 3,30 3,10

1,5.

I

4 4,60 3,90 3,40 4,10 3,60 3,20 3,50 3,10 2,80 2.605 4,00 3,30 2,80 3,60 3,00 2,60 3,10 2,70 2,40 2,20

()OAltura de 6 3,60 2,90 2,40 3,20 2,60 2,20 2,70 2,30 2.00 1,80 m

mont.Je 7 3,20 2,50 2,10 2,90 2,30 1,90 2,50 2,10 1,70 1,60 "8 2,90 2,20 1,80 2.60 2,00 1,70 2.20 1.80 1,50 1,30 59 2,60 1,90 1,50 2,30 1,80 1,40 2,00 1.0 1,30 1,10 m

10 2,30 1,70 1,30 2,10 1,60 1,20 1,80 1,40 1,10 1,00Z-¡m

5,90 5,80 5,60 5,30 5.20(/1

1 6,30 6,10 5.90 5,50 5,40 O2 5,70 5,40 5,10 5,40 5,10 4,90 5,00 4,90 4,70 4,60 m3 5,10 4,80 4,40 4,90 4,60 4,30 4,60 4,40 4,20 4,10 e4 4,fiO 4,20 3,90 4,40 4,10 3,80 4,20 3,90 3,70 3,60

1,2.

I

5 4,20 3,70 3.40 4,00 3,60 3,40 3,80 3,50 3,30 3,20 e6 3,80 3,40 3,00 3,70 3,30 3,00 3,50 3,20 2,90 2,80 NAlturo de »7 3,50 3,00 2,70 3,30 2,90 2,70 3.20 2,90 2,60 2,50 (")montaje & 3,10 2,7.0 2,40 3,00 2,60 2,30 2.90 2,60 2,30 2,20 O9 2,80 2,40 2,10 2,70 2.30 2,00 2,60 2,30 2,00 1,90 Z

10 2,60 2.10 1,80 2,50 2.10 1,80 2,40 2,00 1,80 1,70

1 7,30 7,10 6,80 6,90 6,70 6,60 6,40 6,20 6,10 6,002 6,60 6,20 5,90 6,20 5,90 5,70 5,80 5,60 ..s,50 5,303 5,90 5,50 5,10 5,60 5,30 5,00 5,30 5,00 4,80 4,70

1,2.

I

4 5,30 4,80 4,50 5,10 4,70 4,40 4,80 4,50 4,30 4,105 4,80 4,30 3,90 4,60 4,20 3,90 4,40 4,00 3.80 3,60

Altura de 6 4,40 3,80 3,40 4,20 3,70 3,40 4.00 3,60 3,30 3,20mont.Je 7 3,90 3,40 3,00 3,80 3,30 3,00 3,60 3,20 3,00 2,80

8 3,60 3,00 2,60 3,40 3,00 2,60 3,30 2.90 2,60 2,509 3,20 2,70 2,30 3,10 2,60 2,30 2,90 2,0 2,30 2.10

10 2,90 2,40 2,00 2,80 2,30 2,00 2,70 2,30 2,00 1,90

1 6,60 6,40 6,20 6,20 6,10 5,90 5,80 5,70 5,6.1 5,502 6.00 5,60 5,30 5,60 5,40 5,20 5,30 5,10 4,90 4,803 5,40 5,00 4,60 5,10 4,80 4,50 4,80 4,60 4,40 4,304 4,90 4,40 4,10 4,60 4,30 4,00 4,40 4,10 3,90 3,80

1,2 x

I

5 4,40 3,90 3,50 4,20 3,80 3,5 O 4,00 3,70 3,40 3,30Altura de 6 4,00 ..3,50 3,10 3,80 3,40 3,10 3,60 3,30 3,10 2,90mont.Je 7 3,60 3,10 2,80 3,50 3,00 2,70 3,30 3,00 2,70 2,60

8 3,20 2,80 2,40 3,10 2,70 2.40 3,00 2,60 2,40 2,309 2,90 2,40 2,10 '2,80 2,40 2,10 2,70 2,30 2,10 2,00

10 2,70 2,20 1,90 2,60 2,30 1,90 2,50 2,10 1,80 1,70

1 6,00 5,80 5,60 5,60 5,50 5,40 5,20 5,10 5,00 4,902 5,40 5,10 4,80 5,10 4,90 4,70 4,80 4,60 4,50 4,403 4,90 4,50 4,0 4,60 4,30 4,10 4,40 4,10 4,00 3,90

1,2.

I

4 4,40 4,00 3,70 4,20 3,90 3,60 4.00 3,70 3,50 3,40 (")5 4,00 3,5;) 3,20 3,80 3,50 3,20 3,60 3,30 3,10 3,00 O

Altura de 6 3,60 3,20 2,90 3,50 3,10 2,8 O 3,30 3,00 2,80 2,70 mmont.)e 3,30 2,80 2,50 3,20 2,80 2,50 3,00 2,70 2,50 2.40

"758 3,00 2,50 2,20 2,80 2,50 2,20 2,70 2,40 2,20 2,10

9 2,70 2,20 1,90 2,60 2,20 1,90 2,50 2,10 1.90 1,80mZ

10 2,40 2,00 1,70 2,30 2,00 1,70 2,20 1,90 1,70 1,60 -¡m

5,90 5,70 5,50 5,50 5,40 5,20 5.10 5,00 4,90 4,80(/1

1O

2 5,30 5,00 4,70 5,00 4,80 4,60 4,70 4,50 4,40 4,30 m3 4,80 4,40 4,10 4,50 4,20 4,00 4,30 4,00 3,90 3,80 e

1,3.

I

4 4,30 3,90 3,60 4,10 3,80 3,50 3,90 3,60 3,40 3,30

Altur. deS 3,90 3,50 3,10 3,70 3,40 3,10 3,50 3,20 3,00 2,90 e

mont.Je6 3,50 3,10 2,80 3,40 3,00 2,80 3,20 2,90 2,70 2,60 N

7 3,20 2,80 2.50 3,10 2,70 2,50 2,90 2,60 2,40 2,30»(")

8 2,90 2,50 2,20 2.80 2,40 2,30 2,70 2,40 2,10 2,00 O9 2,60 2,20 1,90 2,50 2.10 1,90 2,40 2,10 1,90 1,80 Z

10 2,40 2,00 1,70 2,3"0 1,90 1,70 2,20 1,70 1,60 1,60

1 5,60 5,40 5,20 5,20 5,00 4,90 4,70 4,60 4,50 4,402 5,00 4,70 4,50 4,70 4,40 4,20 4,30 4,10 4,00 3,903 4,50 4,10 3,80 4,20 3,90 3,70 3,90 3,70 3,50 3,40

1,2.

I

4 4,10 3,6 3,40 3,80 3,50 3,20 3,50 3,30 3,10 3,005 3,70 3,20 2,90 3,40 3,10 2,80 3,20 2,90 2,70 2,60

Altulr. de 6 3,30 2,90 2,60 3,10 2,80 2,50 2,90 2,70 2,40 2,30monta)v 7 3,00 2,60 2,30 2,90 2,50 2,20 2,70 2,40 2,20 2,00

8 2,70 2,30 2,00 2,60 2,20 2,00 2,40 2,10 1,90 1,809 2,50 2,00 1,80 2,30 2,00 1,70 2,20 1,90 1,70 1,60

10 2,20 1,80 1.60 2,10 1,80 1,50 2,00 1,70 1,50 1,40

e'= onelec 121

....

COEFICIENTES DE UTI LIZACION

122 r/loelec ¡t-~&.

R eflectancias

ISeparación Cavidaddel 809'0 70%

ILUMINAR lA DISTRIBUCION I no superior

50 %

a I Paredes 50% 30% 10% 509'0 30% 10% 50% 30% 10%

RCL COEFICIENTES OE UTILIZACION

Cale90rla V I 16,806,506,30 6,50 6,30 6,10 6,10 6,00 5,802 6,00 5,60 5,30 5,80 5,50 5,20 5,50 5,20 4,90

71,2. 3 5,40 4,90 4,50 5,20 4,80 4,50 5,00 4,60 4,30

t 4 4,90 4,30 4,00 4,70 4,30 3,90 4,50 4,10 3,80

- Altura de 5 4,40 3,80 3,40 4,30 3,80 3,40 4,00 3,60 3,30 (')montaje 6 4,00 3,40 3,00 3,90 3,40 3,00 3,70 3,20 2,90 O

7 3,60 3,10 2,70 3,50 3,00 2,60 3,30 2,90 2,60m"

2 Umparas T.12, 430 mA, Envoltura prlS-¡S9 8 3,20 2,70 2.40 3,20 2,70 2,30 3,qO 2,60 2,30 ¡:;

""'tlea de 30 cm ancho. 9 2,90 2,40 2,10 2,90 2,40 2,00 2,70 2,30 2,00 ¡¡¡10 2,70 2,20 1,80 2,60 2,10 1,80 2,50 2,10 1,80 2-i

Cate90rla V I I I 1 6,60 6,40 6,10 6,40 6,20 6.00 6,10 5,90 5,70 men

2 5,90 5,50 5,20 5,70 5,40 5,10 5,50 5,20 4,00 e4 3 5,304,804,50 5,20 4,80 4,40 4,90 4,60 4,30 m

t 1,2. 4 4,80 4,30 3,90 4,70 4,20 3,90 4,50 4,10 3,80 c:Altura de 5 4,30 3,80 3,40 4,20 3,70 3,40 4,00 3,60 3,30 :!-montaje 6 3,90 3,40 3,00 3,80 3,40 3,00 3,60 3,20 2,90 r-

¡ 7 3,50 3,00 2,60 3,40 3,00 2,60 3,30 2,90 2,60

4 Umpara. T.12, 430 mA. Envoltura Prfi59

8 3,20 2,70 2,30 3,10 2,60 2,30 3,00 2,60 2,30 (')""'tlca de 60 cm de ahcho. 9 2,80 2,40 2,00 2,80 2,30 2,00 2,70 2,30 2,00 i5

10 2,60 2,10 1,80 2,50 2,10 1,80 2,50 2,00 1,70 2

Cate90rla I I ...--r--. I I 1 8,30 7,90 7,50 7,90 7,60 7,20 7,30 7,00 6,702 7,10 6,50 6,00 6,80 6,20 5,70 6,20 5,80 5,40

t . 1,6.3 6,20 5,50 4,90 5,90 5,30 4,70 5,50 4,90 4,404 5,50 4,70 4,10 5,20 4,50 3,90 4,80 4,20 3,70

Altura de 5 4,80 4,00 3,40 4,60 3,80 3,30 4,20 3,60 3,10- montaje 6 4,30 3,50 2,90 4,10 3,30 2,80 3,80 3,10 2,607 3,80 3,00 2,50 3,60 2,90 2,40 3,40 2,70 2,30

698 3,40 2,60 2,10 3,30 2,50 2,10 3,00 2,40 1,90

2 Umpara. desnuda. cualquier earga. I 9 3,00 2,30 1,80 3,00 2,30 1,80 2,70 2,10 1,7010 2,80 2,10 1,60 2,70 2,00 1,50 2,50 1,90 1,50

~

COEFICIENTES DE UTILlZACION

80elec 123

A

1 6,40 6,20 6,00 6,30 6,10 5,90 6,00 5,90 5,70 Ic;otogorla V I 2 5,80 5,50 5,20 5,70 5,40 5,10 5,50 5,20 5,00 I

O 3 5,20 4,80 4,50 5,10 4,70 4,40 4,90 4,60 4,40

t 4 4,70 4,20 3,90 4,60 4,20 3,90 4,50 4,10 3,801,2 5 4,20 3,70 3,00 4,20 3,70 3,40 4,00 3,60 3,40-

Altura do 6 3,80 3,30 3,00 3,80 3,30 3,00 3,70 3,20 3,00l montaJo 7 3,50 3,00 2,60 3,40 3,00 2,60 3,30 2,90 2,60.0 8 3,10 2,60 2,30 3,10 2,60 2,30 3,00 2,60 2,30

1 Umpara -<:ualqulor carva- lentoprl.m'- 9 2,80 2,30 2,00 2,80 2,30 2,00 2,70 2,30 2,00tI.. 60 cm ancha y 30 cm alta.

10 2,60 2,10 1,80 2,50 2,10 1,80 2,50 2,10 1,80

¿1 6,80 6,50 6,20 5,90 5,60 5,40 4,20 4,10 3,902 5,90 5,40 5,10 5,10 4,80 4,40 3,70 3,50 3,20

10 3 5,20 4,60 4,20 4,50 4,00 3,70 3,20 2,90 2,70

t 4 4,60 4,00 3,50 4,00 3,50 3,10 2,80 2,50 2,301,5 5 4,00 3,40 3,00 3,50 3,00 2,60 2,50 2,20 2,00-

Altura de 6 3,60 3,00 2,60 3,10 2,70 2,30 2,20 2,00 1,70

¡ montaje 7 3,20 2,60 2,20 2,80 2,30 1,90 2,00 1,70 1,408 2,90 2,30 1,90 2,50 2,00 1,70 1,80 1,50 1,30

2 Umpara.. CualquIer carga. Lados opa- . 9 2,60 2,00 1,70 2,30 1,80 1,50 1,70 1,30 1,10coSo 10 2,40 1,80 1,50 2,10 1,60 1,30 1,50 1,20 1,00

1;..a cavidadespln- 6,00

5,80 5,60 5,80 5,60 5,402 tadas de blanco 5,30 4,90 4,50 5,10 4,70 4303 ofectlva do techo 4,70 4,20 3,70 4,50 4,10 3,60

t- 1,5 a 2,0 x I

4 del 70 por ciento. 4,10 3,60 3,20 3,90 3,50 3,10Altura de mono 5 " 3,70 3,10 2,70 3,50 3,00 2,60- taje sobre el dI- 6 Paracavidadesobs- 3;30 2,70 2,30 3,10 2,60 2,30

!fusor I

7 o de menor reflec. 2,90 2,40 2,00 2,80 2,30 2,008 tancla, usar M

2,60 2,10 1,80 2,50 2,00 1,70reflectancla otee-.. 9 tlva de cavidad de 2,30 1,00 1,50 2,30 1,80 1,5010 teCho dol 50 '1'.. 2,10 1,70 1,30 2,10 1,60 1,30

1 4,20 4,00 3,90 3,60 3,50 3,30 2,50 2,40 2,302 3,70 3,40 3,20 3,20 2,90 2,70 2,20 2,00 1,90

Moldura do 30 a 40 cm. por deba- 3 3,20 2,90 2,60 2,80 2,50 2,30 1,90 1,70 1,60Jo dol toChO. Los reflectores con 4 2,90 2,50 2,20 2,50 2,20 1,90 1,70 1,50 1,30lAmpar.. fluorescentes de utiliza - 5 2,50 2,10 1,80 2,20 1,90 1,60 1,50 1,30 1,10cl6n un 5 6 un 10 'Yo. 6 2,30 1,90 1,60 2,00 1,60 1,40 1,40 1,20 1,00

7 2,00 1,70 1,40 1,70 1,40 1,20 1,20 1,00 0,908 1,80 1,50 1,20 1,60 1,30 1,00 1,10 0,90 0,809 1,70 1,30 1,00 1,50 1,10 0,90 1,00 0,80 0.70

Moldura sin reflector. 10 1,50 1,20 0,90 1,50 1,00 0,80 0,90 0,70 0,60

,...,......

h.- CATEGORIAS DE MANTENIMIENTO

oa: 0.7<1:z

3 0.6..J

~ 0.5z OOU<1:UI.Ua:

:t 1.0OI.UO 0.9a:O

tJ 0.8<1:u..

CATEGORIA I

0.8

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36

MESES

CATEGORIA IV

0.7

¡VC

0.6

0.51 I I I I I I ~DO 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36

MESES

CATEGORIADEMANTENIMIENTO

I

11

'-

1II

IV

V

VI

124

Nada.

Nada.Transparente con 15% o más de luz hacia arriba a través delas abertu ras.Translúcida con 15% o más de luz hacia arriba a través de lasabertu ras.Opaca con 15% o más de luz hacia arriba a través de las aber-tu ras.

Transparente con menos del 15% de luz hacia arriba a travésde las aberturas.Translúcida con menos del 15% de luz hacia arriba a través delas abertu ras.Opaca con menos del 15% de luz a través de las aberturas.

Transparente sin aberturas.Translúcido sin aberturas.Opaco sin aberturas.

Transparente sin aberturas.Translúcido sin aberturas.Opaco sin aberturas.

PARTE SUPERIOR

1.

1.2.

3.

4.

1.

2.

3.

1.2.3.

1.2.3.

CATEGORIA 11

VC

O 3 6 9 12 1b 18 21 24 27 30 33 36

MESES

CATEGORIA V

,VC-C

0369121518212427303336

MESES

~,g.,'7elec

--CATEGORIA 111

O 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36MESES

CATEGORIA VI

O 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36

MESES

PARTE INFERIOR

1.

1.2.

Nada.

Nada.Rejillas orefl ectores.

II

!1

I

l.-..

1. Nada.

2. Transparente sin aberturas.

3. Translúcido sin aberturas.

4. Opaco sin aberturas.

1. Nada

2. Rejillas oreflectores.

1. Nada.2. Rejillas.

1. Transparentesin aberturas.

2. Translúcidosin aberturas.

1. T ra nsparentesin aberturas.

2. Translúcidosin aberturas.

3. Opaco sinabertu ras.

~

i.- FACTORES UTILIZADOSPARAREFLECTANCIAS EFECTIVAS DE PISODIFERENTES AL 20%-

e~~ one/ec 125~

% DE REFLECTANCIAEFECTIVADE CAVIDAD

80DETECHO. pcc 70 50 30 10

% DE REFLECTANCIA70DEPAREDES. pw 50 30 10 70 50 30 10 50 30 10 50 30 10 50 30 10-Para 30% de reflectancia efectiva de cavidad de piso (20% = 1.00)

RELACIO N DECAVIDADDE LOCAL

1 1.092 1.082 1.075 1.068 1.077 1.070 1.064 1.059 1.049 1.044 1.040 1.028 1.026 1.023 1.012 1.010 1.0082 1.079 1.066 1.055 1.047 1.068 1.057 1.048 1.039 1.041 1.033 1.027 1.026 1.021 1.017 1.013 1.010 1.0063 1.070 1.054 1.042 1.033 1.061 1.048 1.037 1.028 1.034 1.027 1.020 1.024 1.017 1.012 1.014 1.009 1.0054 1.062 1.045 1.033 1.024 1.055 1.040 1.029 1.021 1.030 1.022 1.015 1.022 1.015 1010 1014 1.009 1.0045 1.056 1.038 1.026 1.018 1.050 1.034 1.024 1.015 1.027 1.018 1.012 1.020 1.013 1.008 1.014 1.009 1.0046 1.052 1.033 1.021 1.014 1.047 1.030 1.020 1.012 1.024 1.015 1.009 1.019 1.012 1.006 1.014 1.008 1.0037 1.047 1.029 1.018 1.011 1.043 1.026 1.017 1.009 1.022 1.013 1.007 1.018 1.010 1.005 1.014 1.008 1.0038 1.044 1.026 1.015 1.009 1.040 1.024 1.015 1.007 1.020 1.012 1.006 1.017 1.009 1.004 1.013 1.007 1.0039 1.040 1.024 1.014 1.007 1.037 1.022 1.014 1006 1.019 1.011 1.005 1.016 1.009 1.004 1.013 1.007 1.002

10 1.037 1.022 1.012 1.006 1.034 1.020 1.012 1.005 1.017 1.010 1.004 1.015 1.009 1.003 1.013 1.007 1.002

Para 10% de reflectancia efectiva de cavidad de piso (20% = 1.00)

RELACION DECAVIDADDE LOCAL

1 .923 .929 .935 .940 .933 .939 .943 .948 .956 .960 .963 .973 .976 .979 .989 .991 .9932 .931 .942 .950 .958 .940 .949 .957 .963 .962 .968 .974 .976 .980 .985 .988 .991 .9953 .939 .951 .961 .969 .945 .957 .966 .973 .967 .975 .981 .978 .983 .988 .988 .992 .9964 .944 .958 .969 .978 .950 .963 .973 .980 .972 .980 .986 .980 .986 .991 .987 .992 .9965 .949 .964 .976 .983 .954 .968 .978 .985 .975 .983 .989 .981 .988 .993 .987 .992 .9976 .953 .969 .980 .986 .958 .972 .982 .989 .977 .985 .992 .982 .989 .995 .987 .993 .9977 .957 .973 .983 .991 .961 .975 .985 .991 .979 .987 .994 .983 .990 .996 .987 .993 .9988 .960 .976 .986 .993 .963 .977 .987 .993 .981 .988 .995 .984 .991 .997 .987 .994 .9989 .963 .978 .987 .994 .965 .979 .989 .994 .983 .990 .996 .985 .992 .998 .988 .994 .999

10 .965 .980 .989 .995 .967 .981 .990 .995 .984 .991 .997 .986 .993 .998 .988 .994 .999

Para 10% de reflectancia efectiva de cavidad de piso (20% = 1.00)

RELACION DECAVIDADDE LOCAL

1 .859 .870 .879 .886 .873 .884 .893 .901 .916 .923 .929 .948 .954 .960 .979 .983 .9872 .871 .887 .903 .919 .886 .902 .916 .928 .926 .938 .949 .954 .963 .971 .978 .983 .9913 .882 .904 .915 .942 .898 .918 .934 .947 .936 .950 .964 .958 .969 .979 .976 .984 .9934 .893 .919 .941 .958 .908 .930 .948 .961 .945 .961 .974 .961 .974 .984 .975 .985 .9945 .903 .931 .953 .969 .914 .939 .958 .970 .951 .967 .980 .964 .977 .988 .975 .985 .9956 .911 .940 .961 .976 .920 .945 .965 .977 .955 .972 .985 .966 .979 .991 .975 .986 .9967 .917 .947 .967 .981 .924 .950 .970 .982 .959 .975 .988 .968 .981 .993 .975 .987 .9978 .922 .953 .971 .985 .929 .955 .975 .986 .963 .978 .991 .970 .983 .995 .976 .988 .9989 .928 .958 .975 .988 .933 .959 .980 .989 .966 .980 .993 .971 .985 .996 .976 .988 .998

10 .933 .962 .979 .991 .937 .963 .983 .992 .969 .982 .995 .973 .987 .997 .977 .989 .999

~

j.- HOJA DE CALCULO DEL NIVEL DEILUMINACION PROMEDIO -

INFORMACION GENERAL

IDENTIFlCACION I

NIVEL

I

DEILUMINACION

PROMEDIO

]LUXES I

DATOS DEL LUMINARIO DATOS DE LAMPARAS

FABRICANTE ¡

NUMERO

!

DECATALOGO

TIPO Y

[

COLOR

NUMERO

I

DELLUMINARIO

LUMENES

I

TOTALES PORLUMINARIO

]]]

SELECCION DEL COEFICIENTE DE UTILlZACION

Paso 1:

Paso 2:

Establezca las dimensiones

Determine las relaciones de cavidad

RELACION

1

CAVIDAD DE LOCALRCR=

RELACION

I

CAVIDAD DEL TECHOCCR =

RELACION

!

CAVIDAD DE PISOFRC= p=_% p=-%

hCC=O

L=D

hrc=0

w=D

I

p=-%

p=-%

PLANO DE TRABAJO-------------

Paso3: Obtenga la reflectancia efectiva de cavidad de techo (pcc)

=1

pcc

]

]]

Paso 4: Obtenga la reflectancia efectiva de cavidad de piso (p FC)

PFC ,= 1

Paso 5: Obtenga el coeficiente de utilización de los datos del fabricante (cu)

cu = I

126 ,gne/ec

__,,;13

.,.--SELECCIONESDE PERDIDA DE LUZ

NO

RECOBRABLES

SIRECOBRABLES

I

DEPRECIACION

[DE LAS SUPERFICIES

DEL LOCAL RSDD

]

DEPRECIACION

[

DE LUMENESDE LA LAMPARA LLD

I

FACTOR DE LAMPARAS

[

FUERA DE OPERACIONLBO

]

DEPRECIACION

I

DEL LUMINARIOLDD

TEMPERATURA

l

-

AMBIENTALDEL LUMINARIO

VOLTAJE

[

DELBALASTRO

FACTOR

[

DELBALASTRO

DEPRECIACION

I

DE LAS SUPERFICIESDEL LUMINARIO

FACTOR TOTAL DE PERDIDA DE LUZ, LLF

I

(PRODUCTO DE LOS FACTORES INDIVIDUALES)

CALCU LOS

Número de luminarios = (Iuxes) x (área en metros cuadrados)(Lúmenes por luminario) x (cu) x (LLF)

=[ 1=

FECHA ICALCULADO POR!

.~-

,- une/ec 127

2.5.1.2 método de punto por puntoa.- DESCRIPCION

El cálculo de iluminación en un punto, ya sea en un planohorizontal, vertical o inclinado consiste en dos partes: Unacomponente directa y una reflejada. El total de esas dos com-ponentes es la iluminación del punto en cuestión.

LEY DE LA INVERSA DE LOS CUADRADOS

Cuando la distancia de la fuente es al menos cinco vecesla máxima dimensión de la fuente, para calcular la iluminaciónse utiliza la ley de la inversa de los cuadrados. En tal caso, lailuminación es proporcional a las candelas de la fuente enla dirección dada e inversamente proporcional al cuadradode la distancia de'la fuente al punto (Ver Fig. No. 1) de donde:

IE = --or-

donde:

E = Iluminación en el plano normal al rayo de luz

I = Candelasde la fuente en la dirección del rayo de luz

O = ~istancia de la fuente al plano

1=1 Candela E=1pie- E=-~'- Pié- E=-;-

)candela 4 O

~candela

---=--=-~---,\1", --- -= I -

~r1~~~::= ~, -- ~=~~ilt,=,=__~

--1 FT.- ,2 FT-----

D-------

(a) Iluminación E = Flujo en lúmenes (F)Area en pies2 (A)

Fig. 1 Ley de la inversa de los cuadrados

128...C~

~nekc

-Si la superficie en la cual se requiere determinar la ilumi.

nación está ¡ne!inada, en lugar de normal a los rayos de luzla relación anterior se afecta por el coseno del ángulo de inei:dencia o inclinación, por lo tanto:

IE =-Cos~

02

donde ~ es el ángulo entre el rayo de luz y la normal al plano(Ver fig. No. 2). .

}Angula de inclinacióno incidencia

I

(b)

A

Area del plano B = cosTF

E=-COS ~A

Fig.2 Cálculo de punto por punto asumiendo una fuente puntual.

b.- FORMULAS BASICAS - METODO DEPUNTO POR PUNTO

Para los casos particulares en donde el plano de trabajosobre el cual se desea determinar el nivel de iluminación enel plano vertical u horizontal se requiere aplicar las siguientesfórmulas (Ver Fig 3)

(a) ILUMINACION EN EL PLANO HORIZONTAL

Eh = I x Cos rp02

= I x Cos~02

Ix H[53

I X C053 rpH2

- ~ ~

(b) ILUMINACION EN EL PLANO VERTICAL

Ev= Ix Sen i/J02

I X (OS ~02

i.

i.I X R I X Cos2 i/J Se" i/J

=.~= H2

,"

).I~~~

~8"""" O

dLI " -

HI "'../~ ~I " zI ---l. -------- R

HORIZONTAL

a I~'I

(Jit',¡.- ,I " O

H: , "

~L !t,:-

R Normal

VERTICAL .

b

Lux

Pies candelas (en el plano horizontal)

Candelas de potencia x cos O

02lux

Pies candelas (en el plano vertical)

Candelas de potencia x sen t:J02

Afinidades fundamentales para cálculo de puntos donde es aplicable la ley de inversa de los cuadrados.

Fig. 3 Relaciones fundamentales para el cálculo de iluminación al metódo de Punto por Punto.

C.- PASOS A SEGUIR PARA CALCULAR UNSISTEMA DE ILUMINACION

Para facilitar el cálculo del nivel luminoso en luxes en elplano horizontal se anexa la tabla siguiente. Esta se usa si-guiendo los siguientes tres pasos:

a.- Determine el ángulo en grados en la parte superiordel cuadro.

on!S

b.- De la curva de distribución de la fuente luminosadetermine la intensidad luminosa de la fuente en esa direc-ción particular.

c.- Multiplique la intensidad luminosa (candelas) por elfactor multipl icador, el cual se encuentra en la parte inferiordel cuadro y luego divida el resultado por la intensidad lumi-nosa (100 ó 100,000). La respuesta así obtenida es la ilumi-nación en luxes en esepunto.

.I1Dekc 129

Tb.- TABLA DE CALCULO DE NIVELES

LUMINOSOSPOR EL SISTEMA"PUNTO POR PUNTO" -

15,25

LUX POR CADA 100 CANDELAS

130 ~nekc

,¡iI

iI,IIII

1,.,~., ,

El nivel luminoso sobre I.assuperficies verticales -en [Juntos fuera del plano vertical que comprende la fuente luminosa- puede ser determinadousando el factor de multiplicación encontrado al utiliLar la tabla al revés: la altUra de la fuente luminosa se leerá sobre la escala de distanciashorizontales, etc.

u -....---..-

ALTURA. 0,60 81° 82° 82° 83° 84° 84° 85° 85° 86° 86° 86° 87° 87° 87°DE LA 090 070 058 048 038- l-4.i 5 020 015 013 008 007 004 000 1-9.90FU'ENTE 0,90 7r 78 79'0 80u 81'" 810' 82u 83°' 83 84u 84°' 85" .-.. -86° - 870--LUMINOSA 126 100 084 070 050 036 027 021 016 012 011 007 004 002SOBRE LA 1,20 73u 74 75- 76u 78 79 80u 81 81- 82u 82° 84° 84 86uSUPERFICIE, 159 130 107 090 064 047 037 028 022 018 015 009 0,06 003EN METROS 1,50 69 70" 72- 73 74 76" 77 78" 79" 80° 81 82- 83u 84°185 1 52 126 106 077 057 044 034 027 022 017 010 008 0041,80 66° 6r 68° 69" 71" 73u 75" 76u 77U 78° 79" 80° 81° 83°205 170 142 120 088 066 051 040 032 026 021 013 009 0052,10 62" 63" 65u 66" 69 71 72u 74u 75 76" 77" 79" 80° 82218 183 1 54 131 097 074 057 045 036 029 024 016 010 0062,4u 58" 60° 62° 63° 66 68- 70° 72° 73- 74° 75u 77° 79 81u225 191 163 140 105 080 063 050 040 032 026 018 012 0072.70 55u 5r 59- 61 63" 66- 68° 69° 71" 72° 73° 76u 77° 80228 196 1,68 146 110 085 067 053 043 03" 029 019 013 0083,00 52u 54" 56° 58 61° 63" 66°. 67° 69° 70° 72 74° 76u 79°227 196 1 71 149 1 15 089 071 057 046 038 032 021 014 0083,30 50 52" 54- 56 59" 61" 63 65 6r 69° 70 73 75 78"223 195 171 150 117 092 074 060 049 040 034 023 015 0093,60 47 49" 51" 53 56" 59" 61 63 65" 67° 68 71 73 77"217 191 169 150 1 19 094 076 065 051 043 036 024 017 0093,90 45° 47" 49- 51 54" 5r 59° 62° 63° 65° 67° 70 72 76°209 187 166 1 48 1 19 096 078 064 053 044 017 025 017 0104,20 43u 45- 47" 49 52- 55- 58° 60 62° 63° 65° 68° 71 75"201 180 162 146 1 18 096 079 065 054 046 039 026 018 0114,50 41° 43- 45- 47 50" 53" 56 58 60" 62° 63 67 69 73°192 174 157 142 117 096 079 066 055 047 040 027 019 0114,80 39 41" 43" 45" 48" 51" 54 56 58" 60 62 66 68 72°183 167 1 52 138 1 15 095 080 067 056 048 041 028 020 0125,10 37 39" 41" 43u 4r 50" 52 55 57 59 60 64 67" 71°174 1 59 146 134 1 12 094 079 069 057 048 042 029 021 0125,40 36 38" 40" 42" 45" 48" 51 53 55 57° 59° 63 66" 70°165 1 52 140 1 29 109 092 079 067 057 049 042 030 021 0125,70 34 36 38- 40 43" 46" 49 52 54" 56 58 62 65" 69"1,56 145 134 1,24 106 0,90 077 066 057 049 0,42 0,30 0,22 0,136,00 33 35 37" 39" 42" 45 48 50 52" 54 56 60 63 68147 137 128 1 19 103 088 076 066 057 049 043 030 022 0136,30 32° 34° 36° 37 41" 44° 46 49 51" 53° 55 59 62" 67"139 131 122 1.14 0,99 086 075 065 056 049 043 031 023 0146,60 31 33 34 36" 39 42 45 4r 50" 52 54" 58" 61° 66"132 124 114 109 096 084 0,73 064 056 049 043 031 023 0146,90 29 31 33 35u 38 41- 44 46 49 51 53" 57" 60 65125 1 18 111 105 092 081 071 063 055 049 043 031 023 0147,20 28" 30 32 34° 37 40. 43" 45 47 49" 51" 56" 59 641 18 1 12 106 100 089 079 070 061 054 048 042 031 024 0147,50 27" 29 31 33 36 39 41" 44 46 48° 50" 55 58 631,12 1,06 1,01 0,96 0,86 0,76 0,68 0,60 0,53 0,47 0,42 0,31 0,24 0,158,10 26 27 29 31 34 37 39 42 44- 46 48 52 56 62100 096 092 087 079 071 064 057 051 046 041 031 024 0159,00 23 25 27" 28 31 34" 36 39 41" 43 45 49- 53" 590,86 0,83 080 077 070 064 058 053 048 043 039 031 024 0159,90 22 23 24 26 29 31" 34 36" 38" 40 42" 47" 50" 57074 072 069 067 062 058 053 049 045 041 037 030 024 01510,80 20 21" 23" 24u 27" 29 31" 34° 36" '38" 40" 44- 48 54064 062 061 059 055 052 048 044 041 ..Q.;38 035 029 023 01512,00 18 19 21 22" 24 27 29" 31" 33 35" 3r 41" 45 51054 053 051 050 047 045 042 039 037 034 032 027 022 01513,50 16 17 18 20" 22 24- 26" 28 30- 32" 34" 38" 42 48

0,44 043 042 041 0,40 0,38 036 0,34 032 030 028 0,25 021 0,1315,00 15" 16 16 18 20 22- 24 26 27 29u 31 35 39 45036 036 035 035 033 032 031 029 028 027 025 022 019 01316,50 13" 14 15 16 18 20- 22" 24 25 27" 29" 33" 36 42031 030 030 029 028 027 026 025 024 023 022 020 018 01318,00 12" 13 14 15 17 18- 20" 22" 23 25° 27" 30" 34 40

f- 026 0,26 025 025 024 024 023 022 021 021 020 018 016 01321,00 11" 11 12 13 14 16- 17" 19 20 22" 23" 2r 30 36

0,19 0,19 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,17 0,17 0,16 0,16 0,15 0,13 0,11

24,00 9° 10° 11° 11° 13° 14° 15° 17° 18° 19° 21° 24° 27° 32°150,40 14930 14820 147,50 144,90 14270 140,30 13710 13440 13160 12790 12020 11140 95,31

30,00 7 8" 9 9" 10 11 12 14 15 16 16 19 22° 27"9761 9712 9660 96,30 9539 9439 93,30 9175 9048 89,14 88,19 84,40 79,93 71,4037,50 6 6" r 7" 8 9 10 11 12" 13 14 16 18 22

62,97 62,86 6262 62,50 62,09 6163 61,13 6059 60,01 59,38 5872 57,08 5521 51,2045,00 4 57 5 20' 5"43' 6 7 8 8 9 10 11 11 13 15 1943,95 43,87 4379 4,70 4349 4324 4309 4280 4249 4216 4195 4102 4008 381352,50 4 15 4 34' 4-54' 5 13' 6 7 7 8 8" 9 10 11" 13° 16"32,38 32,34 32,30 32,25 32,13 31,99 3'1,91 31,74 31,64 31,45 31,24 30,76 30,24 28,9960,00 3 43' 4 O' 4-17' 4 34' 5"9' 54.>' ti' 7 7 8 9 10 11 1424,84 24,82 24,79 24,76 24,70 24,63 24,57 24,46 24,40 24,28 24,15 23,90 23,60 22,82

~I

d.- CURVAS DE DISTRIBUCIONLUMINOSA-

LAMPARAS DE BULBO PARABOLlCO12

11

10

9

c;}. 8J

LJ.JO 7z«U 6LJ.JO(/) 5LJ.J

J

~ 4

3

2

o 25 305 15 2010

GRADOS AL EJE DEL HAZ

LAMPAR AS DE BULBO REFLECTOR16

15

14

13

12 CONCENTRADORAR-40 DE 300W.

11

(/)

« 10J

LJ.JO 9z«U 8LJ.JO(J) 7LJ.J

J

~ 6

5

4

3

2 --o 5 3010 15 20 25

GRADOS AL EJE DEL HAZ

~Dnekc 131

LUX

ALTURAI

DISTANCIA DESDE EL CENTRODE DEL HAZ (m)MONTAJE(m) I O,30 I 0,60 I 1,20

W80PAR-38 de 75 w. Concentradora

1,50 1940

I

540

I

90 20 102,30 860 480 80 10 103,05 490 370 130 10 104,60 220 190 120 20 10

PAR-38 de 75 w. Difusora

1,50 600

I

460

1

170

I

20 102,30 270 220 160 20 103,05 150 130 120 40 104,60 70 60 60 40 20

PAR-38 de 150 w. Concentradora

1,50 4200

11450

130

1

70

I

202,30 1900 1180 170 40 303,05 1050 870 340 30 204.60 470 430 290 40 10

PAR-38 de 150 w. Difusora

1,50 1380 1070 370 40

1

102,30 610 550 370 60 203.05 350 320 270 90 204,60 150 150 140 90 40

R-30 de 75 w. Concentradora

1,50 760

1

420 90

1

30

I

102,30 340 250 90 20 103,05 190 170 80 20 104,60 80 80 50 20 10

R-30 de 75 w. Difusora

1,50 160

1

150 110 20

1

102,30 70 70 60 30 103,05 40 40 40 30 104,60 20 20 20 20 10

R-40 de 150 w. Concentradora

1,50 3000

I

960

1190

60

1

302,30 1300 750 230 60 303,05 750 560 250 50 204,60 330 300 170 50 20

R-40 de 150 w. Difusora

1,50 510 440

1300 I

80 202,30 230 210 180 90 403,05 130 120 110 80 404,60 60 60 50 40 30

R-40 de 300 w. Concentradora

1,50 5600

11960

350 130 402,30 2500 1650 350 90 603,05 1400 1160 490 90 504,60 600 590 410 90 40

R-40 de 300 w. Difusora

1,50 1000

1

890

1540

160 502,30 450 400 320 170 703,05 250 230 210 140 804,60 110 110 100 80 60

e.- TABLA DE LAS FUNCIONESTRIGONOMETRICAS APLICABLES ALMETODO

FORMULAS TRIGONOMETRICAS

ASeno e = e

ATangente e =8

CSecante e = B

BCoseno e = e

BCotangente e = A

CCosecante e = A

132 ~DnekcB

..'1

,53

176oo

5o

32

4oo2878173

ooo

A incvaldis

--~-

rr senO casO t9O cas20 cas30 0° sene casO t9e cas20 cos3e° 0,00001,000 0,0000 1,000 1,000 46 0,719 0,695 1,035 0,4831 0,0175 1,000 0,0175 1,000 1,000 47 0,731 0,682 1,072 0,4652 0,0349 0,999 0,0349 0,999 0,998 48 0,743 0,669 1,111 0,4483 0,0523 0,999 0,0524 0,997 0,996 49 0,755 0,656 1,150 0,4304 0,0698 0,998 0,0699 0,995 0,993 50 0,766 0,643 1,192 0,4135 0,0872 0,996 0,0875 0,992 0,989 51 0,777 0,629 1,235 0,3966 0,105 0,995 0,1051 0,989 0,984 52 0,788 0,616 1,280 0,3797 0,122 0,993 0,1228 0,985 0,978 53 0,799 0,602 1,327 0,3628 0,139 0,990 0,1405 0,981 0,971 54 0,809 0,588 1,376 0,3459 0,156 0,988 0,1589 0,976 0,964 55 0,819 0,574 1,428 0,329

10 0,174 0,985 0,1763 0,970 0,955 56 0,829 0,559 1,483 0,31311 0,191 0,982 0,1944 0,964 0,946 57 0,839 0,545 1,540 0,29712 0,208 0,978 0,2126 0,957 0,936 58 0,848 0,530 1,600 0,28113 0,225 0,974 0,2309 0,949 0,925 59 0,857 0,515 1,664 0,26514 0,242 0,970 0,2493 0,941 0,913 60 0,866 0,500 1,732 0,25015 0,259 0,966 0,2679 0,933 0,901 61 0,875 0,485 1,804 0,23516 0,276 0,961 0,2867 0,924 0,888 62 0,883 0,470 1,881 0,22017 0,292 0,956 0,3057 0,915 0,875 63 0,891 0,454 1,963 0,20618 0,309 0,951 0,3249 0,905 0,860 64 0,899 0,438 2,050 0,19219 0,326 0,946 0,3443 0,894 0,84b 65 0,906 0,423 2,144 0,17920 0,342 0,940 0,3640 0,883 0,830 66 0,914 0,407 2,246 0,16521 0,358 0,934 0,3839 0,872 0,814 67 0,921 0,391 2,356 0,15322 0,375 0,927 0,4040 0,860 0,797 68 0,927 0,375 2,475 0,14023 0,391 0,921 0,4245 0,847 0,780 69 0,934 0,358 2,605 0,12824 0,407 0,914 0,4452 0,835 0,762 70 0,940 0,342 2,747 0,11725 0,423 0,906 0,4663 0,821 0,744 71 0,946 0,326 2,904 0,10626 0,438 0,899 0,4877 0,808 0,726 72 0,951 0,309 3,078 0,095527 0,454 0,891 0,5095 0,794 0,707 73 0,956 0,292 3,271 0,085528 0,470 0,883 0,5317 0,780 0,688 74 0,961 0,276 3,487 0,076229 0,485 0,875 0,5543 0,765 0,669 75 0,966 0,259 3,732 0,067030 0,500 0,866 0,5773 0,750 0,650 76 0,970 0,242 4,011 0,058531 0,515 0,857 0,6009 0,735 0,630 77 0,974 0,225 4,331 0,050632 0,530 0,848 0,6249 0,719 0,610 78 0,978 0,208 4,705 0,043233 0,545 0,839 0,6494 0,703 0,590 79 0,982 0,191 5,145 0,036434 0,559 0,829 0,6745 0,687 0,570 80 0,985 0,174 5,671 0,030235 0,574 0,819 0,7002 0,671 0,550 81 0,988 0,156 6,314 0,024536 0,588 0,809 0,7265 0,655 0,530 82 0,990 0,139 7,115 0,019437 0,602 0,799 0,7535 0,638 0,509 83 0,993 0,122 8,144 0,014938 0,616 0,788 0,781 3 0,621 0,489 84 0,995 0,105 9,514 0,010939 0,629 0,777 0,8098 0,604 0,469 85 0,996 0,0872 11,430 0,007640 0,643 0,766 0,8391 0,587 0,450 86 0,9976 0,0698 14,300 0,004841 0,656 0,755 0,8693 0,570 0,430 87 0,9986 0,0523 19,081 0,002742 0,669 0,743 0,8004 0,552 0,410 88 0,9994 0,0349 28,636 0,001243 0,682 0,731 0,9325 0,535 0,391 89 0,9998 0,0175 57,290 0,000344 0,695 0,719 0,9656 0,517 0,372 90 1,0000 0,0000 in fin ito 0,000045 0,707 0,707 1,0000 0,500 0,354

~rI

f.- NIVEL LUMINOSO PRODUCIDO POR UNALUMINARIA INDUSTRIAL y UNALAMPARA FLUORESCENTE DESNUDA-

~H

\ O~X~

~H

\ O~X~Luminaria

Luminaria de 1,20 m., 4200 lúmenesLuminaria de 1,80 m., 6200 lúmenesLuminaria de 2,40 m., 8400 lúmenes

Lámpara

Lámpara de 1,20 m., 2800 lúmenesLámpara de 1,80 m., 4100 lúmenesLámpara de 2,40 m., 5600 lúmenes

NIVEL LUMINOSO BAJOLA LUMINARIA

NIVEL LUMINOSO BAJO LALAMPARA DESNUDA

Estos valores están basados en la emisión luminosa (lúmenes)indicada. Una simple proporción puede usarse para determinar losvalores del nivel luminoso (lux) para otras luminarias o lámparas dedistinta emisión luminosa.

~.enekc 133

L H DISTANCIA EN(m,) (m.) DIRECCION "Y" (m.)

O 0,60 1,20 1,80 2,40

1,20 0,60 2120 630 100 30 101,20 730 460 190 80 301,80 330 280 170 110 40

1,80 0,60 2350 760 150 40 201,20 910 610 280 110 501,80 500 390 260 130 70

2,40 0,60 2540 860 200 70 201,20 1060 730 310 130 701,80 570 460 290 170 90

L H DISTANCIA EN(m.) (m.) DIRECCION "X" (m.)

O 0,60 1,20 1,80 2,40

1,20 0,60 2120 1270 220 40 201,20 730 530 230 110 901,80 330 290 190 110 100

1,80 0,60 2350 1840 760 130 201,20 910 790 400 170 1101,80 500 410 260 150 130

2,40 0,60 2540 2340 1290 240 1101,20 1060 960 640 290 1201,80 570 520 410 240 130

L H DISTANCIA EN(m.) (m.) DIRECCION "Y" (m.)

O 0,60 1,20 1,80 2,40

1,20 0,60 550 230 70 20 -

1,20 190 130 70 30 -

1,80 90 80 50 30 -

1,80 0,60 630 280 90 30 -

1,20 250 180 100 60 -

1,80 120 110 80 50 -

2,40 0,60 630 300 110 40 -

1,20 270 210 120 60 -

1,80 150 130 90 50 -

L H DISTANCIA EN(m.) (m.) DIRECCION "X" (m.)

O 0,60 1,20 1,80 2,40

1,20 0,60 550 320 50 10 -1,20 190 130 70 20 101,80 90 80 40 20 10

1,80 0,60 630 520 150 20 101,20 250 200 110 50 201,80 120 110 80 60 20

2,40 0,60 630 590 320 50 101,20 270 240 160 80 301,80 150 130 100 60 30

-,...,

g.- FUENTES DE ILUMINACION QUE SEDEBEN CONSIDERAR PARA EL CALCULODE PUNTO POR PUNTO

FUENTE LINEAL DE LONGITUD INFINITA

-Deberá considerarse la expresión:

Ep = L x W20

donde:

Ep= iluminación en el punto P en pies-bujíasL = luminancia de la fuente en pies-Lamberts

W = anchode lafuenteen piesO = distancia de la fuente al punto P en pies

Fig. 1. Símbolos usados en el cálculo de la iluminación en puntos espe-cíficos con fuentes lineales infinitas.

La expresión anterior es exacta solamente en el caso de unafuente lineal de longitud infinita, pero su exactitud será dentrodel 10% si ambas distancias dI Y d2 son mayores que 1.50.La exactitud será dentro del 5% si di y d2 son mayores que20. Se debe notar que la iluminación producida por unafuente lineal de longitud infinita varía inversamente a la dis-tancia de la fuente y no inversamente al cuadrado de la distan-cia como en el caso de fuentes puntuales.

FUENTES SUPERFICIALES DE AREA INFINITA

Una fuente superficial de área infinita colocada en un planoparalelo al plano de trabajo produce iluminación de acuerdo ala siguiente relación.

pies-bujías en el plano de trabajo = Luminancia en pies-lamberts de una fuenteinfinita

Este tipo de relación es aplicable cuando se tienen plafonesluminosos. La iluminación es teóricamente independiente de ladistancia.

134~eonekc

COMPONENTE REFLEJADA PARA SUPERFICIESHORIZONTALES

La componente de iluminación reflejada en un plano hori-zontal se calcula exactamente de la misma manera como lailuminación promedio usando el método de lúmenes, exceptoque el coeficiente de reflexión se sustituye por el coeficientede utilización de acuerdo a la siguiente fórmula:

Iluminación reflejada (horizontal) = Lúmenes por luminario X RRCArea del luminario (en el -plano de trabajo)

donde:

RRC= LCw+ RPM(LCcc- LCw)

LCw = Coeficiente de luminancia de la pared

LCcc = Coeficiente de luminancia de la cavidad de techo

RPM = Factor multiplicador de la posición de local

COMPONENTE REFLEJADA PARA SUPERFICIESVERTICALES

Para determinar la iluminación reflejada en las superficiesverticales se usa la fórmula anterior pero sustituyendo elcoeficiente de reflexión de la pared por el coeficiente de uti-lización quedando la fórmula siguiente:

Iluminación Reflejada Vertical = Lúmenes por luminario x WRRCArea por luminario (en el planode trabajo)

donde:LC

WRRC = -~ - WORCpw

pw = Reflectancia promedio de la pared

WORC = Coeficiente de radiación directa de la pared

~-

~

2.5.22.5.2.1

alumbrado exterioralumbrado públicoa.- LAMPARAS INCANDESCENTES,

FLUORESCENTES o VAPOR DEMERCURIO-

Para llevar a cabo una verdadera y buena iluminación dealumbrado público, es esencial que la instalación esté bien

proyectada. El diseño deberá seguir las normas prácticas ame-ricanas para el alumbrado de calles y carreteras, teniendo enconsideración los siguientes puntos:

a.1.- La clasificación de la zona y de la carretera.

a.2.- El nivel adecuado de iluminación para la clasificaciónde la carretera.

a.3.- La selección de luminarias en relación con la distri-buciónde luz requerida.

a.4.- Los emplazamientos adecuados de las luminarias(alturade montaje, distancia de separación entre unasy otras,longitud del brazo) para proporcionar la cantidad y calidadde iluminación r~queric!.a:

a.1.CLASIFICACIONDE LA ZONA Y DE LA CARRETERA

Se deberá hacer una clasificación en función del tráficoaplicable a todas las carreteras para que el diseño del sistemade alumbrado esté en relación con las necesidades particu-lares de cada una. La tabla nos muestra la clasificación segúnel volumen del tráfico de veh ículos, recomendada por el"Street Lighting Committee" del "Institute of Trafic Engi-neers'''¡ Se recomienda que todas las carreteras se clasifiquenademás según el tráfico de peatones durante las horas noc-turnas de mayor actividad:

;Dur?nte la noche. a la hora de máximo tráfico, en ambas direcciones.Instituto de Ingenieros de Tráfico. Comité de Alumbrado de Calles.

Tráfico ligero o sin peatones.- El que puede haber en lascarreteras de barrios residenciales o zonas de almacenes, auto-pistas, calles elevadas o subterráneas y carreteras en campo.

Tráfico de peatones medio.- El que puede haber en callesde barrios comerciales de segundo orden y en calles de algunaszonas industriales.

Tráfico de peatones pesado.- El que puede haber en lascalles de los barrios comerciales.

a.2. NIVEL DE ILUMINACION

El nivel adecuado de iluminación para cada clasificaciónde lascalles puededeterminarse en la tabla siguiente. Los valo-resde la lista son los niveles mínimos en servicio, requeridospara proporcionar un buen alumbrado público normal. En

...6..-.

algunas instalaciones pueden ser requeridos niveles más altospor razones distintas de la seguridad del tráfico. El nivelluminoso más bajo en cualquier punto del pavimento no debeser nunca menos de 1/4 del citado en la tabla. Esto se aplicaráa todas las carreteras excepto a las que tienen un tráfico muyligero de vehículos en donde el mínimo admisible puede llegara ser 1/10 de la iluminación usual.

Nivel luminoso recomendado en Lux (lúmenes por m2)para calles* .

*Para calzadas oscuras, con una reflactancia aproximada del 3%. Concalzadas más claras, niveles luminosos más bajos, proporcionarán lamisma efectividad.

a.3. SELECCION DE UNIDADES DE ALUMBRADO

Las fuentes luminosas usadas en el alumbrado públicoson las incandescentes, las de vapor de mercurio y las fluo-rescentes, y cada una de ellas proporcionará resultados exce-lentes cuando se util icen adecuadamente. La consideraciónfundamental al seleccionar la unidad de alumbrado y la combi-nación de lámparas es su distribución fotométrica que pro-curará la cantidad y uniformidad de iluminación deseada,además de crear unas buenas condiciones visuales en los alre-dedores. La elección entre sistemas que cumplan estos requi-sitos se hace generalmente teniendo en cuenta su aspecto yel costo relativo.

Las unidades de alumbrado público se clasifican general-mente con relación a la forma de distribución lateral en cincotipos generales que a continuación se detallan. La "anchura"se define por el ángulo que forman la línea de referencia para-lela al bordillo y la línea radial que pasa por el punto demáxima emisión luminosa de la linterna en bujías.

UNIDAD DE ALUMBRADO DE TIPO I

Las lámparas de tipo I tienen distribución lateral en dossentidos, con una anchura de 15° a cada lado de la línea dereferencia y una variación aceptable de 10° a menos de 20°.Las dos concentraciones principales de luz están en direccionesopuestas a lo largo de la calle. El plano vertical de máxima ilu-minación es paralelo a la línea de la acera. La distribución de

. - one/ec 135

CLASIFICACION *VEHICULOSDEL TRAFICO POR HORA

Tráfico muy 1igero Menos de 150Tráfico ligero 150 a 500Tráfico medio 500 a 1200Tráfico pesado 1200 a 2400Tráfico muy pesado 2400 a 4000Tráfico máximo Más de 4000

Clasificación del tráfico de vehículos

Tráfico de Muy ligero Ligero Medio Pesadoopeatones menos de (150 a 500 a 1200 más

150 500) (másde1200)

Pesado 9 12 15 18Medio 6 9 12 15Ligero o nulo 3 6 9 12

luz es similar en ambos lados de este plano vertical. Este tipode distribución es aplicable, en general, cuando la unidad dealumbrado secoloca próxima al eje de la calle.

CANDELAS MAX

UNIDAD DE ALUMBRADO TIPO I DE CUATRODIRECCIONES

Las lámparas de tipo I cuatro direcciones, tienen una distri-bución con cuatro concentraciones principales de luz, formandoentre ellos ángulos de aproximádamente 90°, con una variaciónde anchura total de 20° a menos de 40° como las del tipo 1.

Este tipo de distribución es aplicable generalmente a unidadesde alumbrado situadas sobre o cerca del centro de una intersec-ción de calles de ángulo recto. -

UNIDADES DE ALUMBRADO TIPO II

Las unidades de alumbrado con distribución de luz tipo 1Itienen una anchura lateral de 25°, con una variación aceptablede 20° hasta menos de 30° . Esta distribución es aplicable, engeneral, a unidades de alumbrado situadas en o cerca de lasacerasde calles relativamente estrechas,cuya anchura no excedade 1.6 vecesla altura de montaje.

CANDELAS MAX.

136 uoelec

-.........

UNIDADES DE ALUMBRADO TIPO 11DE CUATRODIRECCIONES

Las unidades de alumbrado con distribución de luz tipo Iide cuatro direcciones tienen cuatro concent.;'aciones principalesde luz, cada una con una anchura de 20 a menos de 30°como las de tipo 11. Este tipo de distribución es aplicable, e~general, a unidades de alumbrado situadas cerca de una esquinade una intersección de calles de ángulo recto.

UNIDADES DE ALUMBRADO TIPO 111

Las unidades de alumbrado de distribución de luz de tipo IIItienen una anchura lateral de 40° con una variación aceptablede 30° a menos de 50°. Este tipo de distribución se proyectapara montaje de unidades de alumbrado en o cerca de un cos-tado de una calle de mediana anchura, cuya anchura no excedade 2.7 veces la altura de montaje.

CANDELAS MAX.

UNIDADES DE ALUMBRADOTIPO IV

Las unidades de alumbrado de distribución de luz de tipo IVtienen una anchura lateral de 60° con una variación aceptablede 50° o más. Este tipo de distribución se proyecta para mon-taje al costado de la calle, y se emplea generalmente en callesanchas, cuya anchura no excede de 3.7 veces la altura demontaje.

CANDELAS MAX

Ij .

~.

UNIDADES DE ALUMBRADO TIPO V

Las unidades de alumbrado de tipo V tienen distribuciónde luz, circular, es decir la misma emisión en todos los ánguloslaterales. Esta distribución se proyecta para unidades dealumbrado montadas, en o cerca del centro de la calle, en lasislascentrales de avenidas y en cruces.

CANDELASMAX

a. 4. EMPLAZAMIENTO DE LAS UNIDADES DEALUMBRADO.

Dos consideraciones son de una importancia fundamentalen la determinación de la altura de montaje óptima: la conve-niencia de reducir al minimo el deslumbramiento directo y lanecesidad de una distribución razonablemente uniforme de ilu-minación sobre la superficie de la carretera. Cuanto más altaesté montada la unidad de alumbrado, más distanciado estarápor encima de la 1ínea normal de visión, y menor será su des-lumbramiento.

Por otra parte, para alcanzar la iluminación uniforme serequiere una cierta relación entre la altura de montaje, la dis-tancia entre unidades de alumbrado y el ángulo vertical demáxima emisión luminosa para la unidad de alumbrado encuestión (generalmente entre 70° y 80°).

RELACION DE LA DISTANCIA ENTRE LAMPARAS A LA ALTURA DE MONTAJE

¡. S' .¡

H' H H H'

9 m.

\6 S = 25 m. a 70°\6 S = 34 rn. a 75°

\6 S = 52rn.a80o

~~nekc 137

..

Para una unidad de alumbrado dada, la relación de la distan-cia entre postes, a la altura de montaje deberá ser lo suficiente-mente baja para que el rayo de luz de máxima emisión luminosapuede incidir en la calzada por lo menos a la mitad de la dis-tancia al poste contiguo. Para proporcionar una mayor unifor-midad sobre las carreteras de gran tráfico, la distancia entrepostes se reduce a veces hasta un 50%, lo que proporciona un100 % de solape de los haces verticales.

.Las alturas de montaje recomendadas por la "American

Standard Practice" para el alumbrado de calles y carreterascon el mínimo deslumbramiento y la máxima uniformidadvienen dadas en las tablas siguientes. A veces pueden desears~mayores alturas de montaje, pero variar lasalturas que a Conti-nuación se dan tanto en más como en menos, no puedeconsi-derarseuna buena práctica.

b.- ALTURA DE MONTAJE DE LAMPARAS

* La altura de montaje es admisible en aquellos casos en los que elcontraste entre el brillo de la unidad de alumbrado y sus alrededoreses relativamente bajo.

C.- ESTUDIOS CARACTERISTICOS DEALUMBRADO DE CALLES BASADOS EN UNPAVIMENTO CON FACTOR DE REFLEXIONDEL 10% (1)

--\

IIIII

: ALTURA DEI MONTAJEIII

I SALIENTE¡+-DEL BRAZOI

fMPLAZAMlfNTO A UN SOlO LADODE LA CALLf

-"'.'.ClON- 'IP.'.CION--o- -o- -o-

EMPLAZAMIENTO A TRfSBOLlllO

-o--SEO.IACION-,EO.,.ClON -

-o- -o-

fMPLAZAMIENTO EN OPOSICION

.o- -o- .o-- SEO.'.CION-'IPAR.CION-

.o- -o- -o-

1-- -.!ANCHODE LA

CALZADA

(1) Para pavimentos con reflectancia menor (del orden del 3 por100), el nivel luminoso deberá ser aumentado en un 50 por 100.

(2) Basado en la emisión luminosa inkial y un factor de manteni-miento de 0,80.

(3) Para lámparas fluorescentes y de vapor de mercurio; para lám-paras de incandescencia, 72 m. a un solo lado.

(4) A 13°C de temperatura ambiente.(5) Lámparas trabajando a tensión nominal en posición horizontéll.

enekc138

v

(;cahoe

i~

Emisión Tipo I Tipo I1 Tipo 111 Tipo IV y Vluminosade lalámpara(Iúmenes) m. m. m. m.

2500 7.60 6.00 6.00 6.004000 7.60 7.60 7.60 7.606000 7.60 7.60 7.60 7.60

10000 - * 7.60a 9 * 7.60 a 9 7.6015000 - 9 *7.60a9 * 7.60 a 920000 - 9 9 * 7.60 a 950000 - - - * 7.60 a 9

DATOS LAMPARA LUMENES NIVELy TIPO DE POR LUMINOSOLINTERNA LUMINARIA MEDIO (21

(LUX)

Tráfico: MIIYlig"ro Filamento: 6000 2,20Tráfico de peatones: ligero Tipo IAncho de la calle: 9 m. Fluorescente 8500 2,90141Separación: 36 m, en un solo lado (3) Tipo I (ancha) (2 lámp. HOIAltura de montaje: 7,60 m. Fluor, de Vap. 3350 2,00Saliente del bra70: 2 m. mer.curio Tipn I /38.4.1A!CI

Tráfico: ligero Filan,ento 6000 4,10Tráfico de peatones: ligero o medio Tino IIIAncho de la calle: 12m. Fluoresc,mte 12800 3,90 (41Separación: 36 m. a tmsbolillo Tipo I (al1chal (2 lámp. SHO)Altura de montaje: 7,60 Ó 9 m. Fluor. de Vap, 11250 6,50Saliente del brazo: 1.50 m. mercurio Tipo IV (H37.5KC¡CI

Tráfico: Medio Filamento 15000 10,00Tráfico de peatones: Medio Tipo IIIAncho de la calle: 15m. -Fluorescente 19600 6,50 (4)Separación: 36 m. a tm,bolillo Tipo I lancha) (2 lámp. SHOIAltura de montaje: 7,60 ó 9 m. CI"ra de Vap. 21500 13,00 (51Saliente del brazo: 1,50 m. mercurio Tipo III (H33.1.CDI

Tráfico: Pesado filamento 15000 9,30Tráfico de peatones: Medio Tipo 111Ancho de la calle: 18 m. Fluorescente 39200 '1,0014)

Separación: 36 m. a Üesbolillo Tipo I (anchal (4 '.mp. SHO)Altura de montaje: 9 m. Clara de Vap. 21500 11,00 (51Saliente del brazo: 1,50 m. mercurio Tipo 11I (H33.!.CDI

Tráfico: Lo más pesado Filamento 15000 16,00Tráfico de peatones: Pesado Tipo 111Ancho) de la calle: 21m. IlIorese""", .jLUU 19,00 {41Separación: 36 m. en oposición Tipo I (ancha) (4 lámp. SHO)Altura de montaje: 9 lO. Clara de Vap. 21500 :.11,00 (1:>1

Saliente del brazo: 1,50 m. mercurio Tipo (11 (H33.I.CDI

.-2.5.2.2' datos y cálculos de iluminación

de callesa.- INTRODUCCION-

Los cálculos de iluminación de calles en candelas-pié hori-zontales se agrupan en dos tipos generales:

1.- Determinación de la iluminación promedio en el pavi-mento de la calle.

2.- Determinación de la iluminación en puntos específicosde la carretera.

b.- DETERMINACIONDEL PROMEDIODEILUMINACION.

La iluminación promedio sobre un área grande de pavi-mento en término de pie-candelas horizontales puede calcularsepor medio de una "curva de utilización" del tipo mostradoen la figura (a) siguiente:

~

0.60

0.55LADO DE LA C~LLE

0.50

zou LO« aJ 0.40N C'J---J ci~ 0.35:JwoWL..:zwuLLWoU

0.45

25

20

15 LADO DE LA CASA

10

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

R Ancho transversal (lado de la calle ó casa)elación

Altura de montaje del luminario

Fig. a.- Ejemplo de curvas para coeficientes de iluminación para pro-visiónde luminarios Tipo III-M en distribución de luz.

El coeficiente de utilización, como se muestra en la figura(a) es el porcentaje de los lúmenes de lámpara que caerán encualquierade las dos áreas de longitud infinita; una extendidaal frente del luminario (lado de la calle) y la otra detrás delluminario(lado de la casa). cuando el luminario es niveladoyorientado sobre la calle en una manera equivalente a aquellaen la cual éste fue probado. Ya que el ancho de la calle está

expresado en término de una razón de la altura de montajedel luminario al ancho de la calle, el término no tiene dimen-siones.

FACTORESDE DEPRECIACION

Las diferentes causas de pérdidas de luz en los luminariosde alumbrado de calles se ilustran en la figura (b). Estas condi-ciones de deteriorización ex isten siempre, variando el grado.De esta forma cada circunstancia deberá ser considerada sepa-radamente para aplicar valores de depreciación razonables paraello.

2 3 4 5 6 7 8

TIEMPO EN AÑOS

Fig. b.- Causas de pérdida de luz mostrados* para un sistema t(picode alumbrado de calles (mercurial 400 watts).

A. Variación en temperatura V/o voltaje.B. Deterioración de superficies delluminario o refractor.C. Depreciación de los lúmenes de la lámpara.D. Depreciación por suciedad delluminario.

*Los valores que se muestran son ilustrativos de las pérdidas. Dife-rirán cantidades relativas para cada instalación especifica. Si las basesde las lámparas no son reemplazadas, los valores finales mostradosserán aún más reducidos.

Qnelec 139

100N:J 90-1W 80o« 70o-1 60«(fJw 50o 40of- 30zwu 20a:O 10CL

OO

.....

C.- FORMULAS PARA CALCULaS.

La fórmula básica para la determinación del promedio depie-candelas horizontales es la siguiente:

P. e d I - lúmenes de lámpara X C.U.le- an e as prom -

. Area de Pavimento por luminarioen pies cuadrados.

donde:

C.U.= Coeficiente de utilización

Esta fórmula es ampliada generalmente como sigue:

Pie-candelas (Lúmenes por pie cuadrado) =prom.

- (lúmenes de lámpara) x (coeficiente de utilización)- (espacioentre luminarios en pies)* x (ancho de calle en pies)

*Esta es la distancia longitudinal entre luminarios si son espaciados enarreglos escalonados (tresbolillo) o de un solo lado. Esta distancia esla mitad de la distancia longitudinal entre luminarios si los luminariosestán arreglados en lados opuestos.

Puede verse que con esta expresión de la fórmula, es posibleencontrar el promedio de los pie-candelas horizontales, o espa-

--ciamientos,o lúmenesde lámparas,segúnsedesee.UnamOdi-ficación de esta fórmula es necesaria para determinar la ilumi.nación promedio en la calle cuando la fuente de iluminaciónestá en su condición de mayor suciedad. Para tal cálculo,lafórmula se expresa como sigue:

P - Lx C.U. x F.P..p. - O x A

donde:

P.p. = pie.candelas prom. (Iúmenes por pié cuadrado).

L = lúmenes de lámpara.

C.U. = coeficiente de utilización.

F.P. * = factor de pérdida de luz.O = distancia entre luminarios en pies.A = ancho de la calle en pies.

*Este valor puede ser determinado experimentalmente o estimadosi es desconocido. .

d.- CALCULOS TIPICOS

Para ilustrar el uso de una curva de utilización, Fig. (a),un cálculo tfpico se muestra a continuación:

Datos.- Calle con arreglo de luminarios como se muestraen la Fig. (c).

- Espaciamiento de luminarios escalonados (colocadasa tresbol¡lIo)de 120 piés.

- Ancho de la calle entre banquetas (pavimento) de 50pies.

- Altura de montaje delluminario, 30 pies.

- ~istancia de banqueta alluminario, 5 pies.

- Factor de pérdida de luz, (0.6).

- Lámparas de vapor de mercurio con 20,000 lúmenesiniciales.

B

ANCHO DET ---(1CALLE 50 pies

-*- 2.C

'

120 pies .,.. 120 pies

ESPACIAMIENTO LONGITUDINAL A TRESBOLlLLO

140 enekc

T30 pies - MH

;¡¡ "",

5 Pies

il=45 Pie

:=j0.16MH ! 1.5MH

50 pies -

Fig. c.- Arreglo de luminarios y calle supuestos para un cálculo típico.

Se requiere: Calcular el promedio mínimo de lúmenespor pie cuadrado (promedio de pié-candelas) para la calle.

Solución.- Para iluminación promedio:

1.- Determine el coeficiente de utilización (C.U.) parael "lado de la calle" delluminario:

Relación (lado de la calle) = 50 pies - 5* pies -30 pies

= 45 pies30 pies

= 1.50

*Usese la distancia de borde de la banqueta al punto directamenteabajo de la luminaria.

_.~-

,-

El coeficiente de utilización (C.U.! de la Fig. (a) para larelaciónde 1.50 es 0.385.

2.- Determinar el coeficiente de utilización (C.U.) del"ladode la casa":

Relación(lado de la casa) = ~; p.ies - 0.16pies

El coeficiente de utilización (C.U.! de la Fig. (a) para larelación de 0.16 es de 0.02.

3.- El coeficiente total para "lado de la calle" más "ladode la casa" es de 0.405.

4.- Para determinar la iluminación promedio en la calle,úsese la fórmula dada anteriormente:

Pie-candela prom.20,000 x 0.405 x 0.6

120 x 50=0.8

= 0.8 pie candelas

e.- DETERMINACIONDE LA ILUMINACIONENUN PUNTO ESPECI FICO

-La determinación de la iluminación horizontal en pie-can-

delasen un punto especffico puede determinarse de una curva"isopié-candelas", Fig. (d), o por medio del método clásicodecálculode puntos.

Diagramas de Isopies-candelas.- Un diagrama de isopiés-candelas es una representación gráfica de puntos de igualiluminación unidos por una línea continua. Estas líneaspueden mostrar valores de pie-candelas en un plano hori-zontal de una sola unidad teniendo una altura de montajedefinida,o bien, ellas pueden mostrar una figura compuestade la iluminación de varias fuentes arregladas en cualquierforma o a cualquier altura de montaje. Estas se usan en elestudio de uniformidad de la iluminación y en la determi-nacióndel nivel de iluminación a cualquier punto especffico.A fin de hacer estas curvas aplicables a todas las condicionesestán calculadas para una altura de montaje dada, pero lasdistancias horizontales están expresadas en razones de ladistanciaactual a la altura de montaje. Factores de correcciónparaotras alturas de montajeestán dadosgeneralmenteen latabulacióna lo largo de las curvas de isopiés-candelas.

«UJ«uUJo

w o<{ , o- « « 1u 1- ...JZ z t<{...Jo O~~:2 .-a:w UJ 1awo ...J<{><t ...J2..JU)a: «w3::J u 3a"l- UJZ~...J 04o <t oN <t o 5<{ ...J « Oa: <t ...J

PUNTO "Al" (25' altura de montaje)

PARA LUMINAR lOS 1 y 3PARA LUMINARIO 2

PUNTO "A"

PARA LUMINAR lOS 1PARA LUMINARIO 2

y 3

ALTURA "

'FACTOR

DE DEMONTAJE CORRECCIDN

(PIES)

25'26'27'28'29'30':rr32'~34'35'

1.441.331.231.151.071.00.940.88o:B":j0.780.73

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

RAZON DE LA DISTANCIALONGITUDINAL

A LA ALTURA DE MONTAJE

Fig. d.- Ejemplo de un diagrama de isopiés-candelas de pié-candelashorizontales en la superficie del pavimento para un luminario con dis~tribución de luz Tipo III-M; para 1000 lúmenes de salida de lámparaen 1 O veces.

Cálculos TCpicos.- Para ilustrar el uso del diagrama deisopiés-candelas, un cálculo típico se muestra a continuación:

Datos.- Calle con arreglo de luminarios como se muestraen la Fig. (e).

- Espaciamiento de luminarios escalonados (colocados atresbolillo) de 120 pies.

- Ancho de la calle entre banquetas (pavimento) de 50 pies.

- Altura de montaje delluminario, 30 pies.

- Distancia de banqueta alluminario, 5 pies.

- Factor de pérdida de luz, (0.6).

~ Lámparas de vapor de mercurio con 20,000 lúmenesiniciales.

Se requiere:

Determinar el nivel de pie-candelasen el punto "A" de laFig. (c), en el cual tiene el total de contribuciones de los lumi-narios 1, 2 Y 3.

Solución:

1.- La localización del punto "A" con respecto a un puntoen el pavimento directamente bajo el luminario está dimen-sionado en múltiplos transversales y longitudinales de laaltura de montaje. Se supone que la distribución delluminarioprovee líneas de isopies-candelas (pié-candelas horizontales)como se muestra en la Fig. (d). El punto "A" es así localizadoen este diagrama de isopiés-candelas para su posición conrespecto a cada luminario.

2.- Para determinar la contribución de cada luminarioal punto "A":

a.- Luminarios números 1 y 3: Localice el punto "A":

- Transversal5 piés a "lado de la casa":

+ = 0.16 veces la altura de montáje

- Longitudinal 120 pies a lo largo del pavimento:

13200 = 4.0 veces la altura de montaje

En el punto "A" para estos luminarios el valor estimadoen pie-candelas de la Fig. (d) del diagrama de isopiés-can-

enekc 141

delas es de 0.04 pie-candelas. Esta contribución es de cadaluminario 1 y 3. Ambos luminarios juntos proveen 0.08pies-candelas.

b.- Luminario número 2: Localice el punto "A":

- Transversal45 pies a "lado de la calle":

45 .

'30 = 1.5veces la altura de montaje.

- La localización longitudinal es cero (O), ya que se loca-liza directamente enfrente del luminario. En el punto "A"para este luminario el valor estimado en pie-candelas deacuerdo a la Fig. (d) es 0.3 pies-candelas.

3.- El total en el punto" A" de los 3 luminarios es 0.08 +0.3 = 0.38 pies-candelas. El valor de 0.38 pies-candelas estábasado en 1000 lúmenes de lámpara en 10 veces y luminarioslimpios con una lámpara produciendo los lúmenes nominales.El nivel inicial de pies-candelas es, de esta manera: 0.38 x 2 =0.76 pies-candela. Si se desea expresar el nivel de pies-candelasen los términos cuando la fuente de iluminación se encuentraen su salida más baja y cuando el luminario se encuentra encondiciones de la mayor suciedad, se puede expresar utilizandoel procedimiento que sigue:

0.76 x 0.6 = 0.46 pies-candelas

4.- Para usar los datos de otra altura de montaje que laindicada en las curvas de isopiés-candela graficados, es nece-sario encontrar la nueva localización en el diagrama, así comoaplicar un factor de corrección al valor de pies-candelas deesta nueva localización. Deberá seguirse el siguiente pro-cedimiento:

a.- Calcule las nuevas distancias transversales y longitu-dinales a la altura de montaje. y localice los puntos en el dia-grama de acuerdo a los siguientes cálculos:

Ejemplo para altura de montaje de 25 pies:

- Luminarios 1 y 3 - Punto "Al ";

- Transversal 5 pies en "lado de la casa":

;5 =0.2 veces altura de montaje (M.H.)

- Longitudinal 120 pies a lo largo del pavimen.to.

~ = 4.8 M.H.25

El punto" Al" es local izado en el diagrama de isoplés-candelas (Fig. d) con sus nuevas dimensiones.

b.- Obtenga los valores estimados en pies-candelas enlas nuevas locaciones y multiplique esos valores por el factorde corrección para la nueva altura de montaje.

El valor estimado de los pie-candelas en el punto "Al"(Fig. d) es de 0.015 pies-candelas. Este valor es multiplicadopor el factor de corrección para 25 pies, el cual es de 1.44.

0.015 x 1.44 = 0.0216 pies-candelas desde cada luminario1 y 3. Ambos luminarios proveen 0.043 pies-candelas.

142 enekc

..

Luminario No. 2 - Punto "Al ".- Transversal 45 pies en el "lado de la calle":

45'"'25= 1.8M.H.

- La localización longitudinal permanece en cero (O)directamente al frente del luminario. Los pies-candelasesti:mados de la Fig. (d) son 0.2 pies-candelas.Este valor es multi-plicado por el factor de corrección 1.44.

0.2 x 1.44=0.288 pies-candelas

El total en el punto "Al" es:

0.043 + 0.288 = 0.331 pies-candelas.

Como antes, este valor deberá ser multiplicado por el co-ciente de los lúmenes actuales de la lámpara a los lúmenesdela lámpara del diagrama de isopies-candelas (20,000/10,000)= 2 para el nivel inicial de pies-candelas.

COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD

Los requerimientos de uniformidad en la iluminación debe-rán ser determinados por el cociente de la razón:

pies-candelasmínimos horizontalespies-candelas promedio horizontales

Esto puede también ser expresado como la razón:

pies-candelaspromedio horizontalespies-candelasmínimos horizontales

Un suficiente número de puntos especificados sobre lacalle deberán ser checados para verificar la calidad y eficienciade una instalación de alumbrado, antes de ser aceptada ypuesta en servicio; para este objeto se recomienda la pruebaconocida como método de los 21 puntos.

-~

.....-

f.- INSTRUCTIVOPARAREALIZARMEDICIONES DE NIVELES DEILUMINACION, APLICANDO EL METODODE LOS 21 PUNTOS ADAPTANDOSE ALA GEOMETRIA DE LA INSTALACION-

A continuación se expone el método para realizar medi-ciones de niveles de iluminación por el método conocidocornode 10521 puntos:

Datos requeridos:

- Altura de montaje

- Distancia interpostal

- Ancho de camellón (para calles de doble circulación,avenidas,etc.)

- Ancho de vía lateral.

Los resultados mínimos que se requieren para verificaruna calidad y eficiencia que se consideren buenos en losarreglosy los equipos por probar y considerando las condi-cionesantes citadas serían a partir de los coeficientes de uni-formidad.

De esta manera se tiene que:

El + E + E3 + . . . . . + E2lE promedio = " 2

21= luxes

De lo anterior se puede apreciar que se harán medicionesen 21 puntos previamente establecidos (Ver Fig. e).

Los valores mínimos aceptables para los coeficientes deuniformidad serán los siguientes (de acuerdo a la ComisiónInternacional de Iluminación, I.I.C.)

C f""

d.f

"d d

E min.O 55oe IClente e unl orml a general = E

.prom.

Coeficiente de uniformidad longitudjnal = ~ mino = 0.50(en los 3 ejes, 1, 11Y 111) max.

Coeficiente de uniformidad transversal =(en los 3 ejes A, B Y C)

E mino = 0.40E max.

FORMA PARA COMPROBAR LOS NIVELES DE ILUMINACION EN CAMPO

PANORAMA DE LOS NIVELES DE ILUMINACION HORIZONTALES EN EL SUELOMETODO DE LOS 21 PUNTOS

Poste

Luminario

NIVELES DE ILUMINACIONPROMEDIO

COEF. DE UNIFORMIDAD GRAL I

~Z<{

LUX) ImplantaciónEspaciarniento

] Anchura de la calle

Incl ¡nación (s)

Fuente(s)

Lámpara(s)

Ajuste de lámpara

~h

~

~

~

Fig. e.- Arreglo de los 21 puntos donde deberán realizarse las mediciones de iluminación en luxes.

.oneke 143

-r9 +" "",- " A/3 /" " /

/

Ancho /

EjeA E

De acuerdo con lo representado en la Fig. (e) anterior,las mediciones en el campo que deberán efectuarse serán:

LUaEprom = 21 Ó

a+ b+ c+ +uE prom= 21

y los coeficientes de uniformidad que deberán calcularse seránlos siguientes:

C f"

d'f

.d d I

E min,oe IClente e unl orml a genera = E prom,

E minCoeficiente de uniformidad longitudinal (eje 1)= -E

'

max,

Coeficiente de uniformidad longitudinal (eje 11)= ; minomax.

2.5.2.3

DISTANCIA TRANSVERSALEje B E Eje C

Coeficiente de uniformidad longitudinal (eje 111) = EEmin,

maxo

C fo o °

f°d d I (

OA)

E mino

oe IClente de unl OrrTlI a transversa eje =~.

C f. o

d°f

.d d I (

OB )

E minooe IClente e unl orml a transversa eje = E max,

C fo.

d'f

°d d I (

OC)

E minooe IClente e unl orml a transversa eje = E max.

Al obtenerse los valores calculados para los coeficientesde uniformidad deberán compararse con los valores conside-rados como mínimos aceptables de acuerdo a lo indicadoanteriormente. esto con el fin de verificar el nivel de calidadde la instalación en prueba.

consideraciones técnicas para unainstalación con lámparas de vaporde sodioa.- INTRODUCCION

I

(

!~(

e~Irvtd

El extraordinario aumento en la circulación de vehículosautomotricesy el constante incrementode la velocidad quealcanzan los conductores de los mismos, ya sea en las víasrápidas y aún en las zonas urbanas, nos ha obligado a requerirde un mayor interés en lo relativo a los factores de seguridaden el tráfico automotriz; es por ello que debemos mejorarla visibilidadnocturna de obstáculos y de guía visual delconductor, especialmente cuando éste circula por vías rápidas.

La visión nocturna adecuada solo podrá lograrse medianteuna instalaciónde alumbrado público de buena calidad,yaque de ella dependerá la seguridad tanto del automovilistacomo del peatón. Para el automovilista es importante poderdistinguir los puntos singulares de la calle y los obstáculosque en ella se encuentran (baches, topes, etc.) aún sin laayuda de las luces del vehículo, mucho antes que el automovi-lista llegue a ellos, para que éste pueda maniobrar con todaanticipación.

144 eneke

El técnico responsable de un proyecto de alumbradopúblico, debe escoger los materiales y equipos destinados aobtener una instalación funcional. Es de suma importanciatomar en consideración al analizar las diversas alternativasque se puedan aplicar, cuatro criterios que a continuación secitan:

1.- Uniformidad de luminancia de la carpeta de la calle,

2.- Nivelde luminancia en dicha carpeta.

3.- El confort visual de la instalación {limitación del des.lumbramiento!.

4.- El nivel de iluminación.

UlEU

a

poLPl1. UNIFORMIDADDE LUMINANCIAy NIVEL

DE LA MISMA

El propósito que se busca en alumbrado funcional de calles,es que los obstáculos se destaquen claramente sobre la calle,la cual deberá aparecer uniformemente luminosa.

teloPé

------

+

- ., -

¡E/3 E/3 E/3 + E/3 E/3 E/3

A UB caC

p a b e d e s

A/2

q f 9 h i j tA

r k 1 m n o A/2u

Eje I -A/3

DISTANCIA Eje11-LONGITUDINAL A/3

Ejelll-

Esteaspecto uniforme depende:

a.- De la calidad de difusión y reflexión del recubrimientodelacalle.

b.- De la implantación de los equipos, es decir, la geome-tríade la instalación (altura de montaje, distancia interpostal,inclinación,etc.).

c.- Del ajuste de las luminarias en caso de que lo tenganydesuscualidades fotométricas.

OEFINICION DE LUMINANCIA:

Se sabe que la impresión luminosa que recibe el ojo prove-niente de un objeto iluminado, no es debido al nivel de ilu-minación de este objeto, sino a su luminancia, es decir, queel ojo se sensibiliza, no por la luz recibida por el objeto, sinopor aquélla que éste refleja hacia el observador (por tantola luminancia es el efecto que nos produce la sensación de ver).

Lo mismo sucede en el alumbrado público, en donde elobjeto de nuestra atención está constituido por la carpetade la calle y sus alrededores inmediatos (guarniciones, ban-quetas) de ahi la importancia que tienen las característicasópticas del recubrim iento de la carpeta.

Tratemos de imaginar cómo se comporta un rayo luminosoemitido por una luminaria de alumbrado público que llega ala carpeta de la calle (con el objeto de que apreciemos la im.portancia que tiene la cal idad de difusión y reflex ión delamisma).

En primer lugar, supongamos que el recubrimiento de lacalle sea una superficie perfectamente reflejante. En estecaso, el observador, cualquiera que sea su posición sobre lacalle, no verá más que la imagen de la luminaria reflejadapor la carpeta.

El rayo emitido por la luminaria, es reflejado hacia elobservador siguiendo las leyes elementales bien conocidasde óptica geométrica, denominadas" Leyes de Descartes",leyes en las cuales se sabe que el ángulo de incidencia esigualal ángulo de reflexión. Algunas calles lisas muy rodadasy en tiempo de lluvias, se aproximan mucho a una carpetareflectora,pero las irregularidadesdel suelo crean una sucesiónde imágenes de la fuente luminosa alineadas en forma debanda prácticamente continua o raya de luminancia desde elpiedel poste hasta el observador. Un ejemplo que ilustra estecasose da a continuación: En carpetas muy lisas, la zonade luminancia máxima, no se extiende nunca más allá delpie del poste; lo que se explica fácilmente, ya que los rayosluminososson reflejados en el sentido opuesto al de obser-vación(Fig. 1) (Rayo p) y por lo tanto, no pueclen ser perci-bidos por el ojo. Cuando el observador se desplaza, la rayadeluminanciase desplaza también con él.

Imaginemos ahora que nos encontramos en presencia deuna carpeta perfectamente difusora (Fig. 2). En este caso,laporción del flujo luminoso que llega a la carpeta, se reparteuniformemente.

Cualquiera que sea la posición del observador con relacióna un punto indefinido de la carpeta, tendrá siempre una com-Ponente de flujo reflejado que llegará alojo del observador.La luminancia de la carpeta es entonces independiente de laPosicióndel observador.

En la realidad las características ópticas de los recubrimien-tos de las callescomunes, contienen en proporciones variables,losdos ejemplos que hemos citado anteriormente, ya que unaParte del flujo es difundido y otra parte es reenviado en

una dirección privilegiada. Esta dirección privilegiada estámuy próxima a aquélla del rayo reflejado de acuerdo con lasleyes de Descartes (reflex ión Specular). Se pueden presentara grosso modo, las componentes de flujo reflejado en la formaindicada en la Fig. 3.

Tal y como se ha mostrado anteriormente, existe un especialinterés en que el recubrimiento de las calles no sea en acabadoliso, sino granulado, ya que por otra parte, contribuye a laseguridad en el manejo en cuanto a la buena adherencia delos neumáticos de los vehículos en circulación.

, I /, I /, /, I /, 1 /, I /

, /, I /P = rayoluminoso. , 1 /

, I /- ángulode incidencia., /" 1 /'1/b

donde:

r - ángulo de reflexión.

Figura 1

;\i!

¡'"

Figura 2

Figura 3

en.eke 145

Es de vital importancia que los Ingenieros responsablesde los proyectos para las nuevas instalaciones de alumbrado,tengan una relación técnica más estrecha con los Ingenierosresponsablesde los recubrimientos de las calles, con el objetode buscar en la medida de lo posible, una mejor solución desdeel punto de vista óptico para dichos recubrimientos, ya queademás del acabado granulado, el color del recubrimientojuega un papel muy importante en los resultados ópticos deuna instalación de alumbrado, pues con carpetas de acabadogranulado y más claras que lasactuales, seobtendrá una super-ficie más difusora y más reflectora de los rayos luminososincidentes a ella, procedentes de los equipos de iluminación,

..

con lo cual se aumentaría el rendimiento óptico del conjuntode la instalación eléctrica del alumbrado y consecuentementese reflejaría en un menor costo de la misma.

INCONVENIENTES DE LOS RECUBRIMIENTOS OBSCUROSEl principal inconveniente que presentan los recubrimientos

a base de asfalto y grava petral izada, es desde luego su colorobscuro, el cual particularmente de noche y con el mal tiempo,hace muy difícil la percepción de obstáculos fijos o móvilesTambién existe la dificultad de realizar una buena instalació~de alumbrado público, que asegure a una regular distanciauna perfecta visibilidad de los obstáculos. '

b.- NIVELES RECOMENDADOSPARAILUMINACION EXTERIOR

*Según el C.I.E. (Comisión Internacional de Iluminación).

Dependiendo del color del revestimiento de la calle, yasea obscuro, gris claro o claro, la obtención de una luminanciadada sobre el revestimiento, requiere de un cierto nivel deiluminación (Lúmenes/m2 de carpeta), que puede variar nosolamente de sencillo a doble, sino en muchos casos de sen-cillo a cuádruple.

El C.I.E.* recomienda los siguientes niveles para carpetasobscuras o claras en varios tipos de vías (Fig. 41.

Es bien sabido que en el alumbrado nocturno, los obstáculosfijos o móviles son percibidos generalmente en forma de silue-tas obscuras sobre el fondo constituido por la carpeta ilumi-nada, por lo que es evidente la necesidad de proporcionarle aésta una luminancia suficiente mediante la instalación dealumbrado público para que ofrezca un buen contraste conlos obstáculos que se presenten.

VENTAJAS DE LOS RECUBRIMIENTOS CLAROS

El empieo de carpetas o recubrimientos claros, tiene laenorme ventaja de permitir la realización de una instalaciónde alumbrado público eficaz y confortable, en condicionesparticularmente económicas, ya que el flujo luminoso y porende la potencia eléctrica requerida por m2 de calle, es lamitad, y en muchos casos menor de lo que sería necesarioparael casode una calle con recubrimiento obscuro.

146 enekc

Figura4

Permite además una mejor visibilidad de los obstáculos yuna apreciable economía tanto en la inversión inicial de lainstalación, como para su operación y mantenimiento.

Hacemos aquí alusión a la noción de confort visual quees más importante a medida que las densidades de tráfico ylas velocidades de circulación aumentan. Es necesario que losdiversos objetos situados en el campo visual del conductor(carpeta iluminada, faros encendidos de los coches circu-lando en sentido contrario, etc.) no presenten entre ellosgrandes diferencias de luminancias o brillantez, que provoquenel fenómeno de deslumbramiento del conductor, mismo quepuede alcanzar grados variables y en casosextremos, provocarla ceguera momentánea, lo cual se reduce a un nivel muybajo con el empleo de recubrimientos cada vez más claros.

Con todo lo antes expuesto se demuestra la importanciaque tiene el tipo de recubrimiento de una calle en la contri-bución de los resultados de una instalación de alumbradopúblico.

la

ct

loMde

de31in!claaUIbridifhacTEel e

Hemos visto hasta ahora ventajas y desventajas entre elacabado y color de la carpeta, pero no hay que perder de vistaque en función del tipo de recubrimiento se adecúan losdemás elementos de la instalación, tales como la geometría deésta y las cualidades fotométricas de las luminarias, ya queentre todos estos elementos, existe una gran interrelaciónque dependiendo del procesamiento de la misma, nos conducea obtener resultadosbuenos o mediocresen el terreno práctico.

3.

Idelexa

_i

CLASE DE VIA DE CIRCULACION CARPETA OBSCURA CARPETA CLARA

a.- COMPLEJOS VIALES A VARIOS NIVELES

b.- VIAS DE GRAN CIRCULACION 50 LUX 25 LUX

c.- PLAZAS IMPORTANTES

VIAS URBANAS DE TRAFICO IMPORTANTE30 LUX 15 LUX

y VELOCIDAD LIMITADA

VIAS RESIDENCIALES 20 LUX 10 LUX

,....

A continuación nos abocaremos al análisis de los demásparámetrosde una instalación de alumbrado, que contribuyen

I tambiéna la definición de los demás criterios de calidad de

¡ lamisma,partiendo ahora de la base de que ya es conocido~ eltipode recubrimiento.I

2.NIVELDE LUMINANCIA ENDICHA CARPETA

Esbien sabido que los recubrimientos de las calles se com-portancomo superficies semi-difusoras y semi-reflejantes\Fig.3) y que los rayos luminosos más inclinados reflejanmejorla luz hacia el observador que los rayos muy cerca delavertical,tal y como lo muestra la Fig. No. 5. POR ESTARAZONLA UNIFORMIDAD DE LOS NIVELES DE ILU-MINACIONNO PROPORCIONAN UNA UNIFORMIDADDELUMINANCIAS TANTO LONGITUDINALES COMOTRANSVERSALES,por eso no hay que exigir una muy buenauniformidadde los nivelesde iluminacióncomo sucede a veces,porqueello conducirá totalmente a obtener "alternancias"debandasclarasy obscuras.

DESLUMBRAMIENTOCAUSADO POR LUMINARIASTIPO NON-CUT-OFF

82> 81 A2<A1 o

':J~~ 2 1 i ;i8 A

Figura 5.

Espor eso que el C.I.E. recomienda para los recubrimientosdecallesmás comunes que la UNIFORMIDAD DEL NIVELLONGITUDINALSOBRE EL EJE DE OBSERVACIONDEBESERDEL ORDEN DE

EminEmax

Elestarpor encima de estos valores dará como resultadolaobtenciónde manchas brillanteS entre los equipos instalados.

= 0.5 a 0.8

Estarpor abajo de estos valores, ocasionará obtener man-chas muy obscuras entre los equ ipos.

Conservandola uniformidad del nivel de iluminación enlosvaloresanteriores, SE ALCANZA UNA BUENAUNIFOR-IIDADDE LA LUMINANCIA que permita una mejor visiónlelosobstáculosen la calle (topes, baches, etc.).

Este resultado se obtiene generalmente con una relación'edistancia interpostal entre altura de montaje del orden de

. paraluminariassemi-cut-offcon lámparas con recubrimientopterior y de 3.5 para luminariassemi-cut-offcon lámparaslaras, desde luego que los valores de esta relación puedenumentarse a 4 o más, respectivamente, con carpetas o recu-rimientos de calle, particularmente favorables (claros yifusores) y con luminarias non-cut-off. Pretender poder3ceralgo mejor, es ilusorio y SALE DEL DOMINIO DE LAECNICA, a menos de sacrificar abusiva y deliberadamenteconfort visual.

CONFORT VISUAL

Nosotros apreciamos el confort visual por la importanciaI deslumbramiento de una instalación en las condicionesactasde observación.

En la práctica, el deslumbramiento depende mucho deltipo de luminaria que se emplea en la instalación, ya seadel tipo non-cut-off, semi-cut-off ó cut-off.

La clasificación anterior se basa en la dirección de la inten-sidad máxima con relación a la vertical o de la importanciade la intensidad luminosa por encima de los 80°. (Fig. 6).

La Fig. 7 correspondea la curva fotométrica típica deuna IUTinaria cut-off, cuya intensidad máxima la tenemosa los 54 en este caso.

La figura 8 corresponde a la curva fotométrica típica deuna luminarJa semi-cut-off, cuya intensidad máxima la tene-mos a los 65 en este caso.

La figura 9 corresponde a la curva fotométrica típica deuna luminaria, non-cut-off, cuya intensidad máxima la tenemosa los 77°.

Los equipos con distribución del tipo cut-off, suprimentodo deslumbramiento, pero producen sobre la calle manchasbrillantes cortas, por lo que hay que recurrir a distanciasinterpostales pequeñas para obtener una superposición con-veniente de las manchas luminosas, o a alturas de montajesde cierta importancia.

Los equipos con distribución del tipo non-cut-off, (los másusuales en México) por el contrario resultan muy deslum-brantes,ya que el plano que contienea la intensidad máxima,se encuentra muy cerca de la horizontal y por ende, de ladirección normal de observación, proporcionando al observadorun flujo directo muy importante, proveniente del equipo;pero producen sobre la calle, manchas brillantes en formade "T" alargada (Fig. No. 5). lo que permite distancias inter-postales importantes, con alturas de montaje relativamentebajas, para lograr la superposición de las manchas luminosas.

Los equipos con distribución del tipo semi-cut-off, que apropósito hemos dejado en último término, tal y como sunombre lo indica, es una solución intermedia entre las dosclasificaciones antes citadas, es decir, son equipos en los quela dirección del plano que contiene la máxima intensidadluminosa, está comprendido entre los 60° y los 75°, siendoidóneo aquel plano que se encuentra a 65°.

Con este tipo de equipos, se puede alargar la manchabrillante sobre la calle y así obtener una muy buena unifor-midad de luminancia, a partir de distancias interpostales yalturas de montaje convenientes.

,,I .

/'I

l.

La estimación del deslumbramiento de una instalación dealumbrado público, puede hacerse mediante el examen de lacurva fotométrica de la luminaria, evaluando desde luegolas intensidades próximas a la máxima y su dirección conrespecto a la vertical.

Hay que hacer notar que el exigir una excelente unifor-midad de luminancia a partir de una relación de distanciainterpostal y altura de montaje muy grande, corre el riesgode disminuir el confort visual.

4. NIVEL DE ILUMINACION

Objeto. Se trata de verificar para una uniformidad deluminancia y un confort visual dado cuál es el nivel de ilumi-nación promedio, obtenido con cada equipo para una geome-

elleMe 147

tr(a de la instalación considerada. Este nivel da un indice sobreel rendimiento del equipo instalado y desde luego de su apti-tud para enviar hacia la calle la mayor cantidad de flujoposible; a esto se le denomina FACTOR DE UTILlZACIONDE L EQU IPO Y éste depende de la concepción del m ismo yde sus componentes, así como de sus condiciones de instala-ción (no olvidando que el FACTOR DE UTILlZACION(F.U.J depende de la altura de montaje y del ancho de la calle).

CALCULO DE ILUMINACION:

Habiendo analizado los criterios de calidad anteriores,entramos ahora a los cálculos de iluminación, tomando enconsideración el criterio de luminancia a partir de los nivelesde iluminación.

Ya sabemos que un determinado nivel de iluminaciónprovee un determinado nivel de luminancia en el sentido deobservación. Fig. 10.

En la actualidad el C.I.E. ya determinó (despuésde haberefectuado durante largo tiempo pruebas de laboratorio yaplicaciones prácticas) una clasificación de recubrimientosmás usualesexistentes en la actualidad, en la que intervieneun factor R que liga al Nivel de iluminación promedio (queconocemos y que recomienda el I.E.S.) con el nivel de Lumi-nancia Promedio. Este factor R depende por lo tanto de lascaracterísticas ópticas de cada recubrimiento. Fig. 11.

En la Fig. 12 encontramos también los valores de lumi-nancia promedio para las diferentes instalaciones de Alum-brado Público que recomienda el C.I.E.

En la mayoría de las luminarias que se instalan en nuestroPaís, sus sistemas ópticos dependen de un reflector y unrefractor prismático de vidrio o plástico, siendo esto Un graveinconveniente, ya que al romperse o faltar el elemento refractoren la luminaria, ésta deja de cumplir con la función para locual fue diseñada, además de incrementar el costo de sumantenimiento.

~

Es de gran importancia para todas aquellas personas qUeverdaderamente requ ieran la obtención de una obra de alum-brado público eficiente y funcional, analizar cuidadosamentela fisonomia de los equipos por instalar, tanto en su sistemaóptico como mecánico; este último, para prever un fácil man-tenimiento, así como realizar pruebas sobre el terreno.

Debemos tomar en cuenta el factor de conservación (VI)de la unidad para conocer la eficiencia del equipo despu~sde doce meses de operación.

Después de un año de operación, un equipo al que no sele dé mantenimiento por este tiempo, tiene un factor de enve-jecim iento.

V = Vla x Vlu

donde:

V = factor de envejecimiento del equipo.

Vla = factor de envejecimiento de la lámpara.

Vlu = factor de envejecimiento delluminario.

Por lo que es recomendable dar cuando menos una vezpor año mantenimiento al equipo de alumbrado, (limpiezadel reflector y cubierta, revisión del equipo de foto-control)así como el repintado de los postes. El cambio de lámparashabrá de realizarse cada 2 ó 3 años, para que su operaciónresulte rentable.

9

8

7

c.- CLASI FICACION DE LUMINARIAS PARAALUMBRADO PUBLICO

61

5(

148 .ooelec

Figura 6

:.>_~dIL

LUMINARIO

SIN CUBIERTA CON CUBIERTA(abierto) (cerrado)

Atmósfera contaminada 0.65 0.70

Atmósfera no contaminada 0.90 0.95

TIPO DE DIRECCION DE LA VALORES MAXIMOS DE LA INTENSIDADLUMINARIA INTENSIDAD MAXIMA LUMINOSA EMITIDA BAJO:

90° 80°

CUT-OFF 0-65° 10 CDll000 LUMENS 30 CDll000 LUMENS

SEMI CUT-OFF 0-75° 50 CDll000 LUMENS 100 CD/1000 LUMENS

NON CUT-OFF 0-90° 1000 CD INDEPENDIENTEMENTEDEL FLUJO "

~

",-

d.- CURVAS FOTOMETRICAS TIPICAS

CURVA FOTOMETRICA DE UNA LUMINARIATIPO CUT-OFF

I

90

40 30 4020 10 O 10 20 30

Figura 7

CURVA FOTOMETRICA DE UNA LUMINAR lASEMI-CUT-OFF

90 90

80

70

60

50

40 30 4030 20 10 O 10 20

Figura 8

....

CURVA FOTOMETRICADE UNA LUMINARlANON-CUT-OFF

80

60

50

40 30 10 O 10 4020 3020

Figura 9

NIVEL DE LUMINANCIA EN EL SENTIDODE OBSERVACION

Luminaria

Observador

Figura 10

~Dnekc 149

90 90

80 80

70 70

60 60

50 50

TIPO DE RECUBRIMIENTO

CONCRETO LIMPIOCONCRETO SUCIOASFALTO EMBLANQUECI DOASFALTO GRISASFALTO OBSCUROEMPEDRADOS

CLASE DE VIA

'" -'o

e.- VALORES DEL FACTOR R = E prom.L prom.

PARA DIFERENTES RECUBRIMIENTOS

':'1

~1.~!j",

¡,~

f!1. t::-

LUMINARIAS CUT-OFF LUMINARIAS SEMICUT-OFF

121414192418

81010141813

Figura 12

f.- VALORES DE LUMINANCIA PROMEDIOPARA DIFERENTES INSTALACIONES

VIAS RAPIDAS IALUMBRADOI

GLORIETAS YI

PUNTOS SINGULARESURBANO CRUCEROS PELIGROSOS FUERZA DE ZONA ALUMB

LUMINANCIA PROMEDIO 11 a 2.5 CD/m2

TIPO DE LUMINAR lA

ACONSEJABLE

1 a 2 CD/m2 1 a 2 CD/m2 0.5 a 1 CD/m2

CUT-OFF

I I

SEMICUT -OFFo SEMICUT -OFF oSEMICUT -OFF NON CUT-OFF

SEMICUT -OFF

Observador

~

60m

150 _ooe/ec

Figura 12

1:

r¡:,i

\

30

170mFigura13

.'

J

capítulo

conductoreseléctricos

contenido.3.1

3.2

3.3

3.3.1

3.3.2

3.3.2.1

3.3.2.2

3.3.3

3.4

3.4.1

Bibliografía.

Introducción.

Materias primas y proceso de fabricación de conduc-tores eléctricos.

Metales.a. Cobre.b. Aluminio.c. Plomo.d. Acero.e. Propiedades físicas de los metales a 20° C.

Materiales aislantes para cables eléctricos.

Historia y descripción de los aislamientos.a. Hule natural.b. Hule SBR o GRS.c. Hule Butilo.d. Neopreno.e. Polietileno clorosulfonado.f. Policloruro de vinilo.(PVC)g. Polietileno.h. Polietileno de cadena cruzada (XLP ó XLPE)i. Etileno propileno (EP o EPR)

Características principales de los aislamientos paracables eléctricos.a. Rigidez dieléctrica.b. Constante dieléctrica.c. Factor de potencia.d. Resistencia de aislamiento.e. Propiedades comparativas de los aislamientos.

Proceso de fabricación de conductores eléctricos.a. Breve descripción del proceso de fabricación.

Conductores desnudos.

Conductores desnudos de cobre.a. Especificaciones para alambre desnudo duro, semi-

duro y suave.b. Construcciones preferentes y diámetros exteriores

nominales de los cables de cobre con cableadoconcéntrico.

c. Factores de corrección de resistencia por tempe-ratura para conductores de cobre o aluminio.

d. Capacidad de conducción de corriente para con-ductores desnudos de cobre duro (97.5% conduc-tividad I.A.C.S.) a diferentes incrementos de tem-peratura.

e. Barras rectangulares de cobre, corrientes admi-sibles.

f. Alambre de cobre suave estañado.

3.4.2

3.4.3

3.4.4

Conductores desnudos de aluminio y sus aleaciones.a. Constantes físicas.b. Construcciones preferentes y diámetros exteriores

nominales de los cables de aluminio con cableadoconcéntrico.

c. Características físicas y eléctricas de los cables dealuminio puro (AAC).

d. Ampacidades para conductores de aluminio puro(AAC)

e. Características físicas y eléctricas del cable dealeación de aluminio 5005 (AAAC).

f. Ampacidades para conductores cableados dealeación de aluminio 5005 (AAAC)

g Características físicas y eléctricas del cable dealeación de aluminio 6201 (AAAC).

h. Ampacidades para conductores cableados de alea-ción de aluminio 6201 (AAAC).

I . Características físicas y eléctricas del cable dealuminio reforzado con acero (ACSR).

j . Ampacidades de los cables de aluminio reforzadocon acero (ACSR).

Conductores desnudos de copperweld.a. Formación geométrica de los cables copperweld.b. Características físicas y eléctricas del alambre y

cable desnudos copperweld.c. Tablas de conductores copperweld y cobre con

cableado desnudo, para transmisión y distribución.

Conductores desnudos de alumoweld.a. Utilización del alumoweld.b. Caracter ísticas mecánicas y eléctricas de los alam-

bres y cables de alumoweld.c. Tablas de selección de cables ACSR/AW - Diáme-

tros iguales para ACSR.d. Tablas de selección de cables ACSR/AW - Igual

conductividad que para ACSR.3.5

3.5.1

Conductores aislados de baja tensión.

Definición y clasificación.a. Clasificación de los conductores y características

de los aislamientos.b. Capacidad de conducción de corriente permisible

en conductores de cobre aislados.c. Factores de corrección por temperatura.d. Dimensiones en los conductores con aislamientos

de hu les o termoplásticos.

o'

'ORe/ec 151

3.5.2

3.5.3

3.6

3.6.1

3.6.2

3.6.3

3.6.4

152

e. Número máximo de conductores en medidas co-merciales de tubería conduit.

f. Características de cordones y cables flexibles decobre.

g. Capacidad de conducción de corriente en cordonesy cables flexibles de cobre.

h. Distancia en metros para una caída de tensiónmáxima de 3%. .

i . Cálculo de resistencia y caída de tensión en unconductor.

j . Gráficas de carda de tensión en conductores decobre aislados, tipos RHW, THW y THWN.

Cablesmulticonductores.a. Definición.b. Cablecontrol para 600 V, aislamientoy cubierta

exterior de PVC.c. Cable control para 1000 V, aislamiento de polieti-

leno natural y cubierta exterior de P.V.C.d. Cable control para 600 V, aislamiento de polie-

tileno natural y cubierta de P.V.C.e. Cables de control y potencia fabricados bajo nor-

masV.D.E.f. Cablecontrol NYCY (modificado).

Cable para distribución subterránea (600 volts) tipoDRS.a. Dimensiones de cables para 600 volts.b. Propiedadeseléctricas.c. Curvas de caída de tensión para cables tipo DRS,

600 Volts - Al.d. Curvas de caída de tensión para cables tipo DRS,

600 Volts - Cu.

Conductores aislados de alta tensión.

Definición y clasificación.a. Definición.b. Clasificación.

Construcción de conductores de alta tensión.a. Conductor.b. Aislamiento.c. Pantalla electrostática.d. Armaduras.e. Cubiertas protectoras.

Pruebas a cable terminado.a. Pruebas de aceptación.b. Pruebas de cal ificación.c. Pruebas de campo.

Espesores de aislamientos.a. Selección de espesor de aislamiento.b. Espesores de aislamiento, tensiones de prueba

C.A. y C.D. Y calibres de conductores.

eneke

3.6.5

3.6.6

3.7

3.7.13.7.2

3.7.3

Cables de alta tensión para distribución subterráneaa. Dimensiones nominales de cables tipo DS. .b. Dimensiones nominales de cables tipo DRS.

c. Propiedades eléctricas para cables tipo DS, altatensión.

d. Propiedades eléctricas para cables tipo DRS, altatensión.

e. Gráfica de corrientes de corto circuito permisiblespara cable de alta tensión, conductor de aluminioaislamiento de XLP o EPR. '

f. Gráfica de corrientes de corto circuito permisiblespara cable de alta tensión, conductor de cobreaislamiento de XLP o EPR. '

Instalación de cables DS y DRS.a. Tipos de instalación.b. Tensión de jalado.

Alambre magneto.

Clasificación térmica de los aislamientos.Características de alambres de cobre redondos desnu-dos usados en magneto.a. Dimensiones para alambre magneto capa de esmalte

sencilla en calibres 8 a 44 AWG.b. Dimensiones para alambre magneto capa de esmalte

doble en calibres 8 a 44 AWG.c. Dimensiones para alambre magneto capa de esmalte

triple en calibres 8 a 44 AWG.d. Formadure sencillo y capa sencilla de algodón.e. Alambre desnudo redondo con capa sencilla de

algodón.f. Alambre desnudo redondo con capa doble de

algodón.g. Solera cuadrada y rectangular.h. Solera rectangular con doble capa de algodón.i. Solera cuadrada con doble capa de algodón.

Barnices de impregnación.a. Características.b. Clasificación.c. Composición de los barnices de impregnación.d. Métodos de impregnación.e. Curado.f. Impregnación múltiple.g. Barnices de secado al horno.h. Barnices de secado al aire.

i. Barnices de impregnación, tipos y características,secados al aire.

j. Barnices de impregnación, tipos y características,secadosal horno.

k. Barnices de impregnación, tipos y características,curado-pol imerizado.

l. Equivalencia de productos de diferentes fabri-cantes.

~ . .

3.1 bibliografía. National Electrical Code 1987

. ESSEX UD Cable Handbook

. Normas CFE para conductores eléctricos.

. Normas V.O.E. (VERBANO DEUTSCHER ELEKTRO-TECHNI KER) para construcción de conductores eléctricos.

. Practical Electrical Wiring.- Por Ritcher.

. How to Make Eleotrical Calcula'tions.- Por J.F. McPartland.Publicación "Electrical Construction and Maintenance".

. NORMAS TECNICAS PARA INSTALACIONES ELECTRI-CAS 1981

. Catálogo General CONELEC, S.A.

. NORMAOFICIAL MEXICANA (NOM) para rabricación deconductores eléctricos.

. ICEA Pub. No. S-19-81

. ICEA Pub. No. S-61-402

. ICEA Pub. No. S-68-516

. ICEA Pub. No. S-66-524

. ASTM Partes6, 7, 26, 27, 39 Y 40.

. Manual Técnico de Copperweld Steel Company Wire andCable Oivision, Glass Port, PA. Ed. 1800-M para conduc-tores de copperwe!d y E.D. 3000-3 para conductores dealumoweld.

. Normas4 AEIC-CS5-82, AEIC-CS6-82 y AEIC-CS7-87

~.gnelec 153

..

3.2 introducciónSe puede definir como conductor eléctrico aquel material

o substancia capaz de permitir el paso continuo de una co-rriente eléctrica cuando es sometido a una diferencia depotencial entre dos puntos.

En general, todas las substancias en estado sólido o líquidoposeen en algún grado propiedades de conductividad de ener-gía eléctrica, pero ciertas substancias son relativamente buenasconductoras y otras están casi totalmente desprovistas de estapropiedad.

Como ejemplo, los metales son los mejores conductores,mientras que otras substancias tales como óxidos metálicos, sa-les, minerales y materias fibrosas presentan una conductividadrelativamente baja. Algunas otras substancias tienen una Con-ductividad tan baja que se clasifican como no conductoresdenominándose con mayor propiedad como dieléctricos oaislantes.

Para establecer el camino o paso de una corriente eléctricaentre dos puntos con diferente potencial eléctrico se emplea elconductor. Cuando se presenta este paso de corriente eléctricase dice que se ha establecido un circuito; el que posee cuatropropiedades eléctricas fundamentales: RESISTENCIA,INDUC-TANCIA, CAPACITANCIA y RESISTENCIA DE AISlA-MIENTO.

Un conductor eléctrico es un cuerpo constituido de unmaterial de alta conductividad que puede ser utilizado para eltransporte de energía eléctrica.

En general y para nuestros fines, un conductor eléctricose compone de un filamento o alambre o de una serie de alam-bres cableados de material conductor que se utiliza desnudo,o bien cubierto con material aislante. En aplicaciones dondese requieren grandes tensiones mecánicas se utilizan bronces,aceros y aleaciones especiales. En aplicaciones electrónicasultrafinas y en pequeñas cantidades se utiliza el oro, la platay el platino como conductores.

154 eJl.ekc

.".,..".

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3.3 materias primas yproceso defabricación deconductoreseléctricos

3.3.1I

I

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t

Las materias primas más comunes utilizadas en la fabrica-ción de conductores eléctricos son:

Metales: Cobre, Aluminio, Plomo y Acero.Aislamientos: Hules, Plásticos, Resinas y Papel.

metales8.- COBRE

Elemento químico monovalente, su símbolo qu ímico esCu. eS un metal sumamente dúctil y maleable de un colorrojizopardo brillante, y uno de los mejores conductores delcalor y la electricidad. Existe abundantemente en la natu-raleza,tanto en estado nativo, como en la forma de diversosmineralesconstituido por óxidos y sulfuros.

Metalurgiadel Cobre:En el beneficiodel cobre se siguendos procedimientos de acuerdo a su composición mineral.Los que contienen cobre nativo o en forma de sulfuros sesometenal proceso de la fundición. Los óxidos se disuelvenmediante reactivos adecuados, para recuperarse después elcobrepor precipitación y refinación.

El mineral de cobre se funde dos veces, la primera tiene porobjetoobtener la mata de cobre, o sea, una mezcla de sulfurosde cobre y hierro, esta operación se realiza en hornos de rever-

bero, la segunda tiene por objeto afinar la mata separandoel cobre del azufre y el hierro; esto se consigue fundiéndolaen un horno convertidor en presencia de una corriente de aireconstante. El azufre se escapa en forma de S02' y el hierrose convierte en óxido que se elimina en la escoria. El pro-ducto se conoce como cobre negro (Blister).

Finalmente, el cobre negro (Blister), se somete a la refina-ción electrol ítica que se efectúa haciendo pasar una corrienteeléctrica por una solución de vitriolo azul (Sulfato de Co-bre CUS04), el ánodo lo constituye el cobre que se desearefinar y para el cátodo se utiliza cobre puro. El cobre electro-Iítico sueleposeeruna purezaque fluctúaentre 99.92y 99.96por ciento.

b.- ALUMINIO

iII.'

Elemento qu ímico trivalente, su símbolo qu ímico es Al.Es un metal dúctil y maleable, de un color plateado, buenconductor de calor y electricidad. No existe en estado nativoen la naturaleza, siendo muy abundante en el silicato de alú-mina y en bauxita (óxido de aluminio).

Metalurgiadel Aluminio: El beneficio del aluminio se lograpor medios electrol íticos, mezclando la bauxita purificada(óxido de aluminio), con criolita fundida (Floruro doblede aluminio y sodio), a una temperatura de 980°C en uncrisol de carbón que sirve como electrodo negativo. El elec-trodo positivo está formado por carbón, entre ambos se hacepasar una corriente eléctrica continua depositándose el alumi-nio fundido en el fondo del crisol, de donde es sangrado hacialas lingoteras.

ooelec 155

~c.- PLOMO -

Su símbolo químico Pb. Es un metal blando y maleablemuy pesado, de color gris opaco, y se funde a 327.4°('El plomo existe en estado nativo pero es muy raro y se obtien~principalmente de la galena (sulfuro de Plomo).

Metalurgiadel Plomo:Se principiapor tostar la galenaafin de eliminar una parte de azufre, en el caso de concentradosse procede a fundirlos sin ninguna preparación; esto sueleefectuarse en un alto horno. La carga consiste en una mezclade galena, coque y algún fundente ferruginoso. De la parteinferior del horno se extrae el plomo fundido, refinándose des-pués. El plomo puede alcanzar purezas hasta de un 99.90 porciento.

d.- ACERO

Es un metal derivado del hierro y está compuesto princi-palmente de hierro, carbono y manganeso.

MetalurgiadelAcero: El mineralde hierrosecombinaconcoque y caliza,donde se transformandentro de uri hornoenmetal derretido mediante aire caliente, el metal fundido sedeposita en el fondo, es sangrado y transportado a los hornosconvertidores y por medio de aire caliente se le queman lasimpurezasy se añadencarbonoy manganeso.

e.- PROPIEDADES FISICAS DE LOSMETALES A 20°C

.Para el cobre temple suave.

156 ~,gnele&......

COBRE ALUMINIO PLOMO ACERO

Número Atómico. 29 13 82 -

Peso Específico. 8.89 gr/cm3 2.703 gr/cm3 11.3 gr/cm3 7.8 gr/cm3Coeficiente de Temperatura por °c a 20°C. 0.00393 0.00403 0.0039 0.0056Conductividad Eléctrica. !I.A.C.S.) * 100% 60.79% - -ConductividadTérmica.cal/cm 3 0.93 0.52 cal/cm3 0.083 cal/cm3 0.11 cal/cm3

Temperatura de Fusión. 1083°C 660°C 327°C 1300 - 14750C

Coeficiente de Dilatación Lineal por °c. 16.22 x 10-6 23.0 x 10- 6 28.0 x 10-6 9.0 x 10-6Calor Específico, cal/gr¡OC. 0.0918 0.2259 0.031 0.107Resistividad Vlumétrica a 20°C. ohms-m.m2 /m. 0.017241 0.02828 - -

Resistividad Eléctrica (ohms en 304.8m a 20°C. 10.371 ohms 17.0 ohms 132.31 ohms 72.17 ohms

Esfuerzo de Tensión, Temple duro. 3870 kg/cm 2 1820 kg/cm 2 - -Esfuerzode Tensión,Temple suave 2,250 kg/cm2 845 kg/cm 2 - -Módulo de Elasticidad. 1,200,000 kg/cm2 702,000 kg/cm 2 - 2,030,000 Kg/cm2Resistencia al Corte. 1,750 kg/cm2 665 kg/cm 2 - -

Resistencia Límite de Fluencia. 560 kg/cm 2 350 kg/cm 2 - -

~"""'

...

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~",.~,.""'~!T'

3.3.2

3.3.2.1

materiales aislantes paracables eléctricoshistoria y descripción de aislamientos-

Antes de la Segunda Guerra Mundial, uno de los materialesque se conocía y empleaba era el hule natural. Era empleadoen cables, como aislamiento y como cubierta exterior. Enlo que a los plásticos se refiere, éstos estaban en esta épocaen su primera infancia. Para 1930 aparece el policloruro de..inilo, (PVC), primer termoplástico que se empleó para aislan-tes de baja tensión. Su uso original se limitó al principio a unatemperatura de servicio de 60uC, para lugares secos y para ten-Sionesde 600 Volts, posteriormente se prepararon compuestos°c ode PVCpara 90 Y 105 C.

Paraestas épocas,antes de la invención de materiales sinté-ticos, estaba ampliamente difundido el uso de algodón y papelaislanteen la fabricación de conductores eléctricos.

Volviendo a los hules, varios hules sintéticos con propie-dadesespeciales se introdujeron desde 1930. De éstos, el queha logrado sobrevivir en su aplicación es el policloropreno(neopreno). Al principio se desarrolló como un hule especial-mente resistente a los aceites, pero sus compuestos y formu-laGionesse fueron mejorando hasta lograr un excelente materialparacubiertasde cables,quevinoa reemplazaral hulenatural.

Durante la Segunda Guerra Mundial, debido a la poca dispo-nibilidad de hule natural, surgió la necesidad de desarrollarnuevosmateriales sintéticos, que por lo menos sirvieran comoaislamientosde baja tensión. Así por ejemplo, en Alemania,se desarrolló el hule estireno-butadieno, que se conoce comohuleGRSo SBR. En poco tiempo la industriade aislamientosparaconductores eléctricos logró desarrollar una gran cantidadde varios y mejores aislamientos que hoy se manejan en laindustriade cables.

En este sentido conviene aclarar que un elastómero es unmaterial que es capaz de recuperarse rápida y fácilmente defuertes deformaciones mecánicas, después de que se ha some-tidoa un proceso de vulcanización.

Un material termoplástico es un material que se puedesuavizarpor calentamiento o endurecerse por enfriamiento.Los materiales elastoméricos no cambian de forma con laaplicación de calor después de vulcanizados, en cambio untermoplástico sí cambia de forma al calentarse. Los plásticostermofijos son compuestos que tienen la estructura químicade la familia de los plásticos, pero su estructura y su compo-siciónpermite en ellos una vulcanización que les confiere cuali-dadesde termoestabilidad semejante a los de los hules.

A partir de 1945 se fueron desarrollando excelentes mate-rialeselastoméricosy plásticos que han permitido un excelenteprogresoen la,industria de cables, entre estos materiales tene-mos el hule butilo, el polietileno convencional, él polietilenode cadena cruzada o polietileno vulcanizado, el etileno propi-leno,el polietileno clorosulfurado, el hule silicón, etc.

Uno de los materiales que se usó y aún se emplea en lafabricación de conductores eléctricos es el papel aislante degradoeléctricoimpregnadoen aceite.

Este tipo de aislamiento se forma principalmente por laaplicaciónde tiras de papel en forma helicoidal sobre el con-ductor metálico. Se colocan sucesivamente, una capa tras otra,hastaobtener el espesor de aislamiento adecuado para elVOltajeal que va a operar el cable. Una vez logrado el espesortotal del aislamiento el cable se somete a un secado de altovacío donde se le e~trae la humedad para después pasar al

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proceso de impregnación en aceite de altas propiedades die-léctricas. Finalmente se aplica sobre el cable una cubiertaprotectora de plomo por medio de un proceso de extrusión.Esta es la construcción más simple de un cable aislado conpapel impregnado y cubierta protectora de plomo; sin em-bargo, esta construcción puede ser más elaborada e incluircintas semiconductoras, pantallas metálicas, cubiertas deplomo protegidas con yute, plástico o fleje de acero.

El papel impregnado en aceite tiene excelentes propiedadesdieléctricas:

Factor de potencia %Constante dieléctrica (sic)Constante de resistencia de aislamiento (K)(Megohms/Km) .

Rigidezdieléctrica CA KV/mmRigidezdieléctrica - Impulsos KV/mm

0.5 - 23 -.5

30002273

De los valores de factor de potencia y de constante dieléc-trica en este tipo de cable, se concluye que las pérdidas die-léctricas son m(nimas y el espesor reducido del aislamientode papel queda justificado por su alta rigidez dieléctrica.

La cubierta protectora de plomo sirve para proteger el aisla-miento contra los agentes mecánicos, químicos, intemperie yhumedad. Si por alguna razón la cubierta protectora se perfora,la entrada de humedad al aislamiento se hace inevitable. Lapresencia de humedad en el aislamiento causa la falla inme-diatamente.

En los cables con aislamiento de papel, aunque se tieneespecial cuidado para desgasificar el compuesto impreg-nante antes de usarlo, hay un límite de la cantidad de gas oaire que puede extraerse bajo las condiciones comerciales defabricación. También el vacío aplicado a los tanques de im-pregnación antes de la admisión del compuesto, no puede seren la práctica menor de 2 mm. absolutos, así que siemprequeda una cierta cantidad de aire que luego permanecerá enel dieléctrico del cable.

En un cable con aislamiento de papel impregnado sujetoa ciclos de calentamiento y enfriamiento, el compuesto seexpande y como resultado,la cubierta de plomose distiendeCuando el cable se enfría durante los períodos de baja carga,el compuesto se contrae, pero la cubierta de plomo no lo hacecon él, debido a su ¡nelasticidad, resultando entonces la for-mación de cavidades llenas de aire en el dieléctrico. En todasesas cavidades o burbujas llenas de aire o gas, bajo la acciónde un campo eléctrico, resulta una ionización del aire (efectocorona) con sus dos consecuencias perjudicialesal aislamiento:impactos sobre el material aislante y formación de ozono.

Las magn(ficas propiedades dieléctricas del papel impreg-nado, las da precisamente el aceite; sin embargo, por muyviscoso que sea, siempre habrá el riesgo de que emigre (des-niveles entre los diferentes puntos del cable o diferenciasde temperaturas a lo largo del mismo). Lo anterior deja aciertas zonas con menos aceite que el necesario, dando comoresultado el empobrecimiento dieléctrico de tales zonas Yproduciéndose el rompimiento de la rigidez dieléctrica delaislamiento.

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En cables aislados con papel impregnante y cubiertas deplomo, la elaboración de las uniones y de las terminales escompleja y delicada, que requiere de personal especializadoy forman puntos vulnerables en la instalación, pues la posibi-lidad de falla en esos puntos no es remota.

a.- HULE NATURAL

Como se indicó antes, este material tuvo una época enque no tenía competencia para la fabricación de aislamientosy cubiertas de cables eléctricos; sin embargo, actualmentese emplea una cantidad muy pequeña para este propósitoNecesita formularse especialmente para lograr compuesto~resistentes a la humedad, al calor, a los aceites y de resistenciamecánica alta. Actualmente no puede competir con los hulessintéticos que se han desarrollado.

b.- HULE SBR O GRS

Fue el primer material que reemplazó al hule natural, se leconoce como hule estireno-butadieno, hule BUNA-S, huleSBR o GRS. Aunque su resistencia mecánica es inferior alhule natural, puede formularse para lograr un compuesto debuenas cualidades eléctricas para cables de baja tensión, esmás resistente al calor y humedad que el hule natural. Aúnse emplea como aislamiento para tensiones hasta de 2000volts. Su uso se limita a aplicaciones de baja tensión porquehay otros aislamientos plásticos y elastoméricos que le llevantoda la ventaja para tensiones altas. Se emplea para tempe-raturas de servicio hasta de 90°C.

C.- HULE BUTILO

158 rOne/ec

Este material es un poi (mero del isobutileno-isopreno.Aunque este material fue desarrollado en 1940, tomó algunosaños vencer algunos problemas técnicos de proceso para poderemplearlo como aislamiento de conductores eléctricos. Sin em-bargo, en 1947 se empezó a lograr una enorme producciónde cables con este aislamiento para tensiones hasta de 35,000volts.

Una vez que las dificultades de formulación y preparaciónde compuestos de hule butilo fueron vencidas, se logró tenerun excelente aislamiento para alta tensión. Este aislamientopuede trabajar a temperaturas de operación continua hastade 90°C. Es inherentemente resistente al ozono y a la hu-medad.Muyresistenteal calor,de buenaresistividady rigidezdieléctrica, de buenas propiedades mecánicas y excelente resis-tencia a la deformación térmica.

Este es un buen aislamiento para cables que ha venidosiendo desplazado últimamente por materiales nuevos ymejores.

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d.- NEOPRENO-Alrededor de los años treintas se desarrolló para la industria

de cables un nuevo material que parecía ser muy especialpara aquella época. Con el paso del tiempo se convirtió en uncaballitode batallaparaaplicacionescomocubiertasde cables.Este material es el neopreno, y aunque tiene actualmentealgunas limitaciones, aún se usa extensamente.

El neopreno químicamente es un polímero del cloropreno,no tiene gran aplicación como aislante eléctrico porque sucontenido de cloro hace que sus cualidades aislantes no seanmuy elevadas. Su principal o mayor uso es, como se indicóantes, en la fabricación de cubiertas exteriores de cables aisla-dos. Pueden prepararse compuestos de él con muy buenaresistencia mecánica a la tensión y al rasgado. Por su estruc-tura química es resistente al aceite, a los materiales químicos,al calor, la humedad y la flama. Es altamente resistente alozono y al ataque de la intemperie.

En relación a su resistencia a la flama, como en su consti-tución contiene cloro, el material es prácticamente no propa-gador de ella, es decir, cuando a un compuesto de neoprenose le aplica una flama, continuará ardiendo mientras la flama sesostiene, pero en el momento que ésta se retira, el neoprenodeja de quemarse, por esta razón es muy usado como cubiertaexterna no propagadora en aislamientos que sí propaganla flama.

El neopreno es capaz de operar en un rango muy ampliode temperaturas; empleado como cubierta externa puede tra-bajar a temperaturas tan bajas como -65°C y especialmenteformulado puede usarse en cables con temperatura nominalde 90°C.

e.- POLlETILENO CLOROSULFONADO(HYPALON).

Este material es prácticamente nuevo en la industria dealambres y cables eléctricos. Ha sido probado por la normaUndervvriters para las clases de aislamientos RHH y RHW.Puede emplearse como un compuesto aislamiento-cubiertaintegral para muchos tipos de cables, especialmente del tipoautomotriz.

Posee buenas cualidades eléctricas para usarse como unaislamiento eléctrico de baja tensión. Posee una gran resistenciaal ozono y al efecto corona. Tiene muy buena resistencia alcalor y a la humedad y pueden prepararse formulaciones espe-ciales para muy bajas temperaturas. Su constante dieléctrica,su factor de potencia y sus otras características eléctricas nopermiten aplicarlo como un aislamiento para altas tensiones.

Resistente al calor. al intemperismo, al oxígeno y a los aceites.

ooeme 159

~.

Los compuestos aislantes de este material tienen como baseel polímero del cloruro de vinilo.

Las primeras formulaciones de policloruro de vinilo para lafabricación de compuestos termoplásticos aislantes, se empe-zaron a desarrollar a pártir de 1930 y aunque en un principioesos compuestos sólo se emplearon para cables cuyas tempera-turas de servicio fueron de 60°C, posteriormente se mejorarony actualmente tenemos compuestos que pueden emplearse encables con temperaturas en el conductor de 90 y 105°C y paratensiones de 600 volts.

Debido a que los compuestos de PVC contienen cloro ensus moléculas, son inherentemente no propagadores de flama,sobre todo en los casos en los que se preparan formulacionesespecialespara lograr esta cualidad.

Los compuestos de PVC tienen muy buenas propiedadesmecánicas, pero sus cualidades eléctricas no son sobresalientes,sobre todo si se le compara con otros aislamientos nuevos quese han venido desarrollando y por esta causa su aplicación se

f.- POLlCLORURO DE VINILO (PVC). -limita en nuestro medio a emplearlo para tensiones no maYore

de 1000 volts (En Europa debido a la escasez de otros materia~les para alta tensión, se prepararon compuestos especiales dPVC que sirvieron para cables de energía hasta de 23,000 VOltsesin embargo su alta constante dieléctrica y factor de potenCi~hacen de él un aislamiento de altas pérdidas dieléctricas que lolimitan para emplearlo en cables de alta tensión).

El PVC se emplea en la fabricación de alambres y cables delos tipos T, TW, THW, THHN y THWN, así como tambiéndebido a sus cual idades de resistencia mecán ica, no propagaciónde la flama y resistente a aceites es ampliamente usado comocubierta exterior de cables con aislamiento de polietileno, poli.etileno vulcanizado o etileno propileno usados para alta tensión.

Cuando se requieren cables especialmente resistentes a lahumedad, a los aceites, ácidos, álcalis, gasolinas y productosqu ímicos o cuando se busca proporcionar a los cables unaresistencia mecánica superior, puede reforzarse el aislamientode PVC con una capa muy delgada de nylon.

g.- POLlETILENO (PE)

Es un material termoplástico constituido por cadenas linealeso ramificadas de monómetros de etileno. Fue originalmentedesarrollado en 1937 y abundantemente fabricado en los Esta-dos Unidos a partir de 1940.

Eléctricamente, el polietileno posee el mejor conjunto decualidades que se pueden esperar en un aislamiento sólido: altarigidez.dieléctrica, bajo factor de potencia y constante dieléc-trica, alta resistividad volumétrica. Sus propiedades mecánicasson buenas, sin embargo sus limitaciones principales son supobre resistencia a la flama, su termoplasticidad, su deterioropor la acción de los rayos ultravioleta y su poca resistencia a laionización.

El polietileno convencional se encuentra normalizado cornoaislamiento ~ara cables cuya temperatura de servicio no seamayor de 75 C y para tensiones hasta de 69,000 volts.

El polietileno natural de baja densidad está formado por lapolimerización de moléculas de etileno en forma lineal simple,pero si el proceso de polirnerización se conduce a baja presiónse obtienen cadenas con ramificaciones resultando un compuestomás duro y rígido y especialmente resistente a la abrasión, quesi se pigmenta con negro de humo especial proporciona unmaterial excelente para cables tipo intemperie o para distribu.ción aérea de baja tensión.

Por sus buenas propiedades mecánicas y su alta resistehciaa la humedad se emplea también como cubierta externa dealgunos cables de energía y de comunicación.

Es el material por excelencia para fabricar los aislamientosde cables telefónicos.

h.- POLlETILENO DE CADENACRUZADA(XLP).

El polietileno de cadena cruzada, polietileno reticuladoo simplemente XLPo XLPE se produce por la combinación deun polietileno termoplástico y un peróxido orgánico adecuado,bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. El aisla-miento resultante es de color natural o café claro dependiendodel tipo de antioxidante que se emplee en la preparación.La resina de polietileno reticulada se puede emplear pura o mezoclada con negro de humo o cargas minerales que le mejoran suspropiedades físicas, pero disminuyen sus cualidades eléctricas,por lo que esta combinación se emplea pocas veces y paracables de tensiones bajas.

Después de la extrusión, el cable forrado con polietilenovulcanizable pasa a través de una línea de vulcanización con

160 Boelec

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gas o vapor a alta presión y temperatu ra con lo que el materialse convierte de termoplástico en termofijo, es decir el aisla-miento ya no se funde o escurre a altas temperaturas.

Los aislamientos de polietileno reticulado para altas ten.siones tienen buenas cualidades mecánicas, poseen buenaresistencia a la compresión y deformación térmicas y tienenuna excelente resistencia al envejecimiento por altas y bajastemperaturas. Sus cualidades eléctricas como rigidez dieléc-trica, factor de potencia, constantes dieléctricas y de aisla.miento, así como su estabilidad eléctrica en agua son sobre.salientes. Es altamente resistente al ozono, a la humedad Yproductos químicos. El polietileno vulcanizado es un aisla-miento para temperaturas de 90°C en operación normal,130°C en condiciones de emergencia y 250°C en condicionesde corto circuito V se ha llegado a emplear en cables paratensiones hasta de 69, 115, 230 Y50U KV.

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3.3.2,2

i,- ETILENO PROPILENO. (EP o EPR)

El aislamiento de etileno propileno comúnmente conocidocomo hule EPR, es un material elastomérico obtenido a partirdel etileno y del propileno.

Un aislamiento típico de EPR para alta tensión es uncompuesto que se prepara mezciando la resina de etileno-pro-pileno con varios ingredientes más, como por ejemplo cargasminerales, antioxidantes, plastificantes, agentes de vulcaniza-ción, etc. y al igual que en el XLP el cable aislado con elcompuesto de EPR, se somete a un proceso de vulcanizaciónobteniéndose un material termofijo. Los aislamientos de EPRdebidamente formulados y procesados poseen muy buenascualidades eléctricas y f{sicas;sobresaliente resistencia térmicayal ozono así como una excelente estabilidad eléctrica en agua.Los cables aislados con etileno propileno poseen una muybuena flexibilidad que permite un adecuado manejo durante lainstalación. Los rangos térmicos de trabajo son los mismos quese mencionan para el XLPE.

características principales de losaislamientos para cables eléctricos

Debe recordarse que un material aislante es toda substanciade tan baja conductividad que el paso de la corriente eléctricaa travésde ella es prácticamente despreciable.

En relacióncon la idea anterior, se tiene en cada aislamientoeléctrico una cierta cantidad de características o parámetrosque permiten estudiar, evaluar y comparar estos materiales.Porejemplo los valores mecánicos importantes son: la resisten-ciaa la tensión y la elongación de un material antes y despuésde someterlos a una prueba de envejecimiento acelerado, así

como también su dureza y flexibilidad. Entre lascualidades eléc-tricas están: la rigidez dieléctrica del material, su resistividad,su factor de potencia y su constante dieléctrica. Otros aspectosimportantes serán su resistenciaalcalor, al ozono, a la humedad,a la intemperie, a la luz solar, a los aceites y productos qu ími-coso

Antes de analizar datos comparativos de los aislamientos,conviene aclarar el significado de los diferentes conceptos encuestión:

a,- RIGIDEZ DIELECTRICA

La rigidezdieléctrica o gradiente eléctrico de un aislamientorepresentael número de volts requerido para perforarlo. En unaislamientocuya sección no cambie a través de su espesor, estádadapor la relación de voltaje entre espesor (Kv/mm).

En un aislamiento cuya sección transversal cambia a travésde su espesor, como es el caso de un cable que tiene un radiomínimo en la vecindad del conductor y máximo en la super-ficie exterior, el gradiente dieléctrico es variable (siendomáximoen la superficie del conductor).

Segúnla forma como se midaelgradiente eléctrico se puedenobtenervalores diferentes. En un cable por ejemplo, se puedemedirde las siguientes formas:

- Con corriente alterna aumentando el voltaje en formaescalonada, hasta la falla,

- Concorriente alterna aumentando rápidamente el volt¡¡je,hasta la falla.

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- Con impulsos eléctricos de muy alto voltaje pero de cortaduración (microsegundos).

- Con corriente directa aumentando gradualmente elvoltaje.

- Con corriente alterna a un voltaje medio pero a largotiempo.

eneke 161

...~"

b.- CONSTANTE DIELECTRICA (S.I.C.)

La constante dieléctrica o capacidad inductiva espeC(fica(SIC) de un aislamientoes la relaciónentre la capacidaddeun condensador cuyo dieléctrico sea el aislamiento en cuestióny lacapacidad del mismocondensador con aire como dieléctrico.

La constante dieléctrica de un aislamiento en un cable deter-mina la corriente de carga capacitiva que se produce en el cabley que traduce en' pérdidas dieléctricas. conviene Que tenga unvalor lo más bajo posible

Cn - 0.02413 I.l F K -1 d bl- IOg1011 r x m e ca erdonde:Cn = Capacidad al neutro del cableR= Radio exterior del aislamientor= Radio exterior del conductor

-

~co }v f~SIC = ~ (sin unidades)

Codonde:C =capacitancia del material aislante.Co =capacitancia en aire.

e.- FACTOR DE POTENCIA. (F.P.)

También conocido como factor de pérdidas de aislamiento,representa la relación entre la potencia activa disipada en eldieléctrico (Wa)y la potencia reactiva (Wr). E, mayor mientr¡;¡smás imperfecto sea el dieléctrico; es decir, mayor será lacorriente de pérdidas (Ip) que se presenta cuando el defasa-miento entre voltaje aplicado y la corriente capacitiva (lc)inducida es menor de 90°

fe

v

Ip lj + cp = 90°lj = ángulo de pérdidas

Wr= IcV

Wa = IcV coto cp

Factor de Potencia = Wa = CoscpWr

El factor de potencia en un aislamiento aumenta con lapresencia de humedad y con la elevación de temperatura.La medición del factor de potencia es uno de los medios másefectivos para detectar humedad o deterioro de un aislamiento.

El factor de potencia, junto con la constante dieléctrica delaislamiento, determina las pérdidas dieléctricas de un cable.Por lo tanto conviene que el factor de potencia sea lo más bajoposible.

d.- RESISTENCIADE AISLAMIENTO.(Ra)

La resistencia del aislamiento mínima especificada de un ca-ble es la resistencia media entre el conductor y un electrodoque se encuentra envolviendo la superficie exterior del aisla-miento. En base a las dimensiones del cable se puede deter-minar lo que se llama la constante de resistencia de aislamiento(K) que es independiente de las dimensiones.

Las pruebas de resistencia de aislamiento son una formasencilla para determinar el deterioro de un aislamiento y suelenefectuarse en lafábrica y en el campo, para determ inarel estadode un cable.

La resitencia de aislamiento mínima especificada se calculacon la fórmula:

Ra=KLogl0 ~~7 Ft rL

162 ~nekc

en donde:

Ra = Resistencia de aislamiento en Megohms/Km

K = Constante de resistencia de aislamiento (depende delmaterial empleado)

D = Diámetro sobre el aislamiEY1toen m md = Diámetro sobre el conductor en m mFt = Factor de corrección por temperatura (unitaria a 15.6°C

Ó60°F)

FL = Factor de corrección por longitud = 1OO~d I bllong.rea . e ca e

Valores típicos de K a 15.6°C (megohms/Km).

PVCPolietilenoXLPEPRPapel Impregnado

15015,2506,1006;1003,000

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e.- PROPIEDADES COMPARATIVASDE AISLAMIENTOS-

POLI ETI LENO

E-Excelente, MB-Muy bueno, B-Bueno, R-Regular, P-Pobre, M-Méjlo.

L ~nekc 163

CARACTERISTlCAS HULE CLOROSUL- ETlLENO POLlCLORO- POLlCLORURO POLlETlLENO POLlETILENOBUTI LO FONADO PROPILENO PRENO DE VINILO (P.E.! VULCANIZADO

(HYPALON) (E.P.) (NEOPRENO) (P.V.C.) (X.L.P.)-1017 1014 1015 -, 1017 1011 1011 1014 1015 - 1017Resistividad Ohms/cm

Rigidez dieléctrica 16 18 16 20 20KV/m.m. (C.A. elev. rápida) 14

Rigidez dieléctrica47 54 48 47 60 60KV/m.m. (Impulsos)

Constante dieléctrica2.5(S.LC.I a 60Hz y 75°C 3.5 7.0 2.7 9.0 5.5 2.5

Factor de potencia % a 60Hz y 75°C 1.5 3.0 0.05 3.5 3.0 0.05 0.05

Rcsistencia a la tracciÓn Kg/cm2 175-211 175 35 211-283 120 120-170 -Elongación % 400-800 700 200-400 800-900 500 375-300 400-600Densidad 0.91 1.12-1.28 1.2 1.23-1.25 1.21 0.93-0.95 - 0.92Temperatura d fragilidad °c -60 -60 -70 -;:55 -55 -60 -80Máxima temperatura de servicio °c 105 150 90 90 60.75-90.105 .90 90

Resistente a:ox ideción B-E E E E R E Eozono E E E E R E E

desgarre B E R-B B MB B Babrasión B E B-E E E E Eradiación P R-S - P R P-R P-R

ácidos diluidos E E E E P S Rácidos concentrados E MB E B P R Rhidrocarburos alifáticos P B P B P R R

hidrocarburos aromáticos P R P R B B Bhidrocarburos clorinados P P P M B B Baceites y gasolinas, M B P S B B B

Aceite animal y vegetal E B B-E B B E B

Absorción de agua E B E B M E E

Envejecimientosolar M E E MB E E E

Erwejecimiento por: B E E S B B E

Temperatura (100°C) p B P B B R BFlama M B MB B B B BAlcalis

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O)~ 3.3.3 proceso de fabricación

de conductores eléctricos~'It-t;¡

indust:riaI'! Icooelec: s. a.cnnducloros oloclricns r 313mbro m3gnoto

phelpsdodgeL_,

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PRODUCTOS TERMINADOS

APlICACIONOE APlICACIONOE APlICACIONOESEPA'LAMINAOO RESTlRAOO CABLEAOO AISLAMIENTO ESMALTADO PANTALLA REUNIDO RELLENO RAOORARMADURA FORRADOFINAL MEOICIONy EMPAOUE

4 :11. 0:0 -! ,-.... o¡o

lingote duro tubuladop v C semi.conductora control tub.nylon medición.1m -! . -! --.;.horno (BOO°c) grueso tubopolietileno t\bulado mylar tub.pvc empaque

.Ii. 000 (l) o111. -., -!....-vulcanizado 'i¡..

xlp,epr.butilolaminado mediano flexible neopreno,etc. conductora potencia tubulado p v C acero tubopolietileno carrete..-- >' 000 -1..¿fP

--......111forrado ...

decapado fino papelalgodón vertical alambreó plomopeso, cintadecobre -OBII

horizontalrasurado superflexible magneto telefón ico carrete

ALAMBRON ALAMBRE CABLE ALAMBRES Y ALAMBRE PANTAllA ELEC- ejemplo: CABLES FLEXIBLES CABLESESPECIALES CUBIERTA EXTERIOR ALMACEN yOESNUOO DESNUDO CABLES MAGNETO TROSTATICA PARA

ejemplo: EMBAROUEej,mplo: FORRAOOS CABLES DE ALTA CABLES OE ejemplo: ejemplo:

,jemplo. ejemplo:ejemplo: TENSION CONTROL portaelettrodo minas ejemplo:

diámetrosde diferentescalibres todos los ejemplo: usorudo submariuos CABLESALTA Iodos los9.53 mm (3/B") y calibres pycsavinTW

sod",.. ejomplo: CABLES DE PO. euergía armados prudu"osparaempleoen formadure TENCIA MULTI, TENSION7.93 mm (S/16") ,omerciales." vinipbel THW poli""" Xl.P .erminados.alambremagneto

pyesapolWP nyleze poliphol EPR CONOUCTORES poliphel XLPo alambredesnudo thermaleze poliphol Xl.P.PRS poliphel XLP poliphel EPRo formación de alamhreTWO poli""o EPR-PRS poliphel XLPtritasi,ocablePOT polythermaleze poliphel EPRcables. bondeze poli""ol trifa.ico

poliphel XlP.ORS poliphel EPRtritasi,oportaelettlodo polipha. triole.poliphel EPR.ORS armados

automotriz poliphel 115 KVantenaTV CABlES TEtE. CABLES BAJA TENSION

FONICOS ,ontrolEKC. EKI. tel,fónicos

,oldón para e'ectrónicos.distribuidor Iripo'ares

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a.- BREVE DESCRIPCION DEL PROCESODE FABRICACION-

Extracción.

La manufactura de conductores eléctricos de calidad, seinicia en las minas, de donde se extrae el cobre, materia primabásica en este proceso.

RefinaciónYFundiciónEl mineral extraído es enviado a la fundición y refinería

obteniéndose lingotes de cobre electrol ítico de 99.9% depureza,105 kgs. de peso y 110 cms. de longitud.

LaminaciónConobjeto de transformar el lingote en al,ambrónde 7.9 mm

(5/16") ó 9.5 mm (3/8") de diámetro, es necesario elevar sutemperatura hasta 800°C, y pasarlo por un tren de laminado.Este proceso es efectuado en caliente, y hace que el alambrónse oxide, siendo necesario sumergirlo en un baño de ácidosulfúrico diluido para limpiar su superficie, lIamándole deca-padoa ésta última operación.

Restirado

El alambrón libre del óxido, se restira en frfo, haciéndolecambiar en su longitud y sección transversal. En este paso seobtienealambre de temple duro que para suavizarloes necesariointroducirlo en los hornos de recocido, donde por medio detemperatura, tiempo y vacío para evitar la oxidación, se lograeste temple. El alambre semiduro se obtiene de la operación detrefiladode alambres más gruesos del temple adecuado.

Cableado

Esta operación se realizaen máquinas cableadoras y consisteen torcer varios alambres en laforma geométrica que se requierapara tener un conjunto que cumpla las específicaciones ynormasde construcción, pruebas y calidad.

Extrusióno Tubulado

Se aplican sobre los conductores desnudos las cubiertas dematerialplástico o elastomérico que constituyen el aislamientoo cubierta protectora de los cables. Los conductores eléctricosde energía, o algunos cables especiales requieren, la colocaciónde dos o más extrusores en tándem para la aplicación de variosforrosa la vez.

Cableadode Conductores Aislados

Cuando por necesidades de aplicación se requieren cablesmulticonductores, se reúnen dos o más conductores aisladossencillos,formando un solo haz.

Aplicación de Cintas

En pasos intermedios, se aplica en ciertos tipos de conduc-tores cintas de diferentes materiales como pueden ser: Metálicas,semiconductoras, papel, mylar, etc.

Forrado Final

Como paso final del proceso de manufactura, es aplicado alconductor sencillo o al multiconductor una cubierta protectoraque puede ser de diferentes materiales, tales como: plásticos,hules,plomo, etc.

Medición y Empaque

El producto terminado es medidoy empacado para ser distri-

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buido en forma de rollos o en carretes de madera para longi-tudes más grandes.

Control de Calidad y Pruebas

Durante todo el proceso anteriormente descrito y en elproducto terminado, se llevaa cabo un minuciosoprogramade pruebas de control de calidad para verificar si el materialcumple con todos los requerimientos establecidos en las espe-cificaciones y normas.

Productos Terminados

Conductores Desnudos

Definición:

Puede considerarse como conductor desnudo todo aquelmaterial que transporte una corriente eléctrica, de un puntoa otro sin ningún otro aislamientoque el proporcionadoporel dieléctrico del aire.

Clasificación:

Los conductores desnudos pueden clasificarsesegún su con-figuración física y por el material utilizado en su fabricación.

~

Oleras. . . Alambres

Conflguraclon C blF" a es

ISlca Cordones

ConductoresDesnudos ~

olerasAlambresCablesCordones

Aluminio

~oleras

y AlambresAleaciones CablesAAC, AAAC

~

CARCombinados ACSR

CopperweldAlumoweld

Cobre

MaterialEmpleado

Descripción:

Soleras.- Formada por u na barra sól ida de sección rectan-gularo cuadrada. (sólido).

Alambre.- Formadopor un hilosólidode seccióncircular.

Cable.- Formado por cierto número de hilos reunidos enformación geométrica. (flexible)

Cordón.- Formadopor cierto númerode hilosreunidosalazar,en uno o variostorones. (superflexible).

AAC.- Cable de Aluminio Puro.

AAAC.- Cable de aleación de aluminio.

ACAR.- Cable de aluminio reforzado con aleación dealuminio.

ACSR.- Cable de aluminio reforzado con acero.

Copperweld.- Alambre de acero recubierto con cobre.

Alumoweld.- Alambre de acero recubierto con aluminio.

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~...~~

~...;:;5 ¡

3.4 conductoresdesnudos

3.4.1 conductores desnudos decobrea.- ESPECIFICACIONES PARA ALAMBRE

DESNUDO DURO, SEMI-DURO Y SUAVE

Estos conductores son util izados en instalaciones aéreasde distribución de energía en alta o baja tensión, en buses desubestaciones y sistemas de tierra.

Carga de ruPtura.~ La carga de ruptura está basada en eldiámetro nominal de los alambres, variando ésta de acuerdo ala tolerancia de los.(;;¡libres.

Usando valores mínimos para alambre duro, mínimos ymáximos para alambre semi-duro; y máximo para alambressuaveso recocidos.

NOTA: Para alambres semi-duros, calibres No. 19 y menores, no hayespecificaciones.

166 ~Dnekc

~~

DIAMETRO SECCIONDURONOMINAL TRANSVERSAL SEMI - DURO SUAVE

CALIBRE PESO EN RESISTENCIA CARGA DE RESISTENCIA CARGA DE RESISTENCIA CARGA DEA.W.G. EN OHMS RUPTURA A MAXIMA RUPTURA A EN OHMS RUPTURA A

POR KM. A lA TENSION OHMSPOR lA TENSION POR KM. A lA TENSION

m.m.2CIRCULAR. 20"C y C.C. EN KG. KM. 20°C EN KG. 20° C y C.C. EN KG.

m.m. pulgs. MllS Kg/Km MINIMA y ec MINIMA MINIMA

4/0 11.6B4 .4600 107.20 211,600 953.0 0.16552 3693.665 0.16467 3166.128 0.16080 2713.8883/0 10.404 .4096 85.03 167;800 756.0 0.20870 3049.099 0.20765 2570.551 0.20276 2152.3322/0 9.266 .3648 67.43 133.100 599.0 0.26317 2503.418 0.36182 2086.106 0.25568 1706.897l/O 8.251 .3249 53.48 105.500 475.0 0.33171 2048.911 0.33006 1691.928 0.32242 1353.5421 7.348 .2893 42.41 83.690 377.0 0.42292 1672.876 0.42062 1371.686 0.40651 1103.155

2 6.544 .2576 33.63 66.370 299.0 0.53316 1362.160 0.53053 1111.320 0.51282 874.9943 5.827 .2294 27.67 52.640 237.1 0.67227 1106.330 0.66866 899.942 0.64635" 694.0084 5.189 .2043 21.15 41,740 188.0 0.84781 893.592 0.84321 718.502 0.81532 550.2165 4.621 .1819 16.77 33.100 149.0 1.0689 721.677 1.0633 573.350 1.0279 436.3176 4.115 .1620 13.30 26.250 118.0 1.3478 580.608 1.3409 458. 136 1.2963 346.051

7 3.665 .1443 10.55 20.820 93.8 1.6998 467.208 1.6910 365.873 1.6345 274.4288 3.264 .1285 8.366 16.510 74.4 2.1434 374.673 2.1323 292.073 2.0611 217.6379 2.906 .1144 6.634 13.090 59.0 2.7028 299.920 2.6887 233.241 2.5988 172.59510 2.588 .1019 5.261 10,380 46.8 3.4089 240.045 3.3892 186.157 3.2773 139.43011 2.305 .09074 4.172 8,234 37.1 4.2981 191.827 4.2751 148.599 4.1340 112.496

12 2.053 0.08081 3.309 6.530 29.4 5.4202 152.863 5.3906 118.661 5.2102 89.58613 1.828 .07196 2.624 5.178 23.3 6.8343 121.565 6.7982 94.711 6.5718 71.03314 1.628 .06408 2.081 4,107 18.5 8.6159 96.844 8.5732 75.569 8.2845 56.33715 1.450 .05707 1.650 3,257 14.7 10.8666 77.021 10.8108 60.328 10.4467 44.67016 1.291 .05082 1.309 2,583 11.6 13.7014 61.281 13.6292 48. 172 13.1764 35.426

17 1.150 .04526 1.038 2,048 9.23 17.2777 48.762 17.1891 38.424 16.6149 28.09118 1.024 .04030 0.8231 1.624 7.32 21.7858 38.769 21.6742 30.667 20.9491 22.28019 0.9116 .03589 0.6527 1,288 5.80 27.4718 30.840 27.3307 24.253 26.4153 17.66720 0.8118 .03196 0.5176 1,022 4.60 34.6473 24.530 34.4505 19.271 33.3021 14.01121 0.7229 .02846 0.4105 810.1 3.65 43.6701 19.4365 43.4404 15.2748 41.9968 11.1132

22 0.6438 .02535 0.3255 642.4 2,89 55.0879 15.5403 54.7926 12.1769 52.9553 8.813423 0.5733 .02257 0.2582 509.5 2,30 69.4587 12.3401 69.0978 9.665 66.8011 6.989924 0.5106 .02010 0.2047 404.0 1,82 87.5698 9.8295 87.1433 7.7928 84.2232 5.7561

25 0.4547 .01790 0.1624 320.4 1.44 110.4384 7.8291 109.8806 6.1984 106.2059 4.5677

26 0.404!J .01594 0.1288 254.1 1.14 139.2456 6.2279 138.5238 4.9244 133.8956 3.6210

27 0.3606 .01420 0.1021 201.5 0.908 175.5991 4.9533 174.6804 3.9125 168.8730 2.871828 0.3711 .01264 0.08098 159.8 0.720 221.4347 3.9454 220.2863 3.1115 212.9369 2.2775

29 0.2859 .01126 "0.06422 126.7 0.571 279.2131 3.1380 277.7694 2.4718 268.5170 1.8057

30 0.2546 .01025 0.05093 100.5 0.453 352.0513 2.4957 350.4108 1.9639 338.5992 1.4320

31 0.2268 .008928 0.04039 79.70 0.359 443.9193 1.9849 441.6226 1.5604 426.8581 1.1358

32 0.2019 .007950 0.03203 63.21 0.285 559.7386 1.5807 557.1138 1.2407 538.4121 0.9008

33 0.1798 .007080 0.02540 50.13 0.226 706.0712 1.25737 702.4621 0.9859 678.8389 0.71442

34 0.1601 .006305 0.02014 39.75 0.179 890.1353 0.99973 885.5419 0.78313 1079.449.9. . 0.56654

~~-

r*!

!ID~it-ti

-1..

O')........

b.- CONSTRUCCIONES PREFERENTES Y DIAMETROS EXTERIORES NOMINALESDE LOS CABLES DE COBRE CON CABLEADO CONCENTRICO

O,,'" "'..ado"o '80°""" CCONN IE 10,1,7. A90>tO d, 1979. NOM-J-12 '" ';90L'Lo' d"m.uo. d. lo, oabl~ ,ompdm;do, d... B '°0 '°' m;o;mo,""p"bl.. oaloolodo....,'o lo ;odJoadoen 5.1,3 d. la oo,m. ",,,'d.,'OT AS,1.- Eo 1",va'o", d. r~'>tend. Vp~o dado. en " "bl,... h, 10madoen ,"en".1 3"m.oto d'b;do " oable,do Vd;,h", .01°'" "táo ba..do, en 1..

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OESIGNACION AREA DE CLASE AA CLASE A CLASE B CLASE C C LAS E D COMPR,MIOO RESISTENC'A ELECTRICA PESO

AWG lA SEcelON NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OIAMETRO O'AMETRO NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OIAMETRO OIAMETROCLASE B NOMINAL CO A 20"C NOM'NAl

6 TRANSVERSAL DE DE CADA EXTERIOR DE DE CADA EXTERIOR DE DE CADA EXTERIOR DE DE CADA EXTERIOR DE DE CADA EXTERIOR . OHMIKM

KCM AlAMBRES ALAMBRE. TOTAL ALAMBRES ALAMBRE. TOTAL ALAMBRES ALAMBRE. TOTAL AlAMBRES AlAMBRE. TOTAL ALAMBRES AlAMBRE. TOTAL OUI,O SEMIOURO SUAVE

m.m.'NOM'NAL NOMINAL NOMINAL NOMINAL NOMINAL

m,m, m,m, m.m. m.m, m,m, m.m. m,m. m.m. mro. K"Km,

0.50 - 0.495 - - - - - - 7 0.300 0.90 - - - - - - 0.B7 37.0 36B 35.5 1, 4.45- 20 0.517 - - - - - - 7 0,307 0.92 19 0.IB5 093 - - - 0.B9 35,3 35,1 33,9 4.70- lB 0.B21 - - - - - - 7 0,3B6 I1B 19 0234 1.17 - - - 112 22.2 22.1 21.3 7.471.0 - 0.970 - - - - - - 7 0.420 1.26 - - - - - - 1.22 16.66 16,7B 16.11 B.BO

- 16 1.307 - - - - - - 7 0.466 1.46 19 0.297 1.49 - - - 1.42 1396 13,B9 13.42 11,691.5 - 1.490 - - - - - - 7 0.520 1.56 - - - 1,51 12,26 12.22 11.79 13.51- 14 2,OB - - - - - - 7 0615 I.B5 19 0.373 I.B7 37 0,267 I.B7 1.79 B.79 , 6.75 6.45 18,87,

2.5 - 2.47 - - - - - - 7 0.670 201 - - - - - - 1.95 7.41 7.37 711 22.4

- 12 3.30 - - - - - - 7 0.775 234 19 0.470 2.35 37 0.338 2,37 2.27 5.54 5,51 5,33 30,04.0 - 3.97 - - - - - - 7 0850 2.55 - - - 2.47 4.61 4.59 4.43 36.0

10 5,26 - - - - - - 7 0,980 254 19 0594 2.97 37 0.424 2.57 2.85 3.49 3.46 3.35 47,76.0 - 5,95 - - - - - - 7 1.040 3.12 - -. - - - - 3.03 3.0B 306 2.95 54.0

8 8.37 - - - - - - 7 1.23 3.69 19 0.75 3.75 37 0536 3,75 3.5B 2.19 2.18 2.10 75,910.0 - 9.56 - - - - - - 7 1.32 3.96 - - - - 3,84 1.910 ',900 1.835 86.910,0

-610.03 - - - - - - - - - 19 0.82 4,10 - - - - 1.822 1.813 1.752 91,0

- 13.30 - - - - - - 7 1.55 4.65 19 0.95 475 37 0,68 4.76 4.51 1.375 1.370 1.322 ,1207

16.0 - 15.90 - - - - - - 7 1.70 5.10 - - - - 4,95 1149 1.143 1.106 142.216,0

-516,15 - - - - - - - 1- 19 1.04 5.20 - - - 1.132 1127 1.089 146.5

- 16.77 - - - - - - 7 1.75 525 19 106 5.30 37 0.76 5,32 5,10 1.091 1086 1.0SO 152.0

- 4 21.15 - - - 7 1.96 5,BB 7 1.96 5.8B 19 1.19 595 37 0.85 5.95 5.70 0,865 0.860 0.830 191.9- 4 2115 3 30 6.47 - - - - - - - - - - - - 0,856 0.852 01123 189,925 - 25.4 - - - - - - 7 2,15 6.45 - - - -- - 6.26 0.720 0.716 0.691 230,325 - 25.9 - - - - - - - - - 19 1.32 6BO - - - - 0.706 0.703 0.678 234.9

- 3 26,6 - - 7 2,20 6,60 7 220 6.60 19 1.34 6.70 37 0.96 6.72 640 0,685 0.682 0.658 242.1- 3 26.7 3 3.37 7.27 - - - - - - - - - - - 0.679 0.675 0.654 242,1- 2 336 - 7 2.47 7.41 7 2.47 7.41 19 1.50 7,50 37 1.08 7.50 7.20 0.545 0542 0,523 304.7- 2 33.7 3 3.7B 8,15 - - - - - - - - - - - - - 0,539 0.536 0.51B 304,7

35 - 34.4 - - - - - - 7 2.50 7.50 - - - - - - 7.28 0.532 0.529 0.511 311,9

35 - 34.9 - - - - - - - 19 1.53 7.65 - - -- 0524 0.522 0.504 3165- 1 42.4 - - 7 2.79 B.34 19 1.69 8.45 37 121 8.47 61 0.94 8.46 8.20 0.432 0.429 0.415 384.5

- 1 42.4 3 4.24 9,14 - - - - - - - - - - -- - -- 0.42B 0.425 0.411 384.5

50 - 48.3 -- - - - - 19 1.80 9.0 - - - - - 8.73 0.379 0.377 0.364 438.0

50 - 495 - -- - 7 3,00 9.0 - - -- - - - - - - 0370 0,368 0.355 "8.9

50 - 49.6 - - - -- - - - - 37 1.31 917 - -- 0.369 0.367 0.354 449.8

- 110 53,5 7 312 9,36 7 312 9.36 19 1 B9 9.45 37 1.38 9.52 61 105 9.54 9.17 0.342 0.340 0.329 485,1

2/0 67.4 7 3,50 10.50 7 3.50 10.50 19 2.13 1065 37 1.52 10.64 61 1.19 10.71 10.33 0,271 0.270 0.261 611.2

70 - 6B.2 - -- - - - - - - 37 1.53 10.71 - - - -- 0268 0.267 0.258 618.4

70 - 69.0 - - - - 19 2,15 10.75 - - - - - - 10.43 0.265 0.264 0.255 625.7

70 71.3 - - - 7 360 10.80 - - -- -- - 0.256 0,255 0.247 646.5

-- 310 B5,0 7 3.93 11,79 7 3.93 11.79 19 2.39 11.95 37 1.71 11.97 61 1.33 11.97 11.59 0.215 0.214 0.207 770.8

95 - 93.3 - - - - - - 19 2.50 1250 - -- -- 12.12 01960 0.1950 01888 B46.0

95 94.5 - - - 37 1.80 12.60 - 0.1936 0,1926 0.'662 856.9

- 410 107.2 7 4.42 13.26 7 4.42 13.26 19 268 1340 37 1.92 13.44 61 1.496 1350 '3.00 0.1704 0,1696 0.1640 972.1

120 - 119,8 -- -- - - - -- 37 203 14.21 - - - 1378 0.1528 0,1520 0.1470 1057,0

120 - 121.5 - - -- 19 2.850 14.25 - - - - - - - -- - - 0.1505 0.1493 0.1448 11020

120 1227 - - - -- 61 160 14 40 -- - -, - 0.1491 0.1484 0.1435 1112.0

-- 250 ',26.7 12 3.67 15.25 19 2.91 14.55 37 2.09 14.63 61 1.63 14.67 91 1.33 14.63 14.19 0,1445 0,1438 0.1390 1149.0

150 147,1 - -- 37 2.25 1575 - - - 15.28 0.1243 0.1239 0.110 1334,0

- 300 152.0 12 4.02 16.70 19 3.19 15.95 37 2.29 1603 61 1.78 16,02 91 1.46 16.06 15.53 01202 0,1198 0.1150 1379.0

150 - 153.0 - 19 320 1600 - - - 01194 0.1190 0.1150 1388.0

- 350 177.B 12 4,34 lB03 19 345 17.25 37 2.47 17 30 61 192 17 93 91 1.58 17,38 16.78 0.1030 0.1026 0.0991 1602.0

185 - lB1.6 - - - - - - 37 2.50 17.50 - - - - - 169B 0.1007 0.1001 0.0953 1659.0

lB5 - lB2,9 - - - - - - - 61 1.96 1764 - - - 0.1000 0.0994 0.0962 16580

- 400 202.7 19 3.69 18.45 19 369 lB45 37 2.64 lB.4B 61 206 18.54 91 1.6B lB,4B 17.93 0.0901 0.0897 0,0867 lB39 O

240 - 239.6 - - 37 2.B7 2009 37 2.87 2009 - - - 19.49 00754 0.0750 00727 2200.6

- 500 253.4 19 4,12 20.60 37 2.95 20.65 37 2.95 20.65 61 2.30 20.70 91 I.BB 20.68 2003 0.0722 O,071B 0.0095 2273.9

300 - 297,6 - - - 37 3.20 22.40 - - - - - 0.0615 0.0612 0.0591 2698,9

300 299.4 - - - - 61 2.50 22.50 - - -- -- - 21,83 0,0611 0,0607 0,0588 2714,9

- 600 304,0 37 3.23 22.61 3' 3.23 22.63 61 2.52 2268 91 2,06 22.68 127 1.75 ",69 nao 0.0601 0.059B 0.0578 2757,5

- 700 351,7 37 3.49 24.43 61 2.72 2448 61 2,72 2448 91 2.23 2450 127 I.B8 24.51 23.75 0.0516 0.0513 0.0496 3216.3

- 750 380,0 37 3,62 2534 61 2.82 25.35 61 2.B2 25.35 91 2.31 25,37 127 1.95 25.39 24.59 0.0482 0.0479 0.0463 3445B

400 3B91 - - - J - - 61 2.85 25.65 - - -- - - 24.88 00470 0.0465 0.0452 3530.0

- 800 405.4 37 3,73 26,11 61 2,91 26,17 61 2,91 26,17 91 2.38 2620 127 202 26,22 25.39 0.0452 0.0449 0,0434 3676.'

- 900 456,0 37 3,96 27.72 61 3.09 27.61 61 3.09 27.81 91 2.52 27.72 127 2,14 27.82 26.98 0.0401 0.0400 0.0386 41400

500 - 490.6 - - - - - - 61 3.20 28.BO - - - - - - 27.94 0.0372 0,0370 0.0359 4448,7

- 1000 506,7 37 4.16 29.26 61 3.25 29.25 61 3.25 29.25 91 266 29.26 127 2.25 29.25 2937 0.0361 0,0359 0,0347 4590.0

600 - 623.4 - - - - - - 127 2.50 32,50 - - -- 0.0294 0.0292 O,02B2 5652.9

- 1250 633.3 - -- - 61 3.64 32,67 91 2.9B 3275 127 2.52 3276 169 2.18 3276 31.76 00289 0.Q288 0.02lB 5742,6

- 1500 760,1 - - - 61 3.98 35.85 91 3.26 35.87 127 2.76 35B9 169 2,39 35,90 34,80 0.0241 0.0239 0.0232 6892.4

BOa - BIO.2 - - - - 127 2.85 37,05 - 35.94 0.0226 0.0224 0.0217 7346.7

- 1750 B56.B - - - 91 3.52 3B.75 127 2.9B 3Bn 169 2.57 3879 217 2.28 38.78 37.60 00206 0.Q205 O.019B 8041.3

2000 10'3,6 - - - 91 3,76 41.40 127 3,19 41.44 169 2.76 41.46 217 2.44 4145 40.20 O.OIBO 0.0179 0,0173 9190,0

1000 - 1021.4 - - - - -- -- 127 3.20 41.60 - - - - - - 40.35 0.0179 0.0178 0.0172 9261.9

1250 - 1221.9 - - - - - - 127 350 45.50 - - - 44.14 0.0151 0.0150 0.0145 11190.0

1250 1234,7 - - - - 169 3.05 45,75 - - 0.0150 0.0149 0.0144 11305.B

- 2500 1267,0 - - - 91 4.21 4630 127 3.56 46,33 169 3.09 46.32 217 2,73 46.33 44,94 0.0146 0.0145 00140 11601.5

- 3000 1520.4 - - - 127 3.90 50.75 '69 3.36 SO.75 217 2,99 50.78 271 2.67 50.77 49.22 0.0122 0,0121 0,0117 13921.6

1600 - 1595.4 - - -- - - - - - - 217 3.05 51.B5 - - - - 0.0117 0.0116 00112 14517.0

2000 1980,0 -- - - - - 271 3.05 5795 - 0,0094 0.0094 00091 18366.3

-- 5000 2534 - - - 169 4.37 6554 217 385 65.55 271 3.45 65.53 271 3.45 65.53 63.59 0.0074 0.0074 0.0072 22653,6

, tv¡¡r

C.- FACTORES DE CORRECCION DERESISTENCIA POR TEMPERATURA. PARACONDUCTORES DE COBRE O ALUMINIO *

Los factores de corrección dados para el cobre están basadosen la conductividad de 100%Yestán derivados de la fórmula:

234.5 + 20R2= R1

Donde:

R2 = Resistencia a 20°C

R1 = Resisteneia medida a la temperatura de pruebaT = Temperatura de prueba

Los factores de corrección dados para el aluminio estánbasados en la conductividad de 61% y están derivados de lafórmula:

R2 = R1228 + 20228+ T

Donde:

R2 = Resistenciaa 20°CR1= Resistencia medida a la temperatura de pruebaT = Temperatura de prueba

!Publicación ICEA - S-66-524, NEMA WC-7-1972

ALUMINIO EC (200Cj

Coeficiente de Temperatura 20'Cde Resistencia por.C

0.00410

Resistividad ohms.mm' C (20. C) 0.027808

62.0Conductividad % (lACS) 20.C

168 one/ec

-COBRE (20°C)

Resistividadohm .gr m' 20' C.

Resistividadohm., mm'/m.. 20'

0.15328

0.017241

Conductividad 010 100.0020'C.

~

TempFact. de Tcmp Facto de Tcmp Fact. de Tcmp Fact. de Temp . .Fact. deoe correc. °e correc. °e correc. °e correc . °e correc.15.0 1.021 18.0 1.008 21.0 0.996 24.0 .984 27.0 0.97315.1 1.020 18.1 1.008 21.1 0.996 24.1 ¡o.984 27.1 0.97215.2 1.020 18.2 1.007 21. 2 0.995 24.2 10.983 27.2 0.97215.3 1.019 18.3 1.007 21.3 0,,995 24.3 [0.983 27.3 0.97115.4 1.019 18.4 1.006 21.4 0.994 24.4 r.983 27.4 0.971

15.5 1.018 18.5 1.006 21.5 0.994 24.5 0.982 27.5 0.97115.6 1.018 18.6 1.006 21.6 0.994 24.6 0.982 27.6 0.97015.7 1.018 18.7 1.005 21.7 0.993 24.7 0.981 27.7 0.97015.8 1.017 18.8 1.005 21.8 0.993 24.8 0.981 27.8 0.97015.9 1. 017 18.9 1.004 21.9 0.992 24.9 0.981 27.9 0.969

16.0 1.016 19.0 1.004 22.0 0.992 25.0 0.980 28.0 0.96916.1 1.016 19.1 1.004 22.1 0.992 25.1 0.980 28.1 0.96816.2 1.016 19.2 1.003 22.2 0.991 25.2 0.979 28.2 0.96816.3 1.015 19.3 1.003 22.3 0.991 25.3 0.979 28.3 0.96816.4 1.015 19.4 1.002 22.4 0.990 25.4 0.979 28.4 0.967

16.5 1.014 19.5 1.002 22.5 0.990 25.5 0.978 28.5 0.96716.6 1.014 19.6 1.001 22.6 0.990 25.6. 0.976 28.6 0.96716.7 1.013 19.7 1.001 22.7 0.989 25.7 0.978 28.7 0.96616.8 1.013 19.8 1.001 22.8 0.989 25.8 0.977 28.8 0.96616.9 1.013 19.9 1.000 22.9 0.988 25.9 0.977 28.9 0.965

17.0 1.012 20.0 1.000 23.0 0.988 26.0 0.976 29.0 0.9'6517.1 1. 12 20.1 1.000 23.1 0.988 26.1 0.976 29.1 0.96517.2 I.U11 20.2 0.999 23.2 0.987 26.2 0.976 29.2 0.96417.3 1.011 '20.3 0.999 23.3 0.987 26.3 0.975 29.3 0.96417.4 1.011 20.4 0.998 23.4 0.986 26.4 0.975 29.2 0.964

17.5 1.010 20.5 0.998 23.5 0.986 26.5 0.974 29.3 0.96417.6 1.010 20.6 0.998 23.6 0.986 26.6 0.974 29.4 0.96417.7 1.009 20.7 0.997 23.7 0.985 26.7 0.974 29.5 0.96317.8 1.009 20.8 0.997 23.8 0.985 26.8 0.97317.9 1. 009 20.9 0.996 23.9 0.985 26.9 0.973

Temp Factor Tcmp Factor Tcmp Faclor Temp Factor Temp . ,Factoroe correc. °e correo. °e oorreo. °e correc. °e correo.

15.0 1.020 18.0 1.008 21.0 0.996 24.0 0.984 27.0 0.97315.1 1.020 18.1 1.008 21.1 0.996 24.1 0.984 27.1 0.97315.2 1.019 18.2 1.007 21.2 0.995 24.2 0.984 27.2 0.97215.3 1.019 18.3 1.007 21.3 0,,995 24.3 '0.983 27.3 0.97215.4 1.018 18.4 1.006 21.4 0.995 24.4 0.983 27.4 0.972

15.5 1.018 18.5 1. 006 21.,5 0.994 24.5 0.98'2 27.5 0.97115.6 1.018 18.6 1.006 21.6 0.994 24.6 0.982 27.6 0.97115.7 1.017 18.7 1.005 21.7 0.993 24.7 0.982 27.7 0.97115.8 1.017 18.8 1. 005 21.8 0.993 24.8 0.981 27.8 0.97015.9 1.016 18.9 1. 004 21.9 0.993 24.9 0.981 27.9 0.970

16.0 1.016 19.0 1. 004 22.0 0.992 25.0 0.981 28.0 0.97016.1 1.016 19.1 1.004 22.1 0.992 25.1 0.980 28.1 0.96916.2 1.015 19.2 1.003 22.2 0.991 25.2 0.980 28.2 0.96916.3 1.015 19.3 1.003 22.3 0.991 25.3 0.980 28.3 ,0.96816.4 1.014 19.4 1. 002 22.4 0.991 25.4 0.979 28.4 0.968

16.5 1.014 19.5 1. 002 22.5 0.990 25.5 0.979 28.5 0.96816.6 1.014 19.6 1.002 22.6 0.990 25.6 0.978 28.6 0.96716.7 1.013 19.7 1. 001 22.7 0.990 25.7 0.978 28.7 0.96716.8 1.013 19.8 1.001 22.8 0.989 25.8 0.978 28.8 0.96716.9 1.012 19.9 1.000 22.9 0.989 25.9 0.977 28.9 0.966

17.0 1.012 20.0 1.000 23.0 0.988 26.0 0.977 29.0 0.96617.1 1, 12 20.1 1. 000 23.1 0.988 26.1 0.977 29.1 0.96517.2 I:U11 20:2 0.999 23.2 0.988 26.2 0.976 29.2 0.9'6517.3 1.0ll '20.3 0.999 23.3 0.987 26.3 0.976 29.3 0.96517.4 1.010 20.4 0.998 23.4 0.987 26.4 0.975 29.2 0.964

17.5 1.010 20.5 0.998 23.5 0.986 26.5 0.975 29.5 0.96417.6 1.010 20.6 0.998 23.6 0.986 26.6 0.975 29.6 0.96417.7 1.009 20.7 0.997 23.7 0.986 26.7 0.974 29.7 0.96317.8 1. 009 20.8 0.997 23.8 0.985 26.8 0.974 29.8 0.96317.9 1.008 20.9 0.997 23.9 0.985 26.9 0.974 29.9 0.963

..~,-

d.- CAPACIDAD DE CONDUCCION DECORRIENTE PARA CONDUCTORESDESNUDOS DE COBRE DURO (97.5%CONDUCTIVIDAD I.A.C.S.) A DIFERENTESINCREMENTOS DE TEMPERATURA

SOLI DO

INCREMENTO DE TEMPERATURA EN °c SOBRE 25°C. DE TEMP. AMBIENTE

~ 35 I 45 I 50 * I 55 I 65 ~CAPACIDAD DE CORRIENTE EN AMPERES

CALIBRE

AWG ó KCM

CABLEADO

t Las capacidades de corriente están calculadas paraCUerposnegros (denom(nanse as( a cuerpos con superficie noreflejante) temperatura ambiente de 25°C, 0.6 m por segundocomo velocidad de viento, conductividad 97.5% IACS yfrecuenciade 60 ciclos por segundo.

SeQúnúltima revisión de lasNormas: DGNJ-12 y ASTM8-8.

* La columna de 50°C de sobre-elevación de temperatura(75°C temperatura del conductor) representa las condicionesmáximas a que se recomienda trabajar el cobre de calidadcomercialnormal.

El coeficiente lineal de expansión por temperatura es de0.00001692 por °C.

El módulo final de elasticidad es de 1,195,100 kilogramospor centfmetro cuadrado.

Estos datos son aproximados y están sujetos a toleranciasnormales de manufactura.

eoeke 16S

..

10 50 59 66 68 71 76 808 68 79 88 92 96 105 1106 91 105 120 125 130 140 1454 120 140 160 165 175 185 1952 165

-190 215 225 235 250 265

1 190 220 250 260 270 290 3101/0 220 260 290 300 315 335 3602/0 255 300 335 350 365 390 4153/0 295 345 390 405 425 455 4804/0 345 400 450 470 490 530 560

4 125 145 165 170 180 190 2004 130 150 170 175 185 195 2102 170 195 220 230 240 255 2702 175 200 225 240 245 265 2801 195 230 255 265 280 300 315

1 200 235 265 275 285 310 3251/0 225 265 295 310 320 345 3652/0 260 305 345 360 375 400 4253/0 310 355 400 415 435 465 4954/0 355 410 460 485 505 540 575

250 395 460 515 540 565 605 645250 400 465 525 550 570 615 650300 445 515 580 605 635 680 725300 450 525 590 615 640 690 735350 490 570 640 670 700 750 800

350 495 580 650 680 710 760 810400 530 620 700 730 760 820 870450 575 670 750 785 820 880 940500 615 715 805 840 880 945 1005550 650 760 855 895 935 1005 1070

600 690 805 900 945 985 1060 1130650 725 845 955 995 1040 1115 1190700 755 885 995 1040 1085 1170 1245750 790 925 1040 1090 1135 1220 1300800 825 960 1080 1135 1180 1275 1355

850 855 1000 1120 1175 1225 1320 1405900 885 1035 1160 1220 1270 1365 1455

1000 940 1100 1235 1295 1355 1455 15551250 1075 1255 1410 1475 1540 1670 17801500 1180 1385 1560 1635 1715 1845 1975

1750 1280 1505 1695 1780 1860 2015 21502000 1385 1620 1820 1910 2000 2160 2310

'-, '~7~',,~. .

e.- BARRAS RECTANGULARES DE COBRE;CORRIENTES ADMISIBLES -

Capacidad basada en 40°C ambiente, 30°C sobre elevación de temperatura.98% conductividad 6.3 mm. de separación entre Barras.

SEPARACION ENTRE BARRAS PARA DIFERENTES VOLTAJES

Cortes fa de SELMEC, S.A.

f.- ALAMBRE DE COBRE SUAVE ESTAÑADO

CALIBRE DIAMETRO SECCIONTRANSVERSAL

PESO RESISTENCIA A C.D.A 20°C' (Ver Pág. 169)

UNIDADES METRICAS E INGLESAS

170

..é1~~~

DIMENSIONES SECCION PESO CORRIENTE ADMISIBLEEN AMP

m.m. LBS. D O O 000 0000APROX. Pulg; m.m. Pulg. Kg/m. PIE

51 x 3 2 x 1/8 162 0.250 1.431 0,962 447 705 894 1.024-

-76 x 3 3 x 1/8 242 0.37.5 2.149 1.444 696 1.100 1.392 1.600

102x 3 4 x 1/8 323 0.500 2.864 1.925 900 1.420 1.800 2.07051 x 6 2 x 323 0.500 2.864 1.925 647 1.020 1.294 1.488

76 x 6 3x 485 0.750 4.300 2.89 973 1.540 1.946 2.238

102x 6 4 x 645 1.000 5.729 .3.85 1.220 1.925 2.440 2.80051 x 10 2 x 3/8 485 0.750 4.300 2.89 865 1.365 1.730 1.990

76 x 10 3 x 3/8 725 1.125 6.443 4.33 1.180 1.860 2.360 2.714102x 10 4 x 3/8 967 1.500 8.586 5.77 1.440 2.280 2.880 3.312

VOLTAJE DISTANCIA DISTANCIA VOLTAJE DISTANCIA DISTANCIAMINIMA ENTRE MINIMA MINIMA ENTRE MINIMAPOTENCIALES A TIERRA POTENCIALES A TI ERRAOPUESTOS OPUESTOS

m.m. Pulg. m.m. Pulg. m.m. Pulg. m.m. Pulg.

250 51 2 38 116 13200 127 5 108 4600 64 216 51 2 15000 140 5 114 4

1 100 89 316 64 216 16500 153 6 121 5

2300 102 4 70 23,4 .18000 178 7 152 64000 114 4 70 3 22 000 229 9 178 76600 114 416 76 3 26 000 305 12 229 9

7500 114 416 83 3 35 000 381 15 305 1'29000 114 4 89 31,4 45 000 457 18 381 1511000 121 4* 95 3* 56 000 483 19 ,445 17

AWG m.m. Pulg. CIRCULAR m.m.2 Pulg.2 Kg/Km LBS. LBS. OHMS OHMS OHMSMILS 1000 MILLA POR 1000 MILLA

-- PIES Km. PIES

30 0.254 0.0100 100 0.0506 0.0000785 0.451 0.303 1.60 365.0 111.3 588.0

29 0.287 0.0113 128 0.0647 0.000100 0.575 0.387 2.04 283.0 86.3 455.0

28 0.320 0.0126 159 0.0804 0.000125 0.716 0.481 2.54 228.0 69.4 366.0

27 0.361 0.0142 202 0.1021 0.000158 0.907 0.610 3.22 179.0 54.6 288.0

26 0.404 0.0159 253 0.1280 0.000199 1.139 '0.765 4.04 143.0 43.6 230.0

25 0.455 0.0179 320 0.1618 0.000252 1.443 0.970 5.12 113.0 34.4 182.0

24 0.511 0.0201 404 0.2046 0.000317 1.821 1.22 6.46 87.6 26.7 141.0

23 0.574 0.0226 511 0.2587 0.000401 2.300 1.55 8.16 69.2 21.1 111.0

22 0.643 0.0253 640 0.3242 0.000503 2.875 1.94 10.2 55.4 16.9 89.0

21 0.724 0.0285 812 0.4114 0.000638 3.665 2.46 13.0 43.6 13.3 70.1

20 0.813 0.0320 1020 0.5186 0.000804 4.623 3.10 16.4 34.4 10.5 55.6

19 0.912 0.0359 1290 O 6527 0.00101 5.807 3.90 20.6 27.5 8.37 44.2

18 1.024 0.0403 1620 0.8225 0.00128 7.329 4.92 26.0 21.8 6.64 35.1

*Los valores de resistencia tabulados son máximos de especifica-ción y son más altos que los valores promedio obtenidos normalmente.

Estos datos son aproximados y están sujetos a tolerancias normalesde manufactura.

Según última revisión de las Normas DGN-J-8 y ASTM 8-258.Los siguientes valores de conductividad para alambres de cobre

estañado fueron usados para calcular la tabla de resistencias. segúnNormasDGN-J-8 Y ASTM R.33.

.,DIAMETRO

MILI METROS

2.62 a 0.51

0.50 a 0.28

0.28 a 0.08

PULGADAS

0.013 a 0.0201

0.0200 a 0.0111

0.0111 a 0.0030

CONDUCTIVIDADA 20°C

POR CIENTO IACS

96.16

94.16

93.15

3.4.2 conductores desnudos dealuminio y sus aleaciones

Los conductores de aluminio puro, son utilizados en J(neasde distribución a baja tensión, con distancias interpostalescortas, las aleaciones de aluminio, se utilizan en instalacionescon distancias interpostales más largas, aprovechando el incre-mento de resistencia mecánica que le proporciona la aleación.

a.- CONSTANTESFISICAS

enekc 171

fA.".

PROPIEDADES ALUMINIO ALEACION ALEACION COBREPURO 5005 6201 DURO

Conductividad mrnima % (I.A.C.S.) 61.0 53.5 52.5 97

Máxima resistenciapor 1000 pies 17.002 19.385 19754 10.692

Coeficiente de resistenciaporTemperatura por °c 0.00403 0.00353 0.00347 0.00383

Densidad gr/cm3 2.703 2.703 2.703 8.89Coeficiente lineal °F 0.0000131 0.0000131 0.0000131 0.0000094

Coeficiente de expansión por °c 0.00000729 0.00000729 0.00000729 0.00000545

Módulo de elasticidad Ibs/puIg2 10,000,000 10,000,000 10,000,000 17,000,000Módulo de elasticidad kg/cm2 702,000 702,000 702,000 1,200,000

......

~'"

.I~ti

l<,

b.- CONSTRUCCIONES PREFERENTES Y DIAMETROS EXTERIORES NOMINALESDE LOS CABLES DE ALUMINIO CON CABLEADO CONCENTRICO

0"°' b,,,do' en " no,m, CCONN'E 10.1.11. Junio de 1979, NOM-J-32 en "'°,,. Lo, d"mOHO' de lo, "bl" eomp"mido, "", 8 ,on io, mrnimo, ."ptob'" "'eul,do, ,egún lo lodie""o eo 5.1.3 de 1,oo'm' "te"d,.

',-

OESIGNACION AREl'DE CLASE AA C L AS E A C L AS E B CLASE C CLASE D COMPRIMIDO RESISTENCIA PESOm.m.' AWG LA SECCION NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NUMERO OlAMETRO OIAMETRO CLASE ¡j * ELECTRICA NOMINAL

TRANSVERSAL NUMERO OIAMETRO OIAMETRO NOMINALA CO KGIKM°m.m.'

DE DECADA EXTERIOR DE DECAOA EXTERIOR DE DE CADA' EXTERIOR DE DECADA EXTERIOR DE DECADA EXTERIOROHMIKM AKCM ALAMBRES ALAMBRE NOMINAL ALAMBRES ALAMBRE NOMINAL ALAMBRES ALAMBRE NOMINAL ALAMBRES ALAMBRE NOMINAL ALAMBRES ALAMBRE NOMINAL 20"Cm.m. TOTAL m.m. TOTAL m.m. TOTAL m.m. TOTAL m,m. TOTAL

m.m, m.m, m.m. m.m, m.m.0.5 0.495 - - - 7 0.300 0.90 - - - - - 0.B7 58.2 1.365- 20 0.517 - - - - - - 7 0.307 0.92 - - - - - - 0.89 55.6 1.428- 18 0.821 - - - - - - 7 0.386 1.16 - - - - - - 1.12 35.0 2.271.0 - 0.970 - - - - - - 7 0.420 1.26 - - - - - - 1.22 29.7 2.67- 16 1.307 - - - - - - 7 0.466 1.46 19 0.297 1.49 - - - 1.42 22.0 3.611.5 - 1.490 - - - - - - 7 0.520 1.56 - - - - - 1.51 19.35 4.11- 14 2.08 - - - - - - 7 0.615 1.85 19 0.372 1.87 37 0.267 1.87 1.79 13.86 5.732.5 - 2.47 - - - - - - 7 0670 2.01 - - - - - - 1.95 11.67 6.81- 12 331 - - - - - - 7 0.78 2.34 19 0.470 2.35 37 0.338 2.37 227 8.71 9.134 - 3.97 - - - - - - 7 0.85 2.55 - - - - - 2.47 7.26 10.95- 10 5.26 - - - - - - 7 0.98 2.94 19 0.594 2.97 37 0.424 2.97 2.85 5.48 14506 - 5.95 - - - - - - 7 1,04 3.12 - - - - - - 3.03 4.84 16.40- 8 8.37 - - - - - - 7 1.23 3.69 19 0.75 3.75 37 0.536 3.75 3.58 3.44 23,110 - 9.58 - - - - - - 7 1.32 3.69 - - - - - 3.84 301 26.410 - 10.20 - - - - - - - - 19 0.82 4.10 - - - - 2.83 28.1- 6 13.30 - - - 7 1.55 4.65 7 1.55 4.65 19 0.95 4.75 37 0.68 4.76 4.51 2.167 36.716 - 15.90 - - - - - - 7 1.70 5.10 - - - - - - 4.95 1.813 43.816 - 16.15 - - - - - - - - - 19 1.04 5.20 - - - 1.785 44.5

5 16.77 - - - - - - 7 1.75 5.25 19 1.06 . 5.30 37 0.76 5.32 5.10 1.719 46.24 21.15 - - - 7 1.96 5.88 7 1.96 5.88 19 1.19 5.95 37 0.85 5,95 5.70 1.363 58.3

25 - 25.4 - - - - - - 7 2.15 6.45 - - - - - - 6.26 1.135 70.025 - 25.9 - - - - - - - - - 19 1.32 6.60 - - - 1.113 71.4

3 26.6 - - - - - - 7 2.20 6.60 19 1.34 6.70 37 0.96 6,72 6.40 1.080 73.62 33.6 7 2.47 7.41 7 2.47 7.41 7 2.47 7.41 19 1.50 7.50 37 1.08 7.56 7.19 0.858 92.6

35 - 34.4 - - - - - - 7 2.50 7.50 - - - - - - 7.28 0.838 94.835 - 34.9 - - - - - - - - 19 1.53 7.65 - 0.826 96.2- 1 42.4 7 2.78 8.34 7 2.78 8.34 19 1.69 8.45 37 1.21 8.47 61 0.940 8.46 B.20 0.680 116.950 - 48.3 - - - - - 19 1.80 9.00 - - - - - - 8.73 0.597 133.250 - 49.5 - - - 7 3.00 9.00 - - - - - - - - - - 0.582 136.550 49.6 - - - - - - - - 37 1.31 9.17 - - - - 0.581 136.7

1/0 53.5 7 3.12 9.36 7 3.12 9.36 19 1.89 9.45 37 1.36 9.52 61 1.06 9.54 9.17 0.539 147.52/0 67.4 7 3.50 10.50 7 3.50 10.50 19 2.13 10.65 37 1.52 10.54 61 1.19 10.71 10.33 0.4277 185.8

70 - 68.2 - - - - - - - - 37 1.53 10.71 - - - - 0.4227 188.070 - 69.0 - - - - 19 2.15 10.75 - - - - - ., 10.43 0.4178 190.270 - 71.3 - - - 7 3.60 10.80 - - - - - - - - - - 0.4043 196.6- 3/0 85.0 7 3.93 11.79 7 3.93 11.79 19 2.39 11.95 37 1.71 11.97 61 1.33 11.97 11.59 0.3391 234495 - 93.3 - - - - - - 19 2.50 12.50 - - - - - - 12.12 0.3090 257.295 94.5 - - - - - - - 37 1.80 12.60 - - - - 0.3050 260.5- 4/0 107.2 7 4.42 13.26 7 4.42 13.26 19 2.68 13.40 37 1.92 13.44 61 1.50 13.50 13.00 0.2689 295.6120 - 119.8 - - - - - - 37 2.03 14.21 - - - - - - 13.78 0.2406 330.3120 - 121.5 - - - 19 2.B5 1425 - - - - - - - - - 0.2372 335.0120 - 122.7 - - - - - - - - - 61 1.60 14.40 - - - - 0.2349 338.3- 250 126.7 7 4.80 14.40 19 2.91 14.55 37 2.09 14.63 61 1.63 14.67 91 1.33 14.63 14.19 0.2275 349.3- 266.8 135.2 7 4.95 14.85 19 3.01 15.05 - - - - - - - - - - 0.2132 372.8150 - 147.1 - - - - - - 37 2.25 15.75 - - - - - - 15.28 0.1960 405.6- 300 152.0 - - - 19 3.19 15.95 37 2.29 16.03 61 1.78 16.02 91 1.42 15.62 15.55 0.1896 419.1150 - 153.0 - - - 19 3.20 16.00 - - - - - - - - - - 0.1884 421.8- 336.4 170.5 - - - 19 3.38 16.90 - - - - - - - - - 0.1692 469.8- 350 '77,3 - - - '9 3.45 17.25 37 2.47 17.29 61 1.92 17.28 91 1.58 17,38 16.77 0.'626 469.1185 - 184.0 - - - - - - 37 2.50 17.50 - - - - - - 16.98 0.1587 500.7185 - 182.9 - - - - - - - - - 61 1.96 17.94 - - - - 0.1576 504.3- 397.5 201.4 19 3.68 18.40 19 3.68 18.40 - - - - - - - 0.1431 555.3- 400 202.7 - - - - - - 37 2.64 18.48 61 2.06 18.54 91 1.68 18.48 17.93 0.1422 558.9240 - 242.5 - - - 37 2.87 20.09 37 2.87 20.09 - - - - - - 19.49 0.1189 668.6- 477 241.7 19 4.02 20.10 37 2.88 20.16 - - - - - - - - - 0.1193 666.4- 500 253.4 19 4.12 20.60 37 2.95 20.65 37 2.95 20.65 61 2.30 20.70 91 1.88 2Q.68 20.03 0.1139 698.4- 556.5 282.0 19 4.35 21.75 37 3,12 21.84 - - - - - - - - - - 0.'022 777.5

300 - 297.6 - - - 37 3.20 22.40 - - - - - - - - - - 0.0969 820.5300 - 299.4 - - - - - - 61 2.50 22.50 - - - - - - 21.83 0.0963 825.5- 600 304.0 37 3.23 22.61 37 3.23 22.61 61 2.52 22.68 91 2.06 22.66 127 1.75 22.75 22.00 0.0946 838.1- 636 322.3 37 3.33 23.31 37 3.33 23.31 - - - - - - - - - - 0.0895 868.3- 700 354.7 37 3.49 24.43 6' 2.72 24.46 61 2.72 24.48 91 2.23 24.53 127 1.88 24.44 23.75 0.0813 977.9

750 380.0 37 3.62 25.34 6' 2.82 25.38 61 2.82 25.38 91 2.31 25.41 127 '.95 25.35 24.62 0.0759 1050400 - 389.' - - - 61 2.85 25.65 - - - - - - 24.88 0.0741 1071- 795 402.8 37 3.72 26.04 61 2.90 26.10 - - - - - - - - - - 0.0716 1110

- 800 405.4 - - 6' 2.91 26.19 91 2.38 26.18 127 202 26.26 25.40 0.0711 1119- 954 483.4 37 4.08 28.56 61 3.18 28.62 - - - - - - - 00596 1332500 490.6 - - - 61 3.20 28.80 - - - 27.94 0.0588 1352

'000 506.7 37 4.18 29.26 61 3.25 29.25 61 3.25 29.25 91 266 29.26 127 2.25 29.25 28.37 0.0569 1399

c.- CARACTERISTICAS FISICAS yELECTRICAS DE LOS CABLES DEALUMINIO PURO (AAC)-

,1

NOTA:Clasede cableado: la clase de cableado deberá mencionarse en cada orden, la claseAA se utiliza generalmenteen conductores desnudosPara Hneas aéreas, la clase A se utiliza generalmente en conductores que van a ser forrados con aislamiento o desnudos en lugares donde se necesitamaYorflexibilidad que la de la clase AA.

eneke 1734,.,

~

CALIBRE CABLEADú

CODIGO AWG- CM mm2 EQUIV. TIPO NUMERODE DIAMETRO TENSION RESISTENCIAA PESO

MUNDIAL EN ALAMBRES TOTAL DE 25"C y C.C. Kg/KmCOBRE y mm. RUPTURA Ohms/km

DIAMETRO Kg.-6 13.287 8 A 7x 1.554 4.673 252 2.2211 36.4peachbell

Rose 4 21.156 6 A 7x 1.960 5.892 397 1.3949 58.0

Iris 2 33.604 4 AA ,A 7x2.473 7.416 606 0.87823 92.2

Pansy 1 42.376 3 AA,A 7x2.776 8.331 737 0.69653 116.2-l/O 53.4 70 2 AA,A 7x3.119 9.347 894 0.55193 146.6PoPPY

Aster 2/0 67.402 1 AA,A 7x3.502 10.515 1125 0.43786 184.8

Phlox 3/0 85.011 l/O AA,A 7x3.391 11.785 1363 0.34716 233.1

Oxlip 4/0 107.199 2/0 AA,A 7x4.417 13.258 1719 0.27532 293.9-250.000 126.678 157.200 7x4.800 14.401 2032 0.23298 347.3Sneezewort

Valerian 250.000 126.678 157.200 A 19x2.913 14.579 2045 0.23298 347.3

Daisy 266.800 135.127 3/0 7x4.960 14.884 2165 0.21841 370.5

laurel 266.800 135.127 3/0 A 19x3.oo9 15.062 2177 0.21841 370.5

peony 300.000 151.962 188.700 A 19x3.192 15.976 2402 0.19420 416.7

Tulip 336.000 170.409 4/0 A 19x3.380 16.916 2694 0.17319 467.3

Daffodil 350.000 177.310 220.000 A 19x3.446 17 .246 2803 0.16644 486.3

Cann 397.500 201.369 250.000 AA ,A 19x3.675 18.389 3120 0.14656 551.3

Goldentuft 450.000 227.943 283.000 AA 19x3.909 19.558 3460 0.12947 625.1Cosmos 477.000 241.617 300.000 AA 19x4.023 20.142 3669 0.12214 662.7

Syringa 477.000 241.617 300.000 A 37x2.882 20.193 3900 0.12214 662.7Zinnia 500.000 253.291 314.000 AA 19x4.119 20.599 3846 0.11651 694.7

Hyacinth 500.000 253.291 314.000 A 37x2.951 20.650 4086 0.11651 694.7Dahlia 556.500 281.929 350.000 19x4.345 21.742 4282 0.10468 773.1Mistletoe 556.500 281.929 350.000 AA,A 37x3.114 21.793 4458 0.10468 773.1Meadowsweet 600.000 303.924 377.000 AA,A 37x3.233 22.631 4808 0.09710 833.5

Orchid 636.000 322.177 400.000 AA,A 37x3.329 23.317 5098 0.09160 883.5Heuchera 650.000 329.272 409.000 AA 37x3.365 23.571 5211 0.08962 903.0Verbena 700.000 354.621 440.000 AA 37x3.493 24.460 5611 0.08322 972.5Flag 700.000 354.621 440.000 A 61x2.720 24.485 5833 0.08322 972.5

Violet 715.500 362.490 450.000 AA 37x3.533 24.739 5733 0.08141 994Nasturtium 715.500 362.490 450.000 A 61x2.750 24.765 5964 0.08141 994Petunia 750.000 379.905 472.000 AA 37x3.616 25.323 5892 0.07768 1042Cattail 750.000 379.905 472.000 A 61x2.816 25.349 6128 0.07768 1042

Arbutus 795.000 402.738 500.000 AA 37x3.723 26.060 6245 0.07328 1104lilac 795.000 402.738 500.000 A 61x2.900 26.111 6500 0.07328 1104Cockscomb 900.000 455.950 566.000 AA 37x3.962 27.736 6926 0.06472 1250Snapdragon 900.000 455.950 566.000 A 61x3.086 27.787 7212 0.06472 1250

Magnolia 954.000 483.298 600.000 AA 37x4.079 28.549 7339 0.06106 1325Goldenrod 954.000 483.298 600.000 A 61x3.177 28.600 7647 0.06106 1325Hawkweed 1'000.000 506.586 629.000 AA 37x4.175 29.235 7693 0.05825 1389.Camellia 1'000.000 506.586 629.000 A 61x3.251 29.260 8051 0.05825 1389

Bluebell 1'033.500 523.546 650.000 AA 37x4.246 29.718 7951 0.05637 1435larkspur 1'033.500 523.546 650.000 A 61x3.307 29.768 8282 0.05637 1435Marigold 1'113.000 563.794 700.000 AA,A 61x3.431 30.886 8917 0.05234 1546HaWthorn 1'192.500 604.107 750.000 AA,A 61x3.550 31 .953 9525 0.04885 1656

Narcissus 1'272.000 644.355 800.000 AA,A 61x3.667 33.020 9979 0.04580 1765Columbine 1'351.500 684.990 850.000 AA,A 61 x3.782 34.036 10614 0.04308 1878Carnation 1'431.000 724.980 900.000 AA ,A 61x3.891 35.026 11022 0.04070 1987Gladiolus 1'510.500 764.970 950.000 AA ,A 61x3.997 35.991 11612 0.03857 2098Coreopsis 1'590.000 805.605 1'000.000 AA 61x4.102 36.931 12247 0.03663 2209Jessamine 1'750.000 886.230 1'101.000 AA 61x4.302 38.735 13471 0.03330 2431Cowslip 2'000.000 1'012.650 1'260.000 A 91x3.764 41.402 15694 0.02914 2776Sagebrush 2'250.000 1'139.070 1'415.000 A 91x3.992 43.916 17282 0.02590 3156

lupine 2'500.000 1'265.490 1'570.000 A 91x4.208 46.304 19232 0.02332 3504Bitterroot 2'750.000 1'391.910 1'730.000 A 91x4.414 48.564 21137 0.02120 3858Trillium 3'000.000 1'515.750 1 '890.000 A 127x3.903 50.698 23042 0.01947 4198Bluebonnet 3'500.000 1'773.105 2'200.000 A 127><4.216 54.813 26943 0.01664 4958

d.- AMPACIDADES PARA CONDUCTORESDEALUMINIO PURO (AAC)

--

\

*Ba$éldaen una temperatura máxima en el conductor de 75°C y unatemperatura ambiente de 25°C.

174 eneke

~~

CODIGO AWG - CM AMPACIDAD* RESISTENCIA EN OHMS REACTANCIA A 60MUNDIAL Y CANTIDAD (AMPER ES) POR KM. ESPACIADOS 305 n

DE 20°C. C.D. 25°C C.A. 75°C C.A...

SOL NO SOL SOL Y VIENTO INDUC- CAPACI.ALAMBRES NO VIENTO NO VIENTO VIENTO NO SOL TIVA TIVAOHMS/

MEGOHMS1000 Mts. 1000 Mts.

Peach bell 6-7 60 65 105 110 2.1683 2.2113 2.6476 0.3901 2.5033-

Rose 4-7 80 90 135 145 1.3632 1.3911 1.6667 0.3743 2.3852Iris 2-7 110 125 185 195 0.8573 0.8760 1.0466 0.3576 2.2671Pansy 1.7 130 150 215 ,225 0.6798 0.6923 0.8301 0.3478 2.2080

Poppy 1/0-7 155 245 260 0.5387 0.5512 0.6594 0.3379 2.1489-

175Aster 2/0-7 180 205 285 305 0.4275 0.4364 0.5217 0.3314 2.0866Phlox 3/0.7 210 245 330 350 0.3389 0.3478 0.4134 0.3215 2.0276Oxlip 4/0.7 250 290 380 410 0.2689 0.2746 0.3281 0.3130 1.9688

Sneezewort 250,000.7 280 325 425 455 0.2276 0.2326 0.2785 0.3025-

1.9259Valerian 250,000- 19 280 325 425 455 0.2276 0.2326 0.2785 0.3025 19193Oaisy 266\890.7 290 340 440 475 0.2133 0.2182 0.2608 0.3041 1.9094Laurel 266,800.19 295 340 445 475 0.2133 02182 0.2608 0.2999 19029Peony 300,000- 19 320 370 475 510 0.1897 0.1942 0.2323 0.2956 1.8734Tulip 336.400- 19 345 400 510 550 0.1782 0.1732 0,2073 0.2913 0.1691Oaffodil 350,000.19 355 410 525 565 0.1626 0.1667 0.1991 0.2897 1.8340Canna 397,500-19 390 450 570 615 01431 0.1470 01755 0.2851 1.8012Goldentuft 450,000.19 420 490 620 670 0.1264 0.1299 0.1552 0.2802 1.7684Cosmos 477 ,000.19 440 510 640 690 0.1193 0.1227 0.1467 0.2782 1.7520Syringa 477.000-37 440 510 640 690 0.1193 0.1227 0.1467 0.2769 1.7520Zinnia 500,000- 19 450 530 660 710 01138 0.1171 0.1398 0.2762 1.7421iiyacinth 500,000-37 450 530 660 710 0.1138 0.1171 01398 0.2749 1.7388

Oahlia 556,500- 19 490 570 700 760 0.1022 0.1053 0.1260 0.2723 1.7126Mistletoe 556.500.37 490 570 700 760 0.1022 0.1053 0.1260 0.2710 1.7126Meadowsweet 600,000-37 510 600 740 800 0.0948 0.0981 0.1168 0.2680 1.6929Orchid 636.000.37 530 630 760 830 0.0895 0.0925 01168 0.2661 1.6765Heuchera 650,000-37 540 640 770 840 0.0875 0.0906 01079 02651 1.6732Verbena 700,000-37 570 670 810 880 0.0813 0.0843 0.1004 0.2625 1.6535

Flag 700,000-61 570 670 810 880 0.0813 0.0843 0.1004 0.2618 1.6535Violet 715,500-37 580 680 820 900 0.0795 0.0827 0.0984 0.2615 1.6470Nasturium 715.500.61 580 680 820 900 0.0795 0.0827 0.0984 02612 1.6470Petunia 750,000-37 600 700 850 920 0.0758 0.0787 0.0938 0.2598 16339Cattail 7,000-61 600 700 850 920 0.0758 0.0787 0.0938 0.2592 1.6339Arbutus 795,000-37 620 730 880 960 0.0716 00745 0.0889 0.2575 1.6207Lilac 795,000-61 620 730 880 960 0.0716 0.0745 0.0889 0.2572 1.6207Cockscomb 900,000-37 680 800 950 1040 0.0632 0.0663 0.0787 0.2530 1.5879

Snapdragon 900,000-61 680 800 950 1040 0.0632 0.0663 0.0787 0.2526 1.5879

Magnolia 954,000-37 700 830 980 1080 0.0596 0.0627 0.0745 0.2507 1.5748Goldenrod 954.000-61 700 830 980 1080 00!,96 0.0627 0.0745 0.2503 1.5748Hawkweed 1,000,000-37 730 860 1010 1110 0.OS69 0.0600 0.0712 0.2490 1.561 7Camellia 1,000,000-61 730 860 1010 1110 0.0569 0.0600 0.0712 0.2483 1.5617

Bluebell 1 ,033,500-37 740 880 1030 1130 0.0551 0.0581 0.0689 0.2477 1.5118Larkspur 1,033,500-61 740 880 1030 1130 0.0551 0.0581 0.0689 0.2470 1.5118Marigold 1,113.000-61 780 930 1080 1190 0.0511 0.0545 0.0643 0.2444 1.5322Hawthorn 1,192,500-61 820 970 1120 1240 0.0477 0.0509 0.0604 0.2418 1.5157Narcissus 1,272,000.61 850 1010 1170 1290 0.0447 0.0482 0.0568 0.2395 1 .4993Columbine 1 ,351 ,500-61 890 1050 1210 1340 0.0421 0.0456 0.0538 0.2372 1 .4829Carnation 1 .431 ,000-61 930 1110 1260 1400 0.0398 0.0433 0.0509 0.2349 1 .4534Gladiolus 1,510.500.61 950 1140 1290 1430 0.0377 0.0413 0.0486 0.2329 1.4 534

Coreopsis 1 ,590,000.61 990 1170 1330 1480 0.0358 0.0397 0.0463 0.2310 1 .4403Jessamine 1.750,000-61 1050 1250 1410 1560 0.0325 0.0364 0.0427 0.2274 1.4173Cowslip 2,000,000-91 1140 1360 1520 1690 0.0284 0.0327 0.0381 0.2221 1.3812Sagebrush 2,250,000-91 1220 1460 1610 1800 0.0255 0.0300 0.0346 0.2176 1.3517Lupine 2,500,000-91 1300 1560 1700 1910 0.0230 0.0278 0.0319 0.2136 1.3255

.Bitteroot 2.750,000-91 1370 1650 1790 2010 0.0209 0.0259 0.0296 0.2100 1.2992Trillium 3,000.000-127 1440 1730 1870 2110 0.0191 0.0244 0.0277 0.2066 1.2795Bluebonnet 3,500,000-127 1560 1890 2010 2270 0.0166 0.0222 0.0250 0.1975 1.2369

e.- CARACTERISTICAS FISICAS yELECTRICAS DEL CABLE DE ALEACIONDE ALUMINIO 5005 (AAAC)--

ooelec 175

CALIBRE HilOS RESISTENCIA OHMS - KM.

CODIGO AWG KCM No. DIAM. DIAM. SECCION PESO ESFU ERZO CC20°C CA25° C CA 50° C CA 75°CMUNDIAL mm. TOTAL TOTAL KG/KM KG

mm. mm2-6 26.24 7 1.55 4.80 13.29 37 359 2.4742 2.5152 2.7374 2.9515-

30.58 7 1.68 43 418 2.1591 2.3462 2.5339Kazoo 5.02 15.50 2.12154 41.74 7 1.96 5.90 21.26 58 562 1.5546 1.5817 1.7191 1.8564-

48.68Kaki 7 2.12 6.35 24.67 68 648 1.5949 1.3555 1.4736 1.59102 66.36 7 2.47 7.41 33.61 93 875 0.9770 0.9950 1.0814 1.1678--

77.47 7 2.67 8.02 39.25 108 1006 0.8373 0.8527 0.9267 1.0000Kench- 1/0 105.60 7 3.11 9.34 53.48 147 1334 0.6145 0.6259 0.6805 0.7346Kibe 123.30 7 3.37 10.10 62.46 172 1560 0.5263 0.5337 0.5823 0.6283- 2/0 133.10 7 3.50 10.51 67.42 186 1683 0.4872 0.4966 0.5395 0.5823Kayak 155.40 7 3.78 11.35 78.77 217 1918 0.4173 0.4251 0.4618 0.4991

- 3/0 167.80 7 3.93 11.78 85.03 234 2064 0.3868 0.3940 0.4276 0.4618Kopeck 195.70 7 4.24 12.75 99.16 273 2277 0.3314 0.3375 0.3667 0.3959- 4/0 211.60 7 4.41 13.25 107.23 296 2463 0.3065 0.3126 0.3393 0.3661Kittle 246.90 7 4.77 14.30 125.10 345 2871 0.2628 0.2679 0.2909 0.3139- 250.00 19 2.91 14.57 126.71 349 3107 0.2595 0.2648 0.2871 0.3101

Ratch 281.40 19 3.09 15.46 142.58 393 3451 0.2306 0.2349 0.2554 0.2759- 300.00 19 3.19 15.97 152.00 419 3679 0.2163 0.2206 0.2393 0.2585Ramie 312.80 19 3.25 16.30 158.45 437 3832 0.2074 0.2119 0.2300 0.2480- 350.00 19 3.44 17.24 177.35 489 4291 0.1854 0.1896 0.2057 0.2219Radar 355.10 19 3.47 17.37 179.94 496 4354 0.1828 0.1865 0.2026 0.2188

Radian 394.50 19 3.66 18.31 199.94 551 4762 0.1644 0.1678 0.1827 0.1970- 400.00 19 3.68 18.44 202.71 559 4854 0.1621 0.1659 0.1796 0.1945Rede 419.60 19 3.77 18.87 212.58 586 5080 0.1545 0.1579 0.1715 0.1852- 450.00 19 3.91 19.55 228.00 629 5352 0.1440 0.1479 0.1603 0.1728Ragout 465.50 19 3.97 19.88 235.81 650 5533 0.1394 0.1429 0.1548 0.1672- 500.00 19 4.12 20.59 253.35 699 5625 0.1299 0.1330 0.1442 0.1554Rex 503.60 19 4.13 20.67 255.16 703 5670 0.1289 0.1318 0.1429 0.1548- 550.00 37 3.96 21.66 278.71 768 6577 0.1178 0.1212 0.1311 0.1417Remex 559.50 19 4.36 21. 79 283.48 782 6305 0.1158 0.1193 0.1293 0.1392Ruble 587.20 19 4.46 22.32 297.54 820 6622 0.1105 0.1137 0.1231 0.1324- 600.00 37 3.23 22.63 304.00 838 7112 0.1082 0.1112 0.1206 0.1299- 650.00 37 3.36 23.46 329.35 908 7802 0.0998 0.1022 0.1197 0.1197Rune 652.40 19 4.70 23.54 330.52 911 7348 0.0995 0.1025 0.1112 0.1199- 700.00 37 3.49 24.46 354.71 978 8392 0.0928 0.0957 0.1032 0.1112Spar 740.80 37 3.59 25.17 375.35 1035 8753 0.0876 0.0907 0.0976 0.1057- 750.00 37 3.61 25.32 380.00 1048 8891 0.0867 0.0895 0.0970 0.1044- 800.00 37 3.73 26.13 405.35 1118 9480 0.0811 0.0839 0.0907 0.0976-

900.00 37 3.96 27.73 456.06 1257 10524 0.0722 0.0746 0.0808 0.0870Solar 927.20 37 4.02 28.14 469.81 1295 10841 0.0699 0.0727 0.0789 0.0845-

1000.00 37 4.17 29.23 506.71 1427 11022 0.0650 0.0677 0.0733 0.0789

:;¡

f.- AMPACIDADESPARA CONDUCTORESCABLEADOS DE ALEACION DE ALUMINIO5005 (AAAC)

--

*Basada en una temperatura máxima en el conductor de 75°C y unatemperatura ambiente de 25°C

176 encAle',j

-~~

AMPACIDAD* RESISTENCIA REACTANCIA A 60 Hz.(AMPERESI OHMS/KM 305 mm. DE

ESPACIAMIENTO

DESCRIPCION SOL NO VIENTO SOL VI ENTO DC 20°C AC 2 C AC 7 C INDUCTIVA CAPACITIVANO VIENTO NO SOL VIENTO NO SOL OHMSI MEGOHMS.

1000 MTS. 1000 MTS.

30.58 KCM 60 70 105 110 2.1214 2.1588 2.5361 0.3871 2.46397 StrandKazoo

48.69 KCM 85 95 145 150 1.3323 1.3583 1.5912 0.3675 2.34587 StrandKaki

77.47 KCM 120 135 190 205 0.8313 0.8530 1.0007 0.3510 2.22447 StrandKench

123.3 KCM 165 185 255 275 0.5262 0.5348 0.6299 0.3346 2.10637 StrandKibe

155.4 KCM 190 220 300 315 0.4173 0.4275 0.4987 0.3245 2.04727 StrandKayak

195.7 KCM 225 260 345 370 0.3314 0.3379 0.3970 0.3159 1.98827 StrandKopeck246.9 KCM 265 305 400 425 0.2627 0.2680 0.3143 0.3071 1.92917 StrandKittle

281.4 KCM 290 335 435 465 0.2306 0.2352 0.2759 0.2979 1.889819 StrandRatch

312.8 KCM 310 360 465 500 0.2074 0.2116 0.2484 0.2940 1.860219 StrandRamie

355.1 KCM 340 395 500 540 0.1827 0.1867 0.2188 0.2894 1.827419 StrandRadar

394.5 KCM 365 425 535 580 0.1644 0.1680 0.1972 0.2854 1.801219 StrandRadian

419.6 KCM 380 440 560 600 0.1546 0.1581 0.1854 0.2828 1.784819 StrandRede

465.4 KCM 410 480 600 640 0.1394 0.1427 0.1673 0.2792 1.758519 StrandRagout503.6 KCM 430 500 630 680 0.1288 0.1319 0.1549 0.2759 1.738819 StrandRex

559.5 KCM 460 540 670 730 0.1159 0.1191 0.1394 0.2720 4.712619 StrandRemex

587.2 KCM 480 560 690 750 0.1105 0.1135 0.1329 0.2703 1.699519 StrandRuble

652.4 KCM 520 610 740 800 0.0994 0.1024 0.1198 0.2664 1.673219 StrandRune

740.8 KCM 560 660 800 870 0.0876 0.0906 0.1056 0.2602 1.637137 StrandSpar927.2 KCM 650 770 910 1000 0.0699 0.0728 0.0850 0.2520 1.581437 StrandSolar

-

, <:'.,:Ig) Resistencia Nominal a la corriente directa de conductores de aluminio y cobre desnudos, con cableado

compacto concentríco.Aluminio y Cobre desnudo, Cableado, Clases B, C y D.

Calibre Aluminio 20°C Cobre, Aluminio 25°C Cobreen ohms ohms por ohms oh ms por ohms

AWGó ohms por ohms ohms por

KCM 1000 pie por km. 1000 pie por km. 1000 pie por km. 1000 pie por km.

22 ... ... ...10.5 34.6

20 ... ... 10.3 33.9 000 ...19

18 6.51 21.4 ... ... 6.64 21.8... ..,17 ... ... ... ..,

13.716 ... ... 4.10 13.4 000 ... 4.18

15 ... ... ... 000

2.63 8.6\1 2.7 8.45 .., ....., ...

2.04 6.69 2.08 6.8313 ... ... ... ..,

12 2.66 S.71 1.62 5.32 2.71 8.89 1.65 5.42

11 2.'11 6.92 1.29 4.22 2.15 7.06 1.31 4.30

10 1. 670 5.479 1.0\9 3.342 1.704 5.590 1.039 3.408

9 1.325 4.347 0.80S3 2.652 1.352 4.435 0.8242 2.704

8 1.050 3.446 0.6407 2.102 1.07\ 3.515 0.6532 2.143

7 0.8328 2.732 O. 5080 1. 667 0.8496 2.788 0.5180 .1.700

6 0.:)608 2.168 0.4031 1.322 0.6741 2.212 0.4110 1. 348

S 0.5241 1.720 0.3197 1.049 0.5347 1.754 0.3260 1.070

4 0.4155 1.363 0.2534 0.8315 0.4239 1.391 0.2584 0.8479

3 0.3295 1.01;\ 0.2010 0.6595 0.3362 1.103 0.2050 0.6725

2 O.:Y;13 O.S57-l 0.1594 0.230 0.2666 0.8747 0.1626 0.5333

1 0.::m2 0.6798 0.1264 0.4147 0.2114 0.6935 0.1289 0.4228

l/O 0.1643 0.5390 0.1002 0.3288 0.1676 0.5499 0.1022 0.3352

2/0 0.1303 0.4275 0.07949 0.26ÓS 0.1329 0.4362 0.08105 0.2659

3/0 0.1034 0.3391 0.Oó305 0.2069 0.1054 0.3460 0.06429 0.2109

4/0 0.08\96 0.2689 0.0-'999 O. I(j40 0.08361 0.2743 0.05098 0.1672

250 0.0(,937 0.2276 0.04231 0.1388 0.07077 O. 2322 0.04315 0.1416

300 o.omn O.¡:-.97 0.03526 0.1157 0.05S97 0.1935 0.03595 0.1180

350 0.04955 0.1626 0.03022 0.09916 0.05055 0.1658 0.03082 0.1011

400 0.04336 0.1-l22 0.02645 0.08677 0.04423 0.1451 0.02697 0.08847450 0.031)54 U.1264 0.02351 0.07713 0.03931 0.1290 0.02397 0.07864

51XJ O.OJoI(,S 0.11:18 0.02116 0.OW41 0.03538 0.1.161 0.02157 0.0707l!5 O.O.H53 O.IUJoI 0.011J23 0.06310 0.03217 0.1055 0.01961 0.06434600 0.028<)0 0.09-183 0.01763 0.05784 0.02949 0.09674 0.01798 0.05H98

650 0.0266S 0.OS753 0.01627 0.05340 0.02722 0.08930 0.01659 0.05444700 0.02477 0.08128 O.v1511 0.04958 0.02527 0.08292 0.01541 0.05056750 0.02312 0.075S6 0.01410 0.04628 0.02359 0.07739 0.01438 0.04718

800 0.02168 0.07112 0.01322 0.04338 0.02211 0.07255 0.01348 0.04424900 0.01927 0.06322 0.01175 0.03856 0.01966 0.06449 0.01198 0.03932

1000 0.01734 0.05690 0.01058 0.03471 0.01769 0.05804 0.01079 0.03539

1100 0.01577 0.05172 0.009617 0.03155 0.01608 0.05277 0.009806 0.032171200 0.01445 0.04741 0.0011816 0.02892 0.0147 0.04837 0.008989 0.029491250 0.01387 0.04552 0.008463 0.02777 0.01415 0.04643 0.008629 0.02831

1300 0.01334 0.0<:377 0.008137 0.02670 0.01361 0.04465 0.OOR297 0.027221':00 0.01239 0.O'¡O64 0.007556 0.02479 0.01264 0.04146 0.007705 0.025281500 0.01156 0.03793 0.C07052 0.02314 0.01179 0.03870 0.007191 0.02359

1('00 0.01084 0.03556 0.006612 0.02169 0.01106 0.03628 0.006742 0.022121700 0.01020 0.03347 0.006223 0.02042 0.01041 0.03414 0.006345 0.020821750 0.009910 0.03251 0.C06O-l5 0.01983 0.01011 0.033F7 0.006164 0.02022

1800 0.009634 0.03161 0.005877 0.01928 0.009829 0.03225. 0.005992 0.019661900 0.009127 0.02995 0.005568 0.01827 0.009311 0.03055 0.005677 0.018632000 0.008671 0.02845 0.005289 0.01735 0.008846 0.02902 0.005393 0.01769

2500 0.007005 0.02298 0.004273 0.01402 0.007146 0.02344 0.004357 0.014293000 0.005337 0.01915 0.003561 0.01168 0.005955 0.01954 0.003631 0.011913500 0.005052 0.01657 0.0030S2 0.01011 0.005154 0.01691 0.003142 0.01031

4000 0.00-1421 0.01450 0.002697 0.008847 0.004510 0.01480 0.002749 0.0090214500 0.003%7 0.0: 302 0.002420 0.007939 0.004047 0.01328 0.002467 0.0080955000 0.003570 0.0117\ 0.G02178 0.007146 0.003642 0.01195 0.002221 0.007286

NOTA: Basado ICEA $-66-524 (1973) 177

.,' .,¡ ~"

H.- RESISTENCIA NOMINAL A LA CORRIENTE DIRECTA, DE CONDUCTORES DE COBRE, CON CABLEADO COMPACTOCLAsEa i

Calibre 20°C 25°C Ien ohms por ohms ohms por ohms !

AWG ó KMC 1000 ft. por km 1000 pie por km. ¡22 ----120 11.0 36.0 11.2 36.7

I19 . .. ... ...18 6.92 22.7 7.05 23.117 ... . . . . ..16 4.35 14.3 4.44 14.615 . .. . ..14 2.68 8.78 2.73 8.9613 2.12 6.96 2.16 7.JO12 1.69 5.53 1.72 5.6411 1.34 4.39 1.36 4.47

10 1.059 3.476 1.080 3.5449 0.8406 2.758 0.8571 2.8128 0.6662 2.186 0.6793 2.2297 0.5283 1.733 0.5387 1.7676 0.4192 1.375 0.4274 1.4025 0.3325 1.091 0.3390 1.1124 0.2636 0.8647 0.2688 0.88173 0.2090 0.6859 0.2132 0.69932 0.1658 0.5439 0.1690 0.55461 0.1314 0.4312 0.1340 0.4397

1/0 0.1M2 0.3419 0.1063 0.34862/0 0..08267 0.2712 0.08429 0.27653/0 0.06557 0.2151 0.06686 0.21944/0 0.05145 0.1688 0.05247 0.1721250 O.()44()() 0.1444 0.04487 0.1472. 300 0.03667 0.1203 0.03139 O. 1227350 0.03143 0.1031 0.03205 0.1051.roa 0.02722 0.03930 0.02775 0.09106450 0.02..119 0.0798 0.Ol-lG7 0.08094500 0.02178 0.07144 0.02220 0.07285550 0.02000 0.06562 0.02039 0.06691600 0.01834 0.06015 0.01870 0.06134650 0.01675 0.05-i96 0.01708 0.05()()3700 0.01555 0.05103 0.01586 0.05203750 0.01452 0.0-t763 0.01-t80 0.0-W56800 0.01361 0.0+165 0.01388 0.04553900 0.01210 0.03969 0.01234 0.7

1000 0.01089 0.03572 0.01110 0.03642

1100 0.009898 0.03247 0.01009 0.033:11..1200 0.009073 0.02977 0.009251 0.030351250 0.008710 0.02858 0.008881 0.029141300 0.008375 0.02748 0.008540 0.028021400 0.007777 0.02551 0.007930 0.026021500 0.007258 0.02381 0.007401 0.024281600 0.006805 0.02233 0.006939 0.022761700 0.006405 0.02101 0.006530 0.021431750 0.006222 0.021 0.006W 0.020811800 0.006049 0.01984 0.006168 0.02023

1900 0.005730 0.01880 0.005843 0.019172000 0.005444 0.01786 0.005551 0.018212500 0.004398 0.014.n 0.()();t484 0.014713000 0.003665 0.01202 0.003137 0.012263500 0.003172 0.01041 0.003234 0.010614000 0.002175 0.009105 0.002830 0.0092844500 0.002491 0.008171 0.002540 0.0083325COO 0.002242 0.007354 0.002286 0.007499 .-

NOTA - TOMADA DE ICEAS-66-524

178 nekcH

.

B ;J

""'\!

¡-1

I-,

i.- CARACTERISTICASFISICASyELECTRICASDE LOS CABLESDEALUMINIOREFORZADO EN ACERO (ACSR)

--

~nl!kc 179

L.

¡j.'~$~",'-

AREA NOMINAL EQUIVALENTE NUMERO Y DIAMETRO

CODIGO DEL AL DE ALAMBRES DIAMETRO RESISTENCIA PESO

MUNDIAL ALUMINIO. COBRE DUROALUMINIO ACERO TOTAL CC 20°C NOMINAL

APROX. NOMINAL- mm2 AWG ó KCM mm2 AWG ó KCM mm mm mm OHM/KM KG/KM- 8.38 8 5.26 10 6x 1.33 1x1.33 4.01 3.42 33.7810.58 7 6.36 9 6x 1.49 1x1.33 4.49 2.71 42.00

Turkey 13.28 6 8.38 8 6x 1.68 1x 1.68 5.03 2.15 53.4216.78 5 10.58 7 6x1.89 1x1.89 5.66 1.71 67.62

Swan 21.15 4 13.28 6 6x 1.12 1x2.12 6.35 1.36 84.95

swanate 21.15 4 13.28 6 7x 1.96 1x2.62 6.53 1.36 99.1626.69 3 16.78 5 6x2.38 1x2.38 7.14 1.08 108.00

Sparrow 33.65 2 21.15 4 6x2.67 1x2.67 8.03 0.853 135.12Sparate 33.65 2 21.15 4 7x2.47 1x3.30 8.25 0.853 157.91Robin 42.48 1 26.69 3 6x3.00 1x3.00 9.02 0.677 170.49

Raven 53.54 1/0 33.65 2 6x3.37 1x3.37 10.11 0.536 214.89Quail 67.50 2/0 42.48 1 6x3.78 1x3. 78 11.35 0.426 270.98pigeon 84.99 3/0 54.54 1/0 6x4.25 1x4.25 12.75 0.337 341.72penguin 107.20 4/0 67.50 2/0 6x4.77 1x4.77 14.30 0.268 430.2Owl 135.2 266.8 84.99 3/0 6x5.35 7x1.78 16.08 0.214 509.6

Partridge 135.2 266.8 84.99 3/0 26x2.57 7x2.00 16.31 0.214 543.60Ostrich 152.0 300.0 95.6 188.7 26x2.12 7x2.12 17.27 0.191 610.79

152.0 300.0 95.6 188.7 30x2.54 7x2.54 17.78 0.191 696.4Linnet 170.6 336.4 107.2 4/0 26x2.89 7x2.25 18.31 0.170 685.24Oriote 170.6 336.4 107.2 4/0 30x2.69 7x2.69 18.82 0.170 780.10

Ibis 201.3 397.5 126.8 250 26x3.14 7x2.44 19.89 0.144 809.41Lark 201.3 397.5 126.8 250 30x2.92 7x2.92 20.47 0.144 921.74Hawk 241.9 477.0 152.0 300 26x3.44 7x2.68 21.79 0.120 972.36Hen 241.9 477.0 152.0 300 30x3.20 7x3.20 22.43 0.120 1103.56

253.1 500.0 159.7 315 30x3.28 7x3.28 22.96 0.114 1162.2

Dove 282.0 556.5 177.6 350 26x3.72 7x2.89 23.54 0.103 1133.68Eagle 282.0 556.5 177.6 350 30x3.46 7x3.46 24.20 0.103 1290.56Duck 306.5 605.0 192.5 380 54x2.69 7x2.69 24.20 0.0945 1159.3Grosbeak 322.3 636.0 202.6 400 26x3.97 7x3.09 25.14 0.0899 1295.00Egret 372.3 636.0 202.6 400 30x3.70 19x2.22 25.88 0.0901 1462.24

322.3 636.0 202.6 400 54x2.75 7x2.75 24.81 0.0901 1217Flamingo 337.7 666.6 212.8 420 24x4.23 7x2.82 25.40 0.0856 1291.32

337.7 666.6 212.8 420 54x2.82 7x2.82 25.40 0.0856 1276Starling 362.6 715.5 228.0 450 26x4.21' 7x3.27 26.29 0.0797 1457.80Redwing 362.6 715.5 228.0 450 30x3.92 19x2.35 27.46 0.0797 1644.28Crow 362.6 715.5 228.0 450 54x2.92 7x2.92 26.31 0.0797 1372Drake 403.0 795.0 253.1 500 26x4.44 7x3.47 28.14 0.0718 1619.1Mallard 403.0 795.0 253.1 500 30x4.13 19x2.48 28.95 0.0718 1827Tern 403.0 795.0 253.1 500 45x3.37 7x2.25 27.00 0.0718 1326.00Condor 403.0 795.0 253.1 500 54x3.08 7x3.08 27.76 0.0718 1515.52Crane 443.5 874.5 _. 550 54x3.23 7x3.23 29.11 0.0653 1677Canary 455.2 - -.5El5... 54x3.28 7x3.28 29.51 ",,06;13. 1719.32Rail 483.3 954. 303.7 600' 45x3.70 7x2.46 29.5!:r' 0.0597 .1.591.00Cardinal 483.3 954.0 303.7 600 54x3.37 7x3.37 30.37 0.0597 1818.92Ortolan 524.1 1033.5 328.8 650 45x3.85 7x2.57 30.81 0.0551 1724.20Curlew 524.1 1033.5 328.8 650 54x3.51 7x3.51 31.65 0.0551 1969.88Bluejay 564.2 . 9-. _..:3..§12".- 700 45x3.99 7x2.66 3J..9 _-0.05.11.- 185I.40.Finch 564.2 1!1.3.,o--- 354.2' 700 " xá.65 19x2.19 32.84 .....JL..Q5.1L .'21lTss"Bunting

f--"""605.2 T192.5 379.3 750 45x4.13 7x2.75 33.07 0.0479 1989.12

Grackle 604.2 1192.5 379.3 750 54x3.77 19x2.26 33.86 0.0479 2268.84Bittern 664.7 1271.0 404.6 800 45x4.27 7x2.84 34.16 0.0449 212-U-f...Pheasant 644.7 1271.0 404.6 800 54x3.90 19x2.34 35.10 0.0449 '-24'19.80Dipper 684.8 1351.5 431.2 851 45x4.40 7x2.92 35.20 0.0423 2252.56Martem 684.8 1431.0 455.2 900 45x4.53 7x3.02 36.24 0.0400 2570.76Bobolink 725.2 1431.0 455.2 900 45x4.53 7x3.02 36.24 0.0400 2387.24Plaver 725.2 1431.0 455.2 900 54x4.13 19x2.48 37.21 0.0400 2723.20Nuthatch 765.8 1510.5 481.3 950 45x4.65 7x3.10 37.24 0.0377 2518.96Parrot 765.8 1510.5 481.3 950 54x4.25 19x2.55 38.25 0.0377 2874.16Lapwing 805.7 1590.0 505.8 1000 45x4.77 7x3.18 38.15 0.0357 2652.16Falcan 805.7 1590.0 505.8 1000 54x4.36 19x2.61 39.24 0.0357 3025.12

1''' iJ'<V

J.- AMPACIDADES DE LOS CABLES DE

ALUMINIO REFORZADO EN ACERO(ACSR)-

AMPACIDAD*(AMPER ES)

)LENTO

RESISTENCIAOHMS/KM

20°C C.D.

REACTANCIA A 60 Hz30S mm, DEESPACIAMIENTO

INDUCTIVA CAPACITIVAOHMSPOR MEGOHMSKM. POR KM.

180 ~.

'<T""'- one/ec

:,,,%~I~¡'¡

CODIGO CALIBRE CABLEADO AMPACIDAD* RESISTENCIA REACTANCIA A 60 HzMUNDIAL AWG AL/ACERO (AMPERES) OHMS/KM 30S mm. DE ESPACIAMIENTO

SOL NO VIENTO SOL VIENTO DC 20°C AC 2SoC AC 7SoC INDUCTIVACAPACITIVANO VIENTO NO SO L VIENTO NO SOL OHMS/KM MEGOHMS

2SoC 7SoC POR KM

Turkey 6 6/1 60 70 105 110 2.1135 2.1489 2.6837 0.3937 0.4823 2.4639-

Swan 4 6/1 85 95 140 145 1.3278 1.3550 1.7159 0.3740 0.4495 2.3458Swanate 4 7/1 85 95 140 145 1.3136 1.3386 1.7388 0.3773 0.4626 2.3327Sparrow 2 6/1 115 130 185 195 0.8343 0.8530 1.1089 0.3576 0.4 167 2.2244Sparate 2 7/1 115 130 185 195 0.8251 0.8432 1.1188 0.3609 0.4232 2.2113Robin 1 6/1 130 150 210 220 0.6621 0.6759 0.8891 0.3510 0.4003 2.1654Raven l/O 6/1 150 175 240 255 0.5243 0.5381 0.7152 0.3412 0.3871 2.1063Quail 2/0 6/1 175 205 275 295 0.4 160 0.4265 0.5807 0.3346 0.3740 2.0472Pigeon 3/0 6/1 205 240 315 340 0.3304 0.3379 0.4692 0.3228 0.3609 1.9882Pegt!in 4/0 6/1 240 275 365 390 0.2618 0.2697 0.3839 0.3156 0.3445 1.9291

I I I , .

CODIGO ICALIBRE I CABLEADOse

MUNDIAL CM AL/ACERO NO VI

Waxwing 266.800 18/1 300 345 445 480 0.2119 0.2169 0.2595 0.2559 1.8898Partridge 266,800 26/7 305 355 455 490 0.2098 0.2146 0.2569 0.2890 1.8602Ostrich 300,000 26/7 330 390 495 530 0.1867 01906 0.2283 0.2844 1.8307Merlin 336,400 18/1 350 405 515 560 0.1679 0.1719 0.2057 0.2871 1.8274Unnet 336,400 26/7 360 420 530 570 0.1666 0.1699 0.2034 0.2802 1.8012Oriole 336,400 30/7 365 425 530 575 o T653 0.1690 0.2021 0.2766 1.7881Ch i¡;kadee 397,500 18/1 390 460 575 620 0.1421 0.1457 0.1742 0.2808 1.7848Ibis' 397,500 26/7 405 470 ,,90 640 0.1409 0.1444 0.1726 0.2739 1.7585Lark 397,500 30/7 410 475 590 640 0.1399 0.1434 0.1716 0.2700 1.7454Pelican 477,000 18/1 440 520 640 700 0.1184 0.1217 0.1453 0.2739 1.7388Flicker 477 ,000 24/7 450 530 670 710 0.1178 0.1207 0.1444 0.2684 1.7192Hawk 477 ,000 26/7 460 540 660 720 0.1174 0.1201 0.1437 0.2671 1.7126Hen 477,000 30/7 460 540 660 720 0.1166 0.1191 0.142' 0.2634 1.6962Osprey 556,500 18/1 490 580 710 770 0.1015 0.1043 0.1247 0.2684 1.6995Parakeet 556,500 24/7 500 590 720 790 0.1010 0.1037 0.1240 0.2628 1.6798Dov" 556,500 26/7 510 600 730 790 0.1006 0.1033 0.1237 0.2608 16732Eaglo 556,500 30/7 510 600 730 800 0.0999 0.1027 0.1227 0.2579 1.6568Peacock 605,000 24/7 530 630 760 830 0.0929 0.0955 0.1142 0.2598 1.6568Sqtlab 605,000 26/7 540 630 760 830 0.0926 0.951 0.1135 0.2579 1.6503Teal 605,000 30/19 540 640 770 840 0.0920 0.0942 0.1125 0.2549 1.6339Rook 636,000 24/7 550 650 780 860 0.0884 0.0906 0.1083 0.2579 1.6470Grosbeak 636,000 26/7 560 660 790 860 0.0880 0.0902 0.1079 0.2559 1.6371Egret 636,000 30/19 560 660 790 870 0,0875 0.0899 0.1076 0.2523 1.6240Flarninqo 666,600 24/7 570 670 810 880 0.0843 0.0869 0.1037 0.2559 1.6339Crow 715,500 54/7 600 700 840 920 0.0786 0.0810 0.0968 0.2529 1.6142Starling 715,500 26/7 610 710 850 930 0.0782 0.0804 0.0961 0.2516 0.6437Redwing 715,500 30/19 610 720 860 940 0.0778 0.0801 0.0955 0.2480 1 5945Tern 795,000 45/7 630 750 890 970 0.0713 0.0738 0.0879 0.2523 1.6010Candor 795,000 54/7 640 760 900 990 0.0708 0.0728 0.0869 0.2487 1.5879Drake 795,000 26/7 650 770 910 990 0.0704 0.0728 0.0869 0.2480 1.5814Mallard 795,000 30/19 660 780 910 1000 0.0700 0.0722 0.0860 0.2441 1.5650Crane 874,500 54/7 690 810 960 1050 0.0642 0.0666 0.0794 0.2454 1.5617Canary 900 ,000 54/7 700 < 830 950 1050 0.0625 0.0646 0.0771 0.2441 1.5551Raíl 954,000 45/7 720 850 970 1070 0.0594 0.0620 0.0738 0.2454 1.5551Cardinal 954,000 54/7 730 870 990 1090 0.0589 0.0614 0.0732 0.2425 1.5420Ortolan 1,033,500 45/7 760 . 900, 1020 ,¡o 1130 0.0549 0.0574 0.0682 0.2425 1.5322Curlew 1,033,500 54/7 770. 910. 1040 qc 1150 0.0544 0.0568 0.0676 0.2392 1.5190Bluejay 1,113,000 45/7 790 940 1070 1190 0.0509 0.0535 0.0636 0.2398 1.5125Finch 1,113,000 54/19 810 960 1090 1210 0.0507 0.0531 0.0633 0.2362 1.4993Bunting 1,192,500 45/7 830 990 1120 1240 0.0475 0.0502 0.0594 0.2372 1.4961Grock le 1,192,500 54/19 850 1010 1130 1260 0.0474 0.0495 0.0591 0,2336 1.4829Bittern 1,272,000 45/7 870 1030 1160 1290 0.0446 0.0472 0.0561 0.2349 1.4 797Pheasant 1,272,000 54/19 890 1050 1180 1320 0.0444 0.0466 0.0554 0.2313 1.4665Dipper 1,351,500 45/7 900 1080 1210 1340 0.0419 0.0449 0.0528 0.2323 1.4665Martin 1,351,500 54/19 920 1100 1230 1370 0.0418 0.0440 0.0522 0.2287 1.4501Bobolink 1,431,000 45/7 940 1120 1250 1390 0.0396 0.0427 0.0502 0.2306 1.4501Plover 1 ,431 ,000 54/19 950 1140 1270 1420 0.0395 0.0417 0.0495 0.2267 1.4337Nuthatch 1,510,500 45/7 970 1160 1300 1440 0.0375 0.0404 0.0476 0.2280 1.4370Parrot 1.510.500 54/19 990 1180 1320 1470 0.0374 0.0400 0.0472 0.2251 1.4206Lapwing 1 ,590.000 45/7 1010 1200 1340 1490 0.0356 0.0381' 0.0456 0.2260 1.4239Falcon 1,590,000 54/19 1030 1230 1360 1520 0.0355 0.0381 0.0449 0.2224 1.4108Chukar 1,780,000 84/19 1090 1300 1440 1600 0.0319 0.0348 0.0410 0.2205 1.3911Bluebird 2.156,000 84/19 1230 1480 1610 1810 0.0264 0.0295 0.0344 0.2139 1.3451Kiwl 2,167.000 72/7 1220 1460 1600 1790 0.0263 0.0299 0.0348 0,2162 1.3550

*Basada en una temperatura máxima en el conductor de 75°C y unatemperatura ambiente de 25°C.

3.4.3 conductores desnudos decopperweld

Los Alambres y Cables Copperweld, hacen que las construc-ciones de 1(neas aéreas con claros interpostales largos, seanseguras y económicas, ya que se complementan la alta resisten-cia mecánica del acero y la conductividad del cobre en una solaunidad. Para aumentar la conductividad de los cables, se mez-clan Conductores Copperweld con conductores de cobreobteniéndose cables de alta conductividad y resistencia mecá-nica, que llenan los requisitos para cualquier diseño de Ifneasaéreas. Las diferentes construcciones de cables formados conconductores de cobre y Copperweld son:

8.- FORMACION GEOMETRICA DE CABLESCOPPE RWE LD

~-

-

Tipo "EK~'4 alambres copperweld

15 alambres de cobre

oTipo "F"1 alambre copperweld6 alambres de cobre

@Tipo "N"5 alambres copperweld2 alambres de cobre

~Tipo "A"1 alambre copperweld2 alambres de cobre

.Tipo "G"2 alambres copperweld5 alambres de cobre

Tipo "E"7 alambres copperweld

12 alambres de cobreCableado copperweld19 alambres

@ .~TIPO "J"3 alambres de copperweld4 alambres de cobre

Tipo "K"4 alambres copperweld3 alambres de cobre

* @Tipo "P"6 alambres copperweld1 alambre de cobre

Cableado copperweld7 alambres

~ &Tipo "O"2 alambres copperweld1 alambre de cobre

Cableado copperweld3 alambres

~onekc 181

~;'-1

b.- CARACTERISTICAS FISICAS yELECTRICAS DEL ALAMBRE Y CABLEDESNUDOS COPPERWELD -

ALAMBRE:

CABLE:

Módulo de Elasticidad alambre sólido 16.90 Kg/mm2. cable 16.200 Kg/mm2Coeficiente de Expansión: .000.013 por grado centfgrado.Coeficiente de Resistencia: .0038 Ohms por grado centfgrado.

182 ~Dn.ekc

~

DIAMETRO NOMINAL DIAMETRO DEL CARGA DE RUPTURA KG PESO RESISTENCIA SECCION(PULGADA) CONDUCTOR ALTA POTENCIA EXTRA ALTA OHMS POR KM. mm2CALIBRE C.C. A 20°C.AWG POTENCIA

I PULG. 40% I 30%30%

40% 130%mm. COND. COND. COND. Kg/Km CONO. COND.

No. 4 5.189 0.2043 1,606 1.784 2,119 172.3 2.079 2.771 21.155 4.620 0.1819 1.333 1.474 1,775 136.7 2.621 3.494 16.77

(0.165) 4.191 0.1650 1,144 1,261 1,528 112.4 3.187 4.249 13.796 4.115 0.1620 1.104 1.216 1.473 108.4 3.307 4.406 13.307 3.665 0.1443 .912 1,001 1.216 85.97 4.167 5.558 10.55

8 3.264 0.1285 753 823 1,000 68.17 5.256 7.008 8.368(0.128) 3.251 0.1280 747 817 992 67.67 5.295 7.060 8.303

9 2.906 0.1144 621 676 - 54.06 6.627 8.835 6.632

(0.104) 2.642 0.1 040 534 582 - 44.66 8.022 10.70 5.48110 2.588 0.1019 513 558 - 42.87 8.356 11.14 5.26112 2.053 0.08081 356 - - 26.97 13.29 - 3.309

(0.080) 2.032 0.0800 349 - - 26.43 13.56 - 3.243

7/8 (19, No. 5) 23.1 0.910 22,790 25,210 30,350 2634 0.1399 0.1865 318.713/16 (19, No. 6) 20.6 0.810 18,870 20,790 25,190 2088 0.1764 0.2352 252.7

23/32 (19, No. ?) 18.3 0.721 15.600 17.120 20,800 1656 0.2224 0.2966 200.5

21/32 (19, No. 8) 16.3 0.642 12,870 14,080 17,100 1314 0.2805 0.3740 159.09/16 (19, No. 9) 14.5 0.572 10,610 11 ,570 13,880 1042 0.3537 0.4715 126.1

5/8 (7, No. 4) 15.6 0.613 10,120 11 ,240 13,350 1219 0.3000 0.3999 148.19/16 ( 7,No. 5) 13.9 0.546 8,396 9.285 11,180 966.4 0.3783 0.5043 117.4

1/2 (7, No. 6) 12.3 0.486 6,954 7.661 9,280 766.4 0.4770 0.6358 93.107/16 (7, No. 7) 11.0 0.433 5,747 6,309 7,661 607.8 0.6014 0.8018 73.87

3/8 (7, No. 8) 9.78 0.385 4,745 5.189 6,300 482.0 0.7585 1.011 58.5611/32 ( 7,No. 9) 8.71 0.343 3,908 4,261 5,117 382.3 0.9564 1.275 46.44

5/16 ( 7. No. 10) 7.77 0.306 3,230 3.519 4,171 303.1 1.206 1.608 36.83

3,No. 5 9.96 0.392 3,798 4,201 5,380 413.4 0.8809 1.174 50.323.No. 6 8.86 0.349 3,145 3.465 4.424 327.8 1.111 1.481 39.903,No. 7 7.90 0.311 2,600 2,854 3,593 260.0 1.401 1.867 31.65

3, No. 8 7.04 0.277 2,145 2,347 2,849 206.1 1.766 2.354 25.103, No. 9 6.27 0.247 1.768 1.928 2,236 163.5 2.227 2.969 19.903, No. 10 5.59 0.220 1.461 1.592 1,887 129.7 2.808 3.743 15.78

3, No. 12 4.42 0.174 1,014 - - 81.55 4.465 - 9.929

c.- TABLAS DE CONDUCTORESCOPPERWELD y COBRE CON CABLEADODESNUDO, PARA TRANSMISION yDISTRIBUCION-

Ñ

0.1031 Ohms/Km en 20°C.

E ~ V./UU I/X'f.UUJ l12X4.003:K 18.68 0.735 4x3.734 15x3.734300.000CIRCULAR MILS. EQUIVALENTE EN COBRE 152.0 mm2

14,71010.820

239.0208.0

0.1203 Ohms/Km en 20°C.

250,000 CIRCULAR MILS. EQUIVALENTE EN COBRE 126.7 mm2 0.1444 Ohms/Km en 20°C.

4/0 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (211.600 Circo Mils) 107.2 mm2 0.1706 Ohms/Km en 20°C.

3/0 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (167,800 Cir. Mils) 85.03 mm2 0.2151 Ohms/Km en 20°C.

2/0 AWG. EQU IVALENTE EN COBRE (133,100 Cir. Mils) 67.44 mm2 0.2712 Ohms/Km en 20°C.

1/0 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (105,500 Cir. Mils) 53.46 mm2 0.3422 Ohms/Km en 20°C.

1 AWG.EQUIVALENTE EN COBRE (83,690 Cir. Mils) 42.40 mm2 0.4314 Ohms/Km en 20°C.

2 AWG.EQUIVALENTE EN COBR E (66,370 Cir. Mils) 33.63 mm 2 0.5440 Ohms/Km en 20°C.

KJAF

9.58

8.869.307.82

0.3770.3490.3660.308

4x3.1933x2.9571x4.3151x2.606

3x3.1934x2.9572x4.3156x2.606

4,4133,3212,6651,920

479.4416.0382.2331.5

56.0548.0543.8637.37

~~nek& 183

~'f,:"'l',d ''''i.,...",

TIPODE DIAMETRO DEL DISEl\lu Ut:L CUNUUC I UH

CONDUCTOR CONDUCTORNUMERO Y DIAMETRO NUMERO y DIAMETRO CARGA DE PESO KG. SECCION

mm. PULGADA DE ALAMBRES DE DE ALAMBRES DE RUPTURA KG. POR KM. mm2COPPERWELD COBRE TEMPLE DUROCONDUCTIVIDAD 30% DUROE.H.S. m.m. m.m.

E 18.52 0.729 7x3.706 12x3.706 12.600 1,790 204.8

EK 17.27 0.680 4x3.457 15x3.457 9,507 1,579 178.3

E 16.92 0.666 7x3.383 12x3.383 10,850 1,491 170.7EK 15.77 0.621 4x3.155 15x3.155 8,092 1,316 148.6

E 15.57 0.613 7x3.112 12x3.112 9,403 1,262 144.5EK 14.50 0.571 4x2.903 15x2.903 6,972 1,114 125.7F 13.97 0.550 1x4.656 6x4.656 5,575 1.057 119.2

E 13.84 0.545 7x2.771 12x2.771 7,620 1,001 114.6J 14.10 0.555 3x4.702 4x4.702 7,335 1,052 121.5EK 12.93 0.509 4x2.586 15x2.586 5,611 883.2 99.74F 12.45 0.490 1x4.156 6x4.145 4,527 838.1 94.45

K 13.56 0.534 4x4.521 3x4.521 7,983 961.2 112.4J 12.55 0.494 3x4.186 4x4.186 6.092 834.3 96.32F 11.07 0.436 1x3.693 6x3.693 3,671 664.9 74.97

K 12.07 0.475 4x4.026 3x4.026 6,573 761.9 89.10J 11.18 0.440 3x3.726 4x3.726 4,976 661.2 76.39F 9.86 0.388 1x3.287 6x3.287 2,965 527.0 59.40

K 10.74 0.423 4x3.586 3x3.586 5,398 604.5 70.71J 9.95 0.392 3x3.320 4x3.320 4,082 524.5 60.58F 8.79 0.346 1x2.929 6x2.929 2,389 418.0 47.12

~

3 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (52.630 Cir. Mils) 26.67 mm2 0.6857 Ohms/Km en 20°C.

4 AVVG. <=QU IV ALENTE EN COBRE (41,740 Cir. Mils) 21.15 mm2 0.8648 Ohms/Km en 20°C.

5 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (33,100 Cir. Mils) 16.77 mm2 1.080 Ohms/Km en 20°C.

6 AWG. EQU IV ALENTE EN COBR E (26,250 Cir. Mils) 13.30 mm 2 1.362 Ohms/Km en 20°C.

7 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (20,820 Cir. Mils) 10.55 mm2 1.717 Ohms/Km en 20°C.

DA

6.255.66

0.2460.223

2x2.898lx3.216

lx2.8982.x2.273

1,8241.249

167.4139.4

19.7816.23

8 AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (16.510 Cir. Mils) 8.366 mm2 2.165 Ohms/Km en 20°C.

9~ AWG. EQUIVALENTE EN COBRE (11 ,750 Cir. Mils) 5.954 mm2

D FI0.174 I 2x2.053* r

3.009 Ohms/Km en 20°C.

1x2.053 791 84.02 9.929

*Copperweld, de alta resistencia 40% conductividad.

184 ~Dnl!k&

.~,;.~

TIPO DE DIAMETRO DEL DISEÑO DEL CONDUCTORCONDUCTOR CONDUCTOR

NUMERO Y DIAMETRO NUMERO y DIAMETRO CARGA DE PESO KG. SECCIONmm. PULGADA DE ALAMBRES DE DE ALAMBRES DE RUPTURA KG. POR KM. mm2

COPPERWELD COBRE TEMPLE DUROCONDUCTIVIDAD 30%E.H.S. m.m. m.m.

-K 8.53 0.336 4x2.845 3x2.845 3.588 380.2 44.46J 7.90 0.311 3x2.631 4x2.631 2,701 330.0 38.10A 8.28 0.326 lx3.843 2x3.843 2.182 303.0 34.79

D 8.84 0.348 2x4.102 lx4.102 3,329 335.7 39.66A 7.37 0.290 1x3.421 2x3.421 1,786 240.3 27.59

D 7.87 0.310 2x3.653 1x3.653 2,737 266.2 31.45A 6.55 0.258 lx3.048 2x3.048 1,448 190.6 21.88

D 7.01 0.276 2x3.254 lx3.254 2.242 211.1 24.94A 5.84 0.230 lx2.713 2x2.713 1,173 151.2 17.35C 5.72 0.225 lx2.657* 2x2.657 972 144.9 16.62

o 5.56 0.219 2x2.581 1x2.581 1,477 132.8 15.68A 5.05 0.199 1x2.863 2x2.024 1.013 110.5 12.87C 4.55 0.179 1x2.053* 2x2.117 618 90.29 10.35

TIPO DEL MODULO DE COEFICIENTE TIPO DEL MODULO DE COEFICIENTECONDUCTOR ELASTICIDAD DE EXPANSION CONDUCTOR ELASTICIDAD DE EXPANSION

KG/mm2 ... POR GRADO C. KG/mm2 POR GRADO C.

E 13,700 0.000 015 1 2A.6A Inclusive 13,400 0.000 015 3EK 13,000 0.000 015 8 7A Y8A 14,800 0.000 014 6F 12,700 0.000 016 2 C 13,400 0.0000153J 14,100 0.000 014 9 D 15,500 0.000014 OK 14,800 0.000 0144

3.4.4 conductores desnudos dealumowelda.- UTILlZACION DEL ALUMOWELD-

El Alumoweld está especialmente indicado para la construc-'6n de líneas aéreas de aluminio reforzado. Además de reunir

f'S propiedades elé~tricas y mecánicas deseadas, ofrece las:entajas económicas Inherentes a su bajo precio de adquisición,reducidos gastos de conservación y larga duración, en las apli-caciones siguientes:

LINEASAEREAS DE PUESTA A TIERRA

Las líneas modernas de transporte a altos voltajes precisandisponerde conductores aéreos de puesta a tierra para evitarinterrupciones motivadas por perturbaciones atmosféricas.Laelevadaresistencia mecánica y reducido peso de los cablesAlumoweldpermite que sean tendidos con flechas que hacenposibleen el centro del vano obtener distancias máximas sobrelosconductores de transporte de energía, a fin de asegurar elrequeridaaislamiento. La gruesa capa de aluminio ofrece lamáximaprotección contra la corrosión atmosférica y, a la vez,excelenteconductibilidad para el debido funcionamiento delosrelésde protección.

ALAMBRES PARA NUCLEO DE CONDUCTORESACSR/AW

El Alumoweld es de gran utilidad como elemento de refuerzoen los cables conductores ACSR en atención a su alta resistenciamecánica, gran conductibilidad y compatibilidad con losalambres de aluminio macizo; y su empleo permite cooordinarla duración de los alambres resistentes con la de los de conduc-ción.

Cuando el Alumoweld sustituye a elementos de refuerzo sinmodificar la formación del cable, se consigue el aumento de sucapacidad eléctrica y de conducción; y si se modifica el cablepara conseguir que su conductibilidad sea la misma que ante-riormente, entonces el empleo del Alumoweld permite obtenerun cable de menor sección, lo que contribuye a reducir lascargas por hielo y viento, con el aumento consiguiente delcoeficiente de seguridad. El alambre Alumoweld se suministraa los fabricantes de los conductores ACSR para su empleocomo alambre de refuerzo para dichos cables.

SUSTENTADORES NEUTROS

Elcable Alumoweld es ideal para suempleo como conductorneutroy sustentador de cables aéreos de transporte de energía.Proporciona buena conductibilidad, flechas mínimas en losvanos largos, y permite conseguir elevados coeficientes deseguridaden el caso de sobrecarga por tormenta. Asimismo,sefabrican cables formados por Alumoweld y aluminio paracumplirlas necesidades requeridas, en casi la totalidad de loscasos,en cuanto a resistencia mecánica y conductibilidad serefiere.

ALAMBRES PARA LlNEAS AEREASTELEFONICAS

h Lasinstalaciones telefónicas util izando líneas aéreas exigen,oyen día disponer de alambres de resistencia mecánica,

resistenciaa la corrosión y buenas características de transmisión,~pecialmente para corrientes de alta frecuencia. El alambre

IUmoweldpara ¡(neas aéras reune todas estas propiedades.

~.

Su alta resistencia mecánica y poco peso permite su tendidocon largos vanos y pequeñas flechas, proporcionando la debidaseguridad, aún en el caso de sobrecargas por tormentas. Lagruesa capa de aluminio cumple dos cometidos: protege contrala corrosión al alma de acero y proporciona buenas caracterís-ticas de transmisión. De hecho, a frecuencias de onda porta-dora, las características de transmisión son iguales, o inclusomejores, que las correspondientes al alambre de aluminio.

CABLE SUSTENTADOR

La importancia del servicio que han de asegurar, tanto loscables telefónicos como los transportes de energía, justificanplenamente la utilización de un sustentador de las mejorescaracteríst;.:'Is posibles. El sustentador Alumoweld asegurauna largavida; y como no se oxida, conserva permanentementesu alta resistencia mecánica. Asimismo, con la utilizacióncreciente de recubrimientos de aluminio y otros no metálicos,el Alumoweld permite disponer de un cable sustentador quepuede competir, por completo, con cualquier otro en cuantoa conductibilidad y seguridad para el servicio.

CABLES PARA VIENTOS

Los cables Alumoweld, por sus características anticorrosivasy de alta resistencia mecánica, tienen excelente aplicacióncomo vientos en las instalaciones de líneas aéreas para trans-porte de energía, comunicaciones, señalización, etc. Laelevadaresistencia a la tracción de estos cables, de poco peso, estáprotegida permanentemente contra la corrosión por una gruesacapa de aluminio, eliminando así los gastos de conservaciónpor oxidación de los alambres de vientos de otros tipos.También, y por ser de fácil manejo los cables para vientosAlumoweld, se reduce el costo de la instalación. Para anclajesse recomienda el empleo de grapas o mordazas terminalespreformadas.

unelec 185

b.- CARACTERISTICAS MECANICAS yELECTRICAS DE LOS ALAMBRESY CABLES DE ALUMOWELD -

Módulosde Elasticidad: Cable 16.200 Kg.!mm2;alambre macizo 16.500 kg/mm2. Coeficientede dilatación lineal:0,000013 por grado centígrado.

186 ~Dnekc

b..1

._~"dJ

NUMERO Y CALIBRE DIAMETRO CARGA PESO RESISTENCIA SECCIONDE LOS CABLES NOMINAL DE RUPTURA KG. POR KM. OHMS POR KM. TRANSVERSAL

mm. KG. C.D., A 20°C mm2 -CABLE

37 No. 5 AWG 32.3 64,790 4,170 0.1394 620.6

37 No. 6 AWG 28.8 54,500 3,307 0.1757 492.237 No. 7 AWG 25.7 45,690 2,623 0.2216 390.337 No. 8 AWG 22.9 38,190 2,080 0.2794 309.537 No. 9 AWG 20.3 30,290 1,649 0.3523 245.537 No. 10 AWG 17.9 24,020 1,308 0.4443 194.7

19 No. 5 AWG 23.1 33,270 2,129 0.2698 318.7

19 No. 6 AWG 20.6 27,990 1,688 0.3402 252.719 No. 7 AWG 18.3 23,460 1,339 0.4290 200.419 No. 8 AWG 16.3 19,610 1,062 0.5409 158.919 No. 9 AWG 14.5 15,550 842.0 0.6821 126.119 No. 10 AWG 12.9 12,330 667.7 0.8601 99.96

7 No. 5 AWG 13.9 12,260 781.1 0.7426 117.47 No. 6 AWG 12.4 10,310 619.5 0.9198 93.107 No. 7 AWG 11.0 8,645 491.1 1.160 73.877 No. 8 AWG 9.78 7,226 389.6 1.463 58.56

7 No. 9 AWG 8.71 5,729 308.9 1.844 46.44

7 No. 10 AWG 7.76 4,545 245.1 2.325 36.837 No.11 AWG 6.91 3,604 194.4 2.932 29.217 No. 12 AWG 6.16 2,858 154.2 3.697 23.16

3 No. 5 AWG 9.96 5.547 334.1 1.699 50.32

3 No. 6 AWG 8.87 4,663 265.0 2.142 39.90

3 No. 7 AWG 7.90 3,910 210.1 2.701 31.65

3 No. 8 AWG 7.03 3,269 166.7 3.406 25.10

3 No. 9 AWG 6.26 2,592 132.2 4.294 19.90

3 No. 10 AWG 5.58 2,056 104.8 5.415 15.78

ALAMBRE MACIZO

4AWG 5.19 2.305 139.3 4.009 21.155AWG 4.62 1.946 110.5 5.056 16.776AWG 4.12 1.637 87.62 6.375 13.307 AWG 3.67 1.372 69.48 8.038 10.558AWG 3.26 1.147 55.11 10.13 8.3689AWG 2.91 909 43.71 12.78 6.632

10 AWG 2.59 721 34.66 16.12 5.26111 AWG 2.30 572 27.49 20.32 4.17212 AWG 2.05 454 21.80 25.63 3.309

c.- TABLAS DE SELECCION DE CABLES ACSR/AWCABLE ACSR CON NUCLEO DE ALUMOWELD CONSTRUCC'ON BASADA ENDIAMETROS IGUALES A LOS ESPECIFICÁ'DOS. PARA ACSR

~ex>......

CODIGO AREA TOTAL SECCION TRANSVERSAL CABLEADO DIAMETRO RESISTENCIA MAX. TENSION DE PESOKG/KMMUNDIAL DE ALUMINIO ALAMBRES DE TOTAL NUMERO Y DIAMETRO DE mm. EN C.D. A 20°C RUPTURAACSR EN ALAMBRES mm. OHMS/KM KGALUMINIO mm2 CABLE NUCLEO DECIRCULAR MILS mm2 ALUMINIO ALUMOWELD COMPLETO ALUMOWELD TOTAL ALUMINIO ALUMOWELD

Turkey 27.340 13.28 15.50 6 x 1.68 1 x 1.68 5.03 1.68 2.071 538.41 51.04 36.46 14.58Th rush 34.480 16.78 19.58 6 x 1.89 1 x 1.89 5.66 1.89 1.6421 674.49 64.43 45.98 18.45Swan 43.480 21.15 24.67 6 x 2.12 1 x 2.12 6.35 2.12 1.3022 842.32 81.24 58.03 23.21

Swanate 44.390 21.14 26.50 7 x 1.96 1 x 2.61 6.53 2.62 1.2756 1076.37 93.30 58.03 35.27Swallow 54.820 26.69 31.14 6 x 2.38 1 x 2.38 7.14 2.38 1.0328 1054.14 102.52 73.21 19.31

Sparrow 69.140 33.65 39.25 6 x 2.67 1 x 2.67 8.03 2.67 0.8189 1304.98 129.16 92.26 36.90

Sparate 70.590 33.64 42.20 7 x 2.47 1 x 3.30 8.26 3.30 0.8022 1660.60 148.65 92.40 56.25

Robin 87.180 42.48 49.55 6 x 3.00 1 x 3.00 9.02 3.00 0.6493 1632.47 163.08 116.51 46.57Raven 109.900 53.54 62.46 6 x 3.37 1 x 3.37 10.11 3.37 0.5151 2007.59 205.64 146.87 58.78

Quail 138.700 67.48 78.77 6 x 3.78 1 x 3.78 1.1.35 3.78 0.4085 2428.07 259.21 185.11 74.10

Pigeon 174.800 84.97 99.16 6 x 4.25 1 x 4.25 12.75 4.25 0.3239 2977.82 326.47 233.17 93.30

Penguin 220.400 107.23 125.10 6 x (J..77 1 x 4.77 14.30 4.77 0.2569 3630.99 411.88 294.18 117.70

Waxwing 270.500 135.10 142.58 18 x 3.09 1 x 3.09 15.47 3.09 0.2103 3179.21 421.85 372.45 49.40

Owl 275.400 135.23 152.77 6 x 5.36 7 x 1.79 16.08 5.36 0.2066 4390.75 488.51 372.75 115.77

Partridge 277.700 135.16 157.23 26 x 2.57 7 x 2.00 16.31 5.99 0.2059 5179.99 520.20 374.53 154.68

Ostrich 312.200 151.94 176.71 26 x 2.37 7 x 2.12 17.27 6.38 0.1831 5820 584.49 420.96 163.53

Merlin 341.100 170.45 179.94 18 x 3.47 1 x 3.47 17.37 3.48 0.1668 3978 532.26 469.91 62.35

Linnet 350.100 170.64 198.39 26 x 2.89 7 x 2.25 18.31 6.76 0.1633 6477 656.36 472.59 183.77

Oriole 356.000 170.45 210.26 30 x 2.69 7 x 2.69 18.82 8.08 0.1610 8010 736.71 473.33 263.38

Chlckadee 403.000 201.42 208.06 18 x 3.77 1 x 3.77 18.87 3.77 0.1412 4554 628.83 555.17 73.66

Ibis 413.700 201.29 234.00 26 x 3.14 7 x 2.44 19.89 7.32 0.1382 7566 774.21 557.55 216.65

Lark 420.700 201.35 248.39 30 x 2.92 7 x 2.92 20.19 8.76 0.0363 9394 870.33 559.19 311.14

Pellcan 483.600 241.74 255.16 18 x 4.14 1 x 4.14 20.68 4.14 0.1177 5339 754.71 666.33 88.39

Flicker 492.500 241.74 273.10 24 x 3.58 7 x 2.39 21.49 7.16 0.1161 8019 877.03 669.75 207.28

Hawk 496.400 241.87 281.29 26 x 3.44 7 x 2.68 21.79 8.03 0.1152 9099 930.60 670.05 260.55

Hen 504.800 241.74 298.13 30 x 3.20 7 x 3.20 22.43 9.60 0.1135 11190 1044.58 671.24 373.34

Osprey 564.200 261.87 297.55 18 x 4.47 1 x 4.47 22.33 9.47 O1009 6119 880.15 777.03 103.12

Parakeet 574.500 282.06 318.64 24 x 3.87 7 x 2.58 23.22 7.75 0.0995 9258 1023.00 781.35 241.65

Dove 579.200 282.00 327.93 26 x 3.72 7 x 2.89 23.55 8.66 0.0987 10510 1084.90 781.05 303.85

Eagle 589.000 282.00 347.81 30 x 3.46 7 x 3.46 24.21 10.39 0.0973 12818 1218.87 783.13 435.54

Peacock 624.600 306.64 346.45 24 x 4.03 7 x 2.69 24.21 8.08 0.0915 10070 1112.58 849.50 263.08

Squab 629.600 306.39 356.26 26 x 3.87 7 x 3.01 24.54 9.04 0.0908 11308 1178.64 848.76 329.89

Teal 639.500 306.51 376.39 30 x 3.61 19 x 2.16 25.25 10.82 0.0896 13880 1314.20 851.14 463.07

Rook 656.600 322.32 364.06 24 x 4.14 7 x 2.76 24.82 8.28 0.0871 10578 1168.97 892.80 276.17

Grosbeak 661.900 322.25 374.71 26 x 3.97 7 x 3.09 25.15 9.27 0.0864 11889 1239.50 892.65 346.85

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CODIGO AREA TOTAL SECCION TRANSVERSAL CABLEADO DIAMETRO RESISTENCIA MAX. TENSION DE PESO KG/KMMUNDIAL DE ALUMINIO ALAMBRES DE TOTAL NUMERO Y DIAMETRO DE mm. EN C.D. A 20"C RUPTURAACSR EN

ALUMINIO mm2 ALAMBRES mm.CABLE NUCLEO DE OHMS/KM KG

CIRCULAR MILS mm2 ALUMINIO ALUMOWELD COMPLETO ALUMOWELD TOTAL ALUMINIO ALUMOWELD

Egret 672.300 322.26 395.81 30 x 3.70 19 x 2.22 25.88 11.10 0.0853 14601 1382.20 894.88 487.32Flaminga 688.200 337.93 381.75 24 x 4.23 7 x 2.82 25.40 8.46 0.0831 11090 1225.67 936.10 289.56Craw 738.700 362.52 409.48 54 x 2.92 7 x 2.92 26.31 8.76 0.0774 12279 1314.50 1004.10 31040Starling 744.600 362.58 42161 26 x 4.21 7 x 3.28 26.70 9.83 0.0768 13172 139470 1004.40 390.30Redwing 756,200 362.39 444.97 30 x 3.92 19 x 2.35 27.46 11.76 0.0758 16270 1553.47 1005.89 547.58

Tern 808,700 402.71 430.58 45 x 3,38 7 x 2.25 27.00 6.76 0.0707 10505 1299.62 1115.55 134.07Candor 820.800 403.29 455.55 54 x 3.08 7 x 3.08 27.76 9.25 0.0697 13522 1462.41 1117.04 345.36Drake 827,400 403.03 468.58 26 x 4.44 7 x 3.45 28.14 10.36 0.0691 14642 1550.50 1116.00 434.50Mallard 840,300 402.90 494.77 30x4.14 19 x 2.48 28.96 12.42 0.0682 18103 1727.57 1118.98 608.60Crane 902,900 443.42 500.90 54 x 3.23 7 x 3.23 29.11 9.70 0.0633 14864 1608.53 1229.09 379.44

Canary 929.200 456.06 515.16 54 x 3.28 7 x 3.28 29.51 9.83 0.0615 15082 1653.17 1263.31 389.86Rail 970,500 483.35 516.84 45 x 3.70 7 x 2.47 29.59 7.39 0.0589 12442 1560.91 1339.2 221.71Cardinal 984,900 483.29 545.93 54 x 3.38 7 x 3.38 30.38 10.13 0.0580 15980 1752.86 1339.2 413.66Ortlan 1.051.000 524.06 560.32 45 x 3.85 7 x 2.57 30.81 7.70 0.0544 13304 1691.86 1452.29 239.57Curlew 1,067,000 524.13 592.06 54 x 3.52 7 x 3.52 31.65 10.54 0.0536 17096 1900.18 1452 29 447.89

Bluejay 1,132,000 564.19 603.24 45 x 3.99 7 x 2.66 31.98 8.00 0.0505 14324 1821.31 1562.4 258.91Finch 1.148.000 564.26 635.74 54 x 3.65 19 x 2.19 32.84 10.95 0.0500 18520 2044.51 1569.84 474.67Bunting 1,213,000 60432 645.81 45x4.14 7 x 2.76 33.07 8.28 0.0471 15336 1950.77 1674.00 276 77Grackle 1,230,000 604.19 680.64 54 x 3.77 19 x 2.27 33.86 11.36 0.0467 19831 2188.85 1681.44 50741Bittern 1,294,000 644.32 689.03 45 x 4.27 7 x 2.85 34.16 8.53 0.0442 16356 2080.22 1785.60 294.62

Pheasant 1,312,000 644.71 726.45 54 x 3.90 19 x 2.34 35.10 11.71 0.0438 20924 2336.16 1794.53 541.63Dipper 1,375,000 684.51 731.61 45 x 4.40 7 x 2.92 35.20 8.81 0.0416 17336 2208.19 1897.2 31099Martin 1,394,000 684.51 771.61 54 x 4.02 19x2.41 36.17 12.07 0.0412 22221 2480.50 1906.13 574.37Bobolink 1,456,000 725.16 774.84 45 x 4.53 7 x 3.02 36.25 9.07 0.0393 18402 2339.14 2007.31 331.82Plaver 1,476,000 725.16 817.42 54x4.14 19 x 2.48 37.21 12.42 0.0389 23541 2627.81 201922 608 59

Nuthatch 1 ,537,000 765.16 818.06 45 x 4.65 7 x 3.10 37.24 9.30 0.0372 19418 2470.08 2120.40 349.68Parrot 1,558,000 767.74 864.51 54 x 4.25 19 x 2.55 38.25 12.75 0.0369 24893 2779.58 2136.77 642.82

Lapwing 1,617,000 804.51 860.00 45 x 4.77 7 x 3.18 38.15 9.55 0.0354 20412 2595.07 2227.54 367.54Falcan 1 ,640,000 805.80 907.74 54 x 4.36 19 x 2.62 39.24 13.08 0.0350 26163 2919.46 2242.42 677.04

Ch ukar 1,816,000 902.58 976.13 84 x 3.70 19 x 2.22 40.69 11.10 0.0316 24589 2998.32 2511.75 486.58

Grause 86,970 40.54 54.67 8 x 2.54 1 x 4.24 9.32 4.24 0.6542 2409 204.90 111.75 93.15

Petrel 116,600 51.57 81.68 12 x 2.34 7 x 2.34 11.71 6.78 0.4902 4681 341.94 142.85 19909

Minorca 127,000 56.15 88.90. 12x2.44 7 x 2.44 12.22 7.32 0.4505 5098 372.30 155.50 216.80

Legharn 154,200 68.19 108.00: 12x2.70 7 x 2.70 13.46 8.08 0.3707 6142 452 20 188.83 263 38Guinea 182,200 80.58 127.55 12 x 2.92 7 x 2.92 14.63 8.76 0.3138 7226 534.19 223.20 310.99

Dotterel 202,700 89.61 141.87' 12 x 3.08 7 x 3.08 15.42 9.25 0.2821 8006 594.31 248.20 346.11

Darking 218,600 96.71 153.10 12x3.20 7 x 3.20 16.03 9.60 0.2615 8641 641.18 267.64 373.34

Cachin 242,100 107.10 169.55 12 x 3.37 7 x 3.37 16.84 10.11 0.2362 9348 710.07 296.56 413.52

Brahma 248,500 103.00 194.90 16 x 2.86 19 x 2.48 18.14 12.42 0.2301 13154 896.67 285.25 611.42

r d.- TABLAS DE SELECCION DE CABLES ACSR/A\NCABLE ACSR CON NUCLEO DE ALUMO\NELDCONSTRUCCION BASADA EN IGUAL CONDUCTIVIDADA LA ESPECIFICADA PARA ACSR

L(»c:o

CODIGO AREA TOTAL SECCION TRANSVERSAL CABLEADO DIAMETRO RESISTENCIA MAX. TENSION DE PESO KG/KMMUNDIAL DE ALUMINIO

ALAMBRES DE TOTAL NUMERO Y DIAMETRO DE mm. EN C.D. A 20°C RUPTURAACSR EN

ALUMINIO mm2 ALAMBRES mm.CAB LE NUCLEO DE OHMS/KM KG

CIRCULAR MILS mm2 ALUMINIO ALUMOWELD COMPLETO ALUMOWELD TOTAL ALUMINIO ALUMOWELD

T urkey 26,250 12.77 14.90 6 x 1.65 1 x 1.65 4.93 1.65 2.1565 517.55 48.96 34.97 13.99Th rush 33,100 16.11 18.80 6 x 1.85 1 x 1.85 5.54 1.85 1.7103 647.28 61.90 44.19 17.71Swan 41,740 20.29 23.68 6 x 2.08 1 x 2.08 6.22 2.08 1.3563 808.30 77.97 55.65 22.32Swanate 41,740 19.90 24.95 7 x 1.90 1 x 2.53 6.35 2.53 1.3563 1012.87 87.79 54.61 33.18Swallow 52,630 25.57 29.83 6 x 2.33 1 x 2.33 6.99 2.33 1.0758 1009.69 98.21 7009 28.18

Sparrow 66,370 32.25 37.89 6 x 2.62 1 x 2.62 7.85 2.62 0.8530 1251.00 123.95 88.54 35.41Sparate 66,370 31.61 39.64 7 x 2.40 1 x 3.20 8.00 3.20 0.8530 1588 02 139.72 86.75 52.97Robin 83,690 40.70 47.48 6 x 2.94 1 x 2.94 8.81 2.94 0.6765 1564.43 156.24 111.60 44.64Raven 105,500 51.30 59.85 6 x 3.30 1 x 3.30 9.91 3.30 0.5364 1923.68 197.01 9612 56.25Quail 133,100 64.71 75.48 6 x 3.71 1 x 3.71 11.13 3.71 0.4255 2328.28 248.50 177.52 70.98

Pigeon 167.800 81.55 95.16 6 x 4.16 1 x 4.16 12.47 4.16 0.3373 2858.07 313.37 223.80 89.58Pengu in 211,600 102.90 120.06 6 x.4.67 1 x 4.67 14.02 4.67 0.2679 3486 395.36 282.42 112.94Waxwing 266,800 133.29 140.71 18 x 3.07 1 x 3.07 15.37 3.07 0.2133 3137 416.34 367.54 48.81Owl 266,800 131.03 148.00 6 x 5.27 7 x 1.76 15.82 5.28 0.2133 4300 473.04 361.14 111.90Partridge 266,800 129.68 150.77 26 x 2.52 7 x 1.96 15.95 5.89 0.2143 5062 498 93 359.20 13972

Ostrich 300,000 146.06 169.87 26 x 2.67 7 x 2.08 16.94 6.25 0.1963 5597 561.87 404.59 157.28Merlin 336,400 168.19 177.55 18 x 3.45 1 x 3.45 17.25 3.45 0.1691 3925 525.26 463.66 61.60Linnet 336,400 163.81 190.45 26 x 2.83 7 x 2.20 17.93 6.60 0.1699 6219 630.02 453.69 176.33Oriole 336,400 160.97 198.52 30 x 2.61 7 x 2.61 18.29 7.85 0.1704 7561 695.64 447.00 248.64Chickadee 397,500 198.71 209.74 18 x 3.75 1 x 3.75 18.75 3.75 0.1431 4493 620.50 547.73 72.77

Ibis 397,500 193.55 224.97 26 x 3.08 7 x 2.39 19.48 7.19 0.1438 7276 744.30 536.13 208.17Lark 397,500 190.32 234.77 30 x 2.84 7 x 2.84 19.89 8.53 0.1442 8877 822.57 528 54 394.03Pel ¡can 477,000 238.45 251.74 18 x 4.11 1 x 4.11 20.55 4.11 0.1193 5312 744.60 657.40 87.20Flicker 477,000 234.26 264.64 24 x 3.53 7 x 2.35 21.16 706 0.1198 7852 849.80 649.07 200.73Hawk 477 ,000 232.32 270.19 26 x 3.37 7 x 2.62 21.36 7.87 0.1198 8741 893.84 643.56 250.28

Hen 477,000 228.52 281.81 30 x 3.11 7 x 3.11 21.79 9.35 0.1201 10578 987.44 738.64 352.95Osprey 556,500 27806 293.48 18x4.43 1 x 4.43 22.17 4.45 0.1022 6033 868.25 766.47 101.78Parakeet 556,500 273.29 308.64 24x3.81 7 x 2.54 22.83 7.62 0.1028 9063 991.ü1 756.95 234.06Dove 556.500 271.29 31 5.48 26 x 3.64 7 x 2.83 23.06 8.51 0.1028 10111 1043.53 751.44 292.09Eagle 556,500 266.45 328.64 30 x 3.36 7 x 3.36 23.55 10.08 0.1030 12188 1151.56 739.98 411.58

Peacock 605,000 297.10 335.61 24 x 3.97 7 x 2.65 23.83 7.95 0.0945 9752 1077.76 823.01 254.75Squab 605,000 294.45 342.45 26 x 3.80 7 x 2.95 24.05 8.86 0.0945 10977 1132.96 815.72 317.24Teal 605,000 290.32 356.52 30 x 3.51 19 x 2.11 24.56 10.54 0.0948 13245 1244.56 806.20 438.36Rook 636,000 312.13 352.58 24 x 4.07 7 x 2.71 24.41 8.13 0.0899 10242 1132.07 864.53 267.54Grosbeak 636,000 309.61 360.00 26 x 3.89 7 x 3.03 24.66 909 0.0899 11426 1191.00 857.68 333.32

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CODIGO AREA TOTAL SECCION TRANSVERSAL CABLEADO DIAMETRO RESISTENCIA MAX. TENSION DE PESO KG/KMMUNDIAL DE ALUMINIOALAMBRES DE TOTAL NUMERO Y DIAMETRO DE mm. EN C.D. A 20°C RUPTURA

ACSR ENALUMINIO mm2 ALAMBRES mm. OHMS/KM KG.

CIRCULAR MILS CABLE NUCLEO DEmm2 ALUMINIO ALUMOWELD COMPLETO ALUMOWELD TOTAL ALUMINIO ALUMOWELD

Egret 636,000 304.77 374.32 30 x 3.60 19 x 2.16 25.17 10.80 0.0901 13807 1307.21 846.37 460.83Flamingo 666,000 327.10 369.48 24x4.17 7 x 2.78 24.99 8.33 0.0858 10732 1186.23 906.04 280.19Crow 715,000 350,64 396.06 54 x 2.88 7 x 2.88 25.88 8.64 0.0799 11880 1271.50 971.22 300.28Starling 715,000 348.32 404.97 26x4.13 7 x 3.21 26.16 9.63 0.0799 12850 1339.65 964.82 374.83Redwing 715,000 342,97 421.10 30 x 3.82 19 x 2.29 26.70 11.46 0.0801 15404 1470.14 952.32 517.82

Tern 795,000 396.71 424.13 45 x 3.35 7 x 2.23 26.80 6.71 0.0719 10346 1281.17 1099.93 181.24Condor 795.000 390.10 440.64 54 x 3.03 7 x 3.03 27.31 9.09 0.0719 13213 1414.64 1080.59 334.06Drake 795.000 387.03 450.06 26 x 4.35 7 x 3.39 27.58 10.16 0.0719 14066 1489.50 1072.85 416.64Mallard 795,000 380.90 467.81 30 x 4.02 19x2.41 28.14 12.07 0.0721 17118 1633.82 1057.97 575.86Crane 874,000 428.90 484.52 54x3.18 7 x 3.18 28.63 9.55 0.0654 14379 1556.45 1187.42 369.02

Canary 900,000 442.00 499.29 54 x 3.23 7 x 3.23 29.06 9.68 0.0635 14819 1602.58 1224.62 377.95Rail 954,000 475.49 508.32 45 x 3.67 7 x 2.45 29.34 7.34 0.0599 12247 1534.13 1316.85 217.25Cardinal 954,000 468.13 528.84 54 x 3.32 7 x 3.32 29.90 9.96 0.0599 15481 1697.81 1297.54 400.27Ortlan 1,034,000 515.10 550.71 45 x 3.82 7 x 2.55 30.53 7.65 0.0553 13072 1662.10 1426.99 235.11Curlew 1,034,000 507.61 573.35 54 x 3.46 7 x 3.46 31.14 10.39 0.0553 16787 1840.66 1406.16 434.50

S luejay 1,113,000 554.90 593.29 45 x 3.96 7 x 2.64 31.70 7.92 0.0516 14084 1791.55 1537.10 254.45Fineh 1,113,000 546,32 615.55 54 x 3.59 19 x 2.15 27.99 10.77 0.0516 17930 1979.04 1520.74 458.30Sunting 1,193,000 595.48 636.58 45x4.10 7 x 2.74 32.84 8.20 0.0482 15109 1922.50 1650.19 272.30Graekle 1,193,000 585.68 660.00 54 x 3.72 19 x 2.23 33.45 11.15 0.0482 19219 2123.38 1630.85 492.53Sinern 1,272,000 634.39 678.06 45 x 4.24 7 x 2.82 33.88 8.48 0.0452 16102 2047.49 1757.33 290.16

Pheasant 1,272,000 625.55 704.51 54 x 3.84 19 x 2.30 34.57 11.53 0.0452 20298 2266.22 1740.96 525.26Dipper 1,352,000 672.90 719.35 45 x 4.36 7 x 2.90 34.87 8.69 0.0426 17037 2169.50 1864.46 305.04Martín 1,352,000 663.24 747.10 54 x 3.95 19 x 2.37 35.59 11.86 0.0426 21527 2403.12 184661 55651Sobolink 1,431 ,000 712.91 761.93 45 x 4.49 7 x 2.99 35.94 8.99 0.0402 18094 2301.94 1976.06 325.88Plover 1,431,000 718.06 809.03 54 x 4.11 19 x 2.47 32.92 12.34 0.0402 23310 2601.02 1998.38 602.64

Nuthateh 1,511,000 752.90 805.16. 45 x 4.62 7 x 3.08 36.93 9.22 0.0380 19101 2428.42 2084.69 343.73Parrot 1,511,000 742,58 836.13 54x4.18 19 x 2.51 37.67 12.57 0.0380 24108 2690.30 2066.83 623.4 7Lapwing 1,590,000 791.61 846.45 45 x 4.73 7 x 3.15 37.85 9.47 0.0361 20085 255341 2191.82 361.58Faleon 1 ,590,000 780.64 879.35 54 x 4.29 19 x 2.58 38.61 12.88 0.0361 25351 2828.69 2172.48 656.21Chukar 1,780,000 883.87 956.13 84 x 3.66 19 x 2.20 40.26 11.00 0.0323 24086 2937.31 2459.66 477.65

Grouse 80,000 37.28 50.28 8 x 2.44 1 x 4.07 8.94 4.07 0.7113 2170 188.53 102.82 85.71Petrel 101,000 44.97 71.23 12 x 2.18 7 x 2.18 10.92 6.55 0.5617 4097 298.20 124.55 173.65Minorea 110,800 49.03 77.61 12 x 2.28 7 x 2.28 11.40 6.83 0.5161 4467 325.13 135.85 189.27Leghorn 134,600 59.48 94.19 12 x 2.51 7 x 2.51 12.57 7.54 0.4249 5398 394.32 164.72 229.60Guinea 159 ,000 69.61 110.19 12 x 2.72 7 x 2.72 13.59 8.15 0.3596 6269 461.73 192.84 268.88

Dotterel 176,900 78.19 123.81 12 x 2.88 7 x 2.88 14.40 8.64 0.3232 7013 518.57 216.65 301.92Darking 190,800 84.39 133.61 12 x 2.99 7 x 2.99 14.96 8.97 0.2997 7570 559.64 233.76 325.87Coehin 211,300 93.48 148.06 12 x 3.15 7 x 3.15 15.75 9.45 0.2706 8355 620.05 259.06 360.99Srahma 203,200 84.19 159.23 16 x 2.59 19 x 2.24 16.38 11.23 0.2814 10773 727.63 233.17 494.46

1~

3 .5 conductoresaislados de baja. ,tenslon

3 - 5 -1 definición y clasificaciónSe puede considerar como conductor para baja tensióna

todo aquel que tenga un aislamiento que le permita operaren voltajes de hasta 1000 volts en condiciones apropiadas deseguridad.

Los conductores forrados se clasifican según las propiedadesdel aislamiento, de acuerdo con las tablas siguientes.

a.- CLASIFICACION DE CONDUCTORES YCARACTERISTICAS DE LOS AISLAMIENTOS

~Dnekc 191

-*--..

TEMP.NOMBRE COMERCIAL TIPO MAX. MATERIAL AISLANTE CUBIERTA EXTERIOR UTILlZACION

EN °c

Hule resistente al RH 75 Hule resistente al Resistente a la Locales Secoscalor calor humedad, retardadoraHule resistente al RHH 90 Hule resistente al de la llama, Locales Secoscalor calor no metálica.

Hule resistente al RHW 75 Hule resistente al Resistente a la Locales húmedos ycalor y a la humedad calor y a la humedad humedad, retardadora secos

de la llama, nometálica

Hule látex, resistente RUH 75 90% hule no Resistente a la Locales secosal calor molido, sin grano humedad, retardadora

de la llama, nometálica

Hule látex, resistente RUW 60 90% hule no Resistente a la Locales húmedos ya la humedad molido, sin grano humedad, retardad ora secos

de la llama, no.. metálica

Termoplástico T 60 Compuesto termo- Ninguna Local es setosplástico, retardadorde la llama

Termoplástico resistente TW 60 Termoplástico resistente Ninguna Locales húmedos y secosa la humedad a la humedad,

retardador de la llama

Termoplástico resistente THHN 90 T ermoplástico, resistente Nylon o equivalente Loca Ies secosal calor al calor, retardador

de la flama

Termoplástico resistente THW 75 Termoplástico, resistente Ninguna Locales secos y húmedosal calor y la humedad al calor, y a la humedad,

Aplicaciones especiales90 retardador de la llamaNinguna dentro de equipos de

alumbrado de destello.Limita a 1000 Va menosen circuito abierto

Termoplástico, resistente THWN 75 Termoplástico, resistente Nylon o equivalente Locales húmedos y secosal calor y la humedad al calor y la humedad,

retardador de la llama

Polietileno vulcanizado XHHW 75 Polietileno vulcanizado, Ninguna Locales húmedosresistente a la humedad 90 retardador de la flama

Loca Ies secosy al calor

Basados en Art. 310, tabla 310-13 del NEC-1987

192 ~Dn.ekc

A. ...~

NOMBRE COMERCIAL TIPO TEMP, MATERIAL AISLANTE CUBIERTA EXTERIOR UTllIZACIONMAX.EN°C

Termoplástico. resistente MTW 60 Termoplástico, resistente Ninguna Alambrado de Máquinasa la humedad, al calor a la humedad, al calor o Nylón herramientas en localesy al aceite y al aceite retardador húmedos

90 de la flama Alambrado de Máquinasherramientas en localessecos

Termoplástico y asbesto TA 90 Termoplástico y No metálica y Alambrado de tablerosasbesto retardador de la solamente

flama

Termoplástico y TBS 90 Termoplástico No metálica. Alambrado de tablerosmalla exterior fibrosa retardad ora de solamente

la flama

Sintético resistente al SIS 90 Hule resistente al Ninguna Alambrado de tableroscalor calor solamente

85 Cobre Locales húmedos y secosAislamiento mineral MI Oxido de Magnesio(cubierta metálica) 250 Cobre Aplicaciones Especiales

Conductor monofásico UF 60 Resistente a la humedad Integral al Para uso subterráneo,para alimentador o aislamiento directamente en terrado.circuito derivado en 75 Resistente al calor como alimentador oinstalación subterránea y la humedad circuitos derivados con

protección de sobrecorrienteadecuado -

Conductor monofásico USE 75 Resistente al calor No metálica, Acometidas subterráneas,para servicios de y la humedad resistente a la como alimentador oacomelida subterránea humedad circuitos derivados

subterráneos

Silicón y asbesto SA 90 Hule Silicón Asbesto o Fibra Locales secos

125 de vidrio Aplicaciones Especiales

Etileno Propileno FEP 90 Etileno Propileno Ninguna Locales.secosFluorinado FEPB 200 Fluorinado

Malla de Fibra de Locales secos-Apl icacionesVidrio o de Asbesto Especiales

Cambray Barnizado V 85 Cambray Barnizado No metál ica o Locales secosde Plomo

Cambray Barnizado AVA 110 Cambray Barnizado Malla de Asbesto Locales secos solamentey Asbesto y Asbestos o fibra de Vidrio

AVL 110 Impregnados Cubierta de Plomo . Locales húmed0s y secosAVB 90 Cambray Barnizado Malla de Algodón Locales secos únicamente

y Asbestos Impreg- retardadora de flamanados (alambrado de tableros)

Asbestos A 200 Asbesto Sin malla de Asbesto Locales secos. Solamente

AA 200 Asbesto Con malla de Asbesto para gu ías dentro de

o fibra de vidrio aparatos o en tuberías dealimentación conectadas a

Al 125 Asbesto Impregnado Sin malla de asbesto estos aparatos. Limitadosa 300 Volts

AlA 125 Asbesto Impregnado Con malla de Asbesto Locales secos. Solamenteo de fibra de vidrio para gu ías dentro de

aparatos, en tuberíasconectadas a aparatos, enalambrado abierto

Papel 85 Papel Cubierta de Plomo Para conductores deservicio subterráneo ydistribución

~ b.- CAPACIDAD DE CONDUCCION DECORRIENTE PERMISIBLE EN CONDUCTORESDE COBRE AISLADOS

No mas de tres conductores instalados en conduit o directamente enterrados o un conductor en aire (Basadas en temperatura ambiente de 30°C).

VALORES EN AMPERES

Basado en NEC.1978. Art. 310 tablas 316. 317. 318. 31f1

fI

.1"¡ ~.,H.¡i'

. .!l.it-.,

-L<Oú)

SECCION CALIBRE 60°C 75°C 85"C 90°C 110°C 125°C 2000CNOMINAL AWG

TIPOS TIPOSEN IlliM2 KCM TIPOS TIPOS TIPOS TIPOS TIPOSRUW, T FEPW, RH, RHW, V,Mi TA, TBS, SA, AVB, AV A, AVL AI,AJA A, AA, FEP,TW,UF RUH, THW, THWN, SIS, FEP, FEPB, FEPB,PFA

XHHW. USE. ZW RHH, THHN, XHHW

EN CONDUIT. Al EN CONDUIT, Al EN COUNDUIT, Al EN CONDUIT, Al EN CONDUIT , Al EN CONDUIT, Al EN CONDUIT, AlCABLE O DI- AIRE CABLE O DI- AIRE CABLE O DI- AIRE CABLE O DI- AIRE CABLE O DI- AIRE CABLE O DI- AIRE CABLE O 01- AIRERECTAM ENTE RECTAMENTE RECTAMENTE RECTAMENTE RECTAMENTE RECTAMENTE RECTAMENTEENTERRADOS ENTERRADOS' ENTERRADOS ENTERRADOS ENTERRADOS ENTERRADOS ENTERRADOS

2.08 14 15 20 15 20 25.'

30 25 30 30 40 30 40 30 453.31 12 20 25 20 25. 30 40 30 40 35 50 40 50 40. 555.26 10 30 40 30 40 40 55 40 55 45 65 50 70 55 758.37 8 40 55 45 65 50 70 50 70 60 85 65 90 70 100

13.30 6 55 80 65 95 70 100 70 100 80 120 85 125 95 13521.15 4 70 105 85 125 90 135 90 135 105 160 115 170 120 18026.67 3 80 120 100 145 105 155 105 155 120 180. 130 195 145 21033.62 2 95 140 115 170 120 180 120 180 135 210 145 225 165 24042.41 1 110 165 130 195 140 210 140 210 160 245 170 265 190 280

53.49 O 125 195 150 230 155 245 155 245 190 285 200 305 225 32567.43 00 145 225 175 265 185 285 185 285 215 330 230 355 250 37085.01 000 165 260 200 310 210 330 210 330 245 385 265 410 285 430

107.20 0000 195 300 230 360 235 385 235 385 275 445 310 475 340 510

127 250 215 340 255 405 270 425 270 425 315 495 335 530 - -152 300 240 375 285 445. 300 480 . 300 480 345 555 380 590 - -177 350 260 420 310 505 325 530 325 530 390 610 420 655 - -203 400 280 455 335 545 360 575 360 575 420 665 450 710 - -253 500 320 515 380 620 405 660 405 660 470 765 500 815 - -

304 600 355 575 420 690 455 740 455 740 525 855 545 910 - -355 700 385 630 460 755 490 815 .490 815 560 940 600 1005 - -380 750 400 655 475 785 500 845 500 845 580 980 620 1.045 - -405 800 410 680 490 815 515 880 515 880 600 1020 640 1085 - -456 900 435 730 520 870 555 940 555 940 - - - - - -

507 1000 455 780 545 935 585 1000 585 1000 680 1165 730 1240 - -

NOTAS A CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTEPERMISIBLE EN CONDUCTORES DE COBRE AISLADOS

- E~ las columnas marcadas "al aire" se da la capacidad de conduc.clan de corriente de los conductores Instalados sobre aisladoresen charolas o en ductos abiertos. '

- En las columnas "En conduit, cableados o directamente enterrados"se incluyen los demás métodos de instalación autorizados.

-: Conductores con varias temperaturas de operación.- Los conduc-tores se agruparán en cada caso según la clase de circuito y métOdode instalación utilizado. Cuando en un grupo de conductores existanvarias temperaturas de operación, la temperatura límite del grupoestará determinada por la menor de ellas.

- Factores de Corrección por temperatura.- Si la temperatura amobiente es superior a la considerada para el cálcu lo de la tabla (30°C)las capacidades de corriente deben ser afectadas por los factore;de corrección de temperatura indicados en la tabla C.

- Factores de corrección poragrupamiento.- Cuando el número deconductores en una canalización o cableados excede de 3, la co.rriente de carga máxima permisible de cada conductor deberá redu-cirse multiplicando por el Factor de Corrección por agrupamientocorrespondiente que se encuentra en la tabla siguiente:

NUMERO DECONDUCTORES.

POR CIENTO DEL VALORINDICADO EN LA TABLA

4 a 67 a 24

25 a 42arriba de 43

80706050

* No se deben considerar conductores neutros o de control.

C.- FACTORES DE CORRECCION PORTEMPERATURA

Basado en NEC. 1987 Art. 310 tablas 310 16,17. 18.y 19

194 .onelec

-~"",

TEMPERATURA PARA TEMPERATURAS SUPERIORES A 30°C, MULTIPLIQUE LASAMBIENTE AMPACIDADES MOSTRADAS EN LA TABLA ANTERIOR POR ELEN °c FACTOR APROPIADO PARA DETERMINAR EL MAXIMO

PERMISIBLE DE CORRIENTE DE CARGA60°C 75°C 85°C 90°C 110°C 125°C 200°C 250°C

31 a 40 0.82 0.88 0.90 0.91 0.94 0.95 - -41 a 45 0.71 0.82 0.85 0.85 0.90 0.92 - -46 a 50 0.58 0.75 0.80 0.82 0.87 0.89 - -51 a 55 0.41 0.67 0.74 0.75 0.83 0.86 - -56 a 60 - 0.58 0.67 0.71 0.79 0.83 0.91 0.9561 a 70 - 0.35 052 0.58 0.71 0.76 0.87 0.9171 a 75 - - 0.43 0.52 0.66 0.72 0.86 0.8976 a 80 - - 0.30 0.41 0.61 0.68 0.84 0.8781 a 90 - - 0.50 0.61 0.80 .0.83

91 a 100 - - - - 0.51 0.77 0.80101 a 120 . - - - - - 0.69 0.72121 a 140 -, - - - - - 0.59 0.59141 a 160 - - - - - - 0.54

161 a 180 - - - - - -. - 0.50181 a 200 - - - - - - - 0.43201 a 225 - - - - - - - 0.30

d.- DIMENSIONES EN LOS CONDUCTORESCON AISLAMIENTOS DE HULES OTERMOPLASTICOS-

8asadoen NEC-1978, Cap. 9, Tabla 5.

.: Dimensiones para los tipos RHH y RHW.Del No. 14 al No. 2.

,.t Dimensiones del tipo THW en calibres del 14 al 8. El tipo THW del No. 6 y mayores tienen las mismas dimensiones que el tipo T., las dimensiones del tipo RHH y RHW sin cubierta exterior son las mismas que las del tipo THW; del No. 18 al No. 6 sólidos: y del No. 8

"" en adelante, cableados.los valores mostrados para calibres del 1 al 0000 son para tipos TFE y Z solamente. Los valores a mano derecha en las mismas columnas

tt son para FEPB, Z. ZF y ZFF únicamente.'Del calibre 14 al No. 2.

~Dnl1k& 195I

&

TIPOS TIPOS TIPOS TIPOS' . .. TIPOSRFH-2. RH, RHH"'. TF. T. THWt. TW. TFN, THHN, FEP,FEPB.FEPW,TFE,PF,PFARHW"', SF-2 RUH", RUW" THWN PFAH,FGF,PTF,Z,ZF,ZFF ZW tt

HHW

CALIBRE DIAMETRO AREA DIAMETRO AREA DIAMETRO AREA DIAMETRO AREA DIAMETRO AREA

AV'/G6APROX. PULG. APROX. APROX. APROX. APROX. APROX. APROX. APROX. APROX. APROX.

KCMPULG. PULG. PULG. PULG. PULG. PULG. PULG. PULG. PULG.-

0.146 0.0167 0.106 0.0088 0.089 0.0064 0.081 0.005218

- -

16 0.158 0.0196 0.118 0.0109 0.100 0.0079 0.092 0.0066 - -- .14 2/64 in. 0.171 0.0230 0.131 0.0135 0.105 0.0087 0.105 0.105 0.0087 0.0087 - -

14 3/64 in. 0.204' 0.0327' - - - - - - - - - -14 0.162t 0.0206t - - - - - - 0.129 0.0131-12 2/64 in. 0.188 0.0278 0.148 0.0172 0.122 0.0117 0.121 0.121 0.0115 0.0115 - -12 3/64in. 0.221' 0.0384' - - - - - - - - - -12 0.179 t 0.0251 t - - - - - - 0.146 0.0167-10 - 0.242 0.0460 0.168 0.0224 0.153 0.0184 0.142 0.142 0.0159 0.0159 - -10 - - - 0.199t 0.0311t - - - - - - 0.166 0.02168 - 0.328 0.0854 0.245 0.0471 0.218 0.0373 0.206 0.186 0.0333 00272 - -8 - - - 0.276t 0.0598 t - - - - - - 0.241 0.0456

6 0.397 0.1238 0.323 0.0819 0.257 0.0519 0.244 0.302 0.0467 0.0716 0.282 0.0625

4 0.452 0.1605 0.372 0.1087 0.328 0.0845 0.292 0.350 0.0669 0.0962 0.328 0.0845

3 0.481 0.1817 0.401 0.1263 0.356 0.0995 0.320 0.378 0.0803 0.1122 0.356 0.09952 0.513 0.2067 0.433 0.1473 0.388 0.1182 0.352 0.410 0.0973 0.1316 0.388 0.1182

1 0.588 0.2715 0.508 0.2027 0.450 0.1590 0.420 - 0.1385 - 0.450 0.1590

O' 0.629 0.3107 0.549 0.2367 0.491 0.1893 0.462 - 0.1676 - 0.491 0.189300 0.675 0.3578 0.595 0.2781 0.537 0.2265 0.498 - 0.1974 - 0.537 0.2265

000 0.727 0.4151 0.647 0.3288 0.588 0.2715 0.560 - 0.2463 - 0.588 0.27150000 0.785 0.4840 0.705 0.3904 0.646 0.3278 0.618 - 0.2999 - 0.646 0.3278

250 0.868 0.5917 0.788 0.4877 0.716 0.4026 - - - - 0.716 0.4026300 0.933 0.6837 0.483 0.5581 0.771 0.4669 - - - - 0.771 0.4669350 0.985 O7620 0.895 0.6291 0.822 0.5307 - - - - 0.822 0.5307400 1.032 0.8365 0.942 0.6969 0.869 0.5931 - - - - 0.869 0.5931500 1.119 0.9834 1.029 0.8316 0.955 0.7163 - - - - 0.955 0.7163

600 1.233 1.1940 1.143 1.0261 1.058 0.8792 - - - - 1.073 0.9043700 1.304 1.3355 1.214 1.1575 1.129 1.0011 - - - - 1.145 1.0297750 1.339 1.4082 1.249 1.2252 1.163 1.0623 - - - - 1.180 1.0936800 1.372 1.4784 1.282 1.2908 1.196 1.1234 - - - - 1.210 1.1499900 1.435 1.6173 1.345 1.4208 1.258 1.2449 - - - - 1.270 1.2668

1000 1.494 1.7531 1.404 1.5482 1.317 1.3623 - - - - 1.330 1.38931250 1.676 2.2062 1.577 19532 - - - - - - 1.500 1.76721500 1.801 2.5475 1.702 2.2748 - - - - - - 1.620 2.06121750 1.916 2.8895 1.817 2.5930 - - - - - - 1.740 2.37792000 2.021 3.2079 1.922 2.9013 - - - - - - 1.840 2.6590

, ~ :::'!i:

e.- NUMERO MAXIMO DE CONDUCTORES ENMEDIDAS COMERCIALES DE TUBERIACONDUIT -

Basado en tablas 3A, 3B, 3<':Cap, 9 NEC-1987

196 ~#lnelec

,""~

DIAMETRO DE LA TUBERIA \-1 ),jÍ 1 1\4 IV> 2 2\-1 3 3V> 4 4\-115

6(Pulaadas) .TIPODE CONDUCTOR CALIBRE 13 19 25 32 38 51 63 76 B9 102 114 127 152

CONDUCTOR mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mmAWG.KCM

mm

TW,T,RUH, 14 9 15 25 44 60 99 142 -RUW, 12 7 12 19 35 47 78 111 171XHHW (14 hasta 8) 10 5 9 15 26 36 60 85 131 176

8 2 4 7 12 17 28 40 62 84 108

RHW and RHH 14 6 10 16 29 40 65 93 143 192-

(sin cubierta 12 4 8 13 24 32 53 76 117 157exterior! 10 4 6 11 19 26 43 61 95 127 163THW 8 1 3 5 10 13 22 32 49 66 85 106 133

TW, 6 1 2 4 7 10 16 23 36 48 62 78 97 141T, 4 1 1 3 5 7 12 17 27 36 47 58 73 106THW, 3 1 1 2 4 6 10 15 23 31 40 50 63 91RUH (6a 2) 2 1 1 2 4 5 9 13 20 27 34 43 54 78RUW (6a 21 1 1 1 3 4 6 9 14 19 25 31 39 57

FEP8 16 a 2) O 1 1 2 3 5 8 12 16 21 27 33 49RHW 00 1 1 1 3 5 7 10 14 18 23 29 41RHH (sin cubierta 000 1 1 1 2 4 6 9 12 15 19 24 35

exterior! 0000 1 1 1 3 5 7 10 13 16 20 29

250 1 1 1 2 4 6 8 10 13 16 23300 1 1 1 2 3 5 7 9 11 14 20350 1 1 1 3 4 6 8 10 12 18400 1 1 1 2 4 5 7 9 11 16500 1 1 1 1 3 4 6 7 9 14

600 1 1 1 3 4 5 6 7 11700 1 1 1 2 3 4 5 7 10750 1 1 1 2 3 4 5 6 9

THWN, 14 13 24 39 69 94 1!J412 10 18 29 51 70 114 16410 6 11 18 32 44 73 104 1608 3 5 9 16 22 36 :,1 79 106 136

THHN, 6 1 4 6 11 15 26 37 57 76 98 125 154FEP (14 a 2) 4 1 2 4 7 9 16 22 35 47 60 75 94 137FEPB (14 a 3) 3 1 1 3 6 8 13 19 29 39 51 64 80 116PFA (14 a 4/0; 2 1 1 3 5 7 11 16 25 33 43 54 67 97PFAH 114 a 4/0) 1 1 1 3 5 8 12 18 25 32 40 50 72Z 114 a 4/0) O 1 1 3 4 7 10 15 21 27 33 42 61XHHW (14 a 500 KCM) 00 1 1 2 3 6 8 13 17 22 2B 35 51

000 1 1 1 3 5 7 11 14 18 23 29 420000 1 1 1 2 4 6 9 12 15 19 24 35

250 1 1 1 3 4 7 10 12 16 20 28300 1 1 1 3 4 6 8 11 13 17 24350 1 1 1 2 3 5 7 9 12 15 21400 1 1 1 3 5 6 8 10 13 19

500 1 1 1 2 4 5 7 9 11 16600 1 1 1 1 3 4 5 7 9 13700 1 1 1 3 4 5 6 8 11750 1 1 1 2 3 4 6 7 11

X,",W 6 1 3 5 9 13 21 30 47 63 81 102 128 185600 1 1 1 1 3 4 5 7 9 13700 1 1 1 3 4 5 6 7 11750 1 1 1 2 3 ,¡ 6 7 10

RHW, 14 3 6 10 18 25 41 58 90 121 15512 3 5 9 15 21 35 50 77 103 13210 2 4 7 13 18 29 41 64 86 110 1388 1 2 4 7 9 16 22 35 47 60 75 94 137

RHH leon cubierta 6 1 1 2 5 6 11 15 24 32 41 51 64 93exterior! 4 1 1 1 3 5 8 12 18 24 31 39 50 72

3 1 1 1 3 4 7 10 16 22 28 35 44 632 1 1 3 4 6 9 14 19 24 31 3B 561 1 1 1 3 5 7 11 14 18 23 29 42

O 1 1 1 2 4 6 9 12 16 20 25 3700 1 1 1 3 5 8 11 14 18 22 32

000 1 1 1 3 4 7 9 12 15 19 280000 1 1 1 2 4 6 8 10 13 16 24

250 1 1 1 3 5 6 8 11 13 19300 1 1 1 3 4 5 7 9 11 17350 1 1 1 2 4 5 6 8 10 15400 1 1 I 1 3 4 6 7 9 14

500 1 1 1 1-

3 4 5 6 11600 1 '1 1 2 3 4 5 6 9700 1 1 '1 1 3 3 4 6 8750 1 1 1 3 3 4 5 8

f.- CARACTERISTICAS DE CORDONES YCABLES FLEXIBLES DE COBRE

~F

-lo.<.O......

~Iit-~

NOMBRE TIPO CALIBRE NUMERO DE MATER.IAL CUBIERTA CUBIERTA EXTERIOR UTILlZACIONCOMERCIAL AWG CONDUCTORES AISLANTE SOBRE CADA

CONDUCTOR

Cordón PO-1 18 2 Hule Malla Algodón O rayón Aparatos domésticos fijos Lugares Usoparalelo PO-2 18-16 de

Colgante o portátilsecos no

con mallaPO 18-10 algodón rudo

Cordón SP-1 18 2ó3 Hule Ninguna Hule Colgante o portátil Lugares Usoparalelo todo SP-2 18-16 húmedos no rudode hu le

SP-3 18-12 Refrigeradores o acondiciona-miento de aire

Cordón SPT-1 18 2 Termoplástico Ninguna Ninguna Colgante o portátil Lugares Uso noparalelo SPT- 2 18-16 2ó3 húmedos rudodeplástico SPT-3 18-10 Refrigeradores o acondiciona-

miento de aire

Cordón SJ 18-16 2, 3ó 4 Hule Ninguna Compuesto resistente al Colgante o portátil Lugares Usouso SJO aceite húmedos rudoruda

SJT T ermoplástico T ermoplásticoSJTO o hule

S 18-2 2 ó más Hule Hule Uso

SO T ermoplástico Compuesto resistente al extra rudo

ST o hule aceite

STO T ermoplástico

T ermoplástico resistente alaceite

Cordón para HPD 18-12 2, 3ó 4 Hule y asbesto, Ninguna Algodón o rayón Portátil Lugares Resistenciasresistencias termoplástico Secos portátiles

y asbesto.Neopreno

Cordón para HS 14-12 2, 3ó 4 Hule yasbesto Ninguna Algodón y Hule Portátil Lugares Resistenciasresistencias Neopreno o húmedos portátilesforro de hule Neopreno .

Cordón HPN 18-16 2ó3 Hule Ninguna Ninguna Portátil Lugares Usoparalelo para húmedos no rudoresistencias .

Cable E 18-14 2 ó más Hule Malla Tres mallas de algodón, la Alumbrado y Lugarespara de exterior retardadora de flama control de noascensores algodón y resistente a la humedad ascensores pel¡grasos

EO Una de algodón y otra de LugaresNeopreno pel igrosos

EN Hule Nylon Tres mallas de algodón, la Lugares noflex ible exterior retardadora de flama pel igrosos

y resistente a la humedad

Una de algodón y otra de Lugaresneopreno o termoplástico pel igrosos -

ET T ermoplástico Malla de Tres de algodóh la exterior Lugaresrayón retardadora de flama y resis- no

ETLB Ningunaten te a la humedad pel igrasos

ETP Malla de T ermoplástico Lugaresrayón pel igrosos

ETT Ninguna Una de algodón y otra determoplástico

g.- CAPACIDAD DE CONDUCCION DECORRIENTE EN CORDONES Y CABLESFLEXIBLES DE COBRE

(Basadas en Temperatura ambiente de 30°C)-

NEC-1978 Art. 400 tabla 400-5.1978.

*Las capacidades de corriente en amperes indicadas en la columna Ase aplican a cordones de tres conductores o multiconductores, conec-tados a aparatos con solamente tres conductores que transporten co-rriente. Las capacidades de corriente en amperes indicadas en la co-lumna B se aplican a cordones flexibles de dos conductores y tambiéna los multiconductores conectados a aparatos con solamente dos con-ductores que transporten corriente.

~-=-....

198 ~8nelec

.-'-.¿,,~

CALIBRE TIPO DE HULE: TIPOS:AWG C, PO, E AFS,

ED, EN, S, SO, AFSJ,SRD, SJ, SJO, SV, HPD,SVO, SP HSJ,TIPO DE HSJO,

TERMOPLASTICO: HS,

ET, ETT, ETLB, ETP, HSO,

ST, STO, SRDT, SJT,HPN

SJTO, SVT, SVTO, SPTA* B*

18 7 10 1017 - 1216 10 13 15

15 - - 1714 15 18 2012 20 25 3010 25 30 35

8 35 40 -6 45 55 -4 60 70 -2 80 95 -

~

~\r:!i~"

CALCULO DE CONDUCTORES AISLADOSPOR CAlDA DE TENSION

h.- DISTANCIA* EN METROS PARA UNACAlDA DE TENSION MAXIMA DE 3%CIRCUITOS TRIFASICOS EQUILIBRADOSEN 220 VOL TS-

-Distancia medida desde el punto de conexi6n del alimentador hasta el punto de conexión de la carga.

La tabla se calculó considerando solo la caída de tensión por resistenciaen conductores de cobre. aislados tipo RHW. THW ó THWNpara 600 Volts y 30°C de temperatura ambiente.

Para otras condiciones aplicar los siguientes factores a la tabla.

EN CIRCUITOS TRIFASICOS EQUILIBRADOS

TENSION I MULTIPLIQUE POR:

PARA OTRAS CAlDAS DE TENSION

CAlDA DE TENSION I MULTIPLIQUE POR:

440 V

2 300 V

2.0

10.435

4160 V 19.130

0.5Circuitos monofásicos 120 V.

~nelec 199

.~"

CALIBRE 3 6 15 20 25 35 50 70 80 90 100 125AWG AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP6 KCM

14 147.2 73.6 29.912 232.3 117.3 46.0 34.510 370.3 186.3 73.6 55.2 43.7

8 588.8 294.4 117.3 87.4 69.0 50.66 936.1 469.2 188.6 140.3 112.7 80.5 62.14 1488.1 745.2 296.7 223.1 179.4 126.5 89.7 64.4

2 2369.0 1184.5 476.1 366.5 265.2 202.4 147.6 101.2 87.4O 3760.5 1886.0 752.1 565.8 450.8 322.0 225.4 161.0 140.3 126.5 112.7 89.7

00 4749.5 2375.9 949.9 713.0 570.4 407.1 285.2 202.4 177.1 158.7 142.6 112.7

000 2990.0 1200.6 897.0 717.6 512.9 368.8 257.6 225.4 200.1 179.4 142.60000 3772.0 1508.8 1131.6 906.2 646.3 453.1 322.0 282.9 253.0 227.7 181.7

250 1787.1 1340.9 10.71.8 765.9 533.6 381.8 333.5 296.7 266.8 213.9

300 2143.6 1610.0 1283.4 917.7 641.7 460.0 400.2 366.5 322.0 257.6350 1876.8 1501.9 1069.5 752.1 533.6 466.9 418.6 374.9 299.0400 2143.6 1715.8 1225.9 855.6 611.8 533.6 476.1 427.8 342.7

500 2143.6 1527.2 1071.8 765.9 655.5 593.4 533.6 427.8600 1835.4 1283.4 917.7 802.7 713.0 641.7 512.9700 2143.6 1501.9 1071.8 936.1 834.9 752.1 600.3

CALIBREAWG 150 175 225 250 275 300 325 400 450 500 525ó KCM AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP AMP

00 94.3000 119.6 103.5

0000 151.8 128.8 101.2250 179.4 151.8 119.6 105.8300 213.9 184.0 142.6 128.8 117.3350 248.4 213.9 165.6 149.5 135.7 124.2400 285.2 243.8 190.9 170.2 154.1 142.6 131.1500 356.5 305.9 236.9 213.9 195.5 179.4 165.6 133.4600 427.8 365.7 285.2 257.6 234.6 213.9 197.8 161.0 142.6700 499.1 427.8 333.5 299.0 273.7 248.4 230.0 188.6 165.6 149.5800 570.4 489.9 381.8 342.7 310.5 285.6 262.2 213.9 190.9 172.5 163.3

1000 713.0 611.8 476.1 427.8 388.7 356.5 331.2 266.8 239.2 213.9 204.7

1% I 0.33

2% I 0.66

3% I 1.00

4% I 1.33

5% I 1.66

1.- CALCULO DE RESISTENCIA Y CAlDA DETENSION EN UN CONDUCTOR

La resistencia de un conductor comercial de cobre (unalambre de 1 m. de longitud y una sección transversal de1 mm2), es usualmente de 0.017 a 0.018 ohms a una tempe-ratura de 24°C.

Para nuestros cálculos se tomará un valor promedio de0.0175 ohms por mm2 1m.

La resistencia eléctrica de cualquier conductor será:

LR=PS

I

R=00175-'="-. Sdonde:

R = resistenciaeléctrica en ohms.

P = resistividad del cobre a 24 y a 20° C =0.017241P = 0.0175 ohms mm2/m. ohms mmS = sección del conductor en mm2

De la ley de ohm

EI=R

Y la caída de tensión (e) en un conductor es:

e= IR

Substituyendo R en la ecuación anterior.

0.0175Lxlx2e=

S--o (A)

también:

eS ---(B)1= - _.

y:

S=0.0175 L x 2 I

e -- - (C)

donde:

L = longitud del circuito en metros

(se multiplica por dos para incluir la longitud total delalambre).

La fórmula (A) dá la caída de tensión para un calibre deter-minado y circulando una corriente específica.

La fórmula (B) indica la corriente que produce una caídade tensión en un alambre de calibre dado

La fórmula (C) indica el calibre correcto para una ciertacaída de tensión y una corriente específica.

CALCULO DE CONDUCTORES

La corriente alterna de línea en un conductor para los dife-rentes sistemas de distribución, se puede determinar partiendode las siguientes fórmulas:

200 enekc

Una fase (2 hilos)w1=

Dos fases (3 hilos)

2 En cos 1;W

1=2 En cos 1;

1= w,;-2 Ef cos 1;

W1=..J3 Ef cos 1;

W

Dos fases (3 hilos)

Tres fases (3 hilos)

Tres fases (4 hilos) 1=3 En cos 1;

PARA CORRIENTE DIRECTA

Dos Hilos wI=-Ef

w -I=~

Tres Hilos

donde:

I = corriente en el conductor.

W = potencia en watts.

cos cf>= factor de potencia.

Ef = tensión entre fases.

En = tensión entre fase y neutro.

-(hilo exterior)

(hilo comÚn)

W

..J3 Ef cos cf>

Cálculo de sección transversal de un conductor para los.diferentes sistemas de distribución en corriente alterna par-tiendo de las siguientes fórmulas:

Una fase (dos hilos) S=_4 L IEn e %

Dos fases (tres hilos) S = 2 L IEn e %

S=2Y3LIEf e~=

Tres fases (cuatro hilos)

donde:

I = corriente en el conductor.

Ef = tensión entre fases.

En= tensión entre fase y neutro.

e% = caída de tensión expresadaen porciento.

S = sección del conductor en (mm~)

LUEn e %

-~

j ,- GRAFICAS DE CAlDA DE TENSION ENCONDUCTORES DE COBRE AISLADOS,TIPOS RHW, THW y THWN-

480

420

~1;1~+-HEJ~~li~l~'~g:iC~:¡tj- f-j-.-

.

'

,

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'

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'

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-

.

-"-

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-

,

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-

.

Ic.

.-

.

,

..

. Para el cálculo del calibre de un conduc_

RI..,_.

.

i L_

,

.'¡ I ! ! : _tor,en una línea de 100 mts. que alimen- ¡ I

~'-i:':"i: 'OO..', n-::-:tara a un motor de 5H.P. a 220V, 3 ,:.~~' Lt:__:;.::.-L...L.~L:: 3f~es y una caída de tensión máxima de,¡ ,!

-"-::,, J: ..., ¡ I :.!.. 10 se tiene :'-' :--]'". 11 i 1-); H.P.x746 3730 I i I

,. L_. , J,;. A - E =3O8! i \V3x x f.p. x 17 1--, ,.i : I, , .= 12.1 Amps. ; ; I

En el cuadro correspondiente a 3f. 3h. L I-'''' j''-'

220V para una caída de tensión de 3%1 ¡se localiza la longitud correspondiente r--+--t-de la línea de 100 mts. I i ISe trazan las coordenadas ,,"su punto de I---'r-': ¡

b-intersección se encontrará dentro del

U..

,

' '-r-que corresponde al calibre 8 AWG., ! Iserá el adecuado para estas.necesi- _l 1--,- I :,.1

.J+-f","':1""

-~fT" ¡ 1 . .+-+--~-~

-+---'-H:"

,

J. "

: ¡.r

.¡ ¡..,.......-: i !-¡-

1---¡-r.'

, !,

440

NOTAS:1.- Elfactorde potencia considerado en el cálculo de la gráfica es de 0.8.2.- Los valores de ampacidad están tomados de la tabla 310.12 del N.E.C. para conductores aislados de cobre tipo RHW, THW

y THWN a una temperatura ambiente de 30°C.3.- Los valores de resistencia (están tomados a 75°C) y reactancia fueron tomados de la tabla No. 1.20. página No. 98 del

Beeman para 600 volts o menos y tres conductores en tubo conduit magnético.

COrtesíade Bufete Industrial, S.A.~~&Dn.ekL" 201

..

340 "i'

320 "

ti)

W

c:

wo..

«200 -"

CAlDA DE TENSIONPERMITIDA

1f.2h 3f-3h 3f-3h3f-4h 3f-4h

127 V. 220V. 440V.

2% 1% 0.5% 5 10

4% 2% 1.0% 10 20

6% 3% 1.5% 15 30

4% 2.0% 20 40

5% 2.5% 25 50

6% 3.0% 30 60

15 20 25 30: 35 . 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100I

30 40 50 60: 70 ,80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200I

45 60 75 90 '105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300

60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500

90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600

DISTANCIA EN METROS

3.5.2 cables multiconductoresa.- DEFINICION

Los cables multiconductores, están formados por 2 ó másconductores aislados reunidos bajo una cubierta resistente ala humedad y retardadora de la flama.

CLASIFICACION:

Los cables multiconductores se .pueden clasificar como:CablesControl y Cables de Potencia.

Estos son utilizados en instalaciones aéreas, charolas, tuboconduit o en ductos subterráneos y en el control remoto yalimentación de equipos industriales.

Los conductores son aislados individualmente, y se identi-fican mediante un código de colores o números progresivosmarcados en su superficie:

CODIGO DE COLORES:

1.- Negro2.- Blanco3.- Rojo4.- Verde5.- Naranja6.- Azul7.- Blanco- Negro8.- Rojo- Negro9.- Verde- Negro

10.- Naranja- Negro11.- Azul- Negro12.- Negro- Blanco13.- Rojo- Blanco14.- Verde- Blanco15.- Azul- Blanco16.- Negro- Rojo17.- Blanco- Rojo18.- Naranja- Rojo19.- Azul- Rojo20.- Rojo- Verde21.- Naranja- Verde22.- Negro- Blanco- Rojo23.- Blanco- Negro- Rojo24.- Rojo- Negro- Blanco

202 .onelec

-

~

.-

b.- CABLE CONTROL PARA 600 VOLTSAISLAMIENTO y CUBIERTA EXTERIORDE PVC-

Nota: Estos datos son aproximados. y están sujetos a las tolerancias de Manu'factura.* Area total del cable.

ESPESORESDE AISLAMIENTO Y CUBIERTAEXTERIOR

No. DE CONDUCTORES E S P E S O R (mm)

AISLAMIENTO I CUBIERTAEXTERIOR

2a7 1.14

1.14

1.52

2.038 a 25

ooelec 203

...

CAL. 10 AWG (5.3 mm") CAL. 12 AWG (3.31 mm2) CAL. 14 AWG (2.08 mm2)

No DEDIAMETRO PESO APROX. AREA" DIAMETRO PESO APROX. AREA" DIAMETRO PESO APROX. AREA"

CO'NDUCTORESTOTAL TOTAL TOTAL TOTAl TOTAL TOTALmm KG/100 mt cm2 mm KG/100 mt cm2 mm KG/100 mt cm"

2" 15.7 29.25 1.93 12.7 17.70 1.26 11.9 15.00 1.11

316.5 37.05 2.13 13.5 22.35 1.43 12.4 18.45 1.20

4 18.0 46.80 2.54 15.7 31.20 1.93 13.7 22.35 1.47

5 19.5 54.00 2.98 17.0 34.65 2.29 15.7 28.05 1.93-21.3 64.65 3.63 18.5 41.25 2.68 17.0 33.30 2.27

67 22.0 71.10 3.80 18.6 44.85 2.71 17.1 35.85 2.30

8 24.1 87.00 4.56 19.8 51.75 3.08 18.5 41.40 2.69

9 25.6 98.25 5.14 21.3 58.95 3.56 19.8 46.95 3.08

10 28.2 10950 6.24 24.1 70.65 4.56 21.3 52.20 3.56

11 28.5 114.00 6.37 24.2 72.60 4.60 21.4 53.70 3.60

12 28.9 123.00 6.55 24.9 78.00 4.86 22.1 57.90 3.83

13 29.5 135.75 6.83 25.1 86.25 4.94 23.4 68.85 4.30

14 30.5 141.00 7.30 26.2 89.25 5.39 24.1 70.95 4.56

15 31.2 155.00 7.64 26.7 98.25 5.60 24.6 78.00 4.75

16 32.0 160.50 8.04 27.7 100.50 6.62 25.4 80.25 5.06

17 33.8 173.25 8.97 28.9 108.95 6.55 26.7 87.00 5.60

18 33.9 179.25 9.02 29.0 112.50 6.06 26.8 89.25 5.64

19 34.0 186.00 9.07 29.1 116.25 6.65 26.9 92.25 5.68

20 35.5 199.50 9.89 30.5 124.50 7.30 28.2 99.00 6.25

21 35.5 206.25 9.89 30.5 128.25 7.30 28.2 101.25 6.25

22 37.1 219.75 10.81 32.0 137.25 8.04 29.5 108.00 6.83

23 37.1 225.75 10.81 32.0 140.25 8.04 29.5 111.00 6.83

24 39.4 240.75 12.19 33.8 150.00 8.97 31.2 119.25 7.64

25 39.4 247.50 12.19 33.8 153.75 8.97 31.2 125.50 7.64

"" ~

C.- CABLE CONTROL PARA 1000 VOLTS.

AISLAMIENTO DE POLlETILENO NATURALy CUBIERTA EXTERIOR DE PVC

Nota: Estos datos son aproximados. y están sujetos a las tolerancias de manufactura.* Area total del cable.

ESPESORESDE AISLAMIENTO Y CUBIERTAEXTERIOR

204 ~nelecI,

-~Ú",S'ti. "

CAL. 10 AWG 15.3 mm2) CAL. 12 AWG (3.31 mm2) CAL. 14 AWG (2.08 mm2)No. DE DIAMETRO PESO APROX. AREA* DIAMETRO PESO APROX. AREA* DIAMETRO PESO APROX. AREA*CONDUCTORES TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL

TOTALmm KG/10() Mt cm2 mm KG/100 Mt cm2 mm KG/100 Mt cm2-

2 12.9 21.60 1.30 10.9 13.65 0.93 10.1 10.50-

0.803 13.7 28.05 1.47 11.7 16.65 1.07 10.6 13.05 0.884 15.8 38.70 1.96 12.7 21.45 2.26 11.4 16.80 1.025 17.3 44.25 2.35 13.7 24.60 1.47 12.4 18.60 1.20

6 18.5 53.10 2.69 15.7 31.65 1.93 13.4 22.05 1.417 18.6 58.20 2.71 15.8 34.20 1.96 13.5 24.00 1.438 20.0 67.05 3.14 17.0 39.30 2.27 15.5 30.15 1.889 21.6 75.25 3.66 18.3 44.70 2.63 16.5 34.05 2.13

10 24.3 90.00 4.00 19.5 49.65 2.99 89.0 37.95 2.54

11 2<1..4 93.75 4.67 19.6 51.45 3.01 89.1 38.85 2.5712 25.1 101.25 4.94 20.3 55.50 3.23 18.5 41.85 2.6913 25.6 111.00 5.14 20.5 61.20 3.30 18.8 46.20 2.7814 26.4 115.50 5.47 21.3 63.45 3.56 19.3 47.70 2.9215 27.2 126.75 5.81 21.8 69.60 3.73 19.8 52.50 3.08

16 27.9 131.25 6.11 23.3 76.50 4.26 20.3 53.85 3.2417 29.4 141.75 6.79 24.4 82.50 4.67 21.3 58.05 3.5618 29.5 147.00 6.83 24.4 85.50 4.67 21.3 60.00 3.5619 29.5 152.25 6.83 24.5 87.75 4.71 21.4 62.10 3.5920 30.9 162.75 7.50 25.6 94.50 5.14 23.3 71.40 4.26

21 31.0 168.00 7.54 25.7 96.75 5.18 23.4 73.35 4.3022 32.3 179.20 8.14 27.2 103.50 5.81 24.4 78.00 4.6723 32.3 184.50 8.14 27.2 106.50 5.81 24.4 80.25 4.6724 34.3 196.50 9.24 28.4 113.25 { 6.33 25.6 85.50 5.1425 34.3 201.00 9.24 28.4 116.25 6.33 25.6 87.75 5.14

No. DE CONDUCTORES I ESPESOR (mm)

AISLAMIENTO I CUBIERTAEXTER IOR

2a3 0.76 1.14

4a6 0.76 1.52

7 a 25 0.76 2.03

't

d.- CABLE CONTROL PARA 600 VOLTS.AISLAMIENTO DE POLlETILENONATURAL y CUBIERTA EXTERIORDE PVC-

Nota: Estos datos son aproximados, y están sujetos a las tolerancias de manufactura.* Area total del cable.

ESPESORES DE AISLAMIENTO Y CUBIERTAEXTERIOR

No. DE CONDUCTORES E S P E S O R (mm)

AISLAMIENTO I CUBIERTAEXTERIOR

2a7 1.14 1.52

8 a 25 1.14 2.03

~nelec 205

.

CAL. 10 AWG (5.3 mm") CAL. 12 AWG (3.31 mm") CAL. 14 AWG (2.08 mm2)

gt.PDEUCTORES

DIAMETRO PESO APROX. AREA* DIAMETRO PESO APROX. AREA* DIAMETRO PESO APROX. AREA*TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL

mm KG/100 MI. cm2 mm KG/100 Mt. cm2 mm KG/l00 Mt. cm2- 15.4 27,00 1,86 12.4 16.05 1.20 lL2 12.90 0,98216.2 3405 2.06 13,2 19.95 1.36 12,2 16.20 . 1.173

417,7 42.60 2.46 15.5 27.75 1.89 13.4 19.35 1.41

519.3 48.90 2,93 16.7 30,60 2.20 15.5 24.45 1.89

-6 20.8 58.50 3.40 18.0 36.30 2.54 16.7 29,40 2.19

7 20.8 63.90 3.40 18.8 39.15 2.78 168 30.75 2.22

8 23.6 78.75 4.37 19,3 45.30 2.92 18.0 35.70 2.54

9 25.4 89.25 5.07 20.8 51.60 3.40 19.3 40.50 2.92

10 27.6 99.00 5.99 23.6 62.10 4.37 2LO 45.00 3.46

11 28.1 111.00 6.20 23.7 63.60 4.41 21.1 45,75 3.49

12 28.7 117.75 6.46 24.3 68.25 4.63 21.6 49,20 3.66

13 28.9 122.25 6.56 24.9 75.75 4,87 21.8 54.75 3.73

14 29.9 126.75 7.02 25.6 78.00 5.15 23.7 60.75 4.41

15 30.7 139.50 7.40 26.1 85.50 5,35 24.4 67.20 4,67

16 31.5 144.00 7.80 27.2 87.75 5,81 24.9 68.55 4.87

17 33.2 156.00 8.66 28.4 95.25 6.33 26.1 74.70 535

18 33.3 161,00 8.71 28.5 97.50 6.38 26.2 76.50 5.39

19 33.5 166.50 9.60 28.6 100.50 6.42 26.3 78.00 5.43

20 35.0 179.25 9.62 29.9 108.00 7.02 27.6 84.00 5.98

21 35.0 184.5 9.62 29.9 111.00 7.02 27.6 86.25 5.9822 36.5 196.5 10.46 31.2 119.25 7.64 28.9 92.25 6,5523 36.5 201.7 10.46 3L2 122.25 7.64 28.9 94.50 6.5524 38.8 216.0 11.82 33.0 130.50 8.55 30.5 102.00 7.3025 38.8 222.0 11.82 33.0 133.50 8.55 30.5 103.50 7.30

. '~~

e.- CABLES DE CONTROL Y POTENCIAFABRICADOS BAJO NORMAS V.D.E.(VERBAND DEUTSCHERELEKTROTECHNIKER)

Debido a los diferentes aislamientos que se usan en Europa.con relación a los empleados en América, hubo necesidad dehacer algunos cambios con respecto a las normas VDE obte-niéndose un cable mejorado.

Los principales cambios fueron los siguientes:

BajaTensión:La norma VDE señala como aislamientoel ,protodur, que es recomendable para una temperatura de60 e, y un voltaje máximo de operación de 1000 volts.

-Fue substituido por cloruro de polivinilo para 90°C, y un

voltaje máximo de operación de 1000 volts (PVC).

Alta Tensión: La norma VDE señala como aislamiento elprotodur. que es recomendable para una temperatura de 60°Cy un voltaje máximo de operación de 20,000 volts. .

Fue substituido por un polietileno de cadena cruzada (XLPj,Es recomendable para temperaturas de 90°C, y voltaje de ope.ración de hasta 115,000 volts.

CABLE CONTROL TIPO NYY (Modificado)A = Alambre e = Cable

206 ooelec-._.J~

-,,~.?~

NUMERO DE CONDUCTORES PESO DIAM. ESPESORY SECCIONNOMINAL NETO EXT.

APROX. APROX. AISLAMIENTO CHA.EN mm2 EN AWGó KCM KG. ENmm. mm aUETA

PVCmm

1 x 4 A 1 x 11 A 120 9 1.5 1.81 x 6 A 1 x 9 A 145 9.5 1.5 1.81 x 10 A 1 x 7 A 195 10 1.5 1.81 x 16 A 1 x 5 A 260 11 1.5 1.81 x 25 C 1 x 3 e 380 13 1.5 1.8

1 x 35 e 1 x 2 e 490 14 1.5 1.81 x 50 e 1 x l/O e 655 16 1.5 1.81 x 70 e 1 x 2/0 C 870 17.5 1,5 1.81 x 95 e 1 x 3/0 C 1150 20 1.6 2.01 x 120 e ) x 250 e 1400 21:5 1,6 2,0

1 x 150 e 1 x 300 C 1720 23.5 1.8 2.01 x 185 e 1 x 350 e 2110 25,5 2.0 2.01 x 240 e 1 x 500 e 2680 28.5 2,2 2.01 x 300 e 1 x 600 e 3330 32 2,4 2.22 x 1.5 A 2 x 15 A 170 11 0.8 1.8

2 x 2,5 A 2 x 13 A 220 12.5 0,9 1.82x4 A 2 xII A 285 13.5 1.0 1.82x6 A 2x9 A 350 14,5 1.0 1.82 x 10 A 2x7 A 475 16,5 1.0 1.82 x 16 A 2x5 A 645 18 1.0 2.0

2 x 25 e 2x3 e 1080 24 1.2 2,03 x 1,5 A 3 x 15 A 190 115 0,8 1.83 x 2,5 A 3 x 13 A 255 13 0.9 1.83x4 A .3 xII A 335 14.5 1.0 1.83x6 A 3x9 A 420 15.5 1.0 1.8

3 x 10 A 3x7 A 575 17 1.0 1.83 x 16 A 3x5 A 825 19.5 1.0 2,03x 25 C 3x3 e 1330 25.5 1.2 2.03 x 35 C 3x2 C 1710 28 1.2 2.03 x50 e 3 x l/O e 2470 33 1,4 2,2

3 x 70 e 3 x 2/0 e 3230 37 1,4 2.23 x 95 e 3 x 3/0 C 4270 42 1.6 2,43 x 120 e 3 x 250 e 5270 46 1.6 2.63 x 150 C 3x300 C 6430 51 1.8 2.8.3 x 185 C 3x350 C 7940 57 2.0 3.0

3 x 240 e 3 x 500 C 10200 64 2.2 3.23 x 25/16 e 3 x 3/5 e 1520 26.5 1.2/1.0 2.03 x 35/16 e 3 x 2/5 e 1890 28.5 1.2/1.0 2,03 x 50/25 e 3 x 1/0/3 C 2760 35 1,4/1.2 2.23 x 70/35 e 3 x 2/0/2 C 3610 38 1,4/1.2 2.2

3 x 95/50 e 3 x 3/0/1/0 e 4890 44 1.6/1,4 2,43 x 120no e 3 x 250/2/0 e 6060 49 1.6/1,4 2.63 x 150/70 e 3 x 300/2/0 e 7210 53 1.8/1,4 2.83 x 185/95 C 3 x 350/3/0 e 9050 59 2.0/1.6 3.03 x 240/120 r 3 x 500/250 e 11400 66 2.2/1.6 3.2

NUMERODE CONDUCTORES PESO DIAM. ESPESORY SECCIONNOMINAL NETO EXT.

APROX. APROX. AISLAMIENTO CHA.EN mm2 EN AWGó KCM KG. ENmm. CONDUCTOR QUETA

mm. PVCmm

4 x 1.5 A 4 x 15 A 220 12,5 0,8 1,84 x 2,5 A 4 x 13 A 300 14 0.9 1.84x4 A 4 xII A 400 15,5 1,0 1.84x6 A 4x9 A 505 165 1.0 1.84 x 10 A 4x7 A 705 18,5 1.0 1.8

4 x 16 A 4x5 A 1050 22 1.0 2.04 x 25 e 4x3 e 1650 27,5 1,2 2.04 x 35 e 4x2 e 2160 31 1.2 2,24 x 50 e 4 x l/O e 3070 36 1,4 2,24 x 70 e 4 x 2/0 e 4080 41 1,4 2.4

4 x 95 e 4 x 3/0 e 5450 47 1.6 2,64 x 120 e 4x250 e 6610 51 1.6 2,84 x 150 e 4x300 e 8170 57 1.8 3.04 x 185 e 4x350 e 10100 63 2,0 3.24 x 240 e 4 x 500 e 13000 71 2.2 3.4

5 x 1.5 A 5 x 15 A 300 14 0,8 1,85 x 2,5 A 5 x 13 A 400 16 0,9 1.85x4 A 5 xII A 500 18 1.0 1.85x6 A 5x9 A 650 19 1.0 1.85 x 10 A 5x7 A 950 22 1.0 2,0

7 x 1.5 A 7 x 15 A 350 15 0.8 1,88 x 1,5 A 8 x 15 A 380 16 0,8 1,8

10 x 1,5 A 10 x 15 A 500 18 0,8 1,812 x 1,5 A 12 x 15 A 550 19 0,8 1.814 x 1.5 A 14 x 15 A 600 19 0,8 1.8

16 x 1.5 A 16 x 15 A 640 20 0,8 2.019 x 1,5 A 19 x 15 A 750 22 0.8 2.021 x 1.5 A 21 x 15 A 850 24 0,8 2,024 x 1.5 A 24 x 15 A 950 26 0.8 2.030xl.5 A 30 x 15 A 1100 27 0,8 2.0

7 x 2,5 A 7 x 13 A 500 17 0,9 1.88 x 2,5 A 8 x 13 A 520 18 0,9 1,8

10 x 2.5 A 10 x 13 A 650 21 0,9 2,012 x 2.5 A 12 x 13 A 750 22 0,9 2,014 x 2.5 A 14 x 13 A 850 24 0.9 2.0

16x 2.5 A 16 x 13 A 950 25 0.9 2,019 x 2.5 A 19 x 13 A 1050 26 0.9 2,021 x 2.5 A 21 x 13 A 1150 27 0.9 2,024 x 2.5 A 24 x 13 A 1300 30 0,9 2.030 x 4 A 30 x 13 A 1150 32 0.9 2.2

,7x4 A 7 x 11 A 600 19 1.0 1.810 x 4 A 10x 11 A 850 25 1.0 2.012 x 4 A 12 xlI A 950 27 1.0 2,014 x 4 A 14 xII A 1100 27 1.0 2,019 x 4 A 19 x 11 A 1350 30 1.0 2.0

21 x 4 A 21 x 11 A 1550 31 1.0 2,224 x 4 A 24 xII A 1750 35 1.0 2.230x4 A 30 xII A 2100 37 1,0 2.2

II!

,v.' l

f.- CABLE CONTROL NYCY (MODIFICADO)

"

-

A = Alambre C = Cable

,gne/ec 207

NUMERO DE CONDUCTORESY PESO NETO DIAMETRO ESPESOR DESECCION NOMINAL APROXIMADO EXTERIOR AISLAMIENTO CHAQUETA

KG/1000 Mts. EN mm 1> DEL PVCCONDUCTOR ENmm.

EN mm2 EN AWG ó KCM EN mm.

3 x 1,5 A/1.5 3 x 15 A/15 225 12.5 0.8 1.83 x 2.5 A/2.5 3 x 13 A/13 300 14 0.9 1.83x4 A/4 3 x 11 A/11 395 14.5 1.0 1.83x6 A/6 3x9 A/9 505 16.5 1.0 1.83 x 10 A/10 3x7 A/7 705 18.5 1.0 1.8

3 x 16 A/16 3x5 A/5 1020 21 1.0 2.03 x 25 e/16 3x3 e/5 1540 27 1.2 2.03 x 35 e/16 3x2 e/5 1920 29.5 1,2 2.23 x 50 e/25 3 x 1/0 e/3 2770 35 1.4 2.23 x 70 e/35 3 x 2/0 e/2 3640 39 1.4 2.2

3 x 95 e/50 3 x 3/0 e/l/O 4830 44 1.6 2.43 x 120 e/70 3 x 250 e/2/0 6040 49 1.6 2.63 x 150 e/70 3x300 e/2/0 7250 53 1.8 2.83 x 185 e/95 3 x 350 C/-;'/O 9030 59 2.0 3.03 x 240 e/120 3 x 500 e/250 11500 66 2.2 3.2

3 x 25 e/25 3x5 e/5 1620 27 1.2 2.03 x 35 e/35 3x2 e/2 2130 30 1.2 2.23 x 50 e/50 3 x 1/0 e/1/0 3070 35 1.4 2.23 x 70 e/70 3 x 2/0 e/2/0 3990 39 1.4 2.23 x 95 e/95 3 x 3/0 e/3/0 5270 44 1.6 2.4

3 x 120 e/120 3 x 250 e/250 6540 49 1.6 2.63 x 150 e/150 3 x 300 e/300 8040 54 1.8 2.84 x 1.5 A/1,5 4 x 15 A/15 255 13.5 0.8 1.84 x 25 A/2.5 4 x 13 A/13 345 15 0.9 1.84x4 A/4 4 x 11 A/ll 460 16,5 1.0 1.8

4x6 A/6 4x9 A/9 595 17.5 1,0 1.84 x 10 A/l0 4x7 A/7 855 20 1.0 2.04 x 16 A/16 4x5 A/5 1250 23.5 1.0 2.04 x 25 e/16 4x3 e/5 1850 29 1.2 2.04 x 35 e/16 4x2 e/5 2370 32 1.2 2.2

4 x 50 e/25 4 x 1/0 e/3 3370 38 1.4 2.24 x 70 e/35 4 x 2/0 e/2 4490 43 1.4 2.44 x 95 e/50 4 x 3/0 e1/0 6020 49 1.6 2.6

1:

I!! 3.5.3

-1

cable para distribuciónsubterránea (600 volts)tipo DRS

CONSTRUCCION SEGUN NORMA1986

CFE EOOOO-02' Junio-

Son cables de energía con aislamiento de polietileno decadena cruzada (XLP) para 600 Volts, para instalación aérea,en ducto o directamente enterrados.

Su configuración puede ser unipolar, duplex, triplex ócuadruplex.

El conductor esde aluminio cableado de grado EC y claseB.

El aislamiento es un compuesto de polietileno de cadenacruzada pigmentado con negro de humo, puede operar satis-factoriamente en lugares húmedos o secosa una temperaturamáxima continua de 90°C; 130°C en condiciones de emer-gencia y 250°C en condiciones de corto circuito.

Los cables que se utilizan como fases son de color negro yel cable neutro de sección reducida de acuerdo a la tabla, esdecolor blanco.

CALIBRE DEL CONDUCTORAWG ó KCM

4 a 2

1la a 4/0

250 a 500

550 a 1000

ESPESOR DEL AISLAMIENTOmm. PULG.

1.58

1.98

2.39

2.77

0.062

0.078

0-094

0.109

a.- DIMENSIONES DE CABLES PARA 600 VOlTS

; i

I

208 eooekc

""'--J ,i'"

CALIBRE NUMERO DIAMETRO DEL DIAMETRO SOBRE CABLE TRIPLEX CABLE CUADRUPlEX CALIBREDE CONDUCTOR AISLAMIENTO DIAMETRO TOTAL DIAMETRO TOTAL DEL NEU'

KCM AWG m.m.2 ALAMBRES PUlG. PUlG. PUlG. PUlG. AWG o KCm.m. m.m. m.m. m.m.

41.74 4 21.2 7 5.88 0.232 9.04 0.356 19.81 0.78 22.10 0_87 466.36 2 33.6 7 7.42 0.292 10.57 0.416 22.10 0.87 24.89 0.98 4

105_6 1/0 53.5 19 9.46 0.373 13.44 0.529 2820 1-11 32_00 1.26 2133_1 2/0 67.4 19 10.6 0.418 14.58 0.574 3150 1.24 35.81 1.41 2167.8 3/0 85.0 19 11.9 0.470 15.90 0_626 3353 1-32 38.10 1.50 1/0211.6 4/0 107 19 13.4 0.528 17.37 0.684 36.58 1.44 41.91 1.65 2/0

250 - 127 37 14.6 0_575 19.38 0.763 40_13 1-58 45.47 1-79 3/0300 - 152 37 16.0 0_630 20.78 0.818 43_18 1-70 48.77 1-92 4/0350 - 177 37 17.3 0.681 22.08 0-869 45_21 1.79 51.31 2.02 4/0400 - 203 37 18.5 0.728 23.27 0.916 48.51 1.91 54.86 2.16 250450 - 228 37 19.6 0.772 24.38 0.960 - - - - -500 - 253 37 20.7 0.813 25.43 1.001 53_59 2.11 60.71 2_39 300

600 - 304 61 22.7 0_893 28.22 1.111 - - - - -700 - 355 61 24.5 0.964 30.02 1.182 - - - - -800 - 405 61 26.2 1.031 31-72 1.249 - - - - -900 - 456 61 27.8 1.094 33.32 1.312 - - - - -

1000 - 507 61 29.3 1.152 34.80 1_370 - - - - -

- b.- PROPIEDADESELECTRICAS

* Las capacidades de corriente (Ampacidades) están basadas en conductores triplexa una temperatura de 90°C y directamente enterrados, temperatura del medioambiente de 20°C y 100% factor de carga.

1 FASE,3 HILOS, 120/240 VOL TS, 3% CAlDA MAX. DE TENSION

CONDUCTOR DE ALUMINIO, 90°C EN DUCTOFACTOR DE POTENCIA 1.0

a:O

ti 600::>OzOU ¡;J 500..J a:w wZ a..

w ~ 400w <1:.f-Zw

a: 300a:OU

~,

900

800

700

200

250 KCM

~

100

O

O; 20 40 60 80

LONGITUD DEL CIRCUITO

100 MTS.

c.- CURVAS DE CAlDA DE TENSION PARACABLES TRIPLEX TIPO DRS, 600 VOL TSALUMINIO

1 FASE, 3 HILOS, 120/240 VOL TS, 3% CAlDA MAX.IDE TENSIOf\

CONDUCTOR DE ALUMINIO, 90°C DIRECTAMENTE ENTERRADO

FACTOR DE POTENCIA 1.0900

800

1000 KCM

700a:Of-U 600::>Oz

8 ¡[J 500...J a:UJ UJZ a..UJ 2 400UJ «f-ZUJa: 300a:OU

200

100

oO 60 80 100 MTS.4020

LONGITUD DEL CIRCUITO

80elec 209

. .-..----..

CALIBRE RESISTENCIA REACTANCIA AMPACIDAD*KCM AWG m.m.2 A 90°C C.A. INDUCTIVA

OHMS/KM CUADRUPLEX OTRIPLEX)OHMS/KM

41.74 4 21.2 1.747 0.1087 11966.36 2 33.6 1.100 0.1029 153

105.6 1/0 53.5 0.691 0.0995 198133.1 2/0 67.4 0.548 0.0970 226167.8 3/0 85.0 0.435 0.0949 257211.6 4/0 107 0.345 0.0926 291

250 - 127 0.292 0.0934 319300 - 152 0.244 0.0917 358350 - 177 0.209 0.0904 385400 - 203 0.183 0.0893 415450 - 228 0.163 0.0885 435500 - 253 0.147 0.0880 467

600 - 304 0.123 0.0876 510700 - 355 0.106 0.0870 545800 - 405 0.094 0.0861 595900 - 456 0.084 0.0853 630

1000 - 507 0.076 0.0846 670

d.- CURVAS DE CAlDA DE TENSION PARACABLES TRIPLEX TIPO DRS, 600 VOL1SCOBRE

1 FASE,3 HILOS, 120/240 VOLTS, 3% CAlDA MAX. DE TENSION

CONDUCTOR DE COBRE, 90°C EN DUCTOFACTOR DE POTENCIA 100

-1 FASE,3 HILOS, 120/240 VOLTS, 3% CAlDA MAX. DE TENSION

CONDUCTOR DE COBRE, 90°C DIRECTAMENTE ENTERRADOSFACTOR DE POTENCIA 100

210 ~nekc

40 60 80

LONGITUD DEL CIRCUITO

100 MTSo

!--¡

-- ,,',~

900 900

800 800

700 700a: a:O O1- 750 KCM 1-U 600 U 600::::> ::::>O OZ ZO OU fi¡ 500 U fi¡ 500-! a: -! a:UJ UJ UJ UJZ a.. Z a..UJ

400 UJUJ UJ 4: 4001- 1-Z ZUJ UJ4/0

OCa: 300 300a: 3/0 a:O OU 2/0 U

l/O200 1 200

2

4

100 100

O OO 20 40 60 80 100 MTSo O 20

LONGITUD DEL CIRCUITO

:;"'T"'~'"

3.6 conductoresaislados de altatensióndefinición y clasificación3.6.1

8.- DEFINICION: b.- CLASIFICACION:

Se considera como conductor para alta tensión a todo aquélQuetenga un aislamiento que le permita operar en condicionesapropiadasde seguridad en voltajes superiores a 1000 volts.

3.6.2

Los conductores para instalaciones en alta tensión se clasi-fican según su aplicación en:

Conductores para Distribución Comercial e IndustrialConductores para Distribución ResidencialConductores para SubtransmisiónConductores para Transmisión

construcción deconductores de altatensióna.- CONDUCTOR.

Este puede ser de cobre o aluminio, sólido o cableado en lassiguientesformas:

CONCENTR ICOS

NORMAL COMPACTO.SECTORIALCOMPACTO

ANULAR SEGMENTADO

i

~m

Concéntrico Normal.- Todos los alambres son del mismodiámetro, y e!>táncolocados en capas helicoidales sobre elnúcleo central.

No. DE CAPAS

No. DE HILOSPOR CAPA No. DE HILOS

3X.2-3x+ 1donde: .

x =número de capasincluyendo el

No. DE HILOS DIAMETRALMENTE alambre del centro

Concéntrico Compacto.- Con el fin de reducir losdiámetrosy los intersticios entre los alambres,el cable concéntrico normales compactado pasándolo por unos dados de rolado donde sereduce el diámetro exterior sin afectar el área transversal delmaterial conductor. La formación y número de alambres porcapa es igualal concéntrico normal.

Sectorial.- El conductor sectorial es un componente de uncable multiconductor en el cual la seccióAtransversal de cadaconductor es sector de un círculo, normalmente estos cablesson manufacturados en 3 conductores, la forma de sector esdada por medio de dados de ralado al estar formando el cable.

8neke 211

--~- -----

"1 L

."" r< ..,.

v"< - -

Anular.- En conductores de gran tamaño el efecto super-ficial (skin), se torna muy apreciable y por economía se utilizael conductor de tipo anular. El núcleo está formado general-mente por:

1.- Una cuerda de material fibroso o,

2.- Una elipse de cobre o,

3.- Una I torcida

es frecuente el uso de cables anulares desde calibres de 1000KCM a 60 Hz y 1600 KCM a 25 Hz.

Este tipo de conductores tienen una gran capacidad dcorriente debido a que se incrementa el área de disipación d:calor.

Segmentado.- Los conductores segmentados son utilizadospara formar conductores sencillos donde sea necesario combinaruna alta capacidad de conducción de corriente con un mínimode espacio. El conductor está formado por 3 ó 4 segmentosseparados eléctricamente por medio de cintas de papel, rellenosde yute en los intersticios, una cinta metálica alrededor delconjunto intercalada con cinta de papel, formando un conjuntocircular.

b.- AISLAMIENTO.

Ver clasificación de aislamiento y sus características en3.5.1 a. de este cap ítulo.'

C.- PANTALLA ELECTROSTATlCA.

La función principal de la pantalla electrostática es la deconfinar el campo eléctrico al interior del aislamiento, evitandocon esto gradientes de potencial pel igrosos en la superficie delos cables.

La pantalla electrostática de los cables con aislamientosólido, está formado por dos elementos: Elemento Semicon-ductor, que puede ser una cinta de material textil impregnadaen negro de humo o compuesto del mismo aislamiento perocon partículas de carbón para hacerlo semiconductor. ElementoConductor, formado por una cinta de cobre desnuda o estañada

aplicada helicoidalmente sobre el aislamiento, cubriéndolocompletamente, o una espiral abierta formada por alambres decobre desnudo o estañado.

En los cables aislados con papel y aceite no migrante, lapantalla la forma la chaqueta exterior de plomo.

En los cables aislados c:on papel y gas o aceite en tuberíasde acero a presión, la pantalla está formada por una cinta dematerial conductor (cobre o aluminio) aplicada en el exteriorde cada uno de los conductores, en forma de una espiral abierta.

d.- ARMADURAS

Existen varios tipos de armaduras para proteger a los cablesde daños mecánicos. Armadura con flejes de acero: Se utili-zan dos flejes de acero aplicados en espiral abierta y uno (;Ubrelos espacios libres dejados por el otro y se util iza principal-mente en cables que van a ser enterrados directamerlte. Arma.dura con hilos de acero: Se utilizan hilos de acero aplicadosen espiral con un paso muy largo sobre el cable, cubriéndolocompletamente.

e.- CUBIERTAS PROTECTORAS

212 eooeke

Los cables con aislamiento sólido, utilizan cubiertas protec.toras compatibles con los aislamientos (mismos coeficientesde dilatación, temperatura de operación, etc.) y éstas puedenser de Policloruro de Vinilo (PVC),polietileno de alta densidado neopreno.

En algunas ocasiones los cables armados se protegen de lacorrosión por medio de cubierta termoplástica. Las cubiertasde yute asfaltado, se utilizan para proteger los conductores alser instalados ya sean armados o de papel y plomo (solid type).

:'~...i

~"....

3.6.3 pruebas a cable terminadoEn cables terminados se efectúan dos tipos de pruebas:

Pruebas de Aceptación y Pruebas de Calificación.

a.- PRUEBAS DE ACEPTACION

Prueba de Tensión.- Se emplean tensiones de prueba encorriente alterna (5 min.) y en corriEmt9 directa (15 min.),CUyoSvalores se dan más adelante.

Resistencia de Aislamiento.- Deberán tener una resis-tencia de aislamiento--a 15.6°C no menor de la que resultede calcularla con una constante K = 6100 (en Megohm-KmL

Descargas Parciales.- La descarga parcial máx ima en pico-coulombs (pC) no debe exceder los valores dados por laecuación:

(Vr+ .-

pC = 5 VRG .2.0) x 22.5

donde:

Vr = tensión de prueba.

VRG= tensión nominal de fase a tierra.

La fórmula es aplicable cuando la cantidad entre paréntesisnoes menor que cero.

PRUEBA DE DESCARGAS PARCIALES

Los cables deben probarse en las tensiones correspondientes a las cuatrorelaciones de tensión Vr/V RG'

"La tensión de prueba Vr no debe exceder de la tensión de pruebaen corriente alterna especificada para los diferentes espesores de aisla-miento.

Adherencia entre el Aislamiento y la Pantalla Semicon-ductora Extru ida sobre el Aislamiento.- La fuerza necesariapara retirar la capa semiconductora del aislamiento debe estardentro de los I(mites indicados en la tabla siguiente:

Estabilidad Estructural.- Debe hacerse sobre muestrasde cable con tensiones nominales de 15KV y mayores.

Estabilidad Dimensional.- La proyección axial del con-ductor fuera del aislamiento no debe exceder de 4.1 mm. enninguno de los extremos para cables de 5 a 35KV. Losvaloresmedidos en cables de 46 a 69 KV se registran como informa-ción únicamente.

Cavidades y Contaminantes en el Aislamiento e Irregulari-dades en la Pantalla sobre el Conductor.- Las muestras cor-tadasen rodajasno debentener 1.<2ssiguientes defectos:

- Cavidadesmayores de 0.125mm. El número de cavi-dades de 0.05 mm y mayore~ no debe exceder de 2 por cm3.

- Cualquier contaminante mayor de 0.25 mm. El númerode contaminante no debe exceder de 11 por cm3.

- Cualquier material translúcido que sea mayor de 1.25mm en su proyección sobre un vector radial.

- Cualquier proyección o irregularidad que salga másde 0.25 mm de la superficic de la pantalla extru (da sobre elconductor.

Basado en Norma NOM-J-142-1987

!.. ~Dnekc 213

oo-

Tensión nominal Tension a tierra Tensión de prueba V t en kVdel cable en kV Vrg en kV correspondiente a V tlV rg

1 Relacion V tlV rg 10 20 3.0 4.0

5 2.9 2.9 5.8 8.7 11.68 4.6 4.6 9.2 13.8 18A

15 87 8.7 17A 26.1 34.825 14A 14A 28.8 43.2 57.6'35 20.2 20.2 40A 60.6 80.8'

Descarga parcial maxima 5 5 27.5 50permisible en pC.

1I Relación V tlV rg 1.0 2.0 2.5 3

69 40.0 40.0 80.0 100 120115 66.5 665 133.0 166.2"

Descarga parcial máxima 5 5 16 27.5

permisible en pC.

Tipo de Cables de 5 a 35 kV Cables de 69 a 115 kV

Tensión en N (kgt) Tensión en N (kgt)

Aislamiento Mínimo Máximo Mínimo

EP 17.7/1.8) 106.9110.9) 53.9 (5.5)XLP 26.5 (2.7) 106.9/10.9) 53.9 (5.5)

l'! ~

b.- PRUEBASDE CALlFICACION

Estas se efectúan para comprobar que el fabricante es capazde proporcionar cables con la total idad de características defuncionamiento deseadas.

Las pruebas de cables de 5 a 15 KV se efectúan en cablesde 15 KVcon espesor de aislamiento de 4.4 a 5.6 mm.

Las pruebas de cables de 5 a 35 KV se efectúan en cablesde 35 KV con el espesor de aislamiento indicado en la TablaNo. 3.6.4 b (Espesor de aislamiento, tensiones de prueba ycalibres de conductor).

Para pruebas de 46 KV se prueba una muestra con espesorde aislamiento de 11.3 ó 14.7 mm.

PRUEBA DE ALTA TENSION LARGA DURACION

Esta se realiza en muestras de cables de 15 KV Ymayores.

Para cumplir los requisitos mínimos de calificación, lamuestra del cable debe soportar 4 horas a 8 KV/mm y la pri-mera hora a 12 KV!rnm.

PRUEBA DE TENSION DE IMPULSO A LA RUPTURA

Para efectos de esta especificación, los valores de tensiónde N!3A,o valores de impulso que deben soportar los cablesson los siguientes:

TENSION NOMINAL DELCABLE KV

58

152528354669

115

TENSION NBAKV

6095

110150150200250350550

-PRUEBA DE ENVEJECIMIENTO CICLlCO

Esta prueba se efectúaa muestrasde cablespara 15KV ymayores, al final del primer día y en cada período de 7 díasse miden y registran las descargas parciales en picocoulombsala temperatura de. prueba especificada; asimismo, se registrael factor de disipación a la tensión nominal a tierra.

PRUEBA DE ESTABILIDAD DE lA RESISTENCIA DE LASPANTALLAS SEMI-CONDUCTORAS EXTRUIDAS

Pantalla sobre el conductor: la estabilidad de la resistenciano debe exceder de 100,000 ohms-cm en ninguna lectura.

Pantalla-cubierta sobre el aislamiento: La resistividadde las pantallas o cubiertas semi-conductoras sobre el aisla-miento no debe exceder de 50,000 ohms-cm en ningunalectura.

PRUEBA DEL FACTOR DE POTENCIA DELAISLAMIENTO.

Esta prueba solo se realiza en fábrica. Se aplica una dife-rencia de potencial entre el conductor de un cable y tierra; cir-cularáunacorrienteque,debidoa que no existeun dieléctricoperfecto, estará adelantada con respecto a la.tensión aplicadaun angulo t/>menor de 900. Obteniéndose así las pérdidas diáléctricaso sea la potencia real consumida en el dieléc1rico.

2Pd==2rr fcv Tang b

donde: V nominaltang b = Cotang t/>; V= J3"

Las pérdidas dieléctricas se deben a tres causas:1.- Pérdidas por absorción dieléctrica.2.- Pérdida por ionización.3.- Pérdida por conducción a través del dieléctrico.

C.- PRUEBAS EN EL CAMPO

214 ."ooelec

!L.,.

- En cualquier momento durante la instalación se puedeefectuar una prueba de tensión a corriente directa a un valorque no exceda al 75% de lo indicado en la Tabla 3.6.4.b,aplicado durante 5 minutos consecutivos.

- Después de la instalación y antes de que el cable seapuesto en servicio normal, se puede efecjuar una prueba detensión a corriente directa a valor que no exceda al 80% delindicado en la misma tabla, aplicado directamente durante15 minutos consecutivos.

- Después de que el cable ha sido puesto en operaciónnormal, se puede efectuar una prueba de tensión a corrientedirecta a un valor que no exceda al 65% del indicado en lamisma tabla, aplicado durante 5 minutos consecutivos.Basado en Norma NOM-J-142-1987

.~

f~,;.,."IC"'''

3.6.4 espesores de aislamientosa.- SElECCION DEL ESPESOR DE

AISLAMIENTO-La seleccióndel espesorde aislamientodel cableque debe

usarse en una instalación particular debe hacerse en base ala tensiónde fasea faseaplicabley de acuerdoa la categoríageneraldel sistema como se describe a continuación:

CategoríaI (Nivel 100%).- Los cablesen esta categoríapueden aplicarse cuando el sistema está provisto con dispo-sitivos de protección tales que las fallas a tierra se eliminantan rápido como sea posible, pero en cualquier caso antesde un minuto. Aún cuando estos cables son aplicables a lagranmayoríade. las instalacionesen sistemasneutro a tierra.también pueden ser usados en otros sistemas para los cualesseanaceptables,siemprey cuando se cumplacon los requi-sitos antes indicados, relativos a la desenergización completade la sección que falló.

Categoría 11 (Nivel 133%).- Este nivel de aislamiento co-rresponde al que anteriormente se designaba como sistemacon neutro aislado. Los cables en esta categoría puedenaplicarse cuando no puede cumplirse con los requisitos deeliminación de falla de la categoría I (Nivel 100%), pero enlos que existe una seguridad razonable de que la sección quepresente la falla será desenergizada en un tiempo no mayorde una hora. También pueden utilizarse cuando se desee unnivel de aislamiento adicional al del nivel 100%.

Categoría 111(Nivel 173%).- Los cables en esta categoríadeben aplicarse en sistemas en donde el tiempo requeridopara desenergizar la sección que presente la falla a tierra seaindefinido. Para el espesor de aislamiento y tensiones deprueba debe consultarse al fabricante.

b.- ESPESORES DE AISLAMIENTO,TENSIONES DE PRUEBA C.A. Y C.D. YCALIBRES DE CONDUCTORES

Le...lo,esde tenslbn y e",eso'es de ."I.mlento eStán ba..dos en las No,mas AEIC CS5-82, CS&82. CS7-87y NOM.J-142.1987'La tensibn de p'ueba. eo"lente alte..a según ,.S no<masde ,e'e<enela especifican valo,es de 150 V/mil pa'. EPR y 200 Vimll p.,. XLP.

CAT.I.- Pa'a n;veles de .'slamlento de 100%CAT. 11.- Pa,. niveles de .isl.miento de 133%

~,-

~Dn.ek& 215

TENSION OESIGNACION DEL CONDUCTOR ESPESOR DEL TENSION DE PRUEBA A C.A. KV' TENSION DE PRUEBA A C.D. EN KV. AISLAMIENTOS XLP o EPRNOMINAL OE SECCIDN CALIBRE

AISLAMIENTOXLP (5 mln.l EPR 15 mln.1 EN FABRICA DURANTE LA INSTALADO, SIN INSTALADO, CONFASE A FASE PROMEDIO MINIMO

KVNOMINAL EN AWG o KCM mm

15MIN. INST ALACION SERVICIO SERVICIOmm' 5MIN. 15 MIN. 5 MIN.

CAT.I CAT.II CAT.I CAT.II CAT.I CAT.II CAT.I CAT.II CAT. I CAT.II CAT.I CAT.II CAT.I CAT'II

ICa500 B a 1000 2.3 2.9 18 23 13 16 35 45 26 33 28 36 22 29

5 "'.yo' de 500 mayo' de 1000 3.6 3.6 18 23 13 16 35 45 26 33 28 36 22 29

16.500 6 a 1000 2.9 3.6 23 28 18 22 45 55 33 41 36 44 29 35

8 m.yo' de 500 mayo< do 1000 4.4 4.4 23 28 18 22 45 55 33 41 36 44 29 35

15 25 a 500 2.1000 4.4 5.6 35 44 27 33 70 80 52 60 56 64 45 52

mayo< de 500 mayo' de 1000 5.6 5.6 35 44 27 33 70 80 52 60 56 64 45 52

25 50 a 1000 l/O a 2000 6.6 8.1 50 64 38 48 100 120 75 90 80 96 65 78

35 50 a 1000 l/O a 2000 8.8 10.7 70 84 49 63 125 155 93 116 100 124 81 100

69 240 a 1000 500 a 2000 18.5 16.5 130 130 98 98 260 260 195 155 208 208 169 169

115 240 a 1000 500 a 2000 20.3 20.3 166 166 120 120 .320 320 240 240 256 256 208 208

~-~,..~

'. L,

3.6.5 cables de alta tensión paradistribución subterráneaa.- DIMENSIONES NOMINALES DE CABLES

TIPO DS -CONSTRUCCION SEGUN ESPECIFICACIONES CFE E-OOOO-16Normas de referencia:NOM-J-36, NOM-J-62.y NOM-J-142AEIC CS-5 y CS-6ASTM B-400-72EICEA $-61-402

r 61':

dI =

d2 =

d3 -

diámetro del conductor-

diámetro sobre aislamiento.

diámetro total

t1 - El conductor debe ser de cobre suave o aluminio compacto de grado Ee y clase B.según norma NOIlil-J-62 y NOM-J-59.2 - El conductor debe llevar una pantalla semiconductora con espesor promedio no menor de 0.4 mm-3 - El material de aislamiento debe ser de Etileno Propileno o polietileno vulcanizadode cadena cruzada y el diseño y construcción del cable

debe ser tal que pueda operar satisfactoriamente en lugares húmedos o secos a una temperatura máxima continua en el conductor de 900e paraoperación normal, 1300e en condiciones de emergencia y 2500e en condiciones de corto circuito.

4 - La pantalla sobre el aislamient9 debe consistir en una capa de material semiconductor extruido y de color negro.5 - Debe llevar una pantalla metálica de alambres de cobre aplicados helicoidalmente y en contacto directo con la pantalla semiconductorasobre el aislamiento-

6 - La cubierta protectora debe ser de un compuesto extruido de Policlorurode Vinilo ( pve ) de color rojo y debe cumplir_con la norma ICEAS-61-402

216 one/ec

.,.J

CALIBRE No. DE DIAMETRO DEL DIAMETRO SOBRE AISLAMIENTO DIAMETRO TOTALALAMBRES CONDUCTOR

15000 V 25 000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 VKCM AWG mm2 mm. PULG. mm. PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG.

66.36 2 33.6 7 6.81 0.268 17.23 0.678 - - - - 22.06 0.868 - - - -105.6 1/0 53.5 19 8.53 0,336 18.95 0.746 23.25 0.915 27.57 1.085 23.78 0.936 28.08 1.105 32.40 1.275133.1 2/0 67.4 19 9,55 0.376 19.97 0.786 24.27 0.955 28.59 1.125 24.80 0.976 29.10 1.145 33.42 1.315167.8 3/0 85 19 10.7 0.423 21.12 0.833 25.42 1.000 29.74 1.171 25.95 1,021 30.25 1.190 34.57 1.360211.6 4/0 107 19 12.1 0.475 22.52 0.855 26.82 1.056 31.14 1.226 27.35 1.076 31.65 1.245 35.97 1.415

250 127 37 13.2 0.520 23.88 0.940 28.43 1.119 32.88 1.294 28.70 1.129 33.25 1.309 37.70 1.484300 152 37 14.5 0.570 24.18 0.990 29.73 1.170 34.18 1.345 30.00 1.181 34.55 1.360 39.00 1.539350 177 37 15.6 0.616 26.28 1.036 30.83 1.213 35.28 1.388 31.10 1.224 35.65 1.403 40.10 1 578400 203 37 16.7 0.659 27.38 1.079 31.93 1.257 36.38 1.432 32.20 1.267 36.75 1.447 42.72 1.681450 228 37 17.8 0.700 28.48 1.120 33.03 1.300 37.48 1.475 33.30 1.311 37.85 1.490 43.82 1.725500 253 37 18.7 0.736 29.38 1.156 33.93 1.335 38.38 1.510 34.20 1.346 38.75 1.525 44,72 1.760

600 304 61 20,7 0.813 31.63 1.243 36.19 1.424 40.63 1.599 36.46 1.435 42.53 1.674 46.98 1.849650 329 61 21.5 0.845 32.43 1.275 36.99 1.456 41.43 1.631 37.26 1.466 43.33 1.705 47.78 1.880700 355 61 22.3 0.877 33.23 1.307 37.79 1.487 42.23 1.662 38.05 1.498 44.13 1.737 48.58 1.912750 380 61 23.1 0.908 34.03 1.338 38.59 1,519 43.03 1,694 38.85 1.529 44.93 1.768 49.38 1.943800 405 61 23.8 0.938 34.73 1.368 39.29 1.546 43,73 1.721 41.07 1.617 45.63 1.796 50.08 1.971900 456 61 25.4 0.999 36.33 1.429 40.89 1.609 45.33 1.784 42.67 1.680 47.23 1.859 51.68 2.034

1000 507 61 26.9 1.060 37.83 1.490 42.39 1.668 46,83 1.843 44.17 1.739 48.73 1.918 53.18 2.093i

~

b.- DIMENSIONES NOMINALES DE CABLESTIPO DRS-

CQNSTRUCCIONS~GUN ESPECIFICACIONES CFE DSE-002 (Octubre 1974).Normas de Referencia:AEIC6-73 (la. Edición)ASTM8-400-72

5 4 f3

dI = diámetro del conductor.

d2 = diámetro sobre aislamiento.

d3 = diámetro total.

1 1

1- El conductor debe ser de aluminio cableado compacto de grado EC y clase 8, según norma CCONNI E. 10.1-13-1974 Y ASTM 8-400-72.2 - El conductor debe llevar una pantalla semiconductora extru ída con espesor promedio de 0.381 mm.

3 - El material del aislamiento debe ser de Etileno Propileno (EPR) color claro y el diseño ~ construcción del cable debe ser tal, que puedaoperar satisfactoriamente en lugares húmedos o secos a una temperatura máxima continua de 90 C para operación normal. 130°C en condicionesde emergencia y 250°C en condiciones de corto circuito.

4 - La pantalla-cubierta debe ser extruída' directamente. sobre el aislamiento, siendo está de un compuesto semiconductor termoplásticodecolor negro, sirviendo ésta como pantalla electrostática y cubierta protectora.

5 - El conductor concéntrico que se utiliza como neutro es de alambres de cobre suave estañados y aplicados directamente sobre la pan-talla-cubierta, pueden tener una conductividad equ ivalente a la del conductor central (neutro 100%) o 1/3 de conductividad para sistemastrifásicos.

-.~.onelec 217

~-

CALIBRE No. DE DIAMETRO DEL DIAMETRO SOBRE AISLAMIENTO DIAMETRO TOTALALAMBRES CONDUCTOR 15000 V 25000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 V

KCM AWG mm2 mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG. mm PULG.

66.36 2 33.6 7 6.81 0.268 17.23 0.678 - - - - 22,02 0.867 - - - -

105.6 1/0 53.5 19 8.53 0.336 18.95 0.746 23.25 0.915 27.57 1.085 23.74 0.934 28.04 1,104 33.37 1.314133.1 2/0 67.4 19 9.55 0.376 19.97 0.786 24.27 0.955 28.59 1.125 25.60 1.008 29.90 1.177 35.23 1.387167.B 3/0 85 19 10.7 0.423 21.12 0.833 25.42 1.000 29,74 1.171 26.75 1.053 31.05 1.222 36.38 1.432211.6 4/0 107 19 12.1 0.475 22.52 0.885 26.82 1.056 31.14 1.226 29.22 1.150 34.54 1,359 38.86 1.529

I I

<°"",,-

C.- PROPIEDADES ELECTRICAS PARA CABLESTIPO DS ALTA TENSION

(SEGUN NORMAS C.F.E. DSI-03 y DSI-04Mayo 1975) -

Notas: Para la resistencia V reactancia inductiva se consideró una configuración plana con separación de 20 cm.En la reactancia inductiva se consideró el efecto de las corrientes circu lantes.

d.- PROPIEDADES ELECTRICAS PARA CABLESTIPO DRS ALTA TENSION(SEGUN NORMAS C. F.E. DSI-05 y DSI-06Junio 1975)

218 enekc

~

CALIBRE RESISTENCIA REACTANCIA INDUCTIVA CAPACITANCIA /lF/KM. REACTANCIA CAPACITIVAA 90°C ti. C.A. OHM/KM OHM/KM

AWG o KCM OHM/KM 15000 V 25000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 V

2 1.100 0.347 - - 0.1736 - - 15291.0 - -

1/0 0.691 0.3267 0.3263 0.3262 0.2018 0.1606 0.1373 13156.8 16527.5 19336.62/0 0.548 0.3181 0.3178 0.3176 0.2148 0.1727 0.1469 12159.2 15373.5 18073.63/0 0.434 0.3095 0.3093 0.3090 0.2369 0.1862 0.1576 11207.9 14272.4 16849.54/0 0.345 0.3005 0.3002 0.3000 0.2593 0.2024 0.1704 10239.1 13119.3 15580.9250 0.292 0.2925 0.2922 0.2920 0.2718 0.2100 0.1765 9771.4 12646.0 15043.0300 0.244 0.2854 0.2853 0.2849 0.2919 0.2244 0.1879 9096.8 11834.8 14134.0350 0.209 0.2798 0.2796 0.2794 0.3089 0.2365 0.1974 8596.8 11228.3 13450.7400 0.183 0.2746 0.2743 0.2741 0.3259 0.2486 0.2069 8149.1 10683.1 12833.6450 0.163 0.2697 0.2695 0.2693 0.3428 0.2606 0.2163 7746.9 10190.0 12273.2500 0.147 0.2660 0.2658 0.2656 0.3566 0.2704 0.2240 7446.9 9820.0 11851.3600 0.123 0.2579 0.2577 0.2576 0.3800 0.2884 0.2389 6988.2 9208.1 11115.5650 0.113 0.2549 0.2547 0.2545 0.3920 0.2970 0.2456 6774.9 8943.5 10812.0700 0.105 0.2522 0.2519 0.2518 0.4039 0.3054 0.2523 6574.4 8694.0 10525.0750 0.098 0.2494 0.2492 0.2491 0.4158 0.3140 0.2590 6385.6 8458.3 10253.3800 0.092 0.2472 0.2470 0.2468 0.4263 0.3214 0.2648 6229.1 8262.5 10027.3900 0.083 0.2422 0.2420 0.2419 0.4501 0.3383 0.2781 5899.1 7848.0 9547.1

1000 0.075 0.2377 0.2376 0.2375 0.4725 0.3542 0.2906 5620.2 7496.1 9138.0

CALIBRE RESISTENCIA REACTANCIA INDUCTIVA CAPACITANCIA /lF/Km REACTANCIA CAPACITIVAA 90°C C.A. OHM/KM OHM/KM

AWG ó KCM OHM/KM 15000 V 25000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 V 15000 V 25000 V 35000 V

2 1.1 00 0.1067 - - 0.1735 - - 15300.2 - -

1/0 0.691 0.0926 0.1059 0.1198 0.2018 0.1607 0.1373 13156.8 16527.5 19336.6

2/0 0.548 0.0888 0.1014 0.1146 0.2184 0.1727 0.1469 12159.2 15373.5 18073.6

3/0 0.434 0.0838 0.0959 0.1086 0.2369 0.1862 0.1576 11207.9 14262.4 16849.5

4/0 0.345 0.0803 0.0939 0.1035 0.2593 0.2024 0.1704 10239.1 13119.3 15580.9

--=

e.- GRAFICA DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO PERMISIBLES PARA CABLE DEALTA TENSION, CONDUCTOR DEALUMINIO, AISLAMIENTO DEPOLlETILENO VULCANIZADO XLP oETI LENO' - PROPI LENO EP

100

-80

60

50

40

30

20

10

8...f!. 6E« 5Q)

"'O

11 4

~6 3...'5f:!Uo 2 Ii.....O

(.)Q)

"'O...$e,~ 1,0..O(.) 0.8

0.6 ~

0.4

0.3

0.2

0.1

ooo

....(J1o

~,-

CURVAS BASADAS EN LA FORMULA:

[1 12 [T2+ 228

J[AJ t = 0.0125 Log TI + 228

donde:

I = corriente de C.C. en Amps.A = área del conductor en circular mils.

t = duración del C.C. en seg.

TI = temperatura máxima de op~ración 90°C.T 2= temperatura máxima de C.C. 250°C..

1= A..j 0.0021683t

(J1oo

AWW"'A

8~8~om

<5W '"o o o '" A 00

Calibre del Conductor

~Dnele& 219

"', ,,¡;>,~*,

"''"''\T''"',!

f.- GRAFICA DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO PERMISIBLES PARA CABLE DEALTA TENSION, CONDUCTOR DE COBREAISLAMIENTO DE POLlETILENO .VULCANIZADO XLP ó ETILENOPROPI LENO EP

220

100

80

60

50

40

30

20

10

..el!..el!O-E<t:el!"1Jen.!!!

:]Ó,';:::1t.)..üS...ou'""1J

8

6

5

4

3

2

en~e'".¡:...oU 1.0

0.8

0.6

0.1ooo

o"'¡-.

- ooelec

-

.".,

CURVAS BASADAS EN LA FORMULA:

r~J

2 - [T2 + 234

JLA t - 0.0297 Log L\ + 234donde:

I = corriente de C.C. en Amps.

t = tiempo del C.C. en seg.

TI = temperatura máxima de operación 90°C.

T 2= temperatura máxima de e.e. 250°C.A = área del conductor en circular mils.

I = A '-f 0.0051767t

oo"'

o o oo "' o.. M M~o o"' -

N ..o o oM Ñ - N ID ro..

Calibre del Conductor

Il

..~~-,." :1''''''

~.

3.6.6

.7 "

instalación de cablesDS y DRS

- a.- TIPOS DE INSTALACION

Existen tres formas de instalación para cables subterráneosQueson:

1. DIRECTAMENTE ENTERRADOS.11. EN DUCTOSSUBTERRANEOS.

111.EN TRINCHERAS.

1. DirectamenteEnterrados:Los conductores se encuen-tran en contacto directo con el terreno y la tierra circundantelesirveparadisipar el calor generado en el conductor.

11. En Ductos Subterráneos: Los conductores se encuen-tran en contacto directo con el aire contenido en el ducto yéste es el que sirve para disipar el calor generado en los con-ductores, transmitiendo al material del ducto o canalizacióny éste a su vez al terreno.

111.En Trincheras: Las instalacionesen trincherasse hacende tres formas:

- Con ménsulas.

- Con ménsulas y canalización.

- Directamente sobre el piso de la trinchera.

- ConMénsulas: Los conductores van colocados sobreménsulas apoyadas en la pared, éstas pueden ir colocadas envarios niveles para alojar a un gran número de conductores.

- Con Ménsulasy Tubo Conduit: Este tipo de arreglo seutiliza en tramos en que la trinchera no es registrable y losconductores van dentro de la canalización y ésta trabaja comoductos subterráneos,

- Directamente sobre el piso de la Trinchera: En estaforma los conductores se encuentran en contacto con el airey éste le sirve para disipar el calor generado por los conduc-tores. los cuales se instalan en grandes cantidades.

DIRECTAMENTEENTERRADO

DUCTO TRINCHERA

~

PRECAUCIONES:

Cada una de las distintas formas de instalación tiene dife-rentes puntos importantes donde se debe prestar especialatención al tender los conductores. Las precauciones que sedebentomar en cuenta son:

1. En InstalacionesDirectamenteEnterradas:Se debetender el conductor directamente del carrete que lo contienea.la zanja donde se enterrará, cayendo por gravedad y sin

~Ingunatensión, sobre una cama de arena cernida de 10 cms.e espesory cubriéndolo con otra capa de arena de 10 cms. de

~.

espesor, el resto de la cepa se rellenará con el producto de laexcavación, procurando quitar las piedras y desechos de cons-trucción.

Cuando se tengan empalmes, éstos deberán ser elaboradosperfecta y limpiamente, siguiendo las indicaciones y recomen-daciones del fabricante de estos accesorios; debiéndose tenerperfectamente localizados, ya que son puntos débiles en lainstalación.

11. En DuctosSubterráneos:En la construcción de lascanalizaciones subterráneas utilizando tuberías conduit deasbesto-cemento, PVC, o cualquier otro tipo de material,se deberá tener cuidado de que no queden filos en las termi-naciones de los ductos, esto se logra emboquillando la entradade los mismos, también se debe procurar evitar la introduccióna los ductos como pudieran ser piedras, trozos de concretoo cemento de las uniones.

Es muy importante que la tubería o canalización lleve unapendiente entre el 1% y el 2% entre registros para evitar teneragua estancada dentro de los ductos y a los registros es conve-niente que se fabriquen con un dren al centro para que el aguaque se introduzca pueda ser absorbida por el terreno, ademásse deben alinear las bocas de los tubos en los registros, evitán-dose con esto los dobleces pronunciados en los cables.

La colocación de los ductos en los registros es muy impor-tante, aparte de cumplir con lo anterior, es bueno recordarque los radios de curvatura a los que pueden ser sometidoslos conductores hay que respetarse para no fatigar los aisla-mientos de los conductores, cuando se tenga que tender unalínea subterránea, los registros se pueden clasificar en dosgrupos:

1. Registros de paso y2. Registros de cambio de dirección.

REGISTROS:

Los registros de paso son aquéllos en los cuales los conduc-tores son jalados y los ductos van colocados en el centro delregistro en caras opuestas y a la mismaaltura.

PLANTA

CONDUCTOR BOQUILLA

'':

DUCTO

~Dnek& 221

'r~ "".,,"

ELEVACION

'.0."-0 o- ..

MURO DETABIOUE

Los registros de cambio de dirección son aquéllos en loscuales los conductores sufren un giro debido a las condicionesdel recorrido de la instalación o que son principio o final detrayectoria: En estos registros las tuberlas o ductos se instalancargados a una esquina para facilitar los radios de curvaturade los conductores. Ver la figura siguiente:

~¡"/~

REGISTRODE PASO REGISTRO CAMBIO

DE DIRECCION

-

CONDUCTOR

-lIIIIIII

JREGISTROTERMINAL

SUBESTACION

"

b.- TENSION DE JALADO

El cálculo del esfuerzo de tensión para el tendido de loscables dentro de los ductos es muy importante y dependedel peso de los cables, el coeficiente de fricción del dueto,los ángulos de curvatura y la longitud del tramo a cablear.

La tensión máxima aplicada a un cable no debe excederlos siguientes valores:

TABLA 1.

TIPO DECONDUCTORCon ojillo de tracción Kg.

TENSION MAXIMA DE JALADO

Lb.

Cobre cualquier templeo Aluminio templ.e duro

7.15 x área del conduc-tor en mm20.003624 x área delconductor en circularmils.

15.79 x área del conduc-tor en mm20.008 x área del con-ductor en circular mils.

Aluminio TempleSemiduro.

5.371 x área del con-ductor en mm20.002721 x área delconductor en circularmils.

11.84 x área del con-ductor en mm20.006 x área del con-ductor en circular mils.

Cable con cubierta deplomo de grapa o mallasobre el cable *.

0.0703 x cada centí-metro2 de área delplomo *

1500 x cada pulgada2de área del plomo *

Cables con cubierta ter-moplástica.

222 ,onelec

453.6 1,000

~.r .

.EI área a considerar será la sección y se determina en la siguienteforma:

_

1

---- -----

J ~_'- R

rd

L

Elárea total del cable incluyendo el plomo es:

1r 02A= 4 ;/'..,=1r R2

Elárea total del cable sin el plomo es:

a=1r d24 ; a =1r r2

Dedonde el área del plomo será:

Ap = A - a

Ap = !... (02 - d2) Ó 1r (R2 - r 2)4

Ap = 0.785 (02 - d2) Ó

Ap = 3.1416 (R2- r2)

¡

\

r

FORMULASPARA TENSION DE JALADO

TENSION DE JALADO

TRAMD RECTO HORIZONTAL

TI = L W J1.c

TRAMORECTO INCLINADO HACIA ARRIBA

T = L W (J1.c cos cp + sen cp )1

TRAMO RECTO INCLINADO HACIA ABAJO

TI = L W (J1.ccos cp - sen cp)

TRAMO CON CURVA

T =T elJ1.c1

Parautilizar esta fórmula se deberá tener en cuenta quetensión(TI) antecede al tramo con curva, ya sea horizontal,obienhaciaarriba o hacia abajo.

En las fórmulas anteriores tenemos:

~ ::::: ángulo de inclinación en grados.

T ::::: tensión en kilogramos.I.!- I .

- Ongltuden metros.

W::::: pesodel cable en kilogramospor metro./le:::::coeficiente de fricción.

,","l....~

e = base de logaritmo neperiano (2,718).

a = ángulo de la curva en radianes.

Para tramos con curvas, la presión sobre las paredes de lacurva no deben exceder de 300 Ib/ft ó 446 Kg/m y la fórmulapara encontrar esta presión es:

Tensión en el tramop = Radio de curvatura.

Máxima longitud permisible de jalado.

T máx.J1.cW

L máx =

donde:

Lmáx= longitud de jalado, en metros (tramo recto).

Tmáx= tensiónmáximaen Kg.

J1.c = coeficientede fricción.w = peso del cable en Kg/m.

A continuación se dan valores eILCapara facil idad de la uti-lización de la fórmula, así como los valores para radios decurvaturas.

VALORES DE e"ca

RADIOS DE CURVATURA

VOLTAJEDE OPERACION

DIAMETRO EXTERIOR DEL CABLE

Menos de:

2.54 cm.

de 2.54 a

5.08 cm.

Más de:

5.08 cm.

CABLES CON PANTALLA DE ALAMBRE

6D

7D

12 D

ene/ec 223

TIPO DE MATERIALBARROS

ANGULO EN PLASTICO I FIERRO I CEMENTO Iy OTROSGRADOS RADIAN ES

COEFICIENTE DE FRICCION (Jlc)

0.30 0.40 0.50 0.75

15 0.261 1.08 1.11 1.14 1.22

30 0.523 1.16 1.23 1.30 1.48

45 0.785 1.26 1.37 1.48 1.81

60 1.047 1.36 1.52 1.68 2.20

75 1.308 1.48 1.68 1.92 2.66

90 1.570 1.60 1.88 2.19 3.24

105 1.832 1.73 2.08 2.49 3.95

120 2.09 1.87 2.30 2.84 4.79

Hasta8 KV 4D 50másde8 KV 50 60

CABLESCON PANTALLADE CINTA

Todos I 12 OI

12D

A continuación se presenta un ejemplo de cálculo dtensión. e

Determinar la tensión máxima de jalado de un cable mofásico POLlPHEL EPR 23 KV de 500 KCM conductor~'aluminio semiduro con ojillo de tracción sujeto al conduct eque será instalado en ducto de asbesto cemento de 10 cm ~rdiámetro, el peso del cable es de 2.194 kg/m.; sección'd ~

conductor 253.2 mm2, coeficiente de fric~ión 0.5 y los radi~sde curvatura de 3 metros.

:.

A

"",,'\

(1) (3),,' \45°

B r , r--- ' G \ H,1 c /450 F \

~ ~ 1 /~9..~:" /\>~20m-i

3O\; D~~10m(2) \\ , , , ,,

\

f--60 m---1

De la tabla 1, la tensión máx ima de jalado es:

Tm = 5.371 x 253.3 = 1360.47 Kg.

Jalado de A hacia H.

Normalmente la tensión se calcula en forma progresiva comosigue:

Tensión en B (TI) = Lx W X!lC = 60 x 2.194 x 0.5 = 65.82 Kg.

Tensión en C (T2) = Tlellca = 65.82x 1.48 = 97.41 Kg.

Tensión en D (T3) = T2 + Tlellca = 97.41 + (30 x 2.194 x 0.5) = 130.32 Kg.

Tensión en E (T4) = T3 ellCa = 130.32 x 2.19 = 285.40 Kg.

Tensión en F (T5) = T4 + Tlellca = 285.40 + (30 x 2.194 x 0.5) = 318.31 Kg.

Tensión en G (T6) = T5ellCa = 318.31 x 1.48 = 471.09 Kg.

Tensión en H (T7) = T6 + Tlellca = 471.09 + (20 x 2.194 x 0.5) = 493.05 Kg.

Presión sobre las paredes de las curvas.97.41

Curva (1) p = 3-- = 32.47 Kg.

285.40 = 95.13 Kg.Curva (2) p = - 3

471.09 = 157.03 Kg.Curva (3) p =

Por los datos obtenidos vemos que los valores de tensionesno son elevados, por lo que es posible hacer el cableado delpunto "A" al "H". Se deberá calcular la tensión si se jala porel otro extremo.

Jalado de F hacia A.

TensiónenG(Tl)= LxWxf= 20x2.194xO.5= 21.94 kg.

Tensión en F (T2) = Tlellca = 21.94 x 1.48 = 32.47 Kg.

224 80elecTensión en E (T3) = T2 + Tlellca = 32.47 + (30 x 21.94 x 0.5) = 65.38 Kg.

oLL.. --~j

~'(

¡i

De la tabla 1, la tensión máxima de jalado es:

Tm= 5.371 x 253.3 = 1360.47 Kg.

JALADO DE A HACIA H

Normalmente la tensión se calcula en forma progresivacomo sigue:

Tensión en B (T1) = L x W x IlC = 60 x 2.194 x 0.5 = 65.82 Kg.

Tensión en C (T2) = TlePca = 65.82 x 1.48 = 97.41 Kg.

Tensiónen D (13) = T2 + Tlepca = 97.41 + (30 x 2.194 x 0.5) = 130.32 Kg.

Tensiónen E (T4) = 13 epca = 130.32 x 2.19 = 285.40 Kg.

Tensiónen F (T5) = T4 + Tlepca= 285.40 + (30 x 2.194 x 0.5) = 318.31 Kg.

Tensiónen G (T6) = T5 epca = 318.31 x 1.48 = 471.09 Kg.

Tensiónen H (T7) = T6 + Tlepca = 471.09 + (20 x 2.194 x 0.5) = 493.05 Kg.

Presión sobre las paredes de las curvas.

97.41Curva (1) p = 3 = 32.47 Kg.

Por los datos obtenidos vemos que los valores de tensionesno son elevados, por lo que es posible hacer el cableado delpunto "A" al "H". Se deberá calcular la tensión si se jala porel otro extremo.

JALADO DE F HACIA A

Tensiónen G (Tl) = Lx W x Ilc = 20 x 2.194 x 0.5 = 21.94 Kg.

Tensión en F (T2) = TlePca = 21 94 x 1.48 = 32.47 Kg.

Tensión en E (T3) = T2 + TlePca = 32.47 + (30 x 21.94 x 0.5) = 65.38 Kg.

Tensión en D (T4) = 13 e¡;Lca = 65.38 x 2.19 = 143.18 Kg.

Tensión en C (T5) = T4 + (eJLCa) = 176.09 x 1.48 = 260.61 Kg.

Tensiónen B (T6) = T5 epca = 176.09 Kg.

Tensión en A (n) = T6 + TleJLCa= 260.61 + (60 x 2.194 x 0.5) = 326.43 Kg.

~nelec 225

Curva (2)285.40

=95.13 Kg.p=3

Curva (3)471.09

= 157.03 Kg.p= 3

Las paredes de las curvas.

32.47CurvaNo. (3) = ~ - 10.82Kg.

Como se puede observar en los resultados anteriores, es másconveniente cablear del punto "H" al punto "A", ya que latensión a aplicar es menor.

Tensión en D (T4) =T3e¡.LCa = 65.38 x 2.19 =143.18 Kg.

Tensión en C (T5) = T4 + (eIlca) = 176.09 x 1,48 = 260.61 Kg.

Tensión en B (T6) = T5 e¡.LCa= 176.09 Kg.

Tensión en A (T7) = T6 + Tle¡.LCa= 260.61 + (60 x 2.194 x 0.5) = 326.43 Kg.

Como se pueden observar los resultados anteriores es másconveniente cablear del punto "H" al punto "A", ya que latensión a aplicar es menor.

226 ""ooe!ec

Curva No. (2) =143.18

= 47.72 Kg.3

Curva No. (1) =260.61

= 86.87 Kg.3

Las paredes de las curvas.

Curva No. (3) =32.47

- 10.82 Kg.3

Curva No. (2) =143.18

- 47.72 Kg.3

Curva No. (1) =260.61

- 86.87 Kg.3

3.7 alambre magneto3.7.1 clasificación térmica de

los aislamientosCLASE TEMPERATURA °c

-

o

A

B

F

H

e

DESCRIPCION DE MATERIALES SEGUN EL AIEE*

Los aislamientos de la clase O consisten de algodón, seda, papel ymaterialesorgánicossimilaresque pueden trabajar a 900e. Todoslos aislamientQs de esta clase no deben estar impregnados* o su-mergidos en líquidos dieléctricos.

Los aislamientos de la clase A consisten en algodón, seda, papel,con impregnación o sume'rgidos en un líquido dieléctrico puedenincluirse en esta clasificación o sus combinaciones que sean aptos

o'para operarse a 105 C.

Los aislamientosde la clase B consistende materialeso combina-'ciones de materiales, tales como mica, fibra de vidrio, asbesto,etc., con substancias adherentes adecuadas. Otros materiales o suscombinaciones, no necesariamente inorgánicos, se pueden incluiren esta clase B si por experiencia o pruebas aceptadas han demos-trado ser aptos de operar a 130°C.

Los aislamientosde la clase F consistende materialescomo mica,fibra de vidrio, asbestos, etc., con substancias adherentes adecuadas.Otros materiales no necesariamente inorgánicos se pueden incluiren esta clase F si por experiencia o ~or pruebas, aceptadas handemostrado ser aptos para trabajar a 155 e.

Los aislamientosde la clase H consistende materialeso combina-ciones de materiales como mica, silicone, elastómeros, fibra devidrio, asbestos, etc., con substancias adherentes adecuadas comoresinas de silicone. Otros materiales o combinación de materialesno necesariámente inorgánicos, se pueden incluir en la clase H,si por experiencia o por pruebas aceptadas han demostrado seraptos para trabajar a 180°C. '

Los aislamientos de la clase e consisten íntegramente de mica, por-celana, vidrio, cuarzo y materiales inorgánicos similares.

Un aislamiento se considera que está "impregnado" cuando unasubstancia adecuada substituye el aire entre sus fibras, aún cuandono llene completamente los espacios entre conductores aislados.Para poder considerar satisfactoriamente debe tener buenas pro-piedades aislantes, cubrir enteramente las fibras, adherirlas entresí y al conductor, sin producir intersticios dentro de ella mismacomo consecuencia de la evaporación del solvente o por cualquierotra causa; no debe fluir cuando la máquina opere a plena carga,ni a la temperatura límite especificada y no debe deteriorarse bajola acción prolongada del calor.

.A.I.E.E. (Asociación Internacional de Ingenieros Electricistas).

~".. "

.' ,;,~,..'

. . ,o"

90

105

130

155

180

220o más

ene.kc 227

"5.;.iI~

3.7.2 características dealambres de cobreredondos desnudosusados en magneto

228 ~Dnek&I¡ !

CALIBRE DIAMETRO AREA PESO LONGITUD RESISTENCIA A 20vC. A C.C.AWG

EN m.m. NOMINAL Kg./Km. m/Kg. PARA ALAMBRE TEMPLE SUAVEEN PULG. mm2

MINIMO NOMINAL MAXIMO MINIMO NOMINAL MAXIMO Ohms/Km. Ohms/Kg.

0000 11.56 11.6B 11.BO 0.4554 0.4600 0.4646 107.22 953.06 1.0 0.1608 0.00016000 10.29 10.40 10.50 0.4055 0.4096 0.4137 85.03 755.61 1.3 0.2028 0.00026

00 9.175 9.26 9.357 0.3612 0.3648 0.3684 67.44 599.37 1.6 0.2556 000042O B.171 B.25 8.333 0.3217 0.3249 0.3281 53.51 475.42 2.1 0.3225 0.00067

1 7.274 7.348 7.422 0.2864 0.2893 0.2922 42.41 376.91 2.6 0.4065 0.001072 6.477 6.543 6.609 0.2550 0.2576 0.2602 33.63 298.94 3.3 0.5128 0.001713 5.769 5.827 5.885 0.2271 0.2294 0.2317 26.66 237.04 4.2 0.6466 0.002724 5.13B 5.189 5.240 0.2023 0.2043 0.2063 21.15 187.93 5.3 0.B153 0.004335 4.574 4.620 4.666 0.1801 0.lB19 0.1837 16.77 149.10 6.7 1.0285 0.00690

6 4.074 4.115 4.156 0.1604 0.1620 0.1636 13.30 118.21 84 1.2965 0.01097 3.629 3.665 3.701 0.1429 0.1443 0.1457 10.55 93.79 106 1.6342 0.01748 3.231 3.264 3.297 0.1272 0.1285 0.1298 8.37 74.36 13.4 2.0606 0.02779 2.878 2.906 2.934 0.1133 0.1144 0.1155 6.63 58.94 16.9 2.6000 0.044

10 2.563 2.588 2.613 0.1009 0.1019 O.1029 5.26 46.77 21.3 3.2769 0.07

11 2.282 2.305 2.328 0.0898 0.0907 0.0916 4.170 3708 26.9 4.1371 0.1112 2.033 2.053 2.073 0.0800 0.0808 0.0816 3.309 29.42 33.9 5.2132 01713 1.810 1.B28 1.B46 0.0713 0.0720 0.0727 2.625 23.33 42.8 6.5648 0.2714 1.613 1.628 1.643 0.0635 0.0641 0.0647 2.082 18.50 54.1 8.280 0.4415 1.435 1.450 1.465 0.0565 0.0571 0.0577 1.652 14.67 68.0 10.436 070

16 1.278 1.291 1.304 0.0503 0.0508 0.0513 1.307 11.62 B6.0 13.185 1.117 1.137 1.150 1.163 0.0448 0.0453 0.0458 1.039 9.240 10B.0 16.552 1.718 1.014 1.024 1.034 0.0399 0.0403 0.0407 0.821 7.321 136.0 20.951 2.819 0.902 0.912 0.922 0.0355 0.0359 0.0363 0.654 5.803 172.0 26.401 4.520 0.804 0.812 0.820 0.0317 0.0320 0.0323 0.517 4.598 216.0 33.136 7.2

21 0715 0.723 0.731 0.0282 0.0285 0.0288 0.411 3.660 273.0 41.99 11.422 0.636 0.644 0.652 0.0250 0.0253 0.0256 0.324 2.B87 346.0 53.15 18.423 0.568 0.573 0.578 0.0224 0.0226 0.0228 0.259 2.292 433.0 66.60 28.824 0.506 0.511 0.516 0.0199 0.0201 0.0203 0.205 1.815 550.0 84.32 46.225 0.450 0.455 0.460 0.0177 0.0179 0.0181 0.162 1.413 692.0 106.30 73.6

26 0.400 0.405 0.410 0.0157 0.0159 0.0161 0.128 1.144 878.0 134.51 118.027 0.356 0.361 0.366 0.0141 0.0142 0.0143 0.102 0.908 1101.0 168.63 185.028 0.318 0.321 0.324 0.0125 0.0126 0.0127 0.081 0.717 1397.0 214.24 299.029 0.283 0.286 0.289 0.0112 0.0113 0.0114 0.065 0.576 1736.0 266.40 462.030 0.252 0.255 0.258 0.0099 0.0100 0.0101 0.051 0.452 2217.0 341.20' 756.0

31 0.224 0.227 0.230 0.0088 0.0089 0.0090 0.040 0.3571 2 800.0 429.78 1203.032 0.199 0.202 0.205 0.0079 0.0080 0.0081 0.032 0.2886 3463.0 531.49 1843.033 0.177 0.180 0.183 0.0070 0.0071 0.0072 0.025 0.2277 4 393.0 675.84 2976.034 0.157 0.160 0.163 0.0062 0.0063 0.0064 0.020 0.1786 5 602.0 856.29 4806.035 0.140 0.143 0.146 0.0055 0.0056 0.005 7 0.016 0.1414 7.082.0 1 085.94 7 672.0

36 0.124 0.127 0.130 0.0049 0.0050 0.0051 0.013 0.1126 8 880.0 1361.50 12081.037 0.110 0.113 0.116 0.0044 0.0045 0.0046 0.010 0.0912 10964.0 1 679.80 18 430.038 0.098 0.101 0.104 0.0039 0.0040 0.0041 0.008 0.0720 13888.0 2 126.00 29 541.039 0.087 0.090 0.093 0.0034 0.0035 0.0036 0.006 0.0552 18115.0 2 778.80 50265.040 0.077 0.080 0.083 0.0030 0.0031 0.0032 0.005 0.0433 23094.0 3543.30 81791.0

41 0.068 0.071 0.073 0.0027 0.0028 0.0029 0.004 0.0353 28 306.0 4342.00 122 904.042 0.0609 0.0634 0.0660 0.0024 0.0025 0.0026 0.003 0.0281 35517.0 5 444.00 193380.043 0.0533 0.0558 0.0584 0.0021 0.0022 0.0023 0.0025 0.0218 45 870.0 7 033.00 322605.044 0.0482 0.0508 0.0533 0.0019 0.0020 0.0021 0.002 0.0180 55 537.0 8510.00 472 612.0

encAre 229

---~-'-"-'""

a.- DIMENSIONES PARA ALAMBRE MAGNETOCAPA DE ESMALTE SENCILLA ENCALIBRES8 A 44 AWG

-DIAMETRO

CALIBRE I EN m.m. ENPULG. I PESO

ILONGITUD I RESISTENCIAAWG rDESNUDO CUBI ERTO DESNUDO CUBIERTO Kg/Km m/Kg. A 20°C.Ohms/Km.

NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO

8 3.264 3.315 3.363 3.383 0.1285 0.1305 0.1324 0.1332

175.024 I

13.32

I

2.0

9 2.906 2.959 3.002 3.020 0.1144 0.1165 0.1182 0.1189 59.475 16.81 2.6

10 2.588 2.642 2.682 2.695 0.1019 0.1040 0.1056 0.1061 47.214 21.18 3.2

11 2.305 2.367 2.395 2.408 0.0907 0.0928 0.0943 0.0948 37.46 26.68 4.1

12 2.053 2.106 2.139 2.151 0.0808 0.0829 0.0842 0.0847 29.80 33.55 5.2

13 1.828 1.882 1.913 1.923 0.0720 0.0741 0.0753 0.0757 23.66 42.26 6.5

14 1.628 1.681 1.709 1.732 0.0641 0.0662 0.0673 0.0682 18.75 53.46 8.2

15 1.450 1.501 1.529 1.547 0.0571 0.0591 0.0602 0.0609 14.89 67.13 10.4

16 1.291 1.344 1.369 1.384 0.0508 0.0529 0.0539 0.0545 11.829 84.53 13.1

17 1.150 1.201 1.227 1.240 0.0453 0.0473 0.0483 0.0488 9.4J4 106.3 16.5

18 1.024 1.074 1.097 1.110 0.0403 0.0423 0.0432 0.0437 7.470 133.8 20.9

19 0.912 0.960 0.983 0.993 0.0359 0.0378 0.0387 0.0391 5.937 168.4 26.4

20 0.812 0.861 0.879 0.892 0.0320 0.0339 0.0346 0.0351 4.702 212.6 33.1

21 0.723 0.770 0.787 0.798 0.0285 0.0303 0.0310 0.0314 3.734 267.7 41.9

22 0.644 0.686 0.704 0.714 0.0253 0.0270 0.0277 0.0281 2.961 337 53.1

23 0.573 0.617 0.632 0.643 0.0226 0.0243 0.0249 0.0253 2.365 442 66.6

24 0.511 0.544 0.569 0.577 0.0201 0.0218 0.0224 0.0227 1.875 533 84

25 0.455 0.495 0.510 0.516 0.0179 0.0195 0.0201 0.0203 1.495 668 106

26 0.405 0.442 0.457 0.462 0.0159 0.0174 0.0180 0.0182 1.188 845 134

27 0.361 0.399 0.409 0.417 0.0142 0.0157 0.0161 0.0164 0.943 1059 168

28 0.321 0.356 0.366 0.373 0.0126 0.0140 0.0144 0.0147 0.749 1332 214

29 0.286. 0.320 0.330 0.338 0.0113 0.0126 0.0130 0.0133 0.596 1 675 266

30 0.255 0.284 0.295 0.302 0.0100 0.0112 0.0116 0.0119 0.473 2113 341

31 0.227 0.257 0.267 0.274 0.0089 0.0101 0.0105 0.0108 0.3779 2645 429

32 0.202 0.231 0.241 0.249 0.0080 0.0091 0.0095 0.0098 0.3035 3328 531

33 0.180 0.206 0.216 0.224 0.0071 0.0081 0.0085 0.0088 0.2397 4171 67534 0.160 0.183 0.191 0.198 0.0063 0.0072 0.0075 0.0078 0.1888 5295 856

35 0.143 0.163 0.170 0.178 0.0056 0.0064 0.0067 0.0070 0.1502 6653 1085

36 0.127 0.145 0.152 0.160 0.0050 0.0057 0.0060 0.0063 0.1194 8368 136137 0.113 0.132 0.140 0.145 0.0045 0.0052 0.0055 0.0057 0.0953 10483 1679

3B 0.101 0.117 0.124 0.130 0.0040 0.0046 0.0049 0.0051 0.0757 13202 2126

39 0.090 0.102 0.109 0.114 0.0035 0.0040 0.0043 0.0045 0.0599 16675 277840 0.080 0.091 0.096 0.102 0.0031 0.0036 0.0038 0.0040 0.0474 21065 3543

41 0.071 0.081 0.086 0.091 0.0028 0.0032 0.0034 0.0036 0.0374 26 666 434242 0.0635 0.071 0.076 0.081 0.0025 0.0028 0.0030 0.0032 0.0296 33 768 544443 0.0558 0.063 0.068 0.073 0.0022 0.0025 0.0027 0.0029 0.0236 42 264 703344 0.0508 0.058 0.063 0.068 0.0020 0.0023 0.0025 0.0027 0.01889 52 913 8510

Basadoen ANSI/NEMAMW1000-1977 rfN. Núm. 2, Julio 1978.

11i .'.I ,'.c,;

."~''

.

'-

..,

.'1!f;~'

b.- DIMENSIONES PARA ALAMBRE MAGNETOCAPA DE ESMALTE DOBLE EN CALIBRES8 A 44 AWG -

Basado en ANSI/NEMA MW 1000-1977 rev. Núm. 2, Julio 1978.

230 Doeleri

.j-~

DIAMETROCALIBRE ENm.m. EN PULG. PESO LONGITUD RESISTENCIAAWG

DESNUDO CUBIERTO DESNUDO CUBIERTO Kg/Km m./Kg. A 20°C Y C C

NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO Ohms/Km. . .

8 3.264 3.271 3.317 3.363 0.1285 0.1288 0,1306 0,1324 74.71 13.3-

2.069 2.906 2,918 2.959 3.000 0.1144 0.1149 0,1165 0.1181 59.24 16.8 2.60

10 2.588 2,601 2.639 2.677 0,1019 0,1024 0.1039 0.1054 47.00 21.2 3,27

11 2.305 2.319 2.355 2,390 0.0907 0.0913 0.0927 0.0941 37.20 26.8 4.1312 2.053 2.068 2.101 2.134 0,0808 0.0814 0.0827 0,0840 29,61 33.7 5.2113 1.828 1.847 1,877 1.905 0.0720 0.0727 0:0739 0.0750 23.51 42.5 6.5614 1.628 1.648 1.676 1.692 0.0641 0,0649 0.0660 0.0666 18.60 53.7 8.2815 1.450 1.468 1.496 1.509 0,0571 0.0578 0.0589 0.0594 14.80 67.5 10.4

16 1.290 1.308 1.334 1.349 0.0508 0.0515 0,0525 0.0531 11.73 85.1 13.117 1.151 1.168 1.191 1,206 0.0453 0.0460 0.0469 0.0475 9.330 107 16.518 1.024 1.041 1.062 0.077 0.0403 0.0410 0.0418 0.0424 7.395 135 20,919 0.912 0.930 0,950 0.963 0.0359 0.0366 0.0374 0.0379 5.863 170 26.420 0.812 0.830 0.848 0.861 0.0320 0.0327 0.0334 0.0339 4.672 214 33.1

21 0,723 0,742 0.759 0.770 0.0285 0.0292 0.0299 0.0303 3.705 270 41.922 0.644 0.660 0.676 0.686 0.0253 0.0260 0.0267 0.0270 2.931 342 53.123 0,573 0.592 0.607 0,617 0.0226 0.0233 0.0239 0.0243 2.351 429 66.624 0.511 0.528 0.541 0.551 0.0201 0.0208 0.0213 0.0217 1,845 542 84.325 0.455 0.472 0.483 0.493 0,0179 0.0186 0.0191 0.0194 1.470 680 106.0

26 0.405 0.419 0.432 0.439 0.0159 0.01.65 0.0170 0,0173 1.161 857 13427 0.361 0.378 0,386 0,396 0.0142 0.0149 0.0153 0.0156 09270 1078 16828 0,321 0.335 0.345 0356 0.0126 0.0132 0.0136 0.0139 0.7321 1357 21429 0.286 0.302 0.310 0.320 0,0113 0.0119 0.0123 0.0126 0,5845 1705 26630 0.255 0.267 0.277 0.284 0,0100 0.0105 0.0109 0.0112 0.4627 2153 341

31 0.227 0.239 0.246 0.254 0.0089 0.0094 0.0097 0.0100 0.3675 2709 42932 0.202 0.216 0.223 0.231 0.0080 0.0085 0.0088 0.0091 0.2976 3317 53133 0.180 0.191 0.198 0.206 0,0071 0,0075 0.0078 0.0081 0.2351 4279 67534 0.160 0.170 0.178 0.183 0.0063 0.0067 0.0070 0.0072 0.1845 5402 85635 0.143 0.150 0.157 0.163 0.0056 0.0059 0.0062 0.0064 0.1458 6794 1085

36 0.127 0.135 0.142 0.147 0.0050 0.0053 0.0056 0.0058 0.1172 8527 1361

37 0.113 0.119 0.127 0.132 0.0045 0.0047 0.0050 0.0052 0.0943 10769 1679

38 0.101 0.107 0.114 0.119 0.Qp40 0.0042 0.0045 0.0047 0.0745 13603 2126

39 0.090 0.091 0.099 0.104 0.0035 0.0036 0.0039 0.0041 0.0572 17099 2778

40 0.080 0.081 0.089 0.094 0.0031 0.0032 0.0035 0.0037 0.0450 21469 3543

41 0.071 0.073 0.078 0.084 0.0028 0.0029 0.0031 0.0033 0.0367 27206 434242 0.0635 0.066 0.071 0.076 0.0025 0.0026 0.0028 0.0030 0.0289 34532 5444

43 0.0558 0.058 0.063 0.066 0.0022 0.0023 0.0025 0.0026 0.0230 43410 7033

44 0.0508 0.050 0.055 0.061 0.0020 0.0020 0.0022 0.0024 0.0183 54501 8510

í! c.- DIMENSIONES PARAALAMBRE MAGNETO

CAPA DE ESMALTE TRIPLE ENCALIBRES 8 A 44 AWG

Basado en ANSI/NEMA MW 1000.1977 rev. Núm. 2. Julio 1978.

= ooalar 2.31

~

DIAMETRO

CALIBRE ENm.m. EN PULG. PESO LONGITUD RESISTENCIAAWG DESNUDO CUBIERTO DESNUDO CUBIERTO Kg/Km. m/Kg. A 20°C.

Ohms/Km.NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO NOMINAL MINIMO NOMINAL MAXIMO-

8 3.264 3.345 3.393 3.442 0.1285 0.1317 0.1336 0.1355 75.21 13.29 2.06

9 2.906 2.990 3.033 3.076 0.1114 0.1176 0.1194 0.1211 59.64 16.76 2.60

10 2.588 2.672 2.713 2.753 0.1019 0.1052 0.1068 0.1084 47.36 21.14 3.27

11 2.305 2.388 2.426 2.461 0.0907 0.0940 0.0955 0.0969 37.60 26.59 4.13

12 2.053 2.134 2.169 2.202 0.0808 0.0840 0.0854 0.0867 29.93 33.39 5.21

13 1.828 1.910 1.941 1.971 0.0720 0.0752 0.0764 o.0776 23.76 42.08 6.56

14 1.628 1.709 1.737 1.778 0.0641 0.0673 0.0684 0.0700 18.80 53.16 8.28

15 1.450 1.529 1.557 1.593 0.0571 0.0602 0.0613 0.0627 14.98 66.72 10.4

16 1.291 1.369 1.394 1.427 0.0508 0.0539 0.0549 0.0562 11.90 84.00 13.1

17 1.150 1.227 1.252 1.280 0.0453 0.0483 0.0493 0.0504 9.463 105.63 16.5

18 1.024 1.100 1.123 1.148 0.0403 0.0433 0.0442 0.0452 7.529 132.78 20.9

19 0.912 0.986 1.006 1.031 0.03[)9 0.0388 0.0396 0.0406 5.981 167.19 26.4

20 0.812 0.884 0.902 0.925 0.0320 0.0348 0.035" 0.0364 4.746 210.67 33.1

21 0.723 0.792 0.810 0.828 0.0285 0.0312 0.0319 0.0326 3.779 264.56 41.9 .

22 0.644 0.709 0.726 0.744 0.0253 0.0279 0.0286 0.0293 2.990 33432 53.1

23 0.573 0.640 0.655 0.671 0.0226 0.0252 0.02[)8 0.0264 2.395 417.37 66.6

24 0.511 0.574 0.589 0.605 0.0201 0.0226 0.0232 0.0238 1.904 525.0 84.3

25 0.455 0.516 0.531 0.544 0.0179 0.0203 0.0209 0.0214 1.514 660.1 106.0

26 0.405 0.462 0.475 0.490 0.0159 0.0182 0.0187 0.0193 1.203 830.5 134

27 0.361 0.417 0.427 0.439 0.0142 0.0164 0.0168 0.0173 0.9567 1044 163

28 0.321 0.373 0.383 0396 0.0126 0.0147 0.0151 0.0156 0.7633 1309 214

29 0.286 0.338 0.348 0.361 0.0113 0.0133 0.0137 0.0142 0.6085 1643 26630 0255 0.302 0.312 0.325 0.0100 0.0119 0.0123 0.0128 0.4836 2067 341

31 0.227 0.272 0.282 0.292 0.0089 0.0107 0.0111 0.0115 0.3853 2594 429

32 0.202 0.246 0.256 0.267 0.0080 0.0097 0.0101 0.0105 0.3080 3246 53133 0.180 0.221 0.231 0.241 0.0071 0.0087 0.0091 0.0095 0.2455 4072 67534 0.160 0.196 0.206 0.213 0.0063 0.0077 0.0081 0.0084 0.1949 5130 85635 0.143 0.175 0.185 0.193 O.O56 0.0069 0.0073 0.0076 0.1554 6430 1035

36 0.127 0.157 0.168 0.175 0.0050 0.0062 0.0066 0.0069 0.1240 8057 136137 0.113 0.145 0.152 0.157 0.0045 0.0056 0.0059 0.0062 0.0982 10182 167938 0.101 0.127 0.135 0.142 0.0040 0.0050 0.0053 0.0056 0.0782 12775 212639 0.090 0.112 0.119 0,127 0.0035 0.0044 0.0047 0.0050 0.0621 16076 277840 0.080 0.099 0.107 0.112 0.0031 0.0039 0.0042 0.0044 0.0494 20240 3543

41 0.071 0.089 0.096 0.102 0.0028 0.0035 0.0038 0.0040 0.0392 25454 434242 0.0635 0.079 0.0863 0.0914 0.0025 0.0031 0.0034 0.0036 0.0312 31999 544443 0.0558 0.0711 0.0762 0.0812 0.0022 0.0028 0.0030 0.0032 0.0251 39763 703344 0.0508 0.0660 0.0711 0.0762 0.0020 0.0026 0.0028 0.0030 0.0202 49411 8510

"

ld.- FORMADURESENCillO y CAPA

SENCIllA DE ALGODON -

e.- ALAMBRE DESNUDO REDONDO CONCAPA SENCillA DE AlGODON

232 eneAleí

-~

DIAMETRO

ENm.m. EN PULG.

CALIBRE DESNUDO CUBIERTO DESNUDO CUBIERTO PESOAWG NOMINAL MINIMO MAXIMO NOMINAL MINIMO MAXIMO Kg/Km.

11 2.305 2.438 2.530 0.0907 0.0960 0.0996 37.8012 2.053 2.187 2.273 0.0808 0.0861 0.0895 30.2113 1.828 1.966 2.045 0.0720 0.0774 0.0305 23.9614 1.628 1.768 1.841 0.0641 0.0696 0.0725 19.0515 1.450 1.588 1.661 0.0571 0.0625 0.0664 15.18

16 1.291 1.427 1.496 0.0508 0.0562 0.0589 12.0417 1.150 1.288 1.354 0.0453 0.0507 0.0533 9.6118 1.024 1.161 1.222 0.0403 0.0457 0.0481 7.6519 0.912 1.049 1.110 0.0359 0.0413 0.0437 6.0920 0.812 0.950 1.006 0.0320 0.0374 0.0396 4.87

21 0.723 0.861 0.917 0.0285 0.0339 0.0361 3.8722 0.644 0.770 0.820 0.0253 0.0303 0.0323 3.0823 0.573 0.701 0.747 0.0226 0.0276 . 0.0294 2.4824 0.511 0.638 0.681 0.0201 0.0251 0.0268 1.9625 0.455 0.569 0.610 0.0179 0.0224 0.0240 1.58

26 0.405 0.516 0.556 0.0159 0.0203 0.0219 1.2627 0.361 0.475 0.511 0.0142 0.0187 0.0201 1.01428 0.321 0.432 0.467 0.0126 0.0170 0.0184 0.81529 0.286 0.399 0.434 0.0113 0.0157 0.0171 0.65730 0.255 0.363 0.399 0.0100 0.0143 0.0157 0.519

DIAMETRO

ENm.m. EN PULG.

CALIBRE DESNUDO CUBIERTO DESNUDO CUBIERTO PESOAWG

NOMINAL MINIMO MAXIMO NOMINAL MINIMO MAXIMO Kg/Km.

00 9.26 9.349 9.561 0.3648 0.3680 0.3764 601.9O 8.25 8.344 8.537 0.3249 0.3285 0.3361 477.61 7.348 7.447 7.625 0.2893 0.2932 0.3002 378.82 6.543 6.650 6.812 0.2576 0.2618 0.2682 300.63 5.827 5.941 6.088 0.2294 0.2339 0.2397 238.54 5.189 5.311 5.443 0.3043 0.2091 0.2143 189.25 4.620 4.747 4.869 0.1819 0.1869 0.1917 150.6

6 4.115 4.247 4.359 0.1620 0.1672 0.1716 119.447 3.665 3.802 3.904 0.1443 0.1497 0.1537 94.818 3.264 3.404 3.500 0.1285 0.1340 0.1378 75.239 2.906 3.030 3.112 0.1144 0.1193 0.1225 59.65

10 2.588 2.692 2.766 0.1019 0.1060 0.1089 47.43

11 2.305 2.400 2.466 0.0907 0.0945 0.0971 37.6412 2.053 2.151 2.212 0.0808 0.0847 0.0871 30.0513 1.828 1.930 1.986 0.0720 0.0760 0.0782 23.8014 1.628 1.732 1.783 0.0641 0.0682 0.0702 18.9015 1.450 1.554 1.605 0.0571 0.0612 0.0632 15.02

16 1.291 1.397 1.443 0.0508 0.0550 0.0568 11.93317 1.150 1.257 1.303 0.0453 0.0495 0.0513 9.52318 1.024 1.133 1.173 0.0403 0.0446 0.0462 7.57419 0.912 1.021 1.062 0.0359 0.0402 0.0418 6.02620 0.812 0.925 0.960 0.0320 0.0364 0.0378 4.791

21 0.723 0.836 0.871 0.0285 0.0329 0.0343 3.82422 0.644 0.744 0.777 0.0253 0.0293 0.0306 3.03523 0.573 0.678 0.706 0.0226 0.0267 0.0278 2.44024 0.511 0.615 0.643 0.0201 0.0242 0.0253 1.93425 0.455 0.546 0.574 0.0179 0.0215 0.0226 1.562

26 0.405 0.495 0.523 0.0159 0.0195 0.0206 1.23827 0.361 0.455 0.478 0.0142 0.0179 0.0188 0.99528 0.321 0.414 0.437 0.0126 0.0163 0.0172 0.79929 0.286 0.381 0.404 0.0113 0.0150 0.0159 0.64430 0.255 0.348 0.371 0.0100 0.0137 0.0146 0.505

~

.,

..-

f.- ALAMBRE DESNUDO REDONDO CONCAPA DOBLE DE ALGODON-

enemc 233

DIAMETRO

ENm.m. EN PULG.

CALIBRE DESNUDO CUBIERTO DESNUDO CUBIERTO PESOAWG NOMINAL MINIMO MAXIMO NOMINAL MINIMO MAXIMO Kg/Km

00 9.26 9.520 9.764 0.3648 0.3748 0.3844 604.9O 8.25 8.516 8:740 0.3249 0.3353 0.3441 480.3

1 7.348 7.620 7.828 0.2893 0.3000 0.3082 381.22 6.543 6.822 7.015 0.2576 0.2686 0.2762 302.73 5.827 6.114 6.292 0.2294 0.2407 0.2477 240.34 5.189 5,484 5.646 0.2043 0.2159 0.2223 190.85 4.620 4.920 5.072 0.1819 0.1937 0.1997 151.5

6 4.115 4.376 4.511 0.1620 0.1723 0.1776 120.27 3.665 3.932 4.056 0.1443 0.1548 0.1597 95.68 3.264 3.533 3.653 0.1285 0.1391 0.1438 76.09 2.906 3.137 3.239 \.:.1144 0.1235 0.1275 60.3

10 2.588 2.802 2.893 0.1019 0.1103 0.1139 47.8

11 2.305 2,478 2.568 0.0907 0.0979 0.1011 37.9412 2.053 2.238 2.314 0.0808 0.0881 0.0911 30.2113 1.828 2.017 2.088 0.0720 0.0794 0.0822 24.1114 1.628 1.819 1.885 0.0641 0.0716 0.0742 19.0515 1,450 1.641 1.707 0.0571 0.0646 0.0672 15.18

16 1.291 1,483 1.544 0.0508 0.0584 0.0608 12.1017 1.150 1.344 1,405 0.0453 0.0529 0.0553 9.6718 1.024 1.219 1.275 0.0403 0.0480 0.0502 7.7219 0.912 1.107 1.163 0.0359 0.0436 0.0458 6.1620 0.812 1.011 1.062 0.0320 0.0398 0.0418 4.97

21 0.723 0.922 0.973 0.0285 0.0363 0.0383 3.9722 0.644 0.831 0.879 0.0253 0.0327 0.0346 3.15

23 0.573 0.764 0.808 0.0226 0.0301 0.0318 2.5324 0.511 0.701 0.744 0.0201 0.0276 0.0293 2.38

25 0,455 0.632 0.676 0.0179 0.0249 0.0266 1.65

26 0,405 0.582 0.625 0.0159 0.0229 0.0246 1.32827. 0.361 0.541 0.579 0.0142 0.0213 0.0228 1.07828 0.321 0.500 0.538 0.0126 0.0197 0.0212 0.87629 0.286 0,467 0.505 0.0113 0.0184 0.0199 0.71530 0.255 0,434 0,472 0.0100 0.0171 0.0186 0.580

---..~

g.- SOLERA CUADRADA Y RECTANGULAR

RADIO DE LAS ESQUINAS

CALCULO DE AREAS

El área de la sección transversal de una solera desnuda,rectangular o cuadrada se calcula con la siguiente fórmula parael caso de esquinas redondas.

A=axb-Ab

A = área buscada

a = ancho de la solera

b = espesor de la solera

Ab= área perdida en las esquinas

El área perdida en las esquinas= Ab puede obtenerse dela siguiente tabla.

RADIO ESQ

El área perdida por extremos redondos = Ar puede obte-nerse por la siguiente fórmula:

Ar = 0.2146 b2

Ar = área perdida por extremos redondos.b = espesor de la solera.

234 r/lnelec

ESPESOR ANCHO ANCHO1.29 A 4.78 mm. 4.790 A 17.2 mm.

0.050 A 0.188 FULG. 0.189 A 0.688 PULG.

mm. PULG. mm. PULG. mm. PULG.

hasta 1.3 hasta 0.051 cantosredondos caJltosredondos

1.3 a 1.81 0.051 a 0.072 40 1.64 cantosredondos

1.82a3.19 0.073 a 0.125 40 1.64 79 1.32

3.20a4.21 0.126 a0.165 79 1.32 79 1.32

4.22 a 5.73 0.166 a 0.225 119 3.64 1.19 3.64

5.74 a 8.26 0.226 a 0.325 1.59 4.16

UINAS AREA PERDIDA DELAS CUATRO ESQUINAS

PULG. mm. MILS. mm2 MILS.21/16 1.69 62.5 0.0216 33533/64 1.19 46.8 0.0122 18861/32 0.79 31.2 0.0054 8381/64 0.10 15.6 0.0022 210

h.- SOLERA RECTANGULAR CON DOBLECAPA DE ALGODON

T,ANCHO DEL ALAMBRE DESNUDO EN mm.

f8~1..~

1\:)ú)01

,l.

ESPESOR 2.032 I 2.286 I 2.540 I 2.844 I 3.175 I 3.556 I 4.064 I 4.572 I 5.080 I 5715 I 6.350 I 7.112 I 8.001 19.017 110.16 I 11.43 I 12.70EN MM. INCREMENTO MAXIMO EN EL ESPESORDE LA SOLERA DEBIDO A LA ADICION DE DOS CAPAS DE ALGODON

0.6350 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45720.7620 0.3302 0.3302 0.3302 .0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45720.8890 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4572

1.0160 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45721.1430 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45721.2700 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4572

I

1.3970 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45721.5240 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45721.6510 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810. 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4572

1.7780 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45721.9050 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45722.0320 0.3302 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4572

2.2860 - 0.3302 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.45722.5400 - - 0.3302 0.3302 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4826 0.48262.8448 - - - 0.3302 0.3556 0.3556 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4318 0.4572 0.4572 0.4572 0.4826 0.4826

3.1750 - - - - 0.3810 0.3810 0.4064 0.4064 0.4318 0.4318 0.4572 0.4572 0.4826 0.5080 0.5080 0.5080 0.50803.5560 - - - - - 0.3810 0.4064 0.4318 0.4318 0.4318 0.4572 0.4572 0.5080 0.5080 0.5080 0.5080 0.50804.0640 - - - - - - 0.4318 0.4318 0.4572 0.4572 0.4826 0.4826 0.5080 0.5334 0.5334 0.5334 0.5588

4.5720 - - - - - - - 0.4318 0.4572 0.4572 0.4826 0.4826 0.5080 0.5334 0.5334 0.5588 0.55885.0800 - - - - - - - - 0.4826 0.4826 0.5080 0.5080 0.5334 0.5588 0.5588 0.5588 0.55885.7150 - - - - - - - - - 0.4826 0.5080 0.5334 0.5334 0.5588 0.5588 0.5842 0.58426.3500 - - - - - - - - - - 0.5080 0.5334 0.5334 0.5588 0.5588 0.5842 0.5842

1.- SOLERA CUADRADA CON DOBLE FORRODE ALGODON -

Nota No. 1: El aumento en el ancho del alambre desnudo o conpelícula aislante. deberá ser menor o igual al aumento en el espesor.

Nota No. 2: El aumento debido a la cubierta de algodón, de alam.bres cuyas dimensiones no aparecen en I¡¡ tabla. deberá ser el mismoque para aquellos alambres cuyas dimensiones son las inmediatassuperiores, en ancho y en espesor.

3.7.3

Nota No. 3: El aumento minimo en el espesor no deberá ser menorque el 70% del aumento máximo dado en la tabla y redondeado a lasiguiente 0.001 de pulgada.

Nota No. 4: El aumento máximo debido a la cubierta de algodónpuede exceder el espesor total del alambre cubierto. pero no excederáde la suma del espesor máximo del alambre desnudo más el aumentomáximo debido a la cubierta de algodón.

barnices de impregnaciónTodos los aparatos eléctricos corno motores, transforma.

dores, bobinas, etc., son sistemas heterogéneos que contienenalambre de cobre o aluminio corno conductor de corriente,el cual está siempre aislado convenientemente con algún tipode esmalte, los demás componentes pueden ser fierro, papely otros materiales aislantes.. El barniz de impregnación essolamente un medio auxiliar, aunque muy importante.

La finalidad del barniz de impregnación es la siguiente:

a.- CARACTERISTlCAS

MECANICA TERMICA

En los devanados tanto del rotar como del estator hechoscon alambre magneto, llegan a quedar flojas las vueltas y conel movimiento se tiene fricción entre alambres dañándosela pel ícula de esmalte.

Esta es la razón por la cual existe el impregnado, o sea,pegar una vuelta contra otra, de modo que se evite la fricciónentre vueltas.

236 e"

.

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La vida de cada aparato eléctrico depende mucho de sutemperatura de trabajo. Como el aire es muy mal conductordel calor, es conveniente que todos los espacios o huecoSen el devanado sean cubiertos con barniz de impregnación.

Siendo el barniz de impregnación mejor conductor delcalor que el aire, el calor generado se disipará más fácilmente.El motor no se calentará tanto, luego, por consiguiente, tendráuna vida más larga.

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DIAMETRO DIMENSIONES DEL ALAMBR!::CUNDOBLE CAPA DE ALGODON

CALIBRE EN m.m. EN PULG. EN m.m. EN PULG. -AWG

MINIMO NOMINAL MAXIMO MINIMO NOMINAL MAXIMO INCREMENTO TOTAL INCREMENTO TOTALMINIMO MAXIMO MINIMO MAXIMQ

O 8.1762 8.2524 8.3286 0.3219 0.3249 0.3279 0.4064 8.9128 0.016 0.3509-

1 7.2745 7.3482 7.421 8 0.2864 0.2893 0.2922 0.3810 7:9806 0.015 0.31422 6.4770 6.5430 6.6090 0.2550 0.2576 0.2602 0.3810 7.1678 0.015 0.28223 5.7683 5.8267 5.8851 0.2271 0.2294 0.2317 0.3556 6.3931 0.014 0.25174 5.1384 5.1892 5.2400 0.2023 0.2043 0.2063 0.3302 5.7226 0.013 0.2253 -5 4.5745 4.6202 4.6659 0.1801 0.1819 0.1837 0.3302 5.1485 0.013 0.2027

6 4.0741 4.1148 4.1554 0.1604 0.1620 0.1636 0.3048 5.4872 0.012 0.1806

7 3.6296 3.6652 3.7007 0.1429 0.1443 0.1437 0.3048 4.1325 0.012 0.1627

8 3.2308 3.2639 3.2969 0.1272 0.1285 0.1298 0.2794 3.3779 0.011 0.1448

9 2.8778 2.9057 2.9337 0.1133 0.1144 0.1155 0.2794 3.3147 0.011 0.1305

10 2.5628 2.5882 2.6136 0.1009 0.1019 0.1029 0.2286 2.9438 0.009 0.1159

1.1 2.2783 2.3037 2.3291 0.0897 0.0907 0.0917 0.2286 2.6593 0.009 0.1047

12 2.0269 2.0523 2.0777 0.0798 0.0808 0.0818 0.2286 2.4079 0.009 0.0948

13 1.8034 1.8288 1.8542 0.0710 0.0720 0.0730 0.2286 2.1844 0.009 0.0860

14 1.6027 1.6281 1.6535 0.0631 0.0641 0.0651 0.2286 1.9837 0.009 0.0781

T DIELECTRICA

Aunque la característica dieléctrica está dada por el esmaltedel alambre, no se deben descuidar las características dieléc-tricas del barniz de impregnación. Por eso se necesitan ciertosrequisitos con respecto a la rigidez dieléctrica.

Esas características dieléctricas no se deben modificar, yasea por influencia de calor o de humedad para el seguro fun-cionamiento de los aparatos eléctricos.

OTRAS CARACTERISTICAS

Naturalmente el barniz de impregnación se debe comportarde igual manera que el resto de los materiales usados en losaparatos eléctricos. Específicamente, el esmalte del alambremagneto no debe ser dañado por el barniz de impregnación.

En la práctica los barnices de impregnación se pueden clasi-ficarbajo los siguientes puntos de vista:

b.- CLASIFICACION

DEACUERDOAL TIPO DE SECADO

Los barnices de impregnación pueden ser de secado al aireo de secado al horno. Los barnices de impregnación de secadoal aire son los que se utilizan generalmente en fábricas peque-ñas, reparaciones, etc. Y en producción industrial se util izanlos barnices de secado al horno, ya que por este método seobtienemejorcalidad.

Esde hacerse notar que todos los barnices de impregnaciónde sAcadoal aire, también pueden secarse al horno para unmejorresultado en la calidad.

DEACUERDOA LAS CARACTERISTICASDE LAPELlCULA

Hay barnices de impregnación que al secar dan películasmuyrígidas,otras son blandas y otras elásticas.

La película de tipo rígida es la que se utiliza generalmenteen partesmoviblescomo rotores, etc., en donde se"producefuerzacentrífuga.

Las películas de tipo elástica, blanda, son las que se usanen la construcción en aquellas partes donde se desea suprimirlavibracióny con eso el zumbido.

Por lo general, se trata de estar dentro de estos dos límitesy la mayoría de los barnices de impregnación son fabricadosde tal manera, que por una parte quedan lo suficientementerígidos para poder ser usados en rotores y por otra parte que-dan lo suficientemente blandos para suprimir zumbidos.

DE ACUERDO A LA CLASE TERMICA

Como cualquier material orgánico, las películas de losbarnices de impregnación no pueden ser calentados sin límitea altas temperaturas. Según su resistencia al calor continuoson clasificadas en distintos rangos de temperatura y esta clasi-ficación es equivalente a la del esmalte del alambre magneto.

En la selección de barnices de impregnación siempre se ~ebeobservar la compatibilidad química y térmica de éstos paracon los esmaltes del alambre y así obtener la vida más largadelaparato eléctrico.

Esto quiere decir que en la práctica, un alambre magnetoclase 130°C (B) impregnado con un barniz clase 155°C (F),resultará un aparato eléctrico clase 130°C (B). Si por otrolado, tenemos un alambre magneto clase 155°C (F) impreg-riádo con un barniz clase 130°C (8), el conjunto deberá tra-bajar a 130°C.

c.- COMPOSICIONDE LOS BARNICES DEIMPREGNACION

Losbarnices de impregnación son diferentes resinas como:fenólicas, alquídicas, poliéster, silicón, etc., disueltas ensolventesorgánicos.El contenido de sólidos normalmenteesF de 50%, y las viscosidades fluctúan entre 30 y 200 seg.ord4/25°C.

Los solventes deben ser seleccionados cuidadosamentE:P~raevitar que éstos ataquen al aislamiento del alambre, lavIScosidaddeberá ser graduada de tal forma que durante elprocesode inmersión el barniz penetre fácilmente en el deva-n~doy durante el secado no se tengan problemas de escu-rnmiento.

Solamente se recomienda agregar más solventes cuando:se trate de reponer los solventes perdidos por evaporaciónen la tina de impregnadoo cuandose necesitabajar la visco-sidad del barniz de impregnación por tener devanados muycompactosa donde es difícil de entrar con viscosidadesaltas.

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.~

LAVADO

d.- METODOS DE IMPREGNACION

Las partes para impregnar deben estar libres de polvo,grasa, y además, estar bien secas, en el caso más sencillo laspartes pueden ser limpiadas con aire comprimido libre deaceite y polvo.

Cuando se tienen partes grasosas, éstas pueden ser lavadascon algún solvente como gasnafta, gasolina o gasolvente.

PRE-CALENTAMIENTO

Es muy importante tener un pre-calentamiento de las partesa temperatura arriba de 100°C, para quitar la humeda,d.

ENFRIADO

Las partes secadas deben ser forzosamente enfriadas a 50°Cantes de ser impregnadascon el barniz.

y ahora sí, las partes limpiadas, secadas y enfriadas a 50°Cpueden ser impregnadassegún los siguientes métodos:

IMPREGNADOPOR BA¡\JO

Es el sistema utilizado en forma normal por talleres peque-ños donde se acostumbra bañar las partes que se deseanimpregnar, recuperando el exceso de barniz en un tanqueapropiado, para volverloa usar en otra ocasión. En este sistemahay que trabajar cuidadosamente, raras veces se logrará unabuena y completa impregnación y no se puede garantizar.

IMPREGNADO SIMPLE

En este sistema todas las piezas se sumergen dentro delbarniz de impregnación hasta que dejan de sal ir burbujas

de aire. Es conveniente colocar las piezas de manera quepermitan la salida del aire fácilmente.

Este tanque de impregnación se recomienda que cuentecon una tapa, la cual deberá estar cerrada el más tiempoposible para evitar el aumento de viscosidad por evaporaciónde solventes. También la cantidad de barniz de impregna-ción debe ser tal que no se afecte la temperatura por las piezasque vienen del pre-calentamiento.

IMPREGNADO EN VACIO

En este sistema se hace el secado preliminar como de cos-tumbre en un horno a más de 100° C, o también usando eltanque de vacío a una temperatura de 60-80°C, y con unvacío de 20-200 Torr. durante 30 a 60 minutos. Despuésdejar enfriar entre 40 y 50°C, inmediatamente Jespués deja;entrar lentamente el barniz de impregnación bajo vacío, 30minutos más tarde se quita el vacío y se regresa el barnizde impregnación al tanque de almacenamiento. Antes decurar el barniz de impregnación en el horno se pueden eliminargrari parte de los solventes mediante un poco de vacío,(100-150 torr.) y un ligero calentamiento.

IMPREGNADO EN VACIO BAJO PRESION

Cuando se trata de bobinas o devanados difíciles, se puedemejorar el procedimiento mencionado en el párrafo 3, me-diante el aumento de presión hasta 1 atm. (con aire compri-mido) después del impregnado y evacuación del barniz deimpregnación, continuar con el resto del párrafo 3.

Después del impregnado se dejan escurrir las piezas y secuelgan en un horno con circulación forzada de aire.

e.- CURADO

2381.:i1

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Calentar lentamente el horho, con el objeto de tener bas-tante tiempo para la evaporación de solventes. En caso deque haya un calentam iento rápido se formará en la super-ficie de las piezas una pel ícula que dificultará la evaporaciónde los solventes dando como resultado solventes atrapados oampollamiento y burbujas en el acabado del barniz de impreg-nación. Es conveniente que durante este tiempo la extraccióndel horno esté abierta a su máximo para el arrastre de los sol-ventes se puede incrementar la temperatura del horno y cerrarligeramente la extracción para mantener la temperatura Yterminar el curado. El tiempo de curado depende del barnizde impregnación que se use y del tamaño de las piezas porimpregnar.

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- 1.- IMPREGNACIONMULTIPLE

Como los barnices de impregnación están formados por50% de sólidos y el resto de solventes, los cuales se evaporandurante el secado. Es difícil que en un solo impregnadotodas las cavidades o huecos del devanado se llenen, porlo que se recomienda para obtener resultados óptimos impreg-nar y curar 2 ó 3 veces.

g.- BARNICES DE SECADO AL HORNO

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I

I,

ALOUIDALlCO. Son resinas glicerina-ftalato con aceitessecantes.Poseen excelente estabilidad térmica, muy buenaspropiedadesdieléctricas, resistencia a los aceites.

ALOUIDALlCO-FENOLlCA. Modificados con urea for-maldehido o melamina, ofrecen buena resistencia al calor y°puedenrecomendarsepara clase 130 C.

ALOUIDALICO CON SILlCONES. Es una mezcla deresinasalquidálicas modificadas con silicones, lo que le daexcepcional resistencia a la temperatura hasta clase 180°C.

POLlESTER. Son resinas de clasificación térmica 155°Caunque las hay de clase 130°C, existen en tipos flexiblesy rlgidas.

FENOLlCAS. Son resinas fenol-formaldehido normal-mentecombinados con cargas o algún compuesto inorgánicoinertey disueltas en Xilol o Toluo!.

. FENOLICOCON ACEITES SECANTES. Es el tipo máscomunmenteusado y está formulado en diferentes relaciones

de resina fenol-formaldehido con aceites secantes (soya,ricino, etc.) de acuerdo con su aplicación.

ACRILlCO-FENOLlCO. Son resinas a base de acrilo nitrilo

y urea formaldehido generalmente solubles al agua.

EPOXICO. Está formado por resinas epóxicas o tambiénllamadas Etoxilina y están clasificadas como clase 130°C.

NATURALES. Como la goma laca, resina copal, congo,etc., tiene propiedades muy pobres en general que les limitansu uso.

OLEORRESINOSO. A base de resinas naturales y aceitessecantes, se usa normal mente para acabados finales sobrebobinas ya impregnadas.

ALOUIDALlCO. Son resinas fenólicas solubles en aceite

o algunas otras modificadas con ácidos grasas de aceitessecantes.

i.- BARNICES DE IMPREGNACION TIPOS yCARACTERISTICAS SECADOSAL AIRE

enekc 239J

TIPO DE RESINA MODIFICANTES SOLVENTES CLASE HORAS TEMP. APLICACIONESBARNIZ BASE TERMICA °C.

Oleorresinoso Fenólica Aceites secantes Gasnafta 105 1-8 Secadoal Terminado y repara-Claro Nafta-Xilol aire ción.

Oleorresinoso Fenólica Aceites secantes Gasnafta 105 1-8 Secadoal Terminado y repara-Negro Nafta-Xilol aire ción.

Alquidálico Glicerina Aceites secantes Gasnafta 105 1-4 Secadoal Terminado y repara-Ftalato Nafta-Xilol aire ción.

Spirit Natural Ninguna Alcohol 105 1/4-2 Secadoal Acabados claros yaire oscuros.

240 .anclec

j ,- BARNICES DE IMPREGNACION TIPOS yCARACTERISTICAS SECADOS Al HORNO

-(CURADO - POLlMERIZADO)

TIPO DEI RESINA I MODIFICANTES I SOLVENTES I CLASE

APLICACIONESBARNIZ BASE TERMICA

Oleorresinoso I Resina- Aceites secantes Gasnafta 105 1-8 125 Transformadorescopal- (linaza, ;;oya) Xilol 140 para TV y radiocongo- balastras. 'asfalto

Alquidálico Glicerina Aceite de linaza Gasnafta 1-BI

125I:ara resistir aceitesFtalato soya Xilol 140 arco.

Alqu idálicol GIicerina Fenólica o urea Gasnafta 105 1-5 140 Clase130Fenólico o Ftalato melamina con Nafta 130 150 AplicacionesUrea Melamina aceites Xilol generales.

Alquidálicol Glicerina Silicones Xilol 130 + 1.8 140 Clase 130-155Silicón Ftalato con aceites 155 + 190 flex ¡ble.

1BO

Silicón Ninguna Xilol 180 + 190 Clase180220 flex ible

Fenólica I Fenólica I Ninguna I Alcohol

1105 I

1-3

I

140 Motores para refri-Xilol 150 gerador, armadurasToluol alta velocidad.

Fenól icalI

FenólicaI Melamina I Xilol 1105 I

1-3

I

140Motores para refri-gerador, armaduras

Melanina Toluol 150 alta velocidad

Fenólica I

Fenól ica

I Aceitede linaza I Gasnafta 1105 I

2-6

I

140 Apl icacionesModificada en soya Xilol 130 150 generales.Aceite

I

Acrílico I Acriloni- Fenólica Agua 105 1.3 100 Motores para refri-trilo 150 gerador aplicaciones

generales.

-'-,

k.- BARNICES DE IMPREGNACION TIPOS yCARACTERISTICASCURADO - POLlMERIZADO

1.- EOU IV ALENCIA DE PRODUCTOS DEDIFERENTES FABRICANTES

enllkc 241---~-'-' .¡j

TIPO DE RESINA MODIFICANTES SOLVENTES CLASE CICLOS DE CURADO APLICACIONESBARNIZ BASE TERMICA HORAS TEMP.

°c.

Epoxi Epoxi ---- Xilol 105 1-4 140 Resistencia130 160 química.-

Poiiéster Poliéster Fenól ¡ca Gasnafta 155 2-4 140 Clase155flexible 200 flexible.

poliéster Cemento Fenólica Xilol 155 1-3 150 Clase155Poliéster 160 cementable.

Polimídico Polimida ---- Xilol 220 1-3 100 Clase200 aplicacio-MMP 200 nes generales, resis-

tencia a la radiación

FABRICANTE BARNICES AISLANTES CONELEC CONDUCTORES CONDUMEX SCHENECTADYMONTERREY

MARCA BASA BARNELEC C.M. CONDUBAR DEVOECOMERCIAL

SECADOSAL AIRE

21 215 - - -

26 265 1202 - -

35 355 1201 105 SV-30036 365 - 105 SV-652

SECADOS AL HORNO

5 55 9520 - SV-517 75 9637 155 SV-31

10 105 - - SV-3215 155 9700 130 SV-16017 175 - - -

19 195 - - -

31 315 - - -

242 ooelecJ

_..'~

capítulo

equipo eléctricoy su aplicación

contenido4.1

4.2.

4.2.1.

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.3

4.3.14.3.2

4.3.3

B ibl iografí a.

Subestaciones.

Consideraciones generales.

i Principales arreglos en sistemas de distribución... .. .

Equipo auxiliar.a. Gu ía para selección de apartarrayos.b. Pruebas de aislamiento para apartarrayos.c. Características de funcionamiento en aparta-

rrayos, tipo autovalvulares.

Arreglos básicos en subestaciones compactas.a. Subestación con cuchillas de paso, 21/2 seccio-

nes y acoplamiento a transformador.b. Dimensiones subestación interior.c. Dimensiones subestación intemperie.

Interruptores en alta tensión.

Interruptores en aire o en aceite.Cortacircuitos de tipo XS con aislador simple.a. Características.

4.3.4

Cortacircuitos fusibles de potencia tipo SMD-20.a. Características generales.b. Principales características eléctricas de cortacir-

cuitos de potencia tipo SMD-20.

Interruptores ALDUTI Servicio Intemperie e Interior.a. Característicqs generales.b. Principales características eléctricas de las cuchi-

llas de operación con carga ALDUTI.

Distancias mínimas recomendadas para el Montaje deCortacircuitos fusibles de potencia tipo SMD.

Fusibles para alta tensión.

Transformadores.

Información general.a. Descripción.b. Conexiones internas y externas.c. Nivel básico de aislamiento de transformadores.d. Impedancia nominal de transformadores.e. Polaridad de los transformadores.f. Designación de las terminales de transformadores

trifásicos y monofásicos.g. Conexión en paralelo de transformadores mono-

fásicos.h. Bancos Delta - Delta.

Bancos Estrella - Delta.Protección de motores.Sobrecargas momentáneas.

4.3.5

4.3.6

4.4

4.4.1

i.J.k.

4.4.2

4.4.3

4.4.4

4.4.5

4.4.6

Características nominales para transformadores mo-nofásicos.

Características nominales para transformadores tri-fásicos.

Valores de corriente y capacidad interruptiva entransformadores a plena carga.

Capacidades en amperes de los fusibles comúnmenteusados para protección de transformadores mono-fásicos.

Capacidad en amperes de los fusibles comúnmenteusados para protección de transformadores trifá-sicos.

4.4. 7 Transformadores de distribución.a. Tipo poste.b. Tipo estación.

. c. Tipo pedestal.

4.4.8

4.4.9

4.4.10

4.4.11

Transformadores de potencia.a. Tipo estación.

Transformadores para control y alumbrado.a. Tipo seco.

Mantenimiento de transformadoresen aceite.a. Introducción.b. Tipos de fallas.c. Resultados.d. Recomendaciones.para la inspección y manteni-

miento de transformadores.e. Programade inspección recomendado en trans-

formadores que muestran problemasen su fun-cionamiento.

f. Programa de inspección recomendado para losaccesorios auxiliares que requieren que el trans-formador seadesconectado.

g. Programa recomendado de pruebas de mante-nimiento.

h. Valores Ifmite de prueba para aceite tipo mineral.i. Valores límite de prueba para líquidos tipo

ASKAREL.

Cálculo de transformadores.a. Consideraciones.b. Capacidad del transformador.c. Número de fases y tipo de conexión.

,ooli/ec 243

4.5

4.5.1

4.5.2

. 4.5.3

4.5.4

4.5.5

4.6

4.6.1

4.6.2

4.6.3

4:6:4

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4.6.10

4.6.11

4.6.12

4.6.13

244lL.J

Interruptoresde bajatensión.

Información general.a. Descripción.b. Operación de interruptores en cascada.c. Tableros de distribución con sistema de Plena

capacidad.d. Tableros de distribución con sistema en cascada.e. Tableros de distribución con sistema selectivo.

Selección de interruptores por capacidad interruptiva.

Interruptores electromagnéticos en aire de baja ten-sión.

Características eléctricas de los interruptores termo-magnéticos.a. Capacidad interruptiva.b. Tamaño mínimo de interruptor recomendado en

secundario de transformadores.

Interruptores de seguridad tipo fusible.Motores.

Generalidades.

Motores de inducción jaula de ardilla.a. Velocidad del motor.b. Par.c. Factor de servicio del motor.d. Pulsación (Jogging).e. Paro del motor por inversión del par eléctrico

(Plugging).f. Clasificación de motores tipo jaula de ardilla.g. Características de motores de inducción tipo

jaula de ardilla.Motores de inducción de rotor devanado.a. Características.b. Aplicaciones especiales.Motores síncronos.a. Características.b. Clasificación de cargas según su efecto

arranque de motores síncronos.c. Características de los motores síncronos.d. Aplicaciones de los motores síncronos.

4.6.14

4.6.15

4.6.16

4.7

4.7.1

4.7.2

4.7.3

4.7.4

en el 4.8.

4.8.1

Motores de velocidad variable con C.D.a. Características.'b. Aplicación a la fabricación de papel.

Tabla para selección de motores eléctricos.

Dimensiones normales NEMA para motores horizon-tales a prueba de goteo y totalmente cerrados.

Asignaciones NEMA para motores horizontales aprueba de goteo.Letras clave de identificación en motores de corrientealterna.

Factores de servicio.

Efecto de las variaciones de voltaje y frecuencia en losmotores eléctricos de inducción.

Intensidad de corriente a plena carga en motores deC.A. trifásica.

Gráfica de efectos generales de lasvariaciones de ten-sión en los motores de inducción.

~.~'-". ."',m'",' . uoelec

4.8.2

4.9

4.9.1

4.9.2

4.9.3

~

Par a rotor bloqueado, corriente y KVA/HP paraMotores Trifásicos, tipo jaula de ardilla.

Características par-velocidad en motores de induc-ción tipo jaula de ardilla.

Tabla de selección para conductores, interruptor deseguridad e interruptores termomagnéticos.Arrancadores

Introducción.a. Protección del motor.b. Protección por sobrecorriente.c. Sobrecargas.d. Protección de sobrecargas.e. Protección de sobrecarga con fusibles.f. Protección de sobrecarga con relevadores de

sobrecarga.g. Relevador térmico de sobrecarga de aleación

fusible.h. Relevadores térmicos de sobrecarga bimetálicos.i. Relevador magnético de sobrecarga.j. Arrancador manual.k. Arrancador magnético.

Control de motores en jaula de ardilla.a. Arranque directo.b. Arranque a tensión reducida.

Tabla de métodos de arranque para motores de C.A.a. Tabla de selección de arrancadores magnéticos. a tensión completa.

Tabla de métodos de arranque con arrancadores atensión reducida.a. Características de arranque.b. Comparación de la corriente de arranque.c. Comparación de precios (tensión reducida 'vs.

tensión plena).d. Características de arrancadores a tensión redu-

cida.

Centros de control.

Características que deben cubrir los centros de control.a. Unidades.b. Secciones verticales.c. Acabado.d. Forma de planear un centro de control.

Selector simplificado para planeamiento de centros" .de control.

de control y diagramas de alambrado.

elementales. para circuitos de control

Diagramas

Diagramastípicos.

Diagramasde alambrado para arrancadoresen bajatensión.a. Arrancadores magnéticos para C.A. a tensión

completa.b. Arrancadores magnéticos para C.A. a tensión

reducida.b.1 Tipo resistencia primaria.b.2 Tipo autotransformador.b.3 Tipo estrella-delta.

Diagramas de alambrado para arrancadores en altatensión.a. Diagramas elementales tipo

a.1 Arrancador a tensión completa para moto-res de inducción.

a.2 Arrancador para motor síncrono.a.3 Excitador estático para motor síncrono.

~

~ ,

~.-

b. Arrancadores a tensión plena para motores tipojaula de ardilla.Arrancadores a tensión reducida para motorestipo jaula de ardilla.Arrancadoresa tensión plena para motor síncrono.Arrancadores a tensión reducida para motorsíncrono.

c.

d.e.

4.10

4.10.1

Cálculo.

Conexión y resistencia a tierra.a. Valores aceptables recomendados.b. Resistividad de diferentes terrenos.c. Efecto del contenido de agua o humedad en la

resistividad del terreno.d. Efecto de la temperatura en la resistencia del

terreno.e. Fórmulas para el cálculo de las resistencias a

tierra. .f. Métodos de sistemas de conexión a tierra.g. Calibre de conductores de conexión a tierra para

sistemas de C.A.h. Calibre mínimo de conductores de aterrizaje para

equipo eléctrico y charolas.

::1

4.10.2 Cálculo de factor de potencia.

4.10.2.1 Determinaciónde los KVARcapacitivosparacorregirunfactor de potencia.a. Procedimiento.

4.10.2.2 Orden preferente de instalación de capacitores.a. Diagrama unifilar típico de una instalación in-

dustrial.b. Nomograma para el cálculo de los KVARcapaciti-

vos con base a un factor de potencia mejoradoa0.85.

c. Tabla para corrección del factor de potencia.

4.10.2.3 Notas para instalación de capacitores.a. Tabla para la aplicación individualde capacitores

en motores y transformadores.

4.10.3. Cálculo para determinar la corriente de corto circuito.4.10.3.1 Procedimiento.

4.10.3.2 Potencia del sistema.

4.10.3.3 Cálculode corto circuito por el método de bus infinito.

~~¡;gnek& 245

'1

246i!

~j.

4.1 bibliografía. National Electrical Code 1987.

. NormasTécnicas para Instalaciones Eléctricas. Parte I

. Ley de la Industria Eléctrica.

. Aplicación del Equipo Eléctrico. Por el Ing. René Fernán-dez Niño. Ediciones de la Revista Técnica I EM.

. EstacionesTransformadorasy de Distribución. Por Zoppetti.

. Manual Standard del Ingeniero Electricista. Por A. E.Knowlton.

. CatálogoTécnico de TransformadoresI.E.I., S.A., publi-cación 1979.

. Catálogo de Productos Industriales "Transformadores"edición No. 2, General Electric, publicación 1979.

. S & C .Electric Company Data Bulletins y DescriptiveBulletins.

. Square D de México, S.A., catálogo compendiado No. 17.

. Centrales Eléctricas. Por Frederick T. Morse.

. Water Power Engineering. Por Barrows.

. A Course in Electrical Engineering. Por Chester L. Dawes.

. SQuareD de México, S.A., "Fundamentos de Control paraMotores", Edición SM-368-E.

. Square D de México, S.A. "Diagramas de Alambrado".

. Selmec, "Manual de Datos Técnicos", edición DécimaTercera

1985

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4.2 subestaciones

4.2.1 consideraciones generalesLadistribuciónindustrialhace llegar la energía de un ali-

mentador o generador a un voltaje igualo menor de 15 KV,hasta los puntos donde se utiliza, y a las tensiones adecuadaspara fuerza Y alumbrado. Cuando la potencia se recibe de unalimentador de subtransmisión a 69, 34.5 ó 23 KV, existeuna subestación intemperie un¡taria o convencional entre lalíneay el sistema de distribución industrial.

Para potencias superiores a 1000 KVA, no es económicobajar el voltaje de subtransmisión al de utilización directa-mente, ni tampoco generar a este último, a menos que la cargasea excepcionalmente concentrada. El costo de conductoresde distribución a voltajes entre 2.4 y 13.2 KV para plantascon densidades de carga hasta 300 volt-amperes/m2 , es gene-ralmenteun 15% del que requiere la disfribución a 480 volts.El equipo interruptor de alta corriente es también más costosoque el de un voltaje mayor pero de menor comente y capacidadinterruptiva, La distribución con centros de potencia tienecorrientesde corto circuito bastante manejables debido a la ma-yorreactanciaen serie.

La carga de alumbrado incandescente requiere 120 voltsusualmenteque se suministran con alimentadores a 480 en lospuntos adecuados mediante pequeños "Centros de distri-bución" que consisten en un transformador monofásicoacoplado a un gabinete que aloja el bus de 120 volts con suinterruptor principal y los interruptores de los ramales.Los interruptores usados son muy compactos e incorporanprotecciónde sobrecorriente.

Cuandohay poco equipo de fuerza o alumbrado tluorescentea 200volts, el transformador de alumbrado es trifásico de 480a 240 volts y se pueden tener circuitos monofásicos y trifá-sicosa partir del centro de distribución.

El costo del transformador de alumbrado es pagado por laeconomía en conductores largos de 208/120 ó 240/120 volts.Otras economías son la reducción de las pérdidas y la reduc-ción en capacidad del centro de potencia por la diversidad.

El costo por KVA de centro de potencia es mínimo entre500 y 1500 KVA, por lo cual es conveniente localizar centrosdeestacapacidad inmediatos a los centros de carga. El KVA decentro de potencia a 480 volts es 33% más económico que a240,por lo que aquél es el voltaje más usual.

El costo de centros de potencia con secundario en delta,sueleser de 1.5 a 6% menor que cuando se usa conexión Y.Est~última es ventajosa porque permite conexión del neutroa tierra, pero hay que considerar que con esta característica,pueden necesitarse algunos dispositivos de control con pro-tecciónde sobrecorriente en las 3 tases, lo cual no es usual,

Desdeel punto de vista de conexión a tierra, se recomienda losiguiente:

1.- Si hay subestación, el secundario de ésta debe ser "Y"con.neutro a tierra, para proporcionar protección a tierra enel s~stemade distribución del lado de baja tensión, y el pri-mano "Delta". Los primarios de los centros de potencia seríanentonces"Delta".

2.- Cuando hay generador, éste suele ser "Y" y se debeC?nectarel neutro de una de las máquinasa tierra. La conexiónd.lrectapuede originar en fallos a tierra una corriente de cortoCircuitomayor que la que el generador resiste mecánicamente,Por lo cual se recomienda conectar el neutro a tierra a través

..

de una resistenciaadecuada que limite la corrienteal valorpermisible.

3.- En sistemas con alimentadores largos a 480 volts, elsecundario que los alimenta es más conveniente en Y conneutro a tierra.

4.- Cuando se lleva el voltaje de distribución hasta loscentros de carga, como es la práctica más económica, ahí seefectúa la transformación mediante un centro de potenciade los cuales parten alimentadores cortos a 480 volts. El se-cundario en delta es económico en dichos centros.

5.- Cuando los alimentadoresde 480 V se interconectanformando una red, la conexión a tierra es necesaria y puedehacerse mediante un transformador especial en zig-zag o enestrella-delta.

El neutro a tierra en los sistemas es conveniente por lasrazones siguientes:

a. - Lasfallasa lierra provocan Interrupcióninmediata, y, conun arreglo selectivo, el ramal afectado es el único que se desco-necta y la zona del daño se define.

b. - Cuando no se tiene neutro a tierra, al ocurrir una fallaa tierra no hay operación ninguna. Una de las esquinas de ladelta queda a tierra con lo cual el aislamiento a tierra delsistema soporta un sobrevoltaje de 73%, el cual es probableque no tarde en originar un segundo fallo. La corriente atierra tiene la impedancia de los dos fallos en serie y aunqueel voltaje es 73% mayor, puede resultar con una intensidadno suficiente para provocar operación hasta causar mayordestrucción. Alocurrir la fallase pueden tener dos circuitosafec-tados que atender.

c. - En un sistema no conectado a tierra, una falla puede sos-tenerse sin interrupción hasta investigarla en los días no labo-rables, su localización y reparación pueden tardar bastante.

eneke 247

4.2.2 principales sistemas dedistribución

1.- RADIAL SIMPLE CARACTERISTICAS:

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2.- RADIALCON CENTROS DE POTENCIA

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Simplicidad, adecuado para cargas hasta 1000 KVA.

Capacidad reducida al aprovechar la diversidad de las cargasde la planta.

Altas corrientes de corto circuito.

Interruptores de altas capacidades nominal e interruptiva.

Alimentadores largos y costosos.

Malaregulación debida a la caída de voltaje.

Baja eficiencia debida a las pérdidas en los alimentadores.Costo: 140% del sistema No. 2.

CARACTERISTICAS:

Es el sistema más económico arriba de 1000 KVA.

Los alimentadores son cortos, debido a la colocación decada centro de potencia inmediata al centro de la carga. Enocasiones se ponen éstos sobre plataformas arríba del nivel den-tro de la fábrica.

Bajas corrientes de corto circuito.

Equipo interruptor de baja interrupción y baja corrientenormal.

Buena regulación de voltaje.Pérdidas moderadas.

Mala continuidad: Un fallo en el alimentador principalsignifica interrupción total.

Tardanza en restaurar el servicio en caso de falla en unaestación.

Poca flexibilidad.

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3.- SISTEMA RADIAL SELECTIVO EN PRIMARIO

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4.- RADIAL SELECTIVO EN SECUNDARIO

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CARACTERISTICAS:

Continuidad aceptable. Al fallar un alimentador se puedecambiar la carga rápidamente al otro. Cada uno de sus circuitosprimarios debe tener capacidad para el total de la carga.

En caso de falla en un transformador, la unidad se desco-necta rápidamente y se restaura el servicio dejando fuera unazona de la fábrica.

Todas las ventajas del sistema No. 2, están presentes en estearreglo.

Su costo es 10% mayor que el esquema No. 2, pero suflexibilidad es mayor.

CARACTERISTICAS:

. Permite pronta restauración del servicio por defectos enel alimentador primario o en el transformador.

Mejor continuidad que el No. 2 o el No. 3.

La falla en un transformador no interrumpe por largo tiemponinguna alimentación, ya que la carga pasa al otro mediante el in-terruptor de amarre. Cada transformador debe poder llevar la car-ga de la estación.

Esto hace este arreglo 55% más costoso que el No. 2.

CARACTERISTICAS:

Alimentación no interrumpida a la carga.

Alta eficiencia y regulación.

Operación automática en caso de fallas de transformadoro alimentador primario: la carga se transfiere a los otrostransformadores u otro alimentador a través del anillo secun-dario.

No requiere excesode capacidad transformadora.

Maneja el arranque de motores grandes con menos varia-ción de voltaje.

Parpadeodel alumbrado mínimo.

Bajas pérdidas.

No se adapta a sistemas superficialmente extensos por elcosto del anillo secundario (55% más costoso que el No. 2).

encAle 249

6.- ANILLO DE ALTA TENSION

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4.2.3

CARACTERISTICAS:

Este sistema tiene la ventaja sobre el radial simple de quepuede aislarse una sección de cable defectuosa y restaurar elservicio en el resto del sistema, mientras se lleva a cabo lareparación. Es posible, sin embargo, que la falla no se loca-lice pronto y entonces la interrupción general es larga.

Para evitar esta contingencia, puede dotarse a los interrup.tores con protección direccional de tal manera que la seccio-nalización del tramo defectuoso sea automática.

Esto eleva el costo del sistema desproporcionadamente conrelación a la ventaja ganada. Por otro lado, sin los interruptoresy protección seccionalizante, el sistema solo es más peligroso ycon mayor corriente de corto circuito que el No. 2.

equipo auxiliarEn los arreglos anteriores, el equipo consta de interruptores

de 5 a 15 KV en aceite o aire, centros de potencia en aceite,aire o askarel y cables alimentadores con interruptores en airede preferencia manuales. Algún equipo adicional puede ser:capacitores, interruptores de operación eléctrica, medición.El costo de la medición es, con ampérmetro, vóltmetro, wat-thorímetro y sus transformadores de instrumento aproximada-mente 15% del de una sección de equipo unitario.

La impedancia del transformador de cada centro es normal-mente del orden del 5% pero puede fijarse hasta un 10%para reducir las corrientes de corto circuito. La economi'atJil interruptores suele exceder el sobreprecio por reactanciaespecial.

El control de los motores de inducción suele ser por arran-cadores sobre la Ii'nea,que son los máseconómicos. La prácticaactual consiste en agrupar los arrancadores y sus estacionesde botones en celdas de una unidad blindada denominadaCentro de Control. Cada centro se alimenta de uno o másde los alimentadores de 480 volts que salen de los centros depotencia. El control de los motores queda asi'concentrado paraoperación rápida.

Otro auxiliar puede ser la bateri'a de acumuladores parala operación_eléctricade interruptores por corriente directa. Para

250 ,¡¡nelec

disparo suelen bastar 12 celdas para proporcionar 24 volts. Paracierre se requieren 60 celdas para proporcionar 125 volts.nar 125 volts.

La batería asegura la alimentación del circuito de cierreen caso de interrupción, por la energi'a que almacena, perouna continuidad satisfactoria, puede obtenerse mediante untransformador de operación, conectado directamente a lasIi'neas primarias de la subestación general/en los casos en queésta exista. Este transformador se protege con fusibles Ysuele ser monofásico de una capacidad moderada (10 a 25KVA) para bajar de una tensión relativamente elevada (46,34.5 ó 25 KV) a 230/115 volts. Este .arreglo resulta máseconómico que el empleo de bateri'a.

El tipo de bateri'a empleado ha sido el de acumuladoresde plomo con electrolito de ácido sulfúrico, pero la tendenciaactual es en favor de las celdas de ni'quel-cadmio con elec-trolito alcalino que tienen una vida más larga y menos manteonimiento.

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8.- GUlA PARA SELECCION DEAPARTARRAYOS-

1. APARTARRAYOS PARA CIRCUITOS CON NEUTRONOATERRIZADO:

Los apartarrayos para servicio en circuitos con neutro noaterrizado, son normalmente utilizados cuando el neutro estáaislado o está aterrizado a través de un neutralizador defallaa tierra o a través de resistencia o reactancia de alto valor.

Estos apartarrayos se conocen también como apartarrayos"100%" pues ellos deben soportar el voltaje nominal de líneaa líneacuando hay una falla a tierra o en una fase.

2. APARTARRAYOSPARA CIRCUITOS CON NEUTROATERRIZADOS:

Se dice que un circuito tiene su neutro sólidamente aterri-zadoa través de una impedancia, cuando se tienen las siguien-tes relaciones.

~varía de Oa 3Xl

Ro

x; varíade Oa 1

endonde:X = reactanciade secuencia cero.oX=1R =o

reactancia de secuencia positiva.

resistencia de secuencia cero.

En estos circuitos y bajo cualquier condición de operación,el apartarrayos siempre estará permanentemente y sólidamenteaterrizado.

La siguiente tabla nos da en forma directa la forma dedefinir el apartarrayo por aplicar, dependiendo del voltajede operación de nuestro circuito y de que éste sea con neutrocon o sin aterrizar.

APARTARRAYOSPARA OPERAR EN ALTITUDES HASTADE 1830 M.S.N.M

VOLTAJE NOMINALDE APARTARRAYOS

VOLTAJE DE CIRCUITO (KV)

CIRCUITO CON NEUTRO CIRCUITO CONNO ATERRIZADO NEUTRO

ATERRIZADO

4.167.20

12.4713.2018.0023.0027.6034.50

369

121520253037405060737997

109121

2.404.807.20

11.2013.2018.0023.0027.6034.50

46.0057.5069.00

46.0057.5069.00

92.0092.00

115.00138.00138.00115.00

b.- PRUEBAS DE AISLAMIENTOPARAAPARTAR RAYOS

IVOLTAJESSOPORTADOS EN LA PRUEBA)

.'

}

~.

(1) Cuando se va a hacer la aplicación de un apartarrayos. teniendo unvoltaje menor que el voltaje del circuito en el cual va a ser utilizado.tal como en un circuito a tierra. la prueba de aislamiento será laque se especifica para la clase de aislamiento con un voltaje un pocomenor que el del circuito.

(2) Todos los valores son soportados por la prueba de voltaje, sintolerancia negativa.

(3) Se puede usar cualquiera de las ondas de pOlaridad positiva o nega.tiva. dando el valor más bajo.

~onek& 251

CLASIFI. RANGO APARTARRAYOS TIPO ESTACION. LlNEA y DISTRIBUCIONAPAR-CACION DE TODOS LOS RANGOS. APARTARRA. TARRAYOS. PARA VOLTAJESDE VOLTAJE VOSTIPO DELlNEA Y DISTRI. MENORESDE 20 KV.AISLA. KV BUCION, PARA VOLTAJES DE 20MIENTO (1) KV Y MAYORESKV

60 CICLOS PRUEBA DE 60 CICLOS PRUEBA DEVOLTAJE DE IMPULSO VOLTAJE DE IMPULSOPRUEBA 1.5 X 40 ¡.rS PRUEBA 1.5 X 40¡.rSRMS KV (21 CRESTA DE RMS KV (2) CRESTA DE

LA ONDA LA ONDA1 MIN. 10SEG. PLENA EN 1 MIN. 10 SEG. PLENA EN- SECO HUMEDO KV (2,3) SECO HUMEDO KV 12,3)

2.5 3 21 20 60 15 13 455 6 27 24 75 21 20 608.7 9 35 30 95 27 24 75

15 15 50 45 110 35 30 95

23 2534.5

70 60 150 - - -

4637 95 BO 200 - - -

6950 120 100 250 - - -

9273 175 145 350 - - -97 225 190 450

115 121138 280 230 550 - - -

161 145 335 275 650 - - -

196 169 385 315 750 - - -

230 196 465 385 900 - - -242 545 445 1050 - - -

"'r

c.- CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTOEN APARTAR RAYOS TIPO AUTOVAL-VULARES

* 100 Kv por mlcrosegundo por 12 Kv de el rango del apartarrayos

** Impulso de la polaridad dando el flameo de voltaje más alto.

+- El 95 % de. los apartarrayos fabricados tendrán características que no excedan el valor de estacolumna. Para apartarrayos de distribución use los valores máximos.

252 enekc

~

-TIPO DE FRENTE DEL FLAMEO DE LA ONDA DE VOLTAJE DE DESCARGA-KV EN 10 X 20 MICROSEGUNDOSAPARTAR RAYOS IMPULSO DE LA ONDA DE CORRIENTE**y RANGO DEVOLTAJE-KV RANGO DE KV** 5000 AMPERES 10000 AMPER ES 20000 AMPERES

AUMENTO*

+ + + -KV POR Il SEG. PROM. MAX. PROM. MAX. PROM. MAX. PROM. MAX. +

DISTRIBUCION-

3 25 18 23 23 14 17 17 16 20 20 18 23 236 50 34 45 45 26 34 34 30 38 38 34 44 449 75 48 62 62 39 51 51 44 57 57 51 66 66

12 100 61 77 77 49 62 62 55 69 69 62 78 7815 125 73 91 91 61 77 77 69 87 87 79 99 99

LlNEA20 167 75 90 85 83 96 91 92 106 102 101 116 11125 208 93 111 105 101 116 111 111 128 122 121 139 13330 250 110 132 125 121 139 133 135 155 149 149 172 16437 308 136 163 154 149 172 164 164 189 181 181 208 19940 333 147 176 167 161 185 177 177 204 195 196 225 21650 417 183 220 208 202 232 225 222 255 245 243 280 26860 500 220 264 250 242 278 267 271 312 300 298 344 32873 608 267 320 302 297 342 328 328 378 361 360 414 396

ESTACION3 25 13 15 15 10 11 11 11 13 12 12 14 136 50 23 26 26 20 22 22 22 25 23 24 27 269 75 35 39 39 30 33 32 33 27 35 35 39 38

12 100 43 50 48 40 44 43 44 48 47 47 52 5115 125 53 61 59 50 55 54 54 60 58 59 65 6320 167 72 83 80 67 74 72 72 80 77 78 86 8425 208 89 102 98 83 92 89 90 99 96 100 110 10730 250 106 122 117 100 110 107 108 119 115 118 130 12637 308 131 151 144 124 137 133 132 146 141 145 160 15540 333 136 157 150 134 148 143 144 159 154 153 169 16450 417 178 205 196 167 184 179 179 197 191 191 211 20560 500 214 246 236 200 220 214 217 239 231 234 258 25073 608 261 300 288 245 270 262 262 288 279 283 313 30397 808 345 397 380 323 356 345 349 384 372 377 415 403

109 908 388 446 427 363 400 388 394 434 420 424 467 453121 1008 430 495 474 403 444 430 438 482 467 470 517 502145 .1208 515 592 566 487 536 520 523 575 .558 564 622 602169 1408 602 693 663 566 624 605 610 672 650 658 725 702196 1633 691 796 760 647 713 691 698 768 744 755 832 803242 2017 860 988 945 806 887 860 872 960 931 940 1035 1004

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4.2.4 arreglos básicos ensubestaciones compactasa.- SUBESTACION CON CUCHILLAS DE PASO,

2% SECCIONES Y ACOPLAMIENTO ATRANSFORMADOR-

1. SECCIONDE MEDICION2. SECCIONDE CUCHILLAS

DESCONECTADO RAS3. SECCION DE CORTACIRCUITOS4. SECCIONDE ACOPLAMIENTO5. TRANSFORMADOR t

2

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b.- DIMENSIONES SUBESTACION INTERIOR

- c.- DIMENSIONES SUBESTACION INTEMPERIE

TE

! .:~ra las subestaciones de tipo intemperie considerar que de las dimen-

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80nes mostradas en la tabla el techo sobre sale 130 mm al frente.mm,",. ,,", pO,,,,;,,y 50mm. ,,, ro,"do,

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TENSION MEDICION (m.m.) CUCHILLAS PRUEBA (m.m.) CORTACIRCUITOS (m.m.) ACOPLAMIENTO (m.m.)

KV A1 B C D A2 B C D A3 B C O A4 B C O

7.5 1000 1200 2100 250 700 1200 2100 180 1000 1200 2100 325 300 1200 2100 150

15 1000 1200 2100 250 700 1200 2100 180 1000 1200 2100 325 450 1200 2100 175

25 2000 2000 2600 325 700 2000 2600 230 1200 2000 2600 425 550 2000 2600 200

34.5 1800 2000 3000 425 1000 2000 3000 490 1650 2000 3000 550 800 2000 3000 260

NSION MEDICION (m.m.) CUCHILLAS PRUEBA(m.m.) CORTACIRCUITOS (m.m.) ACOPLAMI ENTO (m.m.), A1 B C O A2 B C O A3 B C O A4 B C O

.5 1000 1300 2200 275 700 1300 2200 190 1000 1300 2200 350 300 1300 2200 160

1000 1300 2200 275 700 1300 2200 190 1000 1300 2200 350 450 1300 2200 180

2000 2000 2730 360 700 2000 2730 210 1200 2000 2730 460 550 2000 2730 225

.5 1800 2000 3130 460 1000 2000 3130 300 1650 2000 3130 590 800 2000 3130 280

"

4.3 interruptores en alta. ,

tenslon4.3.1 interruptores en aire o en

aceite

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Los interruptoresde circuitoseléctricospuedenefectuarlaseparación de sus contactos en aire o en aceite para cualquiervoltaje o capacidad interruptiva, siendo la selecciónen generaldictada por la economía de manufactura en el país de que setrate. Además, la aplicación de interruptores normales enaire a alturas f3preciablemente superiores al nivel del mar(mayores de 1200 metros) requiere traducir los datos de placaa las condiciones de altura donde se efectuará la instalación.

En circuitos de 600 volts o menos, el uso del interruptoren aire es general existiendo unidades hasta de más de 150,000amperes de capacidad interruptiva. Esto se debe a que en airelos contactos tienen mayor vida que en aceite y siendo losvoltajes bajos, resulta compacto y resistente el interruptoren aire, ya que las separaciones dieléctricas no son grandes.

Para voltajes de 2.4 KV y mayores, el aceite reduce consi-derablemente las distancias aislantes y permite menoresdimensiones. Otra ventaja del interruptor en aceite sobreel de aire, es la operación con menos sobre-voltajes, los cualesson inherentes a la interrupción en aire, debido a la rapidezcon que ésta se efectúa.

Ha tomado incremento el uso de interruptores en aire parauso interior en voltajes de 2.4 a 150.0 KV y hasta 1000 MVA,debido principalmente a las restricciones en seguros contraincendios. Aunque el interruptor en aceite contiene un lí-quido inflamable, el riesgo de incendio es realmente pequeño,como se puede comprobar por el record de operación de estetipo de interruptor. Además, en una aplicación moderna, nodebe existir riesgo de explosión en un interruptor correcta-mente seleccionado, pero es un hecho observado de que aunoperando sobre corto circuitos que excedan su capacidad, laexplosión en un interruptor de aceite no tiene peores efectosque la de un interruptor en aire.

El interruptor en aire para voltajes superiores a 15 KVemplea sistemas de aire comprimido, cuyo mantenimiento essuperior al de un interruptor en aceite, sin tener la seguridad

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254 encAle

-. de éste, debido a la dependenciade un medioexterior paraextinguir el arco. El aceite es un medio natural para supresiónde arcos y garantiza una operación no afectada por la clasedeatmósfera. Las atmósferas polvosas, húmedas, corrosivas yexplosivas, impiden el uso de interruptores en aire. La influen-cia de la altura de la ciudad de México, por ejemplo, producelos siguientes efectos en interruptores en aire que usan soplomagnético exclusivamente (que son los de 15 KV y menos\.

1.- Disminuye el valor del aislamiento a un 87% del nomi-nal.

2.- Disminuye su capacidad interruptiva.

3.- Como inconveniente adicional, existe la dificultad deusar equipo en aire uniformemente a esa altura, ya que lostransformadores en aire no se construyen más que hasta 8.7KV para ella, y éste resulta un voltaje muy bajo para distribuircantidades medianas de potencia económicamente.

Una aplicación donde el interruptor en aire tiene ventajassobre el aceite es la de interrupción en hornos eléctricos.La muy repetitiva acción en estos interruptores deteriora loscontactos de los interruptores en aceite, habiéndose desarro-llado uno en aire, con aire comprimido, especial para talaplicación.

En México, donde el 50% de la aplicación ocurre a alturasde 2300 metros o más, la decisión para uso interior convoltajes de 2.4 KV o más, es en favor del interruptor en aceite.

Para aplicaciones intemperie el interruptor en aceite pre-senta mayores facilidades para la medición que el de aire,siendo este hecho más notable en altos voltajes, donde elinterruptor en aceite ofrece transformadores de corrientetipo bushing y un voltaje proporcional al de alta tensión to-mado entre las últimas capas del bushing tipo condensador.En el interruptor en aire se requiere el muy apreciable gastoadicional de los transformadores de corriente y potencial entanque separado, con bushing propio, sumergidos en aceite.

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4.3.2 cortacircuitos de tipo XScon aislador simplea.- CARACTERISTICAS:

La cuchilla XS está expresamente diseñada para los sistemasmodernosde distribución porque ofrece:

1. Alta capacidad interruptiva.2. M(nimo peligro para el operador y el equipo.3. Máximaflexibilidad de aplicación.

1. ALTA CAPACIDAD INTERRUPTIVA es obtenida enlas cuchillas XS conservando las ventajas inherentes de ven-tilación simple. La cuchilla XS ha sido diseñada y probadapara interrumpir altas fallas (véase la tabla) y para cerrar contalesfallas.

2. PELIGRO MINIMO AL OPERADOR es suministradopor la cuchilla XS porque todos. los gases de escape son diri-gidos hacia abajo, y hacia afuera. La energía del arco se divideen dos por un dispositivo único acortador de arco. La cons-trucción integral de alineamiento positivo garantiza que eltubo portufusible cerrará en su posición debida sin que el ope-rador necesite poner mucho cuidado.

3. FLEXIBILIDAD MAXIMA es ofrecida en una serie de5 diferentes tubos portafusibles y cuchillas desconectadoras,todas las cuales son intercambiables en un solo montaje.

* Doble aislado con base de canal.

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enekc 255

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RANGO

ESTILO KV AMPERES DISTANCIA CATALOGOMINIMA NUMERO

NOMINALES MAX. DlS. NIVEL BASICO CONTINUOS CAPACIDAD DE FUGADE INTERRUPTIVAAISLAMIENTO (Pulgs.)

Heavy Out y 7.2 7.8 95 200 12000 8-1/2 89071

Single-Shot 14.4 15 125 200 10000 11 89072Birdproof 14.4 15 125 200 10000 17 89092

Extra Heavy Outy 7.2/14.4 15 95 100 10000 8-1/2 89021

Single Shot 14.4 15 125 100 8000 11 89022Birdproof 14.4 15 150 100 8000 17 89042

25 27 150 100 5000 17 89023

Ultra Heavy Duty 7.2/14.4 15 95 100 1200C . 8-1/2 89031

Single Shot 14.4/25 27 125 100 10000 11 .89032Birdproof 14.4/25 27 150 100 10000 17 89052

34.5 38 150 100 2000 17 89124-M34.5 38 200 100 2000 28 89124

Desconectadora 7.2/14.4 15 95 300 8-1/2 89221Birdproof 14.4 15 125 300 11 89222

14.4/25 27 150 300 17 89242

4.3.3 cortacircuitos fusibles depotencia tipo SMD-20a.- CARACTERISTICAS:

11I

Los Fusibles de Potencia SMD-20 se han introducido enel mercado a fin de satisfacer la demanda de equipos protec-tores que cubran fallas más extensas, voltajes más altos ycargas mayores que en la actualidad son comunes en las redesde distribución a la intemperie. Estos fusibles se ofrecen endos estilos -para su uso en postes que soportan las líneasaéreas en los sistemas de alimentación para distribución-y en instalaciones en subestaciones de distribución a la intem-perie. El Fusible de Potencia SMD-20 "de caída", estilo ali-mentador, se puede obtener cargas hasta de 200 amperesen redes de distribución aéreas con voltajes desde 4.16 hasta24.9 KV (o hasta 20/34.5 KV GrY); además, ha sido diseñadoespecialmente para resistir la severidad de fallas de 20,000amperes. Hasta su introducción en el mercado, el único fusibleeconómico diseñado para ser usado en la parte superior depostes era el cortacircuito convencional "de caída" para sis-temas de distribución, con su fusible "de laminilla y tuboportafusible forrado con fibra. Sin embargo, el cortacircuito,intrínsecamente no es adecuado para interrumpir fallas ma-yores de 10,000 amperes, si se consideran el riesgo y el ruidoproducidos por la violencia del escape, inherente en la acciónde expulsión de esta clase de fusible. Con el método recién des-cubierto de emplear materiales sólidos para lograr la interrup-ción de fallas dentro del conjunto de fusible, el SMD-20 esúnico también porque siendo un fusible de potencia para usoen la parte superior de postes, ofrece además, las ventajas deun diseño de líneas compactas, peso liviano y precio módico.

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l'Mientras que el fusible SMD-20, estilo alimentador, (para

instalación directa al poste o en cruceta), se destaca por suscaracterísticas únicas, al mismo tiempo, brinda una economíaadicional en instalaciones de subestaciones para redes de distri-bución con voltajes hasta 34.5 KV. Su selección entre cincodiferentes modos de instalarlo en subestaciones ofrece unaflexibilidad máxima en su aplicación.

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El SMD-20-con su capacidadde interrupciónque cubrela gama completa de fallas- puede realizar una gran cantidadde servicios de protección. Cuando se instala en los prima-rios de transformadores de potencia situados en subestacionesprotege la red de distribución durante fallas en los transfor:madores y a la vez protege al mismo transformador durantefallas secundarias. Cuando se instala en el lado secundariode transformadores de potencia situados en subestacionesprotege los circuitos de líneas aéreas y cables subterráneo~durante fallas permanentes, ya sean pequeñas, medianas oextensas sin fundirse o dañarse durante fallas transitorias.y cuando se instala en la parte superior de postes en los sis-temas de alimentación para distribución, interrumpe todaclase de fallas permanentes en puntos de seccionamiento, enlas interconexiones de las líneas aéreas y los cables subte-rráneos y en los transformadores de distribución. El SMD-20ofrece la misma protección completa de falla que el tipo defusibles SMD para subtransmisión,así como también idén-ticas características de tiempo-corriente y un servicio sin

, mantenimiento.

El funcionamiento de escape del Fusible de PotenciaSMD-20es silenciosoy moderado. La intensidadrelativaderuido del SMD-20 es apenas 5% de la de un cortacircuito"de caída" para distribución. El fusibleSMD-20es fácildecerrar y de abrir usando cualquier pértiga. Se puede cerrarde un solo golpe desde cualquier ángulo cuando exista la posi-bilidad de cerrar contra una falla. Por consiguiente, al usareste fusible, se elimina la necesidadde instalardesconecta-dores (seccionadores) en serie, ya que la conmutación decarga total es posible hasta su voltaje nominal de 23 Kv, por-que el SMD-20 viene equipado con engancheespecialparausar el "Loadbuster". Esto brinda las ventajas adicionalesdepoder conmutar carga en todos los puntos a un precio mó-dico que resultan al operar con el dispositivo portátil inte-rruptor de carga de la S&C, "Loadbuster".

b.- PRINCIPALES CARACTERISTICASElECTRICAS DE lOS CORTACIRCUITOSDE POTENCIA TIPO SMD-20

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TIPO CATALOGO KV AMP. NIVELDE

NOM. MAX. NOM. INTERRUPTIVOS IMPULSO KVDESC. MAX. ASIMETRICOS

Un sólo aislador 92121 7.2 8.25 200E 20000 95Un sólo aislador 92122 14.4 17 200 E 20000 125Un sólo aislador 92123 25 27 200E 20000 150Un sólo aislador 92124 34.5 38 200E 13000 150Doble aislador P/cruceta 192232 14.4 15.5 200E 20000 110Doble aislador P/cruceta 192233 25 27 200E 20000 150Doble aislador P/cruceta 192234 34.5 38 200E 13000 200Doble aislador C/base 92222 14.4 15.5. 200E 20000 110Doble aislador C/base 92223 25 27 200E 20000 150Doble aislador C/base 92504 34.5 38 200 E 13000 200

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4.3.4

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interruptores ALDUTIservicio intemperie einteriora.- CARACTERISTICAS:

La econom(a y la flexibilidad en su aplicación de los inte-rruptores de carga Alduti hacen posible la conmutación decorriente de carga en I(neas alimentadoras de distribución ensubestacionesY en puntos de seccionamiento. Estos interrup-tores conmutan corrientes de carga hasta de 1,200 amperes,primarios de transformadores -con carga o sin carga- ybancosde capacitores; ademásde ser usadospara dividir carga,energizar y desenergizar I(neas aéreas o cables subterráneos.Como no se produce arco externo al conmutar corriente seobtiene una flexibilidad inigualada en su montaje, permi-tiendo su uso en instalaciones interiores, en cámarasde con-

creto y equipo conmutador eléctrico en gabinetes metálicos.Los interruptores Alduti se fabrican en estilo monopolar paraser operados con pértiga. Para su aplicación en voltajes másaltos o donde se necesita conmutación trifásica, estos inte-rruptores de carga se fabrican en distintos estilos operadosen grupo.

Se ofrecen con voltaje nominal desde 7,2 hasta 45 KV;capacidad continua y de interrupción de 600 y 1.200 am-peres.

b.- PRINCIPALES CARACTERISTICASELECTRICAS DE LAS CUCHILLAS DEOPERACION CON CARGA ALDUTI

*1 - 2500 ampo en tres segundos y 4000 ampo de cierre contra falla.

*2 - 2500 ampo en tres segundos y 2800 ampo de cierre contra falla.

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TIPO CATALOGO KV AMPER ES RMS

NOM MAX. SIL. CONT. MOMENT. CAPACIDADDESC. APERTURA

CON CARGA

Simple apertura lateral 37012 14.4 17 110 600 40000 600

Simple apertura lateral 37013 25 27 150 600 40000 600

Doble apertura lateral 45303 25 27 150 600 40000 600

Doble apertura lateral 45304 34.5 38 200 600 40000 600

"1 - Interior apertura vertical 34062 14.4 17 110 600 40000 600

"2 - Interior apertura vertical 34063 25 27 150 600 40000 600

Integral 137412 14.4 17 110 600 40000 600

Integral 137413 25 25 150 600 40000 600..

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4.3.5 distancias mínimasrecomendadas para elmontaje de interruptoresfusibles de potencia tipoSMD.

TIPO VERTICAL

~r ~ IA II~... .~- POSICIONDEAPERTURA

45°~ 115.000¡Y 138.000 Volts,,~ 1"" I

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I 11 II 11 I

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*DISTANCIAS DE MONTAJE EN MTS.

.Las distancias se consideran suponiendo que el soporte de la canilla estáenergizado.

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TENSION A TIERRA ENTRE FASESENVOLTS A B C E A B C D E

34.500 0.61 1.32 2.00 0.46 1.02 1.73 2.41 0.91 0.86

46,000 0.69 1.50 2.24 0.53 1.32 2.13 2.87 1.22 1.17

69.000 0.97 1.88 2.97 0.81 1.63 2.64 3.63 1.52 1.47

115.000 1.50 1.98 4.32 1.24 2.26 2.64 5.08 2.13 2.01

138.000 1.85 2.24 5.18 1.68 2.57 2.95 5.89 2.44 2.39

4.3.6

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fusibles para alta tensiónFUSIBLES DE LAMINILLA CON CAPACIDAD DE 6 AMPERES O MENOS

2 4 63 5 7

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8 109

1 Cabezal del Botón de Contacto con Rosca2 Arandela3 Terminal Superior4 Elemento Fusible5 Pantalla Protectora contra Corona6 Terminal Inferior7 Muelle de Tensión8 Cable Interior9 Coraza Protectora (también sirve como

soporte al muelle de tensión)10 Cable

FUSIBLES DE LAMINILLA CON CAPACIDAD DE 6 AMPERES O MAS

2 3 4 5 6 7

"Larga duraciónsin mantenimimiento"esla característicafundamental de los Fusibles de Laminilla "Positrol" de laS&Cparasistemasde distribución.

. El elemento fusible de plata no es corrosible, no esquebradizo, ni permite la reducción del diámetro como resul-tado de cambios repentinos de corriente que se acerquen alpuntode fusión.

. Una precisión en las curvas de característica-de-tiempo'IS.corriente-de-fusión mínima de menos 0% y más 10% (entérminosde corriente), simplifica grandemente la coordinación.Esta precisión es de carácter permanente debido a que elelementofusible esplata.

. Los elementos fusibles son acoplados mecánicamente alos terminales de arqueo. Por lo tanto, como las uniones no~ sueldan,se logra no solo que operen de una manera precisas~noque no se afecten a causade vibraciones ni por razón deltiempotranscurrido desdesu instalación.

. Los terminales de arqueo, arandela y cabezal del botónde Contacto con rosca son enchapados en plata para darles

~na resistenciaa la corrosión y lograr una mejor transferenciaecorriente.

. Una pantalla protectora construida interiormenteirotege al elemento fusible del deterioro producido por el efec-o Corona.

Iat.-- - - - - - - -

8

IV/' .L.L. ~

1 Cabezal del Botón de Contacto con Rosca2 Arandela3 Terminal Superior4 Elemento Fusible5 Alambre de Tensión6 Terminal Inferior7 Cable8 Coraza Protectora

. LosFusiblesde Laminilla "Positrol", para uso en corta-circuitos "de caída" en sistemasde distribución, seofrecen envelocidad EEI-NEMA "K" Y en las velocidades de la S&Ca) Normal, b) Capacitor, c) Coordinación. Se fabrican concapacidadesnominales desde 1 hasta 200 amperes.

~~nekc 259

4.4 trasformadores4.4.1 información general

a.- DESCRIPCION

1/'!II

El transformadoracoplamagnéticamentecircuitoseléctricosdistintos permitiendointercambiode energía a diferentesni-veles de voltaje o entre formas distintas de conexión. Dentrode esta función caben numerosasaplicaciones,como lade dara la tensión de transmisión el valor adecuado definido por ladistancia y la potencia.

Los voltajes de generación están entre 480 y 15,000 voltsgeneralmente y son. por lo tanto, muy pocas las instalacionesque no requieren transformación: casi todo circuito industrialincluye transformadores y sufre los efectos de la intercalaciónde inductancias no lineales.

Los transformadores se clasifican en:

a) Potencia: los de más de 500 KVA o más de 69 KV.b) Distribución: los que no pasan de 500 KVAy de 69 KV.

Dentro de la 'última clasificación, conviene distinguir untercer grupo:

c) Utilización: los de 200 KVA o menos y 15 KV o menos.

La especificación de un transformador consiste de lossiguientes datos fundamentales:

1.- Número de fases2.- Capacidaden KVA3.- Frecuencia4.- Voltaje y nivel de aislamiento de cada circuito5.- Conexión interna o externa de cada devanado.6.- Derivaciones(taps)7.- Elevaciónde temperatura8.- Altura de operación.9.- MedioAislante.

10.- Método de refrigeración11.- Características eléctricas12.- Características mecánicas13.- Dimensionesy peso límites14.- Equipo complementarioLa selección de un transformador es la determinación de

las características enumeradas arriba.

b.- CONEXIONES INTERNAS Y EXTERNAS

Son recomendablesalgunas conexionesen ciertos casos,como los siguientes:

1.- Bancos o transformadores trifásicos para subtransmi-sión o distribución primaria con devanados de 34.5 Kv. o más.La alta tensión suele conectarse en "estrella" por las siguientesrazones:

a.- Reducción gradual del aislamiento entre la terminalde línea y el neutro y por consiguiente en el tamaño del trans-formador, economía que es apreciable especialmente paratensiones superioresa 69 KV.

b.- Economía de un' aislador de alta tensión cuando setrata de transformadoresmonofásicos.El aisladoren el neutrosuele ser de la clase de 15 KV.

c.- Neutro disponible para conectarlo a tierra y poderobtener protección y control de fallas a tierra. La instalaciónde reactores en el neutro, limita la corriente en las fallas atierra hasta anularla si se desea, aunque generalmente se reducea valores suficientes para obtener una operación sensible de losrelevadoresde tierra.

Teniendo un lado en estrella, es recomendable conectar elotro en delta para eliminar armónicas en los voltajes y co-rrientes de línea y evitar los calentamientos adicionales queproducen en el equipo y los efectos que causan en los circuitosde comunicación; y también para equilibrar las tensiones enel lado de la estrella.

2.- Bancos o transformadores para subestación alimen-tadora de un servicio industrial. La conexión delta-delta pre-senta aqu ( lassiguientes ventajas:

260~.~a;¡,nekc

Ij

a.- En el lado de alta, impide que el banco actúe comobanco de tierra para el sistema que lo alimenta, en cuyo casoestá expuestoa corrientesnocontrolablesporel usuarioy quepueden ser peligrosaspara los transformadores.

b.- En el lado de baja, reduce considerablemente lascorrientes. Cuando la tensión secundariaes de 480 voltsy lapotencia 1000 KVA o más, esto produce una economía enel costo del transformador y otra más apreciable aún en con-ductores para distribución y equipo asociado a ellos, comointerruptores y transformadores de corriente.

C.- En caso de bancos de transformadores, permite operardos unidades en delta abierta con 58% de la capacidad totalen caso de defecto en la tercera unidad.

Un defecto de esta conexión es no dar paso a las corrientesde secuencia cero, que se originan en fallas desequilibradas.

3.- Transformadoresde Utilización.En éstos la conexiónindicada es delta del lado de alta tensión y estrella en el debaja, por las razones siguientes:

a.- La delta del lado de alta estabiliza el neutro del ladodebaja e impide efectos perjudiciales én los circuitos de comu-nicación paralelos a los de fuerza, debido a terceras armónicas.

b.- La estrella en baja tensión permite cargas monofásicasde alumbrado.

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g;~.~<~

C.- NIVEL BASICO DE AISLAMIENTO DETRANSFORMADORES

Los niveles de la columna 2 son los que deben usarse, amenos que estudios especiales demuestren qué niveles de ais-lamiento menores pueden ser protegidos adecuadamentecontra voltajes de impulso.

En puntos del sistema en donde pararrayos de 80% puedenser aplicados próximos al transformador, pueden obtenerseconsiderables economías reduciendo el nivel básico de aisla-miento de los transformadores en una clase de acuerdo con lacolumna 3 de la tabla.

d.- IMPEDANCIA NOMINAL DETRANSFORMADORES

CLASE DE VOLTAJE KV

15

25

34.5

46

69

92

115

138

161

196

220

IMPENDANCIA %

4.5 - 75.5 - 8

6 - 8

6.9- 9

7 - 10

7.5 - 10.5

8 -12

8.5 - 13

9 -14

10 - 15

11 -16

e.- POLARIDAD DE LOS TRANSFORMADORES

La polaridad de los transformadores indica el sentido rela-tivo instantáneo del flujo de corriente en las terminales dealta tensión con respecto a la dirección del flujo de corriente enlasterminales de baja tensión.

La polaridad de un transformador de distribución mono-fásico puede ser aditiva o substractiva. Una simple prueba paradeterminar la polaridad de un transformador es conectar dosbo~nesadyacentes de los devanados de alta y baja tensión yaplicarun voltaje reducido a cualquiera de los devanados.

d La polaridad es aditiva si el voltaje medido entre los otrosOsbornes de los devanados es mayor que el voltaje en el deva-

nado de alta tensión (Fig. Al.

d La POlaridad es substractiva si el voltaje medido entre losos bornes de los devanados es menor que el voltaje del deva-

nado de alta tensión (Fig. B).

rn ~e acuerdo con las normas industriales, todos los transfor-a ores de distribución monofásicos de hasta 200 KVA con

~-

voltajes en el lado de alta de hasta 8,660 volts (voltaje deldevanado) tienen polaridad aditiva. Todos los demás transfor-madores monofásicos tienen polaridad substractiva.

-Aplicar 240\1.-:-1 !'::APlicar 240V.-,Hl H2- Hl H2

'".QID:;]

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1je:2xQ)eo

U

Fig. A. Polaridad aditiva

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1je

l.",,,,, :2xIDeoU

Fig. B. Polaridad substractiva

enekr 261

TENSION I (SIL) DEL TRANSFORMADOR (KV)DEL SISTEMA

(KV) I AISLAMIENTO I AISLAMIENTOPLENO REDUCIDO EN UNACLASE

115 550 450

138 650 550

161 750 650

230 1050 900

287 1300 1050

345 1550 1300

f.- DESIGNACIONDE LAS TERMINALESDETRANSFORMADORESTRIFASICOSyMONOFASICOS

De acuerdo con las normas industriales, la terminal de altatensión marcada H1, es el de la derecha, visto el transformadordesde el lado de alta tensión y las demás terminales "H" siguenun orden nllmÁrirn rifOrlArechaa izquierda. La terminal Ho delos transformadores trifásicos, si existe, está situada a la derechadel H1, visto el transformador desde el lado de alta tensión.

En los transformadores monofásicos la terminal de bajatensión Xl, está situado a la derecha, visto el transformadordesde el lado de baja tensión, si el transformador es de pola-

ridad aditiva (Xl queda diagonalmente opuesto a H1), o a laizquierda, si el transformador es de polaridad substractiva(Hl y Xl son adyacentes).

En los transformadores trifásicos, la terminal X1 queda ala izquierda, visto el transformador desde el lado de baja ten-sión. Las terminales X1 y X3 están situados para que las tresterminales queden en orden numérico de izquierda a derecha.La terminal Xo, si existe, está situado a la izquierda de laterminal Xl.

g.- CONEXIONEN PARALELO DETRANSFORMADORESMONOFASICOS

Si se necesita mayor capacidad, pueden conectarse en para-lelo dos transformadores de igualo distinta potencia nominal.Los transformadores monofásicos de polaridad aditiva o subs-tractiva pueden conectarse en paralelo satisfactoriamente sise conectan como se indica a continuación y se cumplen lascondiciones siguientes:

1. Voltajes nominales idénticos.2. Derivacionesidénticas.

3. El porcentaje de impedancia de uno de los transforma-dores debe estar comprendido entre el 92.5% yel 107.5% delotro.

4. Lascaracterísticas de frecuencia deben ser idénticas.

H. HZ

XI Xz XI Xz XI Xz

h.- BANCOSDELTA-DELTA

Para poder tener cargas equilibradas en los transformadores,todas las unidades deben:

1. Estar conectadas en la misma posición de las deriva-ciones.

2. Tener la misma relación de tensión.

3. Tener la misma impedancia.

Un banco de tres transformadores puede hacerse funcionara potencia reducida con una pequeña carga desequilibrada sidos de las unidades tienen la misma impedancia y la terceraunidad tiene una impedancia comprendida entre:!: 25% delas unidades iguales. En la tabla siguiente se indica la distribu-ción de la carga según la relación de desequilibrio (Zl = im-pedanciade la unidaddistinta,y Z2 = impedancia de las uni-dades iguales).

262 ~Dnek&

RELACIONZll PORCENTAJE DE CARGA* ENZ2

0.75

0.800.85

0.901.10

1.151.20

1.25

UNIDAD DISTINTA

109.0

107.0105.2

103.396.795.2

93.892.3

UNIDADES IGUALES

96.096.5

97.398.3

102.0102.2

103.1103.9

* Con cargas desequilibradas, debe comprobarse que ningún transfor-mador quede sobrecargado.

-~

;~;,.~~

-i.- BANCOSESTRELLA-DELTA

Si el neutro del lado de alta tensión del banco de transfor-madores se conecta al neutro del sistema, el banco puedequemarse por las siguientes razones:

1. Se producirán corrientes circulantes en la Delta quetratan de equilibrar cualquier carga desequilibrada conectadaa la línea de primario.

2. Actuará como un banco de puesta a tierra y suminis-trará corriente de cortocircuito a cualquier cortocircuito enel sistema al cual está conectado.

3. El devanado en Delta forma un circuito cerrado por el

que circularán las corrientes de la tercera armónica.

4. Puede sobrecargarse si se quema un fusible en caso decortocircuitos a tierra, dejando el banco con la capacidadde un banco conectado en estrella abierta-Delta abierta.

El resultado de todos estos efectos es que el banco se veforzado a conducir corrientes adicionales a su corriente normalde carga. La suma de las corrientes es, en muchas ocasiones,suficiente para quemar el banco.

Cuando se utilizan conexiones en estrella-Delta y el neutrodel lado de alta tensión del transformador no se conecta alneutro del circuito, un conductor desconectado en el circuitodel primario trifilar convierte el banco en un conjunto conentrada y salida monofásicas. Si el banco alimenta circuitosde motores, se producirán sobrecorrientes peligrosas en cadauno de los circuitos de motores trifásicos. La corriente quepasa por dos de los conductores del circuito alimentadorde motores será de igual magnitud mientras que la del ter-cer conductor será igual a la suma de dichas corrientes.

j.- PROTECCION DE MOTORES

Referente a bancos conectados en estrella-Delta y Delta-estrella,con neutro aislado.

Por lo general, la protección contra sobrecargasutilizadaen los circuitos de alimentación de motores consiste en undispositivode protección en sólo dos de los tres conductores.Si se desconecta un conductor del circuito de alimentacióndel primario, pueden producirse tensiones anormalmente ele-vadas,lo cual puede desequilibrar notablemente la corrienteen el circuito del motor. Si ocurriera que la corriente másalta de las tres es la que pasa por el conductor sin proteger,

las posibilidades de que el motor se queme aumentarían con-siderablemente.

El instalar un tercer dispositivo de protección contra sobre-cargas en cada uno de los conductores de alimentación demotores, elimina la posibilidad de averías del motor por estarazón. El hecho de utilizar tres dispositivos de protección sejustifica por la posibilidad existente de que se abra una I(neadel primario del transformador. Tal posibilidad queda afec-tada por el tipo y disposición de los dispositivos de proteccióny de maniobra utilizados en esaparte del sistema.

k.- SOBRECARGAS MOMENTANEAS

NOTA: La industria todavía no ha llegado a un acuerdorespecto a las directrices correspondientes a la carga de trans-formadores diseñados para aumentos de temperatura de 65°C.Lassiguientes recomendacjones de carga pueden utilizarse paraestos transformadores provistos de modernos sistemas de aisla-miento térmico.

Transformadores en baño de aceite, enfriados por ventilaciónnatural-Temperatura del aire ambiente 30°C. (Según las nor-masASA, suplemento C57 .9206.200).

DURACION VECES LACORRIENTE NOMINAL

25,0

11,3

6.7

4.75

3,0

2,0

2 segundos

10 segundos

30 segundos

60 segundos

5 minutos

30 minutos

Ii,..

10080706050

J 40«z 302 25~ 20

~ 15zwiI 10

~ 8u 7« 6

J 5(f)

~ 4~ 3

2

11 2 3 4 5 6 7 8 10 15 20

DURACION

30 405060 80100

~Dnekc 263

-----

1"""'-"""

1'- SEGUNDOSr--..

- - .....MINUTOS

4.4.2 características nominalespara transformadoresmonofásicos

(1) Las capacidades en KVA separadas por un guión indican que todas las capacidades nominales intermedias están incluidas.(2) La baja tensión nominal de 120/240, 127/254 ó 240/480 es apropiada para servicio serie, múltiple o de 3 hilos.(3) Una sola boquilla de alta tensión.(4) Apropiados únicamente cuando las condiciones de tierra del sistema permiten el uso de apartarrayos de 18 KV.(5) Estos valores se usan en sistemas con tensión nominal diferente de la preferida.

Basado en Norma Oficial DGN-J-116-1967

264 .ooelee

-~=~

TENSION ALTA TENSION DEL TRANSFORMADOR (1) CAPACIDAD NOMINAL PARA BAJA TENSION DE:NOMINALPREFERIDA TENSION NOMINAL NIVEL BASICO DERIVACIONES 127/254 240/480 2400 6600 7620DEL SISTEMA (5) DE IMPULSO, KV 120/240 (2) 4160

VOLTS VOLTS. ARRIBA ABAJO - (2) VOL TS VOLTS VO LTS VOLTS VOLTS

2400 Ninguna Ninguna 5 - 50 - - - -2400/4160Y 2400/4160Y 60 2 - 2 % 2 - 2 % 75 - 167 10 - 167 - - -

250 - 500 250 - 500 - - -

4160 Ninguna Ninguna 5 -167 - - - -4160/7200Y 4160/7200Y 75 2 - 2 % 2 - 2 % - 10 -167 - - -

250 - 500 250 - 500 - - -

Ninguna Ninguna 5- 50 - - - -7620/13200Y 7620/13200Y 95 2 - 2 % 2 - 2 % 75 - 167 10 -167 - - -

250 - 500 250 - 500 - - -

Ninguna Ninguna 5 - 25 - - - -7620/13200 13200/7620 (3) 95 5- 50 - - - -

2 - 2 % 2 - 2 % 5 - 25 - - - -5 - 50 - - - -

Ninguna Ninguna 5 -167 - - - -13200 13200 95 3 - 2 % 250 - 500 - - - -

5 -167 10 -167 - - -

1-2% 250 - 500 250 - 500 - - -- - 250 - 500 - -

13200 13200/22860 (4) 125 1-2% 3 - 2 % 5 -167 10 -167 - - -

Ninguna Ninguna 5 -167 - - - -

250 500 -- - -23000 23000 150 10 -167 10 -167 100 - 167 - -

- 250 - 500 - - -- - 250 - 500 250 - 500 250 - 500

34500 34500 200 2 - 2 % 2 - 2 % 250 - 500 250 - 500 - - -- - 250 - 500 250 - 500 250 - 500

46000 44000 250 2 - 2 % 2 - 2 % - 250 - 500 - - -- - 250 - 500 250 - 500 250 - 500

69000 66000 350 2 - 2 % 2 - 2 % - 250 - 500 - - -- - 250 - 500 250 - 500 250 - 500

I!!II! - ..

4.4.3 características nominalespara transformadorestrifásicos

g: Las capacidades en KV A separadas por guión (-) indican que todas las capacidades intermedias están incluidas.TOdos los transformadores son"conexión Delta a menos que se especifique lo contrario.

Basadoen Norma Oficial DGN-J-116-1967

r/lnelec 265

1M... -

fENSION ALTA TENSION DEL TRANSFORMADOR (1) (2) CAPACIDADNOMINALPARA BAJA TENSION DE:NOMINAL

220Y/127PREFERIDA TENSION NIVEL BASICO DERIVACIONES 220Y/127 220 440Y/254 2400 13200Y/DELSISTEMA NOMINAL DE IMPULSO 440 X 4160 7620VOLTS (2) VOLTS KV ARRIBA ABAJO VOLTS VOLTS

440Y/254VOLTS VOLTS VOLTSVOLTS

Ninguna Ninguna 15 - 75 15 -45 75 - - -2400 45 1-2% 3 - 2% 112- 150 - - - - -

2400 225 - 500 - - - - -2 - 2 % 2 - 2 % - - 112-150 - - -

- - 225 - 500 225 - 500 - -

Ninguna Ninguna 15 - 75 - - - - -4160Y/2400 60 1-2% 3 - 2% 112-150 - - - - -

225 - 500 - - - - -2 - 2 % 2 - 2% - - - 225 - 500 - -

2400/4160Y Ninguna Ninguna - 15 - 75 75 - - -4160Y 60 2 - 2 % 2 - 2 % - 112- 150 - - - -

-- 225 - 500 - - - -

1-2% 3 - 2 % 15-150 - - - - -4160 60 225 - 500 - - - - -

2 - 2 % 2 - 2% - - - 225 - 500 - -

1 -2% 3 - 2% - 15- 75 - - - -7620/13200Y 13200Y 95 2 - 2 % 2 - 2% - 112%-.150 - - - -

- 225 - 250 - - - -

Ninguna Ninguna 15 -150 - - - - -225 - 500 - - - - -

1-2% 3 - 2% 15 -150 - - - - -13200 13200 95 225 - 500 - - - - -

2 - 2 % 2 - 2% - - 112- 150 - 150 -- - 225 - 500 225 - 500 - -- - - - 225- 500 -

Ninguna Ninguna 15 -150 - - - - -225- 500 - - - - -

23000 150 - - 15 -150 - - -23000 2 - 2 % 2-2% - - 225 - 500 225 - 500 - -

- - - - 225- 500 225- 500

15 -150 - - - - -34500 33000 200 2 - 2 % 2 - 2 % 225 - 500 - 225 - 500 - - -

- - - - 225- 500 225- 500

46000 44000 250 2 - 2 % 2 - 2 % - - 225 - 500 - - -- - - - 225 - 500 225- 500

66000 350 2 - 2 % 2 - 2 % - - 500 - - -- - - - 500 500

4.4.4 valores de corriente ycapacidad interruptiva entransformadores a plenacarga

Todo.'°' "",u'o... n.,omo.. ;nd'". ~ ""It.j... 'm"""'n"..d~ ,,,n"o,,,,,do, y"",.. mo"''''. ;nduyondoun""°' d. 1.25p..,O.",",pon",.. d. OC.11:0<,;",,,01"",1.

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En dond. .1 ""I..j. d., d"u'to " m.no, d. 600. 480 Y240 "",". 'o. --'0'" d"'o. d. ,. 'O,"on" d."", mull'pl'"", po, " ",opo,"ónSi"

F= 600 6480 ó 240Vo',,¡, dolC","'IO

266 _-onelec

- - - ~

CAPACI. 600 VOLTS 480 VOLTS 240VOLTS 208VOLTSOAO OELTRANSFOR. KVA CO. CAPACIDADINTERRUPTlVA CO. CAPACIDADINTERRUPTlVA CO. CAPACIDADINTERRUPTIVA CO. CAPACIDADMAOOR MAX'MOS RRIENTE CORR.ENTETOTAL EN RRIENTE CORR'ENTETOTAL EN RRIENTE CCRR'ENTE TOTALEN RRIENTE CORRIENTETOTALENTRIFASOCO OE CORTO CONTI. AMPERESRMS CONTI. AMPERESRMS CONTI. AMPERESRMS CONTI. AMPERESRMSKVA y CIRCUITO NUAA NUAA NOJAA NUAAPORCEN. OlSPONI8LES CARGA EL CARGAOE COM80. CARGA EL CARGAOE COM81. CARGA EL CARGADE COM80. CARGA EL CARGAOE COM80.TAJE OE PARA NORMAL TRANSFOR. MOTORES NAOOS NORMAL TRANSFOR. MOTORES NAOOS NORMAL TRANSFOR. MOTORES NAOOS NORMAL TRANSFOR- MOTORES NAOOSIMPENOAN. SISTEMA AM. MAOOR 100Q< AM. MAOOR 100% AM. MAOOR 100% AM. MAOOR 100%C'A PR'MARIO PERES SOLO PERES SOLO PERES SOLO PERES SOLO

15000 12900 .6500 14900 1700025000 5850 7300 7300 9100 14600 18200 16700 1880050000 8450 7900 8100 9900 16100 10700 18600 20700

300 100000 280 6850 1450 8300 361 8500 1800 10300 722 17000 3600 20600 834 19600 2100 21700150000 6950 8400 8700 10500 17400 21000 20000 22100250000 7050 8500 8800 10600 17600 21200 20300 22400

5% 500000 7150 8600 8900 10700 17900 21500 20500 22600IUmU"', 7250 8700 9000 10800 18'00 21700 20800 22900

25000 7900 10100 9900 12600 10000 25300 22900 2600050000 9000 11200 11500 14200 22900 28300 26500 29600

100000 9900 12100 12400 15100 24800 30200 28600 31700450 150000 433 10200 2200 12400 642 12700 2700 16400 1083 26400 6400 30800 1250 29400 3100 32500

2SOOOO 10400 12600 13000 '5700 26000 31400 30100 332005% 500000 10600 12800 13300 16000 26500 31900 30600 33700

IIlml."" 10800 13000 13500 16200 27000 32400 31400 34500

25000 8800 11000 10600 '3800 21500 27500 24800 2830050000 10000 '2400 12500 15500 25.00 31100 28900 32400

100000 11000 13400 13700 16700 27300 33300 31500 35000500 150000 481 11300 2400 13700 600 14100 3000 17100 1200 28200 6000 34200 1388 32500 3500 36000

2SOOOO 11600 .4000 14500 17500 28900 34900 33300 36800500000 11800 14200 14800 17800 29500 35500 34000 37500

s% !l;ml."" 12000 14400 '5100 18'00 30100 36100 34600 38100

25000 9700 12600 12200 15800 24400 31600 28200 3240050000 11600 14500 '4600 18200 29000 36200 33500 37700

'00000 12900 '5000 16100 19700 32100 39300 37100 41300600 150000 578 13300 2900 16200 722 16700 3600 20300 1443 33300 7200 40500 .668 38500 4200 42700

2SOOOO 13800 16700 17200 20800 34400 41600 38700 43000500000 14100 17000 17600 21200 35100 42300 40600 44800

5% lI'mlt,d, 14500 17400 18100 21700 36000 43200 41700 45900

25000 '0600 14200 13300 17800 26600 35600 30600 35800SOOOO 12900 16500 16100 20600 32300 41300 37100 42300

100000 14500 18100 16000 22500 36'00 45100 41600 46800760 150000 722 15100 3600 18700 900 18800 4500 23300 1600 37600 9000 46600 2060 43300 5200 48500

250000 15600 10200 10500 24000 39000 48000 44600 50000500000 16000 19600 20000 24500 40000 49000 46100 51300

51ó% IUm;."" '8400 20000 20500 25000 41100 50'00 47300 52500

25000 12700 17500 15800 21800 31700 43700 36500 4350050000 16100 20900 20100 26100 40200 52200 46300 63300

100000 18500 23300 23200 29200 46300 58300 53400 604001000 150000 962 19500 4800 24300 1200 24400 6000 30400 2400 48800 '2000 60800 2760 58300 7000 63300

2SOOOO 20500 25300 26500 31500 51000 63000 58900 65900500000 21100 25900 26400 32400 52800 84800 60900 67900

5\!% "'mU,d, 21900 26700 27400 33400 64700 66700 63200 '0200

25000 15700 22900 '9600 28800 39300 5730050000 21300 28500 26600 36600 53200 71200

100000 25900 33100 32300 41300 64500 825001500 150000 1444 27900 7200 35100 1800 34800 9000 43800 3600 69500 18000 87500

2SOOOO 29700 36900 37000 46000 74000 92000500000 31200 38400 38900 47900 77900 95900

5\!% IUm""" 32900 40100 41100 50'00 82000 100000

25000 17700 27300 22100 3410050000 25300 34900 31700 43700

100000 31600 41200 39400 514002000 ISOOOO 1924 36300 9600 44900 2400 44100 12000 66100

250000 37500 47100 46800 58800500000 40500 50100 50700 62700

5\!% '"mln,d, 43900 53400 64700 66700

,

4.4.5 capacidades en amperes de los fusiblescomúnmente usados para protección detransformadores monofásicos

NOTA: El uso de los fusibles de la capacidad mínima indicada asegura la protección máxima del transformador contra fallas en el secundario pró-ximas a él.

~~~ti¡

f\.)O>""

POTENCIA 2400 VOLTS 4160VOLTS 6000 VOLTS 6600 VOLTS 13200 VOLTS 22000 VOLTS 33000 VOLTS

KVA AMPERES AMPERES AMPERES AMPER ES AMPER ES AMPER ES AMPERESDEL TRANS-FORMADOR CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE

PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA

1.5 0.625 3 0.360 2 0.250 1 0.277 1 0.113 13 1.250 5 0.721 3 0.500 2 0.454 2 0.227 15 2.083 5 1.202 5 0.833 3 0.757 3 0.378 2 0.23 17.5 3.125 7 1.803 5 1.250 5 1.136 5 0.568 3 0.34 1

10 4.166 10 2.403 5 1.666 5 1.515 5 0.757 3 0.46 1 0.30 1

15 6.250 15 3.606 7 2.500 5 2.273 5 1.136 5 0.68 2 0.46 125 10.417 25 6.010 15 4.166 10 3.788 7 1.894 5 1.14 3 0.76 237.5 15.625 40 9.014 20 I 6.250 15' 5.682 15 2.841 7 1.70 5 1.14 350 20.833 50 12.019 25 8.333 20 7.576 20 3.788 10 2.27 5 1.52 575 31.250 65 18.029 40 12.500 25 11.364 25 5.682 15 3.41 7 2.27 5

100 41.666 85 24.038 50 16.666 40 15.152 30 7.576 20 4.55 10 3.03 7150 62.500 100 36.058 85 25.000 50 22.727 50 11.364 25 6.82 15 4.55 10167 59.583 -- 40.144 85 27.833 65 25.303 50 12.651 30 -- -- -- --200 83.333 -- 48.077 roo 33.333 85 30.303 65 15.151 30 9.10 15 6.06 15250 104.166 -- 60.096 100 41.666 85 37.879 85 18.939 40 11.4 20 7.58 15

333 138.750 -- 80.048 -- 55.500 100 50.454 100 25.227 50 15.2 25' 10.1 20400 166.666 -- 96.154 -- 66.666 -- 60.606 100 30.303 65 -- -- -- --500 208.333 -- 120.192 -- 83.333 -- 75.758 -- 37.879 85 23.0 40 15.1 25667 111.166 -- 101.060 -- 50.530 100833 138.833 -- 126.212 -- 63.106 100

1000 166.666 -- 151.515 -- 75.757

1\)O>(X)

~.Iit-.,

l

4.4.6 capacidad en amperes de los fusiblescomúnmente usados para protecciónde transformadores trifásicos

. Protegidos por tres fusibles...Si son tr" transformadores monofásieos, úsense los KVA 10talesdel banco.

Nota: La tabla indica el fusible que debe usarse con cualquier "anstor.maeión a cualquier tensión dada,as; por ejemplo, para un bancode tres transformador., monofásieos de 5 KVA cada uno, con

una tensión entre tras fases de 4160 volts, la corriente de la líneaes de 2,08 amp..-es y se recomienda un fusible de 5 amper."La corriente de línea será la misma, ya sea que se trate de cone.xión delta o .,trella.

+ Unieamente se indican los amper" a plena e"ga.

-Jj

VOLTS 220+ 440+ 550 + 2400 4160 6000 6600 13200 22 000 33 000 44 000

AMPERES AMPERES AMPER ES AMPERES AMPERES AMPER ES AMPER ES AMPER ES AMPERES AMPERES AMPERES

KVA CARGA FUSIBLE CARGA FUSI BLE CARGA FUSI BLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLE CARGA FUSIBLEDEL TRANS. PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENA PLENAFORMADOR

5 13.130 - 6.560 - 2.250 - 1.203 3 0.694 3 O.4B, 2 0.437 2 0.21B 1 .- - - - - -7.5 '9.700 - 9.850 - 7.880 - I.BIO - 1.040 - - - - - 0.330 -- - - - - - -9 - - - - - - 2.165 5 1.249 5 0.B66 3 0.787 3 0.393 1 0.240 1 0.160 1 - -

10 26.270 - 13.130 - 10.500 - 2.405 5 1.38B 5 0.962 5 0.B74 3 0.437 2 0.260 1 0.170 1 - -15 39.410 - 19.700 - 15.750 - 3.60B 10 2.082 5 1.443 5 1.312 5 0.656 3 0.390 1.5 0.260 1 -- -22.5 - - - - - - 5.4'3 15 3.123 7 2.165 5 1.968 5 0.984 3 0.590 1.5 0.390 1.5 - --25 65.680 - 32.B40 - 26.270 - 6.014 15 3.470 7 2.405 5 2.187 5 1.093 5 0.660 2 0.440 1.5 - -30 - - - - - - 7.217 15 4.164 10 2.887 7 2.624 7 1.312 5 0.790 2 0.520 1.5 - -37.5 98.530 - 49.260 - 39.400 - 9.021 20 5.204 '5 3.60B 7 2.2BO 7 1.640 5 0.990 3 0.660 2 - -45 - - - - - -- 10.B25 25 6.245 '5 4.330 10 3.936 10 1.968 5 1.180 3 0.790 2 0.590 1.5

50 131.370 - 65.680 - 52.550 - 12.029 30 6.940 15 4.811 10 4.374 10 2.186 5 1.310 3 0.870 2 0.660 2

75 197.060 - 98.530 - 78.820 - 18.043 40 10.409 25 7.217 15 6.560 15 3.2BO 7 1.970 5 1.310 3 0.990 3

100 262.740 - 131.370 - 105.100 - 24.057 50 13.B79 30 9.623 20 B.74B 20 4.374 10 2.630 5 1.750 5 1.310 3

112.5 - - - - - - 27.064 65 15.614 40 10.B25 25 9.841 25 4.921 10 2.960 7 1.970 5 1.4BO 5

150 394.110 - 197.060- 157.650-- 36.0B5 85 20.B18 50 14.434 30 13.122 30 6.560 15 3.940 7 2.620 5 1.970 5

200 525.490 - 262.740 - 210.190 - 4B.114 100 27.75B 65 19.246 40 17.496 40 8.748 20 5.250 10 3.500 7 2.630 5

225 - - - - - - 54.128 100 31.228 65 21.615 50 19.683 40 9.841 25 5.900 10 3.940 10 2.960 7

300 7B8.230 - 394.110 - 315.290 - 72.171 - 41.637 80 2B.B68 65 26.244 50 13.122 30 7.900 15 5.250 10 3.940 10

400 - - 525.490 - 420.390 - 96.340 - 55.580 - -- - - - 17.520 - - - - - - -450 - - - - -- -- 10B.256 - 62.455 100 43.302 B5 39.366 85 19.682 40 11.800 20 7.B70 15 5.920 10

500 - - 656.860 - 525.490 - 120.2B5 - 69.395 -- 48.114 100 43.740 85 21.870 50 13.100 20 B.74O 15 6.600 15

600 - - - -- - - - - - - 57.477 100 52.488 100 26.244 50 - - - - - -750 - - 9B5.290- 78B.230- - - - -- 72.171 - 65.610 100 32.B05 65 19.700 30 13.100 20 9.B50 20

1000 - - 1313.720- 1050.970- - - - - 96.228 - 87.480 - 43.740 100 26.300 40 17.500 25 13.100 20

1200'. - 115.473 - 104.976 - 52.4B9100 - - - - - -- - - - - - - - -

4.4.7 transformadores dedistribucióna.- TIPO POSTE

Los transformadores Tipo Poste, están diseñados especí-ficamente para aplicaciones donde la distribución de energíaeléctrica sea aérea. La aplicación convencional de este tipode transformadores es en la distribución eléctrica citadina.rural o industrial. Se fabrican desde 10 KVA hasta 167 KVA.en unidades monofásicas. hasta clase 15 KVA Y en trifásicasdesde 30 hasta 150 KVA. hasta clase 34.5 KV.

DIMENSIONESY PESOS:

-

A

D

e

:.

3 (TRES) FASES, 60 HZ, 15 KV-65°C

3 (TRES) FASES, 60 HZ, 25 KV-65°C

Acotaciones en mm.

Las dimensiones, pesos y volúmenes son aproximados y sujetos a cambiosin previo aviso.

ooele&' 269

KV A A B e D PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

15 457 457 838 1041 240 97

30 579 678 946 1149 333 148

45 681 729 1073 1276 360 160

75 1068 930 984 1187 517 185

112.5 1350 908 1184 1387 655 205

150 1422 1067 1168 1372 998 297

45 Referirse a Fábrica75 813 711 1499 1880 857 326

112.5 889 787 1397 1803 784 265150 965 813 1499 1880 1161 395

b.- TIPO ESTACION

Este tipo de unidades halla su aplicación principal en edi-ficios comerciales, hoteles, hospitales, industrias y aquelloslugares donde la instalación del transformador sea en unasubestación interior o intemperie sobre piso. Estos transfor-madores se fabrican desde 225 KVA hasta 500 KVA, hastaclase 34.5 KV.

DIMENSIONESY PESOS:

@)@)@@)

<i>11" -,

CJ

u]

_n____-o E3 o

3 (TRES) FASES, 60 HZ, 15 KV-65°C

3 (TRES) FASES, 50/60 HZ, 25 KV-65°C

Acotaciones en mm.

Las dimensiones. pesos y volúmenes son aproximados y sujetos a cambiosin previo aviso.

270 ~~nckc

00......

~

D

~ ~ @~

A

o

. e

~LJj

iJ

KVA A B C D PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

225 1276 1283 1054 1080 923 215300 1378 1492 1153 1181 1250 273500 1505 1502 1277 1346 1660 393

KVA A B C D PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

300 1626 1467 1207 1270 1440 400500 1753 1595 1300 1410 1950 434

c.- TIPO PEDESTAL

Los transformadores Tipo Pedestal son unidades diseñadaspara la distribución subterránea comercial o residencial deenergía eléctrica que por su aspecto armonizan plenamentecon la arquitectura moderna en fraccionamientos residen-

ciales, centros comerciales, condominios, industrias, etc. Sefabrican en unidades monofásicas desde 15 hasta 100 KVAen clases 15 y 25 KV Y en unidades trifásicas desde 45 hasta750 KVA en clases 15 y 25 KV.

DIMENSIONESY PESOS:

Trifásicos, 60 HZ, 15 KV-65°C50/60 HZ, 25 KV-65°C.

B

CON FUSIBLES TIPO BAYONETAi1

\¡

CON FUSIBLES LIMITADORES DE CORRIENTE(NO SE MUESTRA FIGURA)

ACOtaciones en mm.

~as dimensiones, pesos y volúmenes son aproximados y sujetos a cambioSin previo aviso. ~Dnekc 271

.... ~ ~

ARO ,.

l-A

KVA A B C D E PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

45 1320 1150 1100 50 1150 990 40075 1320 1150 1130 50 1130 1020 435

112% 1320 1150 1130 50 1130 1100 445150 1320 1150 1240 50 1250 1270 520225 1320 1150 1340 50 1250 1560 510300 1320 1150 1390 50 1450 1650 500500 1420 1250 1540 50 1640 2340 900

KVA A B C D E PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

1690 1860 1430 50 2060 3100 15001690 1860 1430 50 2060 3100 1500

4-4-8 transformadores depotenciaa.- TIPO ESTACION

Los transformadores de potencia Tipo Estación están dise-ñados para llenar los requerimientos de energ(a eléctrica parala alimentación de edificios comerciales, hoteles, hospitales,plantas industriales, etc., donde la instalación de la subestaciónsea interior o intemperiey sobre piso. Se fabricandesde500.KVA hasta5000 KVA hastaclasel34.5 KV,

DIMENSIONES Y PESOS:

~

i¡I\.

,..I

III!

~

r~¡:"!

3 (TRES) FASES, 60 HZ, 15 KV-65°C

3 (TRES) FASES, 60 HZ, 25 KV-65°C

l.~'1

Acotaciones en mm.

Las dimensiones, pesos y volúmenes son aproximados y sujetos a cambiosin previo aviso.

272 ~Dnllk&~

A

D

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O O .

.~~~.~-.@.. ~:I

~nHJ B~

e

~

o

- .J

KVA A B C D PESO TOTAL ACEITEKGS. LTS.

1000 1981 1918 1684 1651 3222 8601500 2261 1918 1857 1930 4830 10602000 2286 2073 1832 1956 6060 15952500 2750 2734 1883 2356 8470 1930-

750 2532 1410 1721 2032 3980 18001000 2515 1984 1451 1930 3900 14201500 2515 2683 2137 1930 5440 14252000 2516 1991 1682 2248 6180 19502500 3047 2006 2032 2997 8820 2500

4.4.9 transformadores paracontrol y alumbradoa.- TIPO SECO

4.4.10

Los transformadores para control y alumbrado Tipo Seco,hallan su aplicación en cualquier estación de alumbrado ocircuitos de control. Se fabrican en unidades monofásicashasta 50 KVA, clase 1.2 KV Y trifásicas hasta 150 KVA,clase 1.2 KV.

mantenimiento detransformadores enaceitea.- INTRODUCCION

El transformador es el equipo eléctrico con el cual el usuariocomete mayores abusos, lo trabajan a sobrecargas continuas,se le protege inadecuadamente y si se le dedica un período demantenimiento, éste por lo general es pobre.

Por supuesto que estos abusos se cometen a título de queel transformador es un aparato estático y que construido

; correctamente, sus posibilidadesde fallasson mínimas. Sin em-. bargo,-tales abusos se reflejan en una disminución considerable

de la vida útil del aparato.

En este tema revisaremos los tipos de fallas más comunes,su manifestación general, y la secuela de operacion8$ quepermiten al hombre de mantenimiento el evitar o detectarlas fallas. Y el mantenimiento preventivo adecuado para evitarlas.

b.- TIPO DE FALLAS

'!'i'.

Las fallas en el transformador, pueden ser clasificadas como:

a) Fallas en el aceite aislante y equipo auxiliar.b) Fallas en el devanado.

Fallas en el aceite: El aceite aislante se deteriora por laacción de la humedad, del oxígeno, por la presencia de catali-zadores (cobre) y por temperatura.

La combinación de estos elementos, efectúan una acciónquímica en el aceite, que da como resultado, entre otros, lageneración de ácidos que atacan intensamente a los aislamientosy a las partes mecánicas del transformador. De esta acciónquímica resultan los Iodos que se precipitan en el transfor-mador y que impiden la correcta disipación del calor, acele-rando por lo tanto el envejecimiento de los aislamientos y sudistribución.

La humedad presente en el aceite, se puede originar por elaire que inhala el transformador durante su proceso de trabajo,por fallas en sus juntas y fugas en general. También se generapor descomposición propia del aceite y de los aislamientos.

enekc 273

El contenido de agua en el aceite, se define en partes pormillón. 1,000 partes por millón (ppm) = 1% humedad.

Se dice que un aceite está en equilibrio, cuando su conte-nido de humedad es igual a 40 ppm. (0.04% de humedad).Bajo estacondición, ni el aceitecedesu humedada los aisla-mientos,ni éstos la ceden al aceite.

Al romperse la condición de equilibrio, es decir, aumentarseel valor de contenido de humedad en el aceite, seobtienen lossiguientes resultados:

1. El aceite cede su humedad a los aislamientos, lo cualda por resultado que se incremente su valor de factor de po-tencia y sus pérdidas, lo que se traduce en envejecimiento ydestrucción.

2. El incremento de humedad del aceite, da por resultadouna disminución en su valor de voltaje de ruptura o rigidezdieléctrica. Con valores de contenido de agua de 60 ppm., elvalor de rigidezdieléctrica se disminuye en un 13%.

El aceite se satura, cuando su contenido de humedad esde 100 ppm. (0.1%). Bajo esta situación, cualquier adiciónen humedad será absorbida por los materiales fibrosos del trans-formador, como son: cartones, papeles aislantes y maderas.

De lo antes expuesto, concluímos que la inspección de unaceite aislante, debe abarcar al menos:

Contenido de humedad.Acidez.Rigidez dieléctrica.Presencia de Iodos.

Un aceite muy contaminado es aquél que presenta los si-guientes valores:

- Contenido de humedad igualo mayor que 80 ppm.

- Acidez igualo mayor que 0.2 mg. del número de neutra-Iización de la potasa cáustica.

- Rigidez dieléctrica, menor o iguala 22 KV.

- Se reporta presencia de Iodos.

Bajo tal condición de contaminación, es recomendablesustituir el aceite, para lo cual se debe disponer lo siguiente:

a) Sacar la parte viva.b) Desechar el aceite.c) Limpiar tanque, en su interior.d) Limpiar parte viva y secarla.e) Sellar y llenar a vado con aceite nuevO.

Fallas en el equipo auxiliar: Se debe tener la certeza queel equipo auxiliar de protección y medición funcione correc-tamente. Debe repasarse la tornillería.

Los aisladores o bushings deben estar limpios y al menorsigno de deterioro, deben reponerse.

El tanque debe estar limpio, sus juntas no deben presentarsignos de envejecimiento y se debe corregir de inmediatocualquier fuga. Sobre este particular, conviene hace notar queen el caso de fuga y debido a que en el interior del tanque setiende hacia una presión negativa, la humedad y el aire seránatraídos al interior del transformador.

Se debe revisar que no existan rastros de carbón en el inte-rior del tanque y que tampoco presente señales de "abomba-miento". Si notamos rastros de carbón, o señales de "abom-bamiento", debemos desconectar el transformador y tratarde determinar lascausas que lo hayan generado.

274 ~nekc

Fallas en los devanados: Este tipo de fallas pueden serocasionadas por:

- Falsos contactos.- Corto circuito externo.- Corto circuito entre espiras.- Sobretensiones por descargas atmosféricas.- Sobretensiones por transitorios.- Sobrecargas.

Falsos contactos: De no detectarse a tiempo, este tipo defalla deteriora el aislamiento y contamina el aceite produ-ciendo gasificación, carbono y "abombamiento" del trans-formador.

Esta falla se manifiesta por presenciade carbón en lasterminales o por terminalescarcomidaso de una coloraciónintensa en aislamientos y conductor.

Como los falsos contactos se originan por terminales suel-tas, es recomendable apretar periódicamente las terminalesexternas e internas del transformador.

Corto circuito externo: Esta falla, como su nombre loindica, es producida por un corto externo al transformador.El daño que produzca al Transformador dependerá de su inten-sidad y del tiempo de duración.

La alta corriente que circula durante el corto, se traduceen esfuerzos mecánicos que distorsionan los devanados y hastalos ponen fuera de su lugar. Si el corto es intenso y prolon-gado, su efecto se reflejará en una degradación del aceite,sobrepresión, arqueos y "abombamiento" del tanque.

Después de una falla de este tipo y antes de poner en ser-vicio el transformador, se debe tener la certeza de que se haeliminado el corto y revisar exhaustivamente el transformadorpara determinar si está o no dañado.

Corto circuito entre espiras: Este tipo de fallas, son elresultado de aislamientos que pierden sus características porexceso de humedad, por sobrecalentamientos continuados,por excesodevoltaje,etc.

Estas fallas tardan tiempo en poner fuera de servicio altransformador y se manifiestan por un devanado regular,excepto en el punto de falla. Su ionización degrada al aceitey debe haber rastros de carbón en el tanque y posiblemente"abombamientos".

Sobretensiones por descargasatmosféricas: Para prevenir,en lo que cabe, este tipo de falla, se recomienda el uso deapartarrayos lo más cercano al transformador.

Si la subestación es convencional y de instalación exterior,se disminuye la incidencia de descargasatmosféricas con eluso de hilo de' guarda.

En caso de que la sobretensión resultante de la descargaatmosférica rebase los límites de nivel de impulso del trans-formador, el devanado sujeto a este esfuerzo fallará.

La manifestación de este tipo de fallas, son bobinas dete-rioradas en la parte más cercana al transformador, o sea, alos herrajes. Como el tiempo de duración de la falla esmuchomuy corto, no se produce deterioro en el aceite, ni gasificacióndel mismoy por lo tanto noseobservanpor regla general,fallaso "abombamientos" en el tanque.

Sobretensiones por transitorios: Este tipo de sobreten-siones son producidas por falsas operaciones de switcheo, porpuesta de servicio y desconexión de bancos capacitores, etc.Los sobrevoltajes que se producen son del orden de hasta dosveces el voltaje de operación, su resultado de daño es a largoplazo y se define en algunas ocasiones como un corto circuitoentre espiras.

-~

.,

Si ya el aislamiento estaba deteriorado, se manifiesta la fallacomo por un "disparo de bala expansiva". La ionización gene-rada contamina el aceite, lo gasifica y se observa un "abomba-miento" en el tanque.

Sobrecargas: Si las sobrecargas a que se sujeta el transfor-mador no han sido tomadas en cuenta durante el diseño delaparato, éste se sujetará a un envejecimiento acelerado quedestruirá sus aislamientos y su falla se definirá por un cortocircuito entre espiras.

c.- RESULTADOS

Del análisis de fallas en transformadores, podemos deter-minar que salvo en el caso de sobretensiones ocasionadas porrayos, todas las demás fallas se pueden prever con un buenmantenimiento de nuestro transformador y si la falla estáen proceso, un buen registro de mantenimiento y estudio delmismopodrá detectarla a tiempo.

Lo eficiente del servicio dependerá de la periodicidad delmismo. Si bien es reconocido que un mantenimiento preven-tivo realizado en plazo de cada seis meses, es un buen serviciopara el transformador en aceite, creemos que éste será mejorsi disminuimos el tiempo transcurrido entre uno y otro, y eléxito del mismo dependerá de si se lleva o no un registro deoperaciones y resultados. En nuestra operación de manteni-miento, debemos verificar lo siguiente:

1.- Relaciónde transformación2.- Resistenciade aislamiento3.- Factorde potenciadel aislamiento.4.- Resistenciaóhmicade los devanados.5.- Rigidezdieléctricadel aceite

6.- Revisartermómetro7.- Verificarnivelde aceite.8.- Limpiartanquey bushings.9.- Verificarque no hayfugas.

10.- Verificarque lasjuntassellenbien y estén en buenestado.

11.- Aprietegeneralde tomillería y conexiones.12.- Verificarque siguebien ventiladoel cuartoen el.que se

alojael transformador13.- Verificarque no hay trazosde carbón,ni desprendimiento

de gaseso humos.14.- Tomarunamuestraadecuadade aceite paraverificarsus

características.Por supuesto que nuestra labor de mantenimiento preven-

tivo, basada en una periodicidad adecuada y del análisis desus resultados, contribuirá a lograr que nuestro transformadorobtenga su vida útil, y a prevenir fallas en éste. Esto últimoes muy importante, pues el tener un transformador fuera deservicio se traduce al menos en una paralización parcial de ope-raciones y por lo tanto en pérdidas de producción.

d.- RECOMENDACIONES PARA LA INSPECCIONy MANTENIMIENTO DETRANSFORMADORES

~

En vista de que los transformadores son los eslabones vitalespara la operación de las grandes empresas industriales y co-merciales, es necesario que para su funcionamiento continuo yconfiable deba proporcionárseles una atención adecuada. Estose logra solamente a través de un programa regular de inspec-ciones, pruebas y mantenimiento de rutina. A continuaciónpresentamos una serie de recomendaciones hechas paraun transformador crítico en su operación y que una falla deél ocasionará problemas de alto costo a la empresa.

rDoc/ec 275

e.- PROGRAMA DE INSPECCIONRECOMENDADO EN TRANSFORMADORESQUE MUESTRAN PROBLEMAS EN SUFUNCIONAM lENTO

No.

1.2.3.4.5.6.7.8.

RENGLONES A INSPECCIONAR PROGRAMA RECOMENDADO

Cada hora o usar amperímetro registrador.Cada hora.

Cada hora.Cada hora.

Cada hora.

Cada hora.

Diario.

DiarioDiarioTrimestralSemestral

Semanal.Semestral.Mensual.Mensual.

MensualCada dos años o después de 6,000 horas deoperación, lo primero que ocurra.Anual.

Cada hora.

f.- PROGRAMA DE INSPECCIONRECOMENDADO PARA LOS ACCESORIOSAUXILIARES QUE REQUIEREN QUE ELTRANSFORMADOR SEA DESCONECTADO

9.

Corriente de carga (amperes)

VoltajeTemperatura ambiente

Temperatura de los devanados

Temperatura del líquidoPresióndel gas (tanque)

Niveldel líquidoEquipo de sellado automático de gasa. Indicador de presión de gas del transformador.b. Contenido de gas del cilindroc. Circuito de alarma de baja presiónd. Equipo externo de gas y herrajesEquipo de enfriamiento por aguaa. Temperatura del agua dentro y fuerab. Velocidad del gasto de aguac. Bombas de aguad. Bombas de circulación de aceite

Equipo de enfriamiento FOA o FAa. Ventiladores-aspasy motores por acumulación de suciedadb. Cojinetes de ventiladores Lubricación

PROGRAMA RECOMENDADO

276

10.

11.c. Intercambiador de calor (núcleo del radiador)

Transformadores tipo seco (enfriados con aire forzado)Temperaturadelairedentro y fuera

No. I RENGLONES A INSPECCIONAR

1.2.3.4.5.6.7.8.9.

10.

Tanque, accesorios y empaques por fugas, herrumbre, etc.

Dispositivos de liberación de presión

Boquillas

ApartarrayosCambiadores de derivación

Equipo de Control, Relevadores y CircuitosConexiones de tierra

Alarmas de protección

Análisis de gas

Prueba de presión de bobinas de enfriamiento o intercambiadorde calor externo

@ooeke

Semestral

TrimestralSemestral

SemestralSemestral

MensualSemestralMensual

Mensual

Anual

_..,~""",:¡j

g.- PROGRAMA RECOMENDADO DEPRUJEBASDE MANTENIMIENTO

h.- VALORES LIMITE DE PRUEBA PARAACEITE TIPO MINERAL

DESCARTESE yREEMPLACESE

Mayor de 1.0

i .- VALORES LIMITE DE PRUEBA PARALlQUIPOS TIPO ASKAREL

Resistencia dieléctrica (ASTM D-899)

PRUEBA

Número de neutralización

Color

encAle 277

:..80

No. I PRUEBA DE MANTENIMIENTO

I

PROGRAMA

1. I Líquido aislantea. Resistenciadieléctrica Anualb. Número de neutralización Anualc. Color Anual

2.

I Resistenciade aislamiento

Anual

3. Indice de polarización Anual

4.

I Factorde Potencia

Anual

5. Alto potencial de CA (Hi-Pot) Cada 5 años

6. I Pruebade voltaje inducido Cada 5 años

PRUEBA I SATISFACTORIO I DEBE SERFILTRADO

Resistenciadieléctrica (ASTM D-899) I 23 KV I Menos de 22 KV

Número de neutralización

I

0.4 Máx.

I 0.4 a 1.0Color 3 Máx. Arriba de 3

SATISFACTORIO I DEBE SER I DESCARTESE yFI LTRADO REEMPLACESE

26 KV

I

Menos de 25 KV

0.05 Mayor de 0.05

2.0 I Arriba de 2.0

4.4.11 cálculo de transformadoresa.- CONSIDERACIONES

Paraque un transformador esté bien definido, es necesariodar a conocer, al menos, los siguientes datos:

Capacidad en KVA.Número de fases.Frecuencia de operación en Hz o C.p.S.Tensión primaria y conexión.Tensión secundaria y conexión.Número de derivaciones y porciento de cada una.Sobreelevación de temperatura en operación continua.Altura sobre el nivel del mar a la cual operará el transfor-mador.Neutro accesible fuera del tanque para su conexión a tierra.

y dependiendo del tipo de instalación, equipo ya existente,etc., será necesario dar a conocer el valor de impedancia parael transformador y los accesorios fuera de norma que se desean.

b.- CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR

La capacidad nominal de un transformador se define comolos KVA que su devanado secundario es capaz de operar porun tiempo específico, bajo condiciones de tensión y frecuenciade diseño, sin que la temperatura promedio de un devanadoexceda de 65°C., sobre una temperatura promedio de 30°C.,y máxima de 40°C. Es muy importante que el responsablede la instalación calcule en forma correcta los KVA de trans-formación que necesita, pues en caso contrario se llegará ala situación de tener capacidad ociosa, lo que representa valoresaltos de corriente de excitación y una capacidad no amorti-zable. Ambas cosas son pesos que representan pérdidas parael usuario,

A continuación damos a conocer la forma de calcular losKVA, de transformación y un ejemplo para mayor entendi-miento.

Factor de demandaKVAT = carga instalada x Factor de diversidad

Demanda máximaCarga instalada

F t d d' .d d Suma de las demandas máximas

ac or e Iversla = ,Demanda maxima resultante

Factor de demanda =

El factor de demanda es igualo menor que la unidad.El factor de diversidad es igualo mayor que la unidad.Ejemplo ilustrativo:

Se tiene un poblado de 5,000 habitantes y se desea definirla capacidad en KVA del transformador, que se instalará en laSubestación receptora.

El estudio de las cargas instaladas, nos dan los siguientesresultados:

Cargasinstaladas en casas habitaciónCarga instalada en fuerza motriz

Carga instalada en alumbrado público

552.86 KVA.

234.00 KVA.

33.60 KVA.

820.46 KVA.Total de carga instalada

278 ~Dnekc

Para cada una de estas cargas, definimos los siguientesfactores de corrección:

Para cargas de casas-habitación:Factor de demanda

Factor de diversidad

Para carga de fuerza motriz:Factor de demandaFactor de diversidad

=0.65

1.25

=0.9

1.1

Para carga de alumbrado público:Factor de demanda

Factor de diversidad

De lo anterior obtenemos que:

==

KVAT 1 = KVA de transformación necesarios por conceptode cargas de casas-habitación:

KVAT 1 = 552.86 x ~:~~ = 288 KVA.

KVAT 2 = KVA de transformación necesarios por conceptode fuerza motriz.

KVAT2 = 234 x ~:~ = 191.45

KVAT 3 = KVA de transformación necesarios por conceptode alumbrado público.

KVAT31

33.60 x T = 33.60

La demanda máxima, más no resultante, es igual a la sumade los valores KVAT 1, KVAT2 y KVAT3.

Demandamáximano resultante= 513.05 KVA.

El siguiente paso es obtener el factor de diversidad resul-tante para lo cual se debe proceder a graficar la demanda yel tiempo para cada carga obteniendo por lo tanto la resultante.

j)~

De nuestra gráfica obtenemos:

Demandamáxima resultante = 432 KVA.

Suma de las demandas máximas = 513.05

513.05Y Factor de diversidad resultante = 432.00

320

300

280

260

240

220

200

<1: 180>~ 160

140

120

100

80

60

40

20

= 1.18

CARGARESIDENCIAL

ALUMBRADO

. . .'. . . . . f ~UB,LlC,O.O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2224 HORA

DEMANDA VS TIEMPO

Por lo tanto, la capacidad en KVA del transformador ainstalar en la subestación receptora debe ser:

1KVAT = 513.05 x T18 = 432 KVA.

Por razones de flexibilidad y por consiguiente, seguridaddel suministro a la carga, recomendariamos la instalación de dostransformadores de 225 KVA.

475

450

425

400

375

350

325

300

275<1:> 250~

225

200

175

150

125

100

75

50

25

o 2 4 6 8 10 12 14 16 1820 2224 HORA

DEMANDA RESULTANTE VS TIEMPO

C.- NUMERO DE FASES Y TIPO DECONEXION

En instalaciones industriales el número de fases son 3, yaque predomina la carga de motores.

La determinación de si el equipo de transformación porinstalardebe ser banco de transformadores monofásicos o tri-fásicos,asi como su tipo de conexión, debe ser el resultadode un análisis exhaustivo tanto técnico como económico yno la aplicación de recetas de cocina, tales como:

"El costo de un transformador trifásico es como del 35%máseconómico que un banco de monofásicos".

"La conexión debe ser Delta-Estrella".

"El transformador, debido a' que es una máquina estáticay como resultado de los avances tecnológicos en materiales,diseño,manufactura, etc., no falla, y en el remoto caso de quefalle, su popularización en trifásico nos permite su rápidarestitución" .

"El banco monofásico ocupa más espacio y además requierede una unidad en "standby", etc.".

Tensión o voltaje de operación, clase de aislamiento, valorde prueba de voltaje aplicado y nivel básico de impulso.

A....-

Las terminales de los devanados de un transformador, segúnsu voltaje de operación, tiene asignada por norma una clasede aislamiento y con ella se definen las pruebas dieléctricasque dichos devanados deben soportar.

Es conveniente aclarar que la prueba de voltaje aplicado esefectuada en cada uno de los aparatos que se manufacturen;no así la de nivel básico de impulso, pues esta prueba es a nego-ciar entre fabricante y comprador y en caso de que se aceptesu aplicación, únicamente se hará en un aparato que definaa un lote.

La prueba de nivel básico de impulso, no da mayor infor-mación de la operación del transformador, pues únicamentedefine la actuación del mismo bajo la aplicación de una des-carga atmosférica y casi se puede asegurar que cuando éstasucede próxima al aparato, lo más seguro es que falle, aúncontando con un medio de derivación de la falla, como es el apar-tarrayo.

eneke 279

4.5 interruptores de baja. ,tenslon

4.5.1 información generala.- DESCR IPCION

La selectividad es en general, deseable en todos los sistemas.Sin embargo, con interruptores en aire para 600 volts o menosy cuando el servicio lo permite, puede sacrificarse el sistemaselectivo en favor de una econom ía en el costo de interrup-tores. En las instalaciones donde interrupciones generales deduración moderada son tolerables, se logra reducir la capacidadinterruptiva de varios interruptores mediante la operaciónde éstos en cascada.

El principio de la operación en cascada, consiste en permitirla operación simultánea de dos interruptores para interrumpir lamisma corriente de corto circuito. En esta aplicación, la seve-ridad de la extinción se divide entre los dos interruptores yéstos no necesitan tener cada uno la capacidad completa querequiere la falla. De esta manera puede proveerse un interrup-tor de plena capacidad inmediato a la fuente y limitar el ta-maño de los interruptores en las etapas siguientes:

,20. PASiJ

1pr. PASO

INTERRUPTOR CONPLENA CAPACIDAD

l'3er.PASO

b.- OPERACION DE INTERRUPTORES ENCASCADA

280 . .. uoe/ec

Las reglas de operación de interruptores en aire para 600volts. o menos en cascada son:

1.- Podrán usarse hasta 3 pasos.

2.- Los interruptores inmediatos a la fuente deberán tenerplena capacidad y disparo instantáneo con corrientes supe-riores al 80% de la capacidad del paso siguiente.

3.- Los interruptores del segundo paso deberán ser talesque la corriente de corto circuito que pasa por el primeromás la contribución de motores en el segundo, no exceda deldoble de su capacidad. Los interruptores en este paso deberántener disparo instantáneo con corrientes superiores al 80%de la capacidad usada en el paso siguiente.

4.- Los interruptores del tercer paso, deberán tener capa-cidad que no sea excedida por 3 veces el valor del corto circuito,a través del primer paso más la contribución de motores en elsegundo y tercer pasos. Sus disparos instantáneos deberán serajustados para permitir la corriente instantánea de arranquede la carga.

5.- Es preferible que todos los interruptores sujetos acorrientes de corto circuito superiores a su capacidad seaneléctricamente operados.

-~~J

C.- TABLEROS DE DISTRIBUCION CONSISTEMA DE PLENA CAPACIDAD

Los arreglos de carga plena usan interruptores de cargaplena o plena capacidad con características de disparo detiempo-largo e instantáneo (LI) en los interruptores principaly de alimentación. El interruptor principal puede, o no, dis-parar por una falla en el alimentador, dependiendo de la mag-nitud de la falla con respecto a su ajuste para disparo instan-táneo.

d.- TABLEROS DE DISTRIBUCION CONSISTEMA DE CASCADA

Los arreglos en cascada permiten que los interruptoresde alimentación sean aplicados a circuitos que están sujetos acorrientes de falla que rebasen la capacidad de interruptoresnormalmente publicada.

Bajo el sistema de cascada un corto circuito en el circuitoalimentador puede operar el interruptor principal. Los Están-dares NEMA puntualizan que la operación de interruptoresen exceso de su capacidad (como en cascada) está limitadaa una operación, después de la cual puede necesitarse una ins-pección, mantenimiento o cambio total. Además, se reco-mienda que todos los alimentadores aplicados en cascadasean operados desde un lugar retirado.

e.- TABLEROS DE DISTRIBUCION CONSISTEMA SELECTIVO

Un tablero coordinado selectivamente usa interruptoresde rango pleno (interruptores aplicados dentro de su rango deoperación), con características de disparo de tiempo-largo ytiempo-corto (LS) para retrasar la apertura del interruptorprincipal hasta que se ha tenido oportunidad de aclarar el pro-blema de la falla en el alimentador. Esto proporciona conti-nuidad en el Servicio para todos los circuitos, menos el queestá en falla.

La selectividad en el tablero puede llevarse a cabo un pasomás tarde especificando interruptores alimentadores selec-tivos que incorporan características de tiempo-largo y tiem-po-corto (LS) para permitir a los dispositivos de seguridadposteriores aclarar lasfallas dentro de su área.

Un refinamiento del alimentador selectivo incorpora eltiempo-largo, tiempo-corto con las características instantáneasde alto ajuste (LSI) para proporcionar selectividad sin sacri-ficar la protección de falla instantánea.

Además, esta combinación de características de disparo per-mite la aplicación del interruptor hasta su capacidad de inte-rrupción con disparos instantáneos, más bien que la capacidadde interrupción sin disparos instantáneos. Se le llama arregloselecti'/o de zona y es a menudo conveniente cuando el alimen-tador de centro de carga sirve a un centro de control demotores.

enekc 281i.......

!!!!!!!

4.5.2 selección de interruptorespor capacidad interruptiva(EN SISTEMAS DE DISTRIBUCION)

TAMAIQO MINIMO DE INTERRUPTOR ELECTROMAGNETICO RECOMENDADO

TRANSFOR.MADORTRIFASICOEN KVAY~RCIENTO DEIMPEDANCIA

CORRIENTEDE CORTOCIRCUITOMAXIMA ENKVADISPONIBLEDEL SISTEMAPRIMARIO

CORRIENTENORMAL DEPLENACARGA ENAMPER ES

CORRIENTE TOTAL DE CORTO CIRCUITORMS AMPERES SIMETRICOS

SISTEMADE PLENA SISTEMACASCADA

~~ ~~SISTEMA SELECTIVO

~~TRANSFOR.MADOR SOLO

COMBINADO I M

I

F

1

M

I

C'

1

MINTERRUP. INTERRUP. INTERRUP. INTERRUP. II1TERRUP.TOR TOR TOR TOR TORPRINCIPAL DERIVADO PRINCIPAL DERIVADO PRINCIPAL

SDERIVADOTIPOSELECTIVO

240 VOLTS.3 FASES

480 VOL15 .3 FASES

282 . - one/ec.DEBEN SER INTS. DE OPERACIDN ELECTRICA.

Cortesía de $quare D de México, S.A.

J

50,000 14.300 17.200100.000 15.100 18.000

300 150.000 15,400 18,300 MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO(4.5%) 250,000 722 15.700 2900 18.500 1500A 225A 1500A 225A 1500A 225A 600A

500.000 15.900 18,800ilimitado 16,100 19.000

50,000 20,100 24,900 225A 225A100.000 21,900 26,700 600A 600A

500 150.000 1203 22,600 4800 27,400 MARCO SOGA MARCO MARCO MARCO 600A MARCO(5.0%1 250,000 23,100 27.900 1SOGA 600A 1600." 225A 1600A 500A 1500A

500.000 23.500 28.400 600A 600AIlimitado 24,100 28,900 600A 600A

60 ,000 24.900 32.100100,000 27.800 35 .000

760 160.000 1804 28,900 7200 36,100 MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO15.75%) 260.000 29.800 37,000 3000A 600A 3000A 225A 3000A 600A 1500A

500,000 30 .600 37.800Ilimitado 31,400 38.600

50.000 31.100 40.700 600A 225A 600A 1600A100,000 35,700 45.300 1600A 225A 1600A 3000A

1000 15Q.ooo 2406 37.500 9500 47,100 MARCO I600A MARCO 225A MARCO 1600A JOOOA15.75%) 250.000 39.100 48.700 3000A 1600A 3000A 225A 3000A 1500A 3000A

500,000 40.500 50,100 1600A .sOOA I600A 3000AIlimitado 41,900 5\,500 1600A 600A 1500A 3000A

50 ,000 41.300 55.700 1600A 1500A 3000A100,000 49.800 64.200 1600A 1600A 3OO0A

1500 150,000 3600 53,500 14400 67.900 MARCO 3000A MARCO MARCO MARCO 3000A 4OO0A15.75%1 250,000 56,900 71,300 4000A 3000A 4000A 600A 4000A 3000A 4000A

500,000 59,700 74,100 3000A 3000A 4000Ailimitado 62.800 77,200 3000A 3000A 4000A

50.000 7.200 8.600100,000 7.600 9.000

300 150.000 36\ 7.800 1400 9.200 MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO14.5%1 250,000 7,840 9.240 600A 225A 600A 225A 600A 225A 225A

500,000 7.900 9,400Ilimitado 3.000 9,450

50.000 10,000 12,400 225A100.000 10,900 13.300 225A

600 150.000 601 11 ,300 2400 13.700 Mi\RCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO 225A15.0%1 250.000 11,600 14.000 1600A 225A 1600A 225A 1600A 225A 600A

500.000 11.800 14.200 600AIlimitado 12.000 14.400 600A

50.000 12.500 16,100100,000 13.900 17 .500

750 150.000 902 14.400 3600 18.000 MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO MARCO(5.75%1 250.000 14,900 18,500 1600A 225A 1600A 225A 1600A 225A 600A

500,000 15,300 18.900Ilimitado 15.700 19.300

50.000 15,500 20.300 225A 225A 600A100.000 17.800 22,600 600A 600A I600A

1000 150,000 1203 1lI.800 4800 23,600 Mi\RCO 600A MARCO MARCO MARCO 600A 1600A(5.75%1 250,000 19,600 24,400 1600A 600A 1600A 225A 1600A 600A 1600A

500,000 20.200 25,000 600A 600A 1600AIlimitado 20 .900 25.700 600A 600A 1600..

50.000 20,600 27,800 600A 600A100.000 24,900 32,100 1600A 1600A

1500 150,000 1804 26,700 7200 33.900 MARCO 1600A MARCO MARCO MARCO 1600A MARCO(5.75%1 250,000 28,400 35.600 3000A 16DDA 3000A 225A 3000A 1600A 1600A

500.000 29.800 37,000 1600A 1600AIlimitado 31,400 38 ,600 1600A 1600A

50,000 24,700 34,300 1600A 225A 1600A 1600A100.000 31.100 40,700 1600A 225A 1600A 1600A

2000 150,000 2406 34,000 9600 43,600 MARCO 1600A MARCO 600A MARCO 1600A 3000A15.75%) 250.000 36.700 46.300 3OO0A 1600A 3000A 600A 3000A 1600A 3000A

500,000 39.100 48,700 1600A 600A \600A 300DAIlimitado 41.900 51.500 3000A 600A 3000A 3000A

4.5.3 i nte rru pto reselectromagnéticos en airede baja tensión

APLlCACION.- Para protección de circuitos derivados ocomo interruptor general, en circuitos de distribución defuerza o en circuitos auxiliares de centrales eléctricas.

CAPACIDADINTERRUPTIVA

PRESENTACION.- Interruptor de "Energía Almacenada",Operación Eléctrica y/o manual, montaje fijo o removible.Unidad estática transistorizada para protección por sobrecargay corto-circuito. Extinción del" Arco Eléctrico" por mediode cámarasde arqueo.

MECANISMODE OPERACION.- Consiste de dos partesprincipales:

10. Almacenamiento de energía por medio de carga delresorte.

20. Mecanismopara cierre y disparo del interruptor.OPERACION.- Puede ser:a) OPERACION MANUAL.- Los resortes de cierre se

carganmanualmente por medio de una palanca removible loca-lizadaal frente del interruptor; el cierre es manual (oprimiendoel botón de cierre!. Se pueden suministrar como accesorio adi-cionalla bobina de disparo en derivación.

b) OPERACION ELECTRICA.- El mecanismo está equi-pado con un motor del tipo Universal para carga automática~e los resortes de cierre, se suministra con una bobina dehb~ración de los resortes para cierre eléctrico mediante unSWitchde controlo cualquier otro dispositivo para cierreremoto, cuenta además con un dispositivo de disparo en deri-~aciónpara control remoto. En a~sencia de voltaje de controlOs resortes de cierre pueden cargarse manualmente, segúnseexplicaen los interruptores de operación manual.

UNIDAD DE OISPARO.-- La unidad estática transistori-

~adase localiza al frente y en la parte superior del interruptor,sta es en realidad el cerebro del disparo automático por sobre-

I~< ';:..~

carga y corto-circuito, que actúa con la corriente emitida porlos tres sensores localizados en la parte posterior del inte-rruptor, en las terminales principales.

La unidad se puede seleccionar en sus diferentes combi-naciones (ver tabla 2), hasta con un total de 6 controles (ajus-tables por medio de un potenció metro y mediante el uso deun desarmador), según las siguientes características:

10. Magnitud de la corriente (*) a tiempo diferido largo,0.5 a 1.25 (ajuste), por el rango del sensor.

20. Tiempo diferido largo, 4 a 36 segundos, (6 veces elrango del sensor).

30. Magnitud de la corriente (*) a tiempo diferido corto,4 a 10 veces el rango del sensor.

40. Tiempo diferido corto, 0.18 a 0.5 segundos u 11 a 30ciclos a 60 HZ., a 2.5 veces el ajuste de la magnitud de lacorriente.

50. Magnitud de la corriente (*) instantánea, 4 a 12 vecesel rango del sensor.

60. Tiempo de corriente a tierra, con magnitud de corrienteno ajustable. Retardo del disparo por corriente de tierra 0.15a 0.5 segundos, 9 a 30 ciclos a 60 HZ.

enekc 283

TIPO CAPACIDAD INTERRUPTIVA TENSION EN RANGO ENEN AMPERES SIMETRICOS (VOL TS) AMPERES

OS- 208 42,000 240 100-80030,000 48022,000 600

OS-416 65,000 240 100- 160050,000 48042,000 600

OS-420 65,000 240 100-200050,000 48042,000 600

OS-532 65,000 240 1200- 320050,000 48050,000 600

OS- 632 85,000 240 1200- 320065,000 48065,000 600

(*)Magnitud de la corriente en la que comienza la función de tiempode la unidad estática (Pick Up).

TABLA 1.- UNIDADESDE DISPARO

No. TIPO

1 LI

2 LlG

3 LSG

4 LSIG5 LS

6 LSI

DESCRIPCION

Tiempo diferido largo e instantáneo.

Tiempo diferido largo, instantáneo y disparo por fallas a tierra.

Tiempo diferido largo, tiempo diferido corto y disparo por fallas a tierra.

Tiempo diferido largo, tiempo diferido corto, instantáneo y disparo por falla a tierra.

Tiempo diferido largo y tiempo diferido corto.

Tiempo diferido largo, tiempo diferido corto e instantáneo.

SENSORES.- El rango del interruptor puede variarsemediante el simple cambio de los sensores ya que en base a lasrelaciones indicadas a continuación y de acuerdo a la calibra-ción a que se ajuste por medio de la unidad de disparo (50% a125%), puede cubrirse un rango de 50 a 1600 amperes.

TABLA 2.~ SENSORES

RELACION: 1600/5

Cortes la de Square D de México, S.A.

4.5.4 características eléctricasde los interruptorestermomagnéticosa.- CAPACIDAD INTERRUPTIVA

+ Interruptor de alta capacidad interruptiva. *Para Interruptores tipo 00 de 10000 A.C.!, consultar a nuestras oficinas.Álnd. = Individual.

284 .one/ec

.J

INTERRUPTOR USADOS EN VOLTAJE No. RANGO CAPACIDAD INTERRUPTIVA-R.M.S. AMPER ES SIMETRICOS ESPECIFICA-TIPO TABLEROS MAXIMO DE EN BASADA SOBRE LA LISTA DE CAPACIDADES DE UL. ClaN FEDERAL

TIPO C.A. o C.D. PO LOS AMPER ES W-C-375 a.

(VOLTS) VOL TS C.A. VOLTS C.D.

120 240 277 480 600 125 250

.ao aa-Nao 120/240CA 1-2 15-50-70 5000 - - - - - - laao aO-NaO 240 C.A. 3 15-50 - 5000 - - - - - lb

alB aO-NaO 240CA 2-3 70-100 - 5000 - - - - - lb

A1L IND."" 240C.A.l125C.D. 1 15-100 10000 5000 - - - 5000 - 2b

A1L ""'ND.-8539 240 CA/250 C.D. 2-3 15-100 - 10000 - - - - 5000 2c

A1B NAIB-ML 240C.A.l125C.D. 1 15-100 10000 5000 - - - 5000 - 2bA1B NAIB-ML 240C.A.l250C.D. 2-3 15-100 - 10000 - - - - 5000 2c

YIS NYIB-ML 277C.A. 1 15-100 - - 10000 - - - - 2a

FA ML-CBI 600 CA/250 C.D. 3 15-100 - 18000 - 14000 14000 - 10000 2d+ FH ML-CBI 600CA/250 C.D. 3 15.100 - 65000 - 25000 18000 - 10000 2f

KA ML-CBI 600C.A.l2SOC.D. 3 125-225 - 25000 - 22000 22000 - 10000 3b+ KH ML-CBI 600C.A.l250C.D. 3 125-225 - 65000 - 35000 25000 - 10000 3d

LA ML-CBI 600 C.A.l250C.D. 3 225-400 - 42000 - 30000 22000 - 10000 4b+ LH ML-CBI 600CA/2SOC.D. 3 225-400 - 65000 - 35000 25000 - 10000 4c

MA ML-CBI 600C.A.l250C.D. 3 500-1000 - 42000 - 30000 22000 - 14000 5a+ MH ML-CBI 600C.A.l250C.D. 3 500-1000 - 65000 - 35000 25000 - 14000 5b

PA ML-CBI 600C.A. 3 600-2000 - 65000 - 50000 42000 - - -+ PH ML-CBI 600C.A. 3 600-2000 - 125000 - 85000 65000 - - -

b.- TAMAÑO MINIMO DE INTERRUPTORRECOMENDADO EN SECUNDARIO DETRANSFORMADORES

SEGUN CAPACIDAD INTERRUPTIVA

Cortesía de Square D de México, S.A.

enekc 285

...

TRANSFORMADOR VOLTAJE CORRIENTE SECUNDARIA CORRIENTE SIMETRICA INTERRUPTOR DERIVADO MINIMO A USARSE31/>EN KVA SECUNDARIO MAXIMA (AMPSJ TOTAL DE CORTO CIRCUITOY POR CIENTO (VOL TS) (RMS AMPSJ INTERRUPTOR INTERRUPTORDE IMPEDANCIA (COMBINADO) TERMOMAGNETICO ELECTROMAGNETICO

208 312 11000112 240 272 10000 TIPO-FA MARCO 225A(3%) 480 136 5100

600 108 4000

208 416 12700150 240 361 11700 TIPO-FA MARCO 225A

(3.5%) 480 180 5900600 144 4700

208 624 15100225 240 544 14100 TlPO- FA MARCO 225A

(4.5%) 480 272 7100600 216 5600

300 208 833 19900 TlPO-KA(4.5%) 240 722 18800 TIPO-KA MARCO 225A

480 361 9400 TIPO-FA600 289 7500 TIPO-FA

208 1388 30000 TIPO-LA MARCO 600A500 240 1203 28400 TIPO-LA MARCO 600A

(5.0%) 480 601 14200 TIPO-KA MARCO 225A600 481 11400 TIPO-FA MARCO 225A

208 2082 39400 TIPO-LA MARCO 600A750 240 1804 37800 TIPO- LA MARCO 600A

(5.75%) 480 902 18900 TIPO-KA MARCO 225A600 722 15100 TIPO-KA MARCO 600A

208 2776 52200 - MARCO 1600A1000 240 2406 50100 - MARCO 1600A(5.75%) 480 1203 25000 TIPO-LA MARCO 600A

600 962 20000 TIPO- KA MARCO 600A

4.5-5 interruptores de seguridadde tipo fusible

TABLA PARA SELECCION DE INTERRUPTORESTIPO FUSIBLE EN APLlCACION DE PROTECCION A MOTORES INDIVIDUALES SEGUNARTICULO 430 DEL N.E.C.-1978 (E.E.U.U.ISelección de conductores. listón fusible e interruptor. en cargas de motores.

286 ~.

'1'~. Cortesla de Square D de México, S.A.

~&i1n.ekJ:

---~

MOTOR CORRIENTE TAMA¡<¡O FUSIBLE E INTERRUPTOR MOTOR CORRIENTE TAMA¡<¡O FUSIBLE E INTERRUPTORHP A PLENA MINIMO DE RECOMENDADO PARA HP A PLENA.. MINIMO DE RECOMENDADO PARA

CARGA CONDUCTORES APLICACION EN MOTORES CARGA CONDUCTORES APLlCACION EN MOTORES(AMPS.) TIPO FUSIBLE TIPO N.E.C. (AMPS.) TIPO FUSIBLE TIPO N.E.C.

60°o

FUSIBLE INTERRUPTOR 60° ! 75° FUSIBLE INTERRUPTOR75RUW RHW (AMPS.) (AMPS.)

RUWI RHW(AMPSI (AMPSI

TW THW TW THW

1 FASE - 115 VO LTS CA - 60 HZ. 2 FASES - 110 VOL TS CA

0.75 13.8 12 12 35 60 0.75 4.8

14 I

14 15 301.00 16 12 12 40 60 1 6.4 14 14 20 301.50 20 10 10 50 60 l\i 9 14 14 25 30

2 11.8 14 14 30 301 FASE - 230 VOL TS CA - 60 HZ. I

0.75 6.9 14 14 20 30 2 FASES - 220 VOL TS CA1.00 8 14 14 20 301.50 10 14 14 25 30 0.75 2.4 14 14 15 302.00 12 14 14 35 60 1 3.2 14 14 15 303 17 10 10 45 60 1.50 4.5 14 14 15 305 2B 8 8 70 100. 2 5.9 14 14 15 307.50 40 6 6 100 100 3 B.3 14 14 20 30

10 50 4 6 125 200 5 13.2 12 12 35 607.50 19 10 10 50 60

3 FASES - 220 VOL TS CA - 60 HZ. 10 24 10 10 60 6015 36 6 B 90 100

0.75 2.8 14 14 15 30 20 47 4 6 125 2001.00 3.6 14 14 15 30 25 59 4 4 150 2001.50 5.2 14 14 15 30 30 69 2 4 175 2002 6.8 14 14 15 30 40 90 1 2 225 4003 9.6 14 14 25 30 50 113 - O 300 4005 15.2 12 12 40 60 60 133 - 2/0 350 4007.50 22 10 10 60 60 75 166 - 3/0 400 400

10 28 8 8 70 100 100 218 - 300 600 60015 42 6 6 100 100 125 270 - 400 - -20 54 4 4 150 200 150 312 - 600 - -25 68 2 4 175 200 200 416 - - - -30 80 1 3 225 40040 104 -- 1 300 400 115 VOL TS CD50 130 - 2/0 350 40060 154 - 3/0 450 600 0.75 7.4 14 14 15 3075 192 - 250 500 600 1 9.4 14 14 15 30

100 248 - 350 2-350 800 1.50 13.2 12 12 25 30125 312 - 2-3/0 - - 2 17 10 10 30 30150 360 - 2-4/0 - -- 3 25 8 B 40 60200 480 - 2-350 - - 5 40 6 6 60 60

3 FASES - 440 VOL TS CA - 60 HZ . 230 VOL TS CD

0.75 1.4 14 14 15 30 0.75 37 .14 14 15 301 1.8 14 14 15 30 1 4.7 14 14 15 301.50 2.6 14 14 15 30 1.50 66 14 14 15 302 3.4 14 14 15 30 2 8.5 14 14 15 303 4.8 14 14 15 30 3 12.2 12 12 20 305 7.6 14 14 20 30 5 20 10 10 30 307 11 14 14 35 60 7.50 29 B 8 45 60

10 14 12 12 40 60 10 38 6 6 60 6015 21 10 10 50 60 15 55 4 4 90 10020 27 8 8 70 100 20 72 2 3 125 20025 34 6 6 80 100 25 89 - 2 150 20030 40 6 6 125 200 30 106 - O 175 20040 52 4 6 150 200 40 140 - 2/0 225 40050 65 2 4 175 200 50 173 - 4/0 300 40060 77 1 3 225 400 60 206 - 300 350 40075 96 -- 1 250 400 75 255 - 400 400 400

100 124 -- 2/0 350 400 100 341 - 2-4/0 600 600125 156 - 3/0 400 400 125 425 - 2-300 - -150 180 - 4/0 450 600 150 506 - 2-400 - -200 240 - 350 600 600 200 675 - 3-300 - -

3 FASES - 575 VOL TS CA - 60 HZ. 600 VOL TS CD

0.75 1.1 14 14 15 30 0.75 1.6 14 14 15 301 1.4 14 14 15 30 1 2 14 14 15 301.50 2.1 14 14 15 30 1.50 2.7 14 14 15 302 2.7 14 14 15 30 2 3.6 14 14 15 303 3.9 14 14 15 30 3 5.2 14 14 15 305 6.1 14 14 15 30 5 8.3 14 14 15 307.50 9 14 14 25 30 7.50 12 14 14 20 30

10 11 14 14 35 60 10 16 12 12 25 3015 17 10 10 40 60 15 23 10 10 40 6020 22 10 10 70 100 20 31 8 8 50 6025 27 8 8 70 100 25 38 6 6 60 6030 32 6 8 80 100 30 46 4 6 125 20040 41 6 6 110 200 40 61 3 4 225 40050 52 4 6 125 200 50 75 2 3 250 40060 62 3 4 225 400 60 90 - 2 300 40075 77 1 3 250 400 75 111 - O 300 400

100 99 - 1 300 400 100 148 - 3/0 350 400125 125 - 2/0 350 400 125 184 -- 4/0 400 400150 144 -- 3/0 400 400 150 220 -- 300 500 600200 192 - 250 500 600 200 295 -- 500 600 600

4.64.6.1

motoresgeneralidades

Los motores eléctricos transforman energía eléctrica enenergía mecánica y por lo tanto su aplicación está definidapor las características que imponen los requerimientos dela carga mecánica. Por esto el problema de aplicación de moto-res se basa principalmente en cálculos mecánicos que utilizanlas leyes fundamentales de esta ciencia. En los ejemplos quese desarrollan en este Capítulo, se ilustra esta técnica, cuyosfundamentos podemos resumir en las siguientes fórmulas bá-sicasde mecánica:

1.- Energía Cinética:

Rotación = ~ I úJ2

Traslación = ~ MV2

2.- Trabajo:

Rotación = T O

Traslación = Fd

3.- Potencia:Rotación = T úJ

Traslación = Fv

4.6.2

4.- Pary Fuerza:

T= Iex

F= Ma

5.- Tiempo de Aceleración:

WK2 (N1- N2)t = 308T seg.,

donde:

I = momento de inercia.

úJ = velocidad angular.M = masa.

T = par.F = fuerza.

a: = aceleración angular.v = velocidad.

a = aceleración.

N = velocidad de rotación en rpm.

t = tiempo en segundos.

motores de inducción jaulade ardilla

El motor jaula de ardilla lleva este nombre debido a suconstrucción del rotar, que hace recordar una jaula de ardilla,sin tener devanado de alambre.

\,l\

TABLA PARA LETRAS DE CODIGO DE ROTaR BLOQUEADO

De acuerdo a los estandar de NEMA, los motores de C.A.deberán llevar anotado en su placa de datos una letra decódigo como clave para mostrar los Kilovolt-amperes por HP.que demanda el motor cuando el rotar está bloqueado.

.........-

enekc 287

LETRA DE KVAlHP A LETRA DE KVA/HP ACODIGO ROTOR BLOQUEADO CODIGO ROTOR BLOQUEADO

A Hasta 3.14 L 9.0 a 9.99

B 3.15 a 3.54 M 10.0 a 11.19

e 3.55 a 3.99 N 11.2 a 12.49

D 4.0 a 4.49 P 12.5 a 13.99

E 4.5 a 4.99 R 14.0 a 15.99F 5.0 a 5.59 S 16.0 a 17.99

G 5.6 a 6.29 T 18.0 a 19.99

H 6.3 a 7.09 U 20.0 a 22.39

7.1 a 7.99 V 22.4 y SuperiorK 18.0 a 8.99

8.- VELOCIDAD DEL MOTOR

Es con frecuencia necesario determinar el valor de lacorriente de Rotar Bloqueado de un motor. Con bastanteaproximación, esta corriente puede ser determinada sobre labase de un valor promedio de KV A's por HP. dentro delrango correspondiente a la letra de código anotada en losdatos de placa del motor. Así, para un motor trifásico, lacorriente de rotar bloqueado será igual al valor promediode KVA's multiplicado por los HP. del motor y por 1000; yeste producto dividido entre el resultado de multiplicar 1.732por el voltaje entre fases, dará el valor de corriente en ampe-res de rotar bloqueado.

b.- PAR

la velocidad del motor jaula de ardilla depende del númerode polos del devanado del motor. En 60 ciclos, un motor de2 polos opera aproximadamente a 3450 RPM, uno de 4 polosa 1725 RPM, a 6 polos a 1150 RPM. las placas del motor,son generalmente marcadascon velocidades a cargaplena, perofrecuentemente los motores son referidos por sus "velocidadessincrónicas" -3600,1800 Y 1200 RPM, respectivamente.

RPM = 120 x fS np

Velocidad Síncrona

RPM = RPM - SA S

donde:

RPMS =

RPMA =f =

np =S =

velocidad síncrona.

velocidad asíncrona.

frecuencia en Hz o C.p.s.nú mero de polos.desl izam iento.

c.- FACTOR DE SERVICIO DEL MOTOR

Par es la fuerza "giratoria" o de "contorsión" del motorusualmente medida en lbs-pie. Excepto cuando el motor esacelerado a alcanzar su velocidad, el par es relacionado a lapotencia del motor, por la fórmula siguiente:

PAR EN lBS-PI E =HP x 5252

RPM

El par de un motor de 25 HP a 1725 RPM sería calculadocomo sigue:

Par =25 x 5252

1725 76 lbs-Pie aprox.

Si se requirieran 90 lbs-pie para mover una carga en parti-cular, el motor arriba mencionado sufriría una sobrecarga ydemandaría mayor corriente que la corriente de carga plena.

d.- PULSACION (JOGGING)

Si el fabricante ha dado al motor un factor de servicio,quiere decir que se le puede permitir desarrollar más de losHP de placa, sin causar un deterioro indebido al materialaislante. El factor de servicio es un margen de seguridad. Si,por ejemplo, un motor de 10 HP tiene un factor de serviciode 1.15 se le puede permitir al motor desarrollar 11.5 HP.-1 factor de servicio depende del diseño del motor.

288 enekc

Esta acción describe arranque y paro repetidos de un motor,a intervalos frecuentes por períodos de tiempos cortos. Unmotor podría ser sometido a estas condiciones de trabajocuando una pieza de carga movida debe ser colocada en unaposición adecuada de acercamiento; por ejemplo, cuandose pone en posición la mesa o banco de una cilindreadorao rectificadora horizontal durante su colocación. Si este movi-miento debe ocurrir más de 5 veces por minuto, los estándarsNEMA requieren que el arrancador sea reclasificado, dismi-nuyendo los valores de sus características eléctricas nominales.

Un arrancador tamaño NEMA 1 tiene un rango normal detrabajo de 7~HP a 220 V, polifásico. En aplicaciones de mo-vimiento pulsatorio, este mismo arrancador tiene una capa-cidad máxima de 3 HP.

~-' q.~

!II ~

e.- PARO DEL MOTOR POR INVERSION DELPAR ELECTRICO (PLUGGING)

~

Cuando un motor está operando en una dirección y momen-táneamente se reconecta para invertir la dirección de rotación,el motor rápidamente cesa su marcha. Si un motor se operaasí más de 5 veces por minuto, será necesario reclasificar elcontrolador, debido al calentamiento de los contactos.

El cambio de par puede hacerse si la máquina movida y sucarga no se vieran dañadas por la inversión del par del motor.

f.- CLASIFICACION DE MOTORESTIPO JAULADE ARDILLA

La Asociación de Manufactureros Eléctricos "NEMA"clasifica los motores de inducción jaula de ardilla como sigue:

I

\

\

\

L.'C'.'

'. ene/ec 289

CLASE PAR DE CTE. EN EL DESLIZAMIENTO NOTAS APLlCACIONARRANQUE ARRANQUE A PLENA CARGA

A Normal Normal Bajo Pueden requerir Máquinas herramientas.< 5% arrancado res a vol- ventiladores. bombas. com-

taje reducido. presores y transportadoresarrancados sin carga.

B Normal Baja Bajo Motores para arran- Igual que la Clase A con<5% que directo sobre la menor corriente de arran-

línea. que.

C Alto Baja Bajo Motores para arran. Bombas de émbolo. trans-200% de < 5% que directo sobre la portadores arrancados conp.c. línea. carga.

D Alto Baja Alto Roto res de alta re- E levadores. prensas.275% de 5-8 sistencia.p.c. 8.13%

F Bajo Muy Baja Baja Motores de.alta velocidad< 5% para venti ladores

g.- CARACTERISTICAS DE MOTORES DEINDUCCION TIPO JAULA DE ARDILLA

EFICIENCIA

FACTOR DE POTENCIA

-5a 6 + 5 a 6Free.

peq ueñadisminución

pequeñoaumento

290 ~.gnelec~.~

.~~

CARACTERISTICA VOLTAJE FRECUENCIA

110% 90% FUNCION 105% 95% FUNCION

PAR % % % %

Arranque y Máx. +21 (Volt)2 -10 +111

-19Free.2

Velocidad

Síneroma O O Consto + 5 - 5 Free.

Plena carga + 1 - 1.5 + + 5 - 5 rec.

+ 231 Praet.Deslizamiento -17 O O Consto

Volt2

Plena carga -t' 0.5 a 1 - 2 - pequeño pequeña -incremento disminución

'%carga O O - " " -Y2 carga - 1 a 2 + 1 a 2 - " " -

Plena carga - 3 + 1 - pequeño pequeña -aumento disminución

3,4 carga - 4 + 2¡¡ 3 - " " -

Y2 earga - 5a 6 + 4a 5 - " " -

CORRIENTE

Arranque + 10a 12

¡-1O¡¡ 12

I Volt

Plenacarga - 7 + 11

Aumento de - 3 a 4°C

I + 6 a 7°C

temperatura

Capacidad máx. de + 21 -19 I Volt2sobrecarga

Ruido magnético I pequeñoI pequeñ¡¡aumento disminución

-r

4.6.3 motores de inducción derotor devanadoa.- CARACTERISTICAS

El motor de inducción de rotar devanado puede duplicarlas características de cualquier tipo de motor de jaula deardilla con excepción de los de la clase C. Las ventajas rela-tivas de los dos tipos de rotar pueden enumerarse como sigue:

JAULA DE ARDILLAVENTAJAS

1. Menorcosto inicial.2. Construcción del rotar más simple.3. Requiere espacio más reducido.4. No produce chispas que puedan provocar incendio:5. Nonecesitaaparatosde control parael rotar.

DESVENTAJAS

1. Toma alta corriente de arranque.2. Elparde arranqueen un motordado está fijo.3. Parareducir la corriente de arranque se empleanapa-

ratos costosos y que reducen mucho el par de arranque,como el autoarrancador.

4. La velocidad está fija.5. Paraarranques repetidos se requiere una clase especial.

ROTaR DEVANADOVENTAJAS

1. Pueden arrancar con carga tomando una corriente dearranque no mayor de la de plena carga.

2. El control del estator es un desconectador simple.3. Se puede operar a velocidad reducida teniendo como

límite aquélla a la cual la regulación sea muy mala.4. Se puede disponer del par máximo en el arranque cuan-

do se necesite.5. Puedearrancarserepetidamente con mucho menor calen-

tamiento que el jaula de ardilla, debido a que las pér-didas enel rotor se disipanen parte en la resistenciadearranqueexterior al rotor, sin elevarla temperatura enel interior del motor.

DESVENTAJAS

1. Costo inicial más alto que el jaula de ardilla aunque elcontrol es más barato que un autotransformador paraéste.

2. Necesidad de control en el rotor.3. Ocupa más espacio.4. Construcción más complicada del rotor, reparación

más cara.5. Produce chispas en los colectores del rotor que pueden

producir incendios.

Cuando el arranque es con cargas bajas e infrecuente, yla carga opera a velocidadconstante y no hay restriccionesacerca de perturbaciones en la línea, el motor de inducciónjaula de ardilla es el indicado. Cuando hay que arrancar cargaspesadas o demasiado frecuentes y las líneas de alimentaciónson afectadas por los disturbios, el motor de rotor devanadoes preferible.

Una lista de aplicaciones del motor de inducción de rotordevanado es la siguiente:

VELOCIDADCONSTANTE

Compresores.Molinos de harina.Transportadores de banda.Propulsión de navíos.Locomotoras.Trituradoras de piedra.Maquinaria para papel, calendereadores.Rodillos principales en laminadoras.

VELOCIDAD VARIABLE

Grúas.E levadores.Motores-generadorescon volante.Descargadoresde carbóny mineral.Palas eléctricas.

y en general todas las que requ ieran pares de arranquealtos con corrientes de arranque pequeñas. El motor de rotordevanado tiene la eficiencia de par más alto de los de induc-ción (el mayor par de arranque por unidad de corriente dearranque), pudiéndose obtener el par de plena carga en el arran-que con la corriente normal como corriente de arranque. Estorepresenta una eficiencia de 100% mientras que el motor jaulade ardilla clase B tiene una eficiencia de 25%.

b.- APLICACIONES ESPECIALES

Además del uso normal como motor, los motores de rotord~anado pueden ser usados como cambiadores de frecuencia.

~I se a.limenta el estator a voltaje y frecuencia normales y seace girar el rotar desde el exterior, se tiene en los anillos

~Olectoresuna frecuencia y voltaje que dependen de la veloci-.ady sentido de rotación. Operando en estascondiciones se

~enelo que se llama un cambiador de frecuencia, el cual tieneastante aplicación en la industria de trabajos en metal o

madera y en general en donde se requieren generadores quenOeXcedan 100 Kw.

1,

~-

La frecuencia que se obtiene es:

polos x rpm + frecuencia normal.120

enekc 291

A continuación tabulamos las frecuencias obtenibles con60 ciclos en la línea, girando el motor en sentido contrarioal normal.

Una parte de la potencia generada por un cambiador defrecuencia de inducción es transferida del primario por efectode transformador. La otra parte viene de la fuente de energíamecánicaque produce la rotación.

La potencia transformada es:

T x Ws = T x 2 rr f 1 = PT

donde:

f = frecuencia de la línea.1

} ¡eecuenda

4.6.4

La potencia total T x W = T x 2rr f = P

donde:

f = frecuencia generada.

P f

PT=T

,motores slncronosa.- CARACTERISTICAS

292 ~Dnelec

Los motores síncronos se usan para mover cargas a velo-cidad constante debido a lassiguientes ventajas:

- Corrección de factor de potencia. Los Kva reactivos deun motor síncrono son menos costosos que los capacitores.

- Altaeficiencia.La eficiencia del motor síncrono es de1 a 3% mayor que la del motor de inducción debido a la ausen-cia de deslizamiento y corriente de excitación. Las pérdidasde C.D. son de 1/2 a 1/5 de las del rotar del motor de induc-ción.

- Bajo costo. Las mayores tolerancias de entrehierro hacemás económica su construcción. El entrehierro de un motorsíncrono es dos a tres veces el de un motor de inducción.

- Posibilidad de frenado dinámico. Este consiste en man-tener el campo alimentado con elestator abierto, de tal maneraque la reacción de las corrientes parásitas frena el rotar.

- Las características especiales de arranque no perjudicanla eficiencia a carga normal como en el motor de inducción dealto deslizamiento.

En la especificación de motores síncronos, intervienen lascaracterísticas siguientes:

1. Par a rotar bloqueado. Este es el par mínimo quedesarrolla estando parado, en todas las posiciones del rotor,cuando el estator está alimentado a frecuencia y voltajenormales.

2. Par de sincronismo. Este es el máximo par bajo el cualel motor puede llevar su carga a la velocidad de sincronismo,cuando con voltaje y frecuencia normales se le aplica exci-tación en el campo. El valor nominal de este par es el quedesarrolla como motor de inducción a 95% de la velocidad desincronismo, a frecuencia y voltaje normales. Esta cantidad esútil para propósitos de comparación cuando no se conocela inercia de la carga.

3. Par de salida. Este par esel máximo que el motor puedesostener durante un minuto a velocidad síncrona, con voltaje,frecuencia y excitación normales.

i

c-~~

VELOCIDAD POLOS

R.P.M. 2 4 6 8 10

3600 120 180 240 300 36C

1800 90 120 150 180 21C

1200 80 100 120 140 16C

900 75 90 105 120 13E

::1

li

b.- CLASIFICACIONDE CARGAS SEGUN SUEFECTO EN EL ARRANQUE DE MOTORESSINCRONOS

c.- CARACTERISTICAS.DE MOTORESSINCRONOS

(EN% DE LOS VALORES DE PLENA CARGA)I I I

MOTOR CORRIENTEDE ARRANQUE

DEAPLlCACION GENERAL

MOTORESGRANDES DE ALTA VELOCIDAD

MOTORESDE BAJA VELOCIDAD

ilnelec 293

~

--TIPO WR2 PAR EJEMPLOS

ESTATICO MARCHA A P. CARGA

1 alto bajo bajo Sierras de banda, corta-dores de madera.

2 alto bajo alto Cargas centrífugas, Ven-tiladores grandes (deminas, por ejemplo\.

3 alto bajo alto Molinos de harinaMolinos de papel.

4 bajo alto alto Molinos de huleBatidores de papelMolinos de tubo obolas para cemento

5 bajo bajo bajo Máquinas arrancadas sincarga como compresoresde aire o Jordans enfábricas de papel.

6 bajo bajo alto Bombas centrífugas oventiladores de veloci-dad alta o mediana.

FP= 1.0 4 110 110 150 550-7506-14 110 110 175 550-750

FP=0.8 4 125 125 200 500-7006-14 125 125 250 500-700

514 a 1200 rpmFP= 1.0250 a 500 HP 4-14 110 110 150 550-750600 HP Y mayores 4-14 85 85 150 550-750

FP=0.8250 a 500 HP 4-14 110 110 200 500-700

HP Y mayores 4-14 85 85 200 500-700

450rpm y menoresFP==1.0 - 40 40 150 275-500FP==0.8 - 40 40 200 225-400

Motores paraCOmpresores - 40 30 140 275-500

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I

l.

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4.6.6 tabla para selección-,de motores eléctricos

g u <:" " o. o -'! ¡; u ue o c --¡¡ '" o o o 4: o h o. . 00 o i = " - . " u i .; i'i . o '"

¡¡ o" o E c . . o .. CO "o e o . -c 30 .

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o o Tipode Motor c " Ee " ,,- ,,- !! o "::,,, . '" Notas Generales "E Z E : ¡¡cr > " " N - o o - e cc cE c- .0 u .. c> O o o o ;; o .- o' -le " O o' . o --..:i

. Od:<J

00 ,,, O ;:<J p><: .. ..... U U ¡¡¡ "' '" ¡¡: le O¡¡; :; :; :; :; :; .t .t"' .." cr '" '" ... ...Jaula de ArdlltaEstándar Par Normal, %0 150 200 o 250 205 . . .. 18. . . . . ... l.Corriente de Arranque 300 HP Usos GeneralesNorm.

Amplia AplicaciónJaula de Ardilla, 7% o Control senclllo .1 .. . ¡.Par Normal, Baja 125 o 150 200 ° 225 205 . . . . . . . .Corriente de Arranque 200 HP.

;; Jaulade Ardilla, 30 Arranque Pesado, .. elePar Elevado Baja 100 HP 200 o 250 175 o 225 405 . . .;;: = Corriente de Arranque Control Sencilloo le Jaula de Ardilla, Arranque Pesado .1 .o'" Par Elevado, Alto %0 200 o 300 200 ° 300 8 o 15 Cargas Fluctuantes . .. . . . . .o '" 100 HP:: '" Oesllzamiento e Intermitentes

C Jaula de Ardilla,. o Usos Especiales, .U ParBajo, 40 o 50 o 80 125 o 150 405 . . .Baja Corriente 100 HP Carg.. Constantes,o de Arranoue Arranques UgerosU

Jaula de Ardilla %0 100 o 125 175 o 200 405 Servicio Especial, . .." Par Ba'o 10 HP Marcha At..s Suave¡¡ Rotor Oevanado %0 2'0 o 250 0 Arranques Frecuentes. . . .. . . . .. . . .o 200 o 250;; de Anillos 300 HP Pesados> Arranques Ugero

... De Capacltor, Fase %0 50 o 75 175 o 200 406 Carga Conectada .00 Partida, Par Abajo 10 HP Directamentecu0-;; De Capacitor, Inducción %0 Uso General, Arranques ... . .. . . . . . 41):; Repulsión, Par Normal 10 HP

150 o 200 175 o 200 406 Poco Frecu.otes

.. Devanado Derivado %0 150 0 5 o 10 Uso General, Carg.. . . .. . . . . . ... .-, 75 HP Parejas;.E y, o 175o 200 0 10 o 25 ArraoQue Pesado, . .. . .. .. .. .. . . . .H Devanado Compound 75 HP Cargas Fluctuantes00

%0 0 (3) Arranques FrecuentesUU Devanado Serie 300 o 400 . . .75 HP y PesadosHP Constante, 2-3-4 %0 125 o 150 1750200 406 Velocidad todependlente . . ..

.! :"'; Velocidades 150 HP de la Carga" o.. Par Constante 2.3-4 %0 Velocidad Independiente. .c. 125 o 150 175 o 200 406 . . . . . . .. . . . .VelocIdades 200 HP de la Carga

<: u<: '" Par Variable, 2-3-4 %0 125o 150 175 o 200 406 Velocidad Independiente .Velocidades 200 HP de la Carga

g Control de Campo r., o 150 0 5 010 Rango Amplio, Control . . . ..O HP FlexibleControl de Voltaje %0 150 0 0 Rango Muy AmpUo, .U- Variable 30 HP Control Flexlbl.

Rotor Devanado %0 200 o 250 200 o 250 0 Raogo Limitado, . . . . . . . . . . . . .U 30 HP A"anQues Pesados

%0 0 0Rango Limitado, . . . .Control de Armadura 150 Velocidad Dependient.

o 75 HP de la Carga". Controlde Armadura %0 0 0 Rango Amp 110, . .. . > 150:¡; -¡¡ y Campo 50 HP Aplicación Limitada. '- O Control de Voltaje %0 0 0 Rango Amplio Baja ..o 150> o Variable 30 HP Eficiencia

U

: " %0 0 0Rango Limitado, . . . .Control de Armadura 175 o 200 Velocidad Dependiente

75 HP de la Carga;; o " Control de Armadura %0 175 o 200 0 0 Rango AmPlio, . . ..> U E y Campo 50 HP APlicación Umltada

oContwl de Voltaje %0 0 0) Rango Amplio, .U 1750200 .Variable 30 HP Baja Eficiencia

%0 0 0 Rango Limitado, . .. 300 o 400'" Control de Armadura 75 HP Arranques Pesados

G) % D.I Par de Plena Carga 0 El Par Máximo esta limitado por la conmutación, bajo condiciones normale. 0 Dependiendo de la Carga a Velocidad Normalel Motor CC desarrolla 200,=400 %de par máximo momentáneamente.

-~ -4.6.7 dimensiones*normales

NEMA para motoreshorizontales a prueba degoteo y totalmentecerrados

~v~r~I~l1

~F+F+BA~~~~

.Dimensiones en pulgadas.,oelee 297

~

ARMAZON AMAX. C D E F o BA U VMIN.TIPO

GOTEO CERRADO GOTEO CERRADO

56 61/2 10 4/16 12 31/2 2 1/16 1 1/2 6 7/8 7 23/4 5/8 1 7/8143T 7 11 11/16 11 9/16 31/2 23/4 2 6 3/4 7 1/8 21/4 7/8 2145T 7 12 11/16 11 9/16 31/2 23/4 21/2 6 3/4 71/8 21/4 7/8 218ZT 9 12 5/8 14 9/16 41/2 33/4 21/4 815/16 9 3/8 23/4 1 1/8 21/2184T 9 13 5/8 15 9/16 41/2 33/4 23/4 8 15/16 93/8 23/4 1 1/8 21/2

213T 10 1/2 1511/16 17 1/2 51/4 41/4 23/4 10 7/16 105/8 31/2 1 3/8 31/8215T 10 1/2 17 3/16 19 51/4 41/4 31/2 10 7/16 1O5/8 31/2 1 3/8 31/8254T 12 1/2 20 1/2 23 1/4 61/4 5 41/8 12 1/2 12 5/8 41/4 1 5/8 33/4256T 12 1/2 22 1/4 25 61/4 5. 5 12 1/2 12 5/8 41/4 1 5/8 33/4

284T 14 23 1/16 26 1/8 7 51/2 43/4 1315/16 14 3/16 43/4 1 7/8 43/8284TS 14 22 1/1 6 24 3/4 7 51/2 43/4 1315/16 143/16 43/4 1 5/8 3286T 14 2415/16 27 5/8 7 51/2 51/2 1315/16 14 3/16 43/4 17/8 43/8286TS 14 23 9/16 26 1/4 7 51/2 51/2 1315/16 143/16 43/4 1 5/8 3

324T 16 26 29 1/16 8 61/4 51/4 1515/16 16 3/8 51/4 21/8 5324TS 16 24 1/2 2615/16 8 61/4 51/4 1515/16 16 3/8 51/4 17/8 31/2326T 16 27 1/2 3015/16 8 61/4 6 1515/16 163/8 51/4 21/8 5326TS 16 26 29 7/16 8 61/4 6 1515/16 163/8 51/4 17/8 31/2

364T 18 28 11/16 32 1/1 6 9 7 55/8 1713/16 18 5/16 57/8 23/8 55/8364TS . 18 26 9/16 2915/16 9 7 55/8 1713/16 185/16 57/8 1 7/8 31/2365T 18 29 11/16 32 1/1 6 9 7 61/8 17 13/16 18 5/16 57/8 23/8 55/8365TS 18 27 9/16 3015/16 9 7 61/8 1713/16 18 5/16 57/8 1 7/8 31/2

404T 20 32 9/16 36 1/2 10 8 61/8 19 7/8 207/8 65/8 27/8 7404TS 20 29 9/16 33 1/2 10 8 61/8 19 7/8 20 7/8 65/8 21/8 4405T 20 34 1/16 38 10 8 61/8 19 7/8 20 7/8 65/8 27/8 7405TS 20 31 1/16 35 10 8 61/8 19 7/8 20 7/8 65/8 21/8 4

444T 22 37 7/8 43 7/8 11 9 7 1/4 22 5/16 223/4 7 1/2 33/8 81/4444TS 22 34 1/8 40 1/8 11 9 7 1/4 22 5/16 22 3/4 71/2 23/8 41/2445T 22 39 7/8 45 7/8 11 9 81/4 22 5/16 223/4 71/2 33/8 81/4445TS 22 33 1/8 42 1/8 11 9 81/4 22 5/16 223/4 7 1/2 23/8 41/2

1504 24 7/8 44 3/4 53 1/4 12 1/2 10 8 25 1/8 25 7/8 81/2 37/8 11 5/81504S 24 7/8 38 5/8 47 3/8 12 1/2 10 8 25 1/8 25 7/8 81/2 27/8 53/41505 24 7/8 46 3/8 - 12 1/2 10 9 25 1/8 - 81/2 37/8 11 5/81505S 24 7/8 40 5/8 - 12 1/2 10 9 25 1/8 - 81/2 27/8 53/41507 24 7/8 50 1/2 - 121/2 10 11 25 1/8 - 85/8 37/8 11 5/81507S 24 7/8 44 5/8 - 12 1/2 10 11 25 1/8 - 85/8 27/8 53/4-1587 281/4 59 3/8 - 14 1/2 11 1/2 12 1/2 29 - 10 47/8 14 5/815875 28 1/4 51 1/2 - 14 1/2 11 1/2 121/2 29 - 10 33/8 63/41589 28 3/4 66 3/4 - 14 1/2 11 1/2 16 29 - 10 43/8 14 5/8!589S 28 3/4 58 1/2 - 14 1/2 111/2 16 29 - 10 33/8 63/4

1689 33 3/4 78 - 17 131/2 20 34

1=

11 1/2 51/8 15 3/81689S 33 3/4 70 3/8 - 17 13 1/2 20 34 11 1/2 37/8 73/4

4.6.8 asignaciones NEMA paramotores horizontales aprueba de goteo

298 #/RCmC

m -,"L~.. j

HP 3600 RPM 1800 RPM 1200 RPM 900 RPM

1/4 56 56 561/3 56 56 561/2 56 56 182 443T3/4 56 56 182 143T 181 445T

1 56 182 143T 184 145T 213 182T1 1/2 182 143T 184 145T 184 182T 213 184T2 184 145T 184 145T 213 184T 215 213T3 184 145T 213 182T 215 213T 254U 215T

5 213 182T 215 184T 254U 215T 256U 254T71/2 215 184T 254U 213T 256U 254T 284U 256T

10 254U 213T 256U 215T 284U 256T 286U 284T15 256U 215T 284U 254T 324U 284T 326U 286T

20 284U 254T 286U 256T 326U 286T 364U 324T25 286U 256T 324U 284T 364U 324T 365U 326T30 324S 284TS 326U 286T 365U 326T 404U 364T40 326S 286TS 364U 324T 404U 364T 405U 365T

50 364US 324TS 365US 326T 405U 365T 444U 404T60 365US 326TS 404US 364TS 444U 404T 445U 405T75 404US 364TS 405US 365TS 445U 405T 1504 444T

100 405US 365TS 444US 404TS 1504 444T 1504 445T

125 444US 404T5 445U5 405T5 1504 445T 1587150 445U5 405T5 15045 444T5 1505 1587200 15055 444T5 15045 445T5 1587 1589250 15075 445T5 1505 1587 1589

300 1507 1587 1589350 1587 1589 1689400 1587 1589 1689450 15895 1689 1689

500 1589S 1689 1689600 1689 1689700 1689 1689800 1689 1689

~~:~~

4.6.9 letras clave deidentificación en motoresde corriente alterna

*No tiene letra clave.**Tipo limite de tiempo.

Arranque watts x amporotor cerradoKva = h.p.por h.p. tpara monofásico

x 2 para bifásico1.732 para trifásico

LETRAS CLAVE APLICADAS A LA CLASIFICACION DEMOTORES QUE NORMALMENTE ARRANCANCON VOLTAJE PLENO -.

299t

~~l.-~..¡

LETRA KVA DE PROTECCION DE CIRCUITO DE DERIVACIONCLAVE ARRANQUE EN PORCENTAJE DE CORRIENTE DE MOTORNEMA POR PLENA CARGA

CABALLODE FUERZA ARRANQUE A VOLTAJE ARRANQUE

PLENO DE AUTOTRANSFORMADOR

CAPACIDAD AJUSTE CAPACIDAD AJUSTEMAXIMA MAX. DEL MAXI MA MAX. DELDEL FUSIBLE INTERRUP.* INTERRUP.**

A 0.00- 3.14 150 150 150 150B 3.15- 3.54 250 200 200 200e 3.55- 3.99 250 200 200 200o 4.00- 4.49 250 200 200 200E 4.50- 4.99 250 200 200 200F 5.00- 5.59 300 250 250 200G 5.60- 6.29 300 250 250 200H 6.30- 7.09 300 250 250 200J 7.10- 7.99 300 250 250 200K 8.00- 8.99 300 250 . 250 200L 9.00- 9.99 300 250 250 200M 10.00-11.19 300 250 250 200N 11.20-12.49 300 250 250 200P 12.50-13.99 300 250 250 200R 14.00-15.99 300 250 250 200S 16.00-17.99 300 250 250 200T 18.00-19.99 300 250 250 200U 20.00-22.39 300 250 250 200V 22.40-y más 300 250 250 200

Motor rotor * 150 150embobinado

LETRAS CLAVE F G H J K L

h.p. Trifásico 15 y más 10-7 5 3 2-1 1

Monofásico - 5 3 2-1 1- %

4.6.10 factores de servicioMAQUINAS IMPULSORAS

Nota: Aumente 0.2 al factor de servicio por servicio continuo de 24 hrs. diarias.Reste 0.2 al factor de servicio por servicio intermitente.

300 ~rOnllkc'-)1

._~

MAQUINASIMPULSADAS MOTORES ELECTRICOS MOTORES ELECTRICOSFASE DIVIDIDA C.A. MONOFASICOS DEVANADOSJAULA DE ARDILLA. TORSION SERIE C.A.NORMAL Y SINCRONOS ALTO DESLIZAMIENTO O ALTODEVANADO SHUNT C.C. PAR DE ARRANQUE DE C.A.TURBINAS DE VAPOR DE ROTOR DEVANADO DE C.A.Y DE AGUA INDUCCION-REPULSION C.A.MOTORES DE COMBUSTION TIPO CAPACITORINTERNA. DEVANADOCOMPOUNDC.

MAQUINAS DE VAPORLlNEAS DE TRANSMIMISIONEMBRAGUES

Ventiladores hasta 10 H.P. 1.1 1.2Bombas centrífugasAgitadores para líquidosComprensores centrífugosTransportadores de pacfuetesSopladores

Transportadores de banda 1.2 1.4Líneas de transmisiónGeneradoresPrensas y troqueladorasMáquinas herramientasMáquinas impresorasVentiladores grandes

Molinos de martillos 1.4 1.6Pu IverizadoresCompresoresSopladores de acción positivaBombas de pistónTransportadores de tornilloTransportadores dragadoresMáquinas industrialesCosedorasMaquinaria textilElevadores de cangilonesMáquinas ladrilladorasBatidores para la industriadel papel

Trituradores rotatorios 1.6 1.8Trituradores de quijadasTrituradores de rodillosTrituradores de conoMoiinos de bolasRoladoras de láminaMolinos de rodillosAparejos.malacates o...

~

r~.

;

~.ilqeNo-L

4.6.11 efecto de las variaciones de voltaje y frecuenciaen los motores eléctricos de inducción

Los motores estándar soportan correctamente su carga normal cuando la tensión es 10% mayor o menor que la especificada, y cuando la fre-cuencia es 5% mayor o menor que la especificada.

CARACTER ISTICA PAR DE VELOCIDAD % DE VELOCI- EFICIEN- FACTOR CORRIENTE CORRIENTE ELEV A- CAPACI- RUIDOQUE ARRANQUE SINCRO- DESLIZA. DAD CIA DE DE CON CION DE DAD MA- MAGNE-VARIA Y EN NICA MIENTO A A POTENCIA PLENA ROTOR TEMPERA- XIMA DE nco

MARCHA PLENA PLENA A PLENA CARGA FRENADO TURA A SOBRE- ENCARGA CARGA CARGA PLENA CARGA VACIO

CARGA

Voltaje 120% Aumenta No Decrece Aumenta Aumenta Disminu- Decrece Aumenta Decrece Aumenta Notable44% Varía 30% 1.5% Ligera- ye 5 a 11% 25% 5 a 6°C 44% aumento

mente 15 pun-tos

110% Aumenta No Decrece Aumenta Aumenta Disminu- Decrece Aumenta Decrece Aumenta Aumenta21% Varía 17% 1% a1 ye 3 pun- 7% 10a 12% 3 a 4°C 21% ligera-

punto tos mente

90% Decrece No Aumenta Decrece Disminu- Aumenta Aumenta Decrece Aumenta Decrece Decrece19% Varía 23% 1 % ye 2 1 punto 11% 10a 12% 6 a 7°C 19% ligera-

' puntos mente

Frecuencia 105% Decrece Aumenta Práct ica- Aumenta Aumenta Aumenta Decrece Decrece Decrece Decrece Decrece10% 5% mente no 5% ligera- ligera- ligera- 5a 6% ligera- ligera- ligera-

varía mente mente mente mente mente mente

95% Aumenta Decrece Práctica- Decrece Decrece Decrece Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta11% 5% mente no 5% ligera- ligera- ligera- ligera- ligera- ligera. ligera-

varía mente mente mente mente mente mente mente5a 6%

4.6.12 intensidad de corriente aplena carga*en motoresde C.A. trifásica

+

Para intensidades de corriente a plena carga de motores de 208 y200 V. increméntese la intensidad de corriente a plena carga correspon-diente al motor de 220 V en un 6 y un 10%, respectivamente.

. Estos valores de intensidades de corriente a plena carga se refierena motores que giren a velocidades stándard para motores con correa ymotores con características normales de par resistente. Los motoresconstruidos para velocidades especialmente grandes pueden requerirmás intensidad de corriente, en cuyo caso se empleará la corriente derégimen de la placa indicadora.

+ Para factores de potencia del 90 y del 80%. las cifras anterioresdeben multiplicarse por 1.1 y 1.25, respectivamente.

Las tensiones se refieren a tensiones normales para los motores.

302 Mlll'ooelec~"

.J

H.P. MOTOR DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA MOTOR SINCRONICOy ROTaR DEVANADO DE POTENCIA UNIDA

110 V 220 V 440 V 550 V 2 300 V 220 V 440V 550 V 2 300 V

4 2 1 0.8% 5.6 2.8 1.4 1.1

1 7 3.5 1.8 1.41 10 5 2.5 2.02 13 6.5 3.3 2.63 - 9 4.5 45 - 15 7.5 67 - 22 11 9

10 - 27 14 1115 - 40 20 1620 - 52 26 2125 - 64 32 26 7 54 27 22 5.430 - 78 39 31 8.5 65 33 26 6.540 - 104 52 41 10.5 86 43 35 850 - 125 63 50 13 108 54 44 1060 - 150 75 60 16 128 64 51 1275 - 185 93 74 19 161 81 65 15

100 - 246 123 98 25 211 106 85 20125 - 310 155 124 31 264 132 106 25150 - 360 180 144 37 - 158 127 30200 - 480 240 192 48 - 210 168 40

4.6.13 gráfica de efectosgenerales de lasvariaciones de tensión enlos motores de inducción

150

.'

4.6.14

...J

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~a:oZa:o...J<{>...JWow,<{~zwua:oa...

140

130

120

100EFICIENCIA=-...

FACTOR DE POTENCI.'

- TEMPERATURA

90

80

CORRIENTE

70DESLIZAMIENTO

60

5075 80 85 90 95 100 105 110115120

PORCENTAJE DEL VOLTAJE NORMAL

par a rotor bloqueado,corriente y KVA/HP paramotores trifásicos, tipojaula de ardilla

, l'.. .~

KVA/HP VOLTS x AMPS. A ROTOR BLOQUEADO

Ü

para 1 faseA ROTOR = x 2 para 2 fasesBLOQUEADO 1000x HP 1.732 para3 fases

enekc 303

HP PAR A ROTOR BLOQUEADO CORRIENTE KVA/HPNOMINALES (% DE PAR A PLENA CARGA) A ROTOR A ROTOR

DISElilos NEMA A Y B BLOQUEADO BLOQUEADO230 v; 60 CPS 60 CPS

3600 1800 1200 900RPM RPM RPMS RPM

\2 - - - 140 15 11.9* - - 175 135 22.5 11.91 - 275 170 135 30 11.91\2 175 250 165 130 40 10.62 170 235 160 130 50 9.93 160 215 155 130 64 8.65 150 185 150 130 92 7.37\2 140 175 150 125 127 6.7

10 135 165 150 125 162 6.515 130 160 140 125 232 6.220 130 150 135 125 290 5.825 130 150 135 125 365 5.830 130 150 135 125 435 5.840 125 140 135 125 580 5.850 120 140 135 125 725 5.860 120 140 135 125 870 5.875 105 140 135 125 1085 5.8

100 105 125 125 125 1400 5.8125 100 110 125 120 1825 5.8150 100 110 120 120 2000 5.8200 100 100 120 120 2900 5.8

DISEl'iIo c.3 - 250 22557\2 250 250 225

10 250 225 200

15 250 225 200

20 to 200225 200 200200 200 200

4.6.15 característicaspar-velocidad en motoresde inducción de tipo jaulade ardilla

304 ;j¡oe/ec

%DE VELOCIDAD MAXIMA % DE VELOCIDAD MAXIMAooC'J

«c.9a::«u«zw..JCL«a::«CLwo~

ooN

oo~

o 40 o 20 40 80 1006060 80 10020

DISEÑO NEMA A

ALTACORRIENTE DE ARRANQUE

DISEÑO NEMA B

BAJA CORRIENTE DE ARRANQUE

PAR NORMAL DE ARRANQUE PAR NORMAL DE ARRANQUE

USOS GENERALES

ooC'J

% DE VELOCIDAD MAXIMA % DE VELOCIDAD MAXIMAooC'J

ooN

ooN

«c.9a::«u«zw-1a.«a:«a.wo~

«<.:>a::«u«zw..JCL«a::«CLwo~

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I!

1,

I

I

o o 60 10040 80 100 20 40 8020 60

DISEÑO NEMA C

ALTO PAR DE ARRANQUE

DISEÑO NEMA D

ALTO PAR DE ARRANQUE

BAJA CORRIENTE DE ARRANQUEBAJA CORRIENTE DE ARRANQUE

PARA CARGAS PESADAS ALTO DESLIZAMIENTO

PARA CARGAS DE ALTA INERCIA

Y ARRANQUES REVERSIBLES

ooC'J

I I«<.:>

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51 I«zw..JCL«a::;tI 18wo

-./ \-v \

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~ -:~:;:~~,."'=~

4.6.16 tabla de selección para conductores, interruptorde seguridad e interruptores termomagnéticos

.. EI servicio pesado comprende las ope-raciones intermitentes ("Jogging" o"Plugging") o cargas periódicas conmás de 25 arranques por hora o másde 5 arranQues por minuto.

* 1971NEC .,ticulo 430-22 lo) paramotores independientes V tabla 310-12.

\

\

I

I!

. La corriente a plena carga para moto-res hasta 200 HP, es tomada da latabla 430-147. 148 V 150 del NEC-1971. para motores mavoresde 200HP, se eligen del UL 98; la seleccióndel calibre del conductor. inte"uptortennomagnético o de fusibles se hacecon base en los datos de placa delmotor en los cuales se indica la co-rriente a plena carga, segun el articulo430-6 del NEC-1911;NO USE ESTOSVALORES PARA SELECCIONARLOS ELEMENTOS TERMICOS; verlas páginas para la selección de losmismos cuando la corriente a plenacarga actual no es conocida. Los vol-tajes ind !cados en la lista están rel..cionados con los volttajes del motOrcorrespondiente, a los sistemas devoltaje nominales los cuales son 110 V,a 120 V.. 220 V- a 240 V. 440 V. a480 V" v 550 V.a 600 V.

* Las capacidades de los interruptoresde seguridad están momadas en estastablas. Los fusibles se seleccionaránen forma tal Que no excedan el máxi-mo po«entaje de la corriente a plenacal1Ja proporcionada por las tablasNEC-1971. 430-152 ó 430-153. Parapotencias mayores de 50 HP, los inte-rruptores de seguridad para corrientedirecta no están enlistados por el ULcomo interruptores de seguridad paracircuitos de motores, sino sólo comointerruptores de seguridad p..a usogeneral los cuales no son capaces deinterrumpir la corriente a plena cargade un motor. Ver Art- 100 del NECpara la definición de interruptor deseguridad para usos generales-

Interruptores de seguridad. para aper-tura sin carga de motores mayoresde 100 HP, no son adecuados parainterrumpir la corriente o rotor blo-queado, por lo que deberá m.,carseclaramente después de efectuar la ins-talación "NO A8RIR CON CARGA"de acuerdo con el NEC-1971, 430-109, excepción 4.

Los interruptores desconectadores sinfusibles son adecuados para una po-tencia equ ivalente en HP a la ma<eadapor el UL para fusibles de tiempo dife-rido-

.. Los interruptores termomagnéticosrecomendados para rangos de disp.,o,IOn aproximados para condiciones ge-nerales V basadas en caracter !sticas dedisparo de !nt.,ruptores Square D, Vlas tablas NEC de 1971, para tiempolimite según C/8 de requerimientospara motores jaula de ardilla sin letrade c6digo o con letra de código 8 o Einclusive, para un rango d. disparo queno exceda el 200% de la corriente aplena carga. Rangos de disparo másbajo, pueden ser requeridos paramotores con letra de código A V ran-gos mayores de disparo para motoresCon letra de código F o V inclusive.

8ajo algunas condiciones el tamailomás grande inmediato de interruptorde fusibles o termo magnético. puedeser necesario, para realiz., el arranquedel motor, estando éste permitido deacuerdo al NEC-430-52.

,;1' ~ ..- ......

-;Oneler 305.....

RANGOS DE POTENCIA DE MDTORES SI N LETRA CORRIEN INTERRUP. DE CALIBRE MINIMDJAULA DE ARDILLA SIN LETRA DE CODIGO DE CODlGO, TEA INTERRUPTORES SEGURIDAD SIN DEL CONDUCTORO CON LETRA DE CODIGO 8 O E OPERANDO PLENA TERMOMAGNETICOS FUSIBLES. DE COBRE Y TUBOA VELOCIDADES NORMALES CARGA CON TI EMPO O INTERRUP. * CONDUIT*. LiMITE CON FUSIBLES CONSIDERANDOTRES FASES60 HZ.AC UNAFASE CORRIENTE .. DE TI EMPO 75°C, THWN, XHHW60 HZ-AC DIRECTA DIFERIDO. SERV. PESADO200 230 460 575 115 230 120 240 SERVICIO SERVICIO AWG CONDUITVOLTS VOLTS VOLTS VOLTS VOLTS VOLTS VOLTS VOLTS ESTANDAR PESADO IKCM) 3 HILOS

'HH 2 HH- H'" HH'

-y'HH H'" 6_8 15FA 15FA

-HH '''H _HH ... H .. .. - ..,.. 6.9 15FA 15FAH" ... HH 1/3 "_H _HH .... 7.2 15FA 15FA

..,.. '''H 5 H,,- ..... "H- HH H"- 7.6 15FA 15FA2 .. . .. .. .. - "'H "H- ..... HH' H,,- 7.8 15FA 15FA

H,,- HH- -....H:'

..... 1 HH' ,-..- B-O 15FA 20FA #14 \>"HH' .. ... H'H -.... '''H _H.. 9.0 15FA 20FA

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':'H. l\ó "H' .. 10.0 20FA 20FA

3 ..... 10 HH- 'H" H", 11.0 20FA 20FA'HH HH' d .. . .....

.. *'2 ..d. d.. - 12.0 20FA 30FA 30A

d'd .. H HH' H'" . .... 13.B 30FA 30FA_HH 10 '''H ....- _H_, -.-.- "'H 14_0 30FA 30FAHH' 5 H "" - .. "H H'" 15.2 30FA 30FA #12 \>"HH- H" HH, 1 HH- .. H - 16_0 30FA 40FAHH- H -.. H'H 15 ,HH 3 '''H "" - 17_0 40FA 40FA

5 H_" HH- ...... ii4'

..... 'HP .. ... 17.5 40FA 40FAH,,' H" - .. . P .... - ..... ....- -"H 20.0 40FA 40FA...

":'15 .... "'H ..... P .. - 21 40FA 50FA #10 \>"

"H P'" 20 PP- ..... 'HH 22 50FA 50FA....- ..... .. H - 2 "'" -"H ..... 24 50FA 50FA

":' ..- "P- ..H- .... - .. . P 25 50FA 50FA..P- 20 25 "-P ..-.. P P - 27 50FA 50FA

10 ..... ..... 5 .. ... ..... 2B 50FA 70FA # 8 \>"10 .... - 30 ... H . H P H"- 32 70FA 70FA

'HH P .. - 25 HH' 3':'i4'

P'" "H' 34 70FA 70FA 60A-"H - H" 30 P", H'" P", 40 70FA looFA.Hp ..... 40 "H- H" - .. -.. "H- 41 70FA lOOFA

15 .H, H". 'HP "H- .. ... .. - P 42 70FA lCOFA15 P_H Hd .... - P'" "'P P P 48 lOOFA lOOFA # 6 *"

.. P - H 10 ,P" " -.. 50 looFA looFAHH, 40 50 P'P ... H ... . "" - 52 l00FA 125KA"-H 20 .... H' P '''H H"- H'" 54 looFA 125KA

'H' ... H' ..... ..... 15 55 l00FA lOOFAH P' . H" .. H - 5 P H'

. :,\._H 56 lOOFA 125KA

"H .. HH' . H" 58 looFA lOOFA lOOA # 4 1"20 P H - 60 _HH .. P . d ... ..... 62 looFA 125KA USAR 2ooA.

_H" 50 .. H"_ "" ... H'" 65 125KA 150KA PARA 60HP25 HH- -.... 'HH _"H H'" .. SS 125KA 150KA Y 75 HP A

-H" HH- H' P .... "-P ..... - .... 20 72 125KA 125KA 575 V. AC.. ....- ..... 10 P_" 76 125KA 125KA

H 60 75 'H 'HH H" - .. P 77 125KA 175KA # 3 1"25 ..- ... H

:'ii'... .... ...H 78 125KA 175KA

... 30 ....- H'H Hp. H'" 80 125KA 175KA

H' . .... P" - .... ""- -..- 25 89 125KA 150KA30 ..... 'HP ..... 'HH 92 125KA 200KA # 2 1"

..... .. - 75 . H" 'HP .. .. .. .. - 96 150KA 200KA

.... ..... 100 ..... HP ..... 99 150KA 200KA1%".. - d" H'" 10 'H" PH _H" 100 150KA 200KA # 1

40 'HP ... ..... . p' 104 150KA 225LA.. .. . P .p .... -.. P ..-.. _H'- 30 106 175KA 175KA

40 .... . -- . -- "H- -H" '_H' 'HH 120 175KA 250LA 200A. O 1%"_HH 100 H H- "H' ..H- 124 175KA 250LA

_HH .H' ... H 125 H_H _H. _HH -HH 125 175KA 250LA

H_H 50 HH' "H. '''H HH' --... H 130 200KA JOOLA 00 11>"'''H H'" '' -.... ..-.. _..- 40 140 225LA 225LA

HH- 'HH 150 _..H H'H HH, H'" 144 225LA JOOLA50 _H H -HH .... H'H .. ... 150 225LA JOOLA

HH- 60 _HH HH, ....- '''H -.... 154 250LA 350LA 000 1\>"H,,- H' 125 ... _HH ..... ..- 156 250LA 350LA

. .... "P ..... HH- - --.. ..... 50 173 250LA JOOLA60 HH H"- --... ....- HH' --P. 177 250LA 400MA 0000 2"

150 -.... "-P - .... . H" 180 250LA 400MAH'" 75 - .. .. 200 ... H H'" H'H 192 250LA 400MA 1250) 2"

HH' H-" .. -.. ..... .. ... ..... 60 206 300LA 400MA75 H--- H'H "'" HH- -.. H .. P, 221 300LA 450MA 13001 2"

....- _PH 200 .. -.. HH' ... ..... 240 350LA 500MA 400A--.. ... H 250 .... . .. .. . . ... 242 350LA 500MA (3501 2\>"

100'-

248 350LA 500MAH'" HH- 'HH ,HH ..... .. -..... H'" ..... ... ..... HH' 75 255 400LA 400MA (400) 2\>"

100 - .. .. . .. .. ..... - H" ... H - .... 285 400LA 600MA"_H 300 .. ... .. H' _HH ..... 289 400LA 600MA (500) 3".. -..

HH' 250 ..H- H_H ..... HH' .. .. - 302 400LA 700MAH"- 125 . .. .. .. -" ..... . H" "H- 312 450MA 700MA 2-000 2-1\>"..-.. ... 350 .. - - .... ....- 336 500MA 700MA

....- .. H - 'HH . .... H_H .. .. - 100 341 500MA 600MA 2-0000 2-2"125 .. ... ,,'H H'" .... ..... ..... 359 500MA 800MA

... 150 .. -.. '''H -.... ....- ---.. 360 500MA 800MA"H- .HH 300 HP- H'" H'" "H, HH' 361 500MA BOOMAH'" .... 400 .... - .. -.. .. -.. .. ... 382 500MA BOOMA 6OOA- 2-125012-2"150 . .... 350 .. ... ..... HH' ....- . H" 414 BOOMA 900PA 2-13001 2-2"'''H "" ..... ... H ..... ..-.. 125 425 700MA 700MAH"- - .. .. 500 ... .. ..... .. H, .... - 472 700MA 1OooPA 2-(350) 2.2\>"... H 400 ..... ....- -.... .. -.. pH- 477 700MA l000PAHH- 200 -.... -.... .... - - .... ... .. 480 700MA 1OOOPA

HH- H'" .. - H --. -- .... - ..-.. 150 506 800MA 500PA200 . H" ..... H" - ..... 'HH .... - 552 800MA - 1200PAH'H 500 .. H' ... H ..... H"- .. ... 590 800MA 1200PA --- 3-(300) 3-2"HH' 250 H_H "_H '''H '''H "P- 602 800MA 1200PA

-HH ... H - .... .. H' .... - H'" H"- 200 675 lOOOMA 1200PA

4.7 arrancadores4.7.1 introd ucción

a.- PROTECCION DEL MOTOR

Los motores pueden ser dañados o reducida su vida efec-tiva, cuando se encuentran sometidos a una corriente constante,ligeramente más alta que su corriente de carga plena o sufactor de servicio.

Daño al material aislante y devanado del motor, puedentambién ocurrir con corrientes extremadamente elevadas perode corta duración, como se encuentra en "tierra" y en "cortoscircuitos".

Toda corriente en exceso de la Corriente de Carga Plena,puede ser clasificada como sobrecorriente. Sin embargo, engeneral, debe hacerse una distinción basada en la magnitud dela sobrecorriente y en el equipo que va a protegerse.

Una sobrecorriente no mayor que la corriente de RotorBloqueado, generalmente es el resultado de una sobrecargamecánica en el motor.

La sobrecorriente originada por corto circuito o tierra, esmucho más elevada que las corrientes de rotor bloqueado.En el equipo utilizado para proteger contra cualquier dañodebido a este tipo de sobrecorriente, debe protegerse no sólo elmotor, sino también los conductores del circuito y el contro-lador del motor.

La protección del motor por sobrecarga difiere de la protec-ción por sobrecorriente y cada una de estas protecciones seráncubiertas en forma separada en los párrafos subsiguientes.

b.- PROTECCION POR SOBRECORRIENTE

La función del dispositivo protector de la sobrecorriente,es la de proteger a los conductores y circuitos derivados delmotor, los aparatos de control y al motor mismo, de loscortos circuitos y tierras. Los dispositivos protectores común-mente usados como sensores y librarlas sobrecorrientes, son losinterruptores termomagnéticos y los fusibles. EI dispositivopara protección de corto circuito podrá llevar la corrienteinicial del motor, pero este dispositivo no llevará calibraciónque exceda del 250% de la corriente a plena carga cuandono haya una letra o clave de rotor bloqueado del motor,o de 150 a 250% de la corriente a plena carga, dependiendode la letra clave que lleve el motor. Cuando no tenga capa-cidad suficiente para llevar la corriente de arranque del motor,puede aumentarse su calibración, pero en ningún caso seexcederá del 400% de la corriente de carga plena del motor.

306-

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--~~

C.- SOBRECARGAS

Un motor como máquina siempre llevará cualquier carga,aún si ésta es excesiva. Excluyendo la corriente de arranqueo la de rotor bloqueado, un motor demanda una corrientecuando está en operación, y que es proporcional a la carga,la cual va desdela corriente sin carga, hasta la corriente a plenacargacuyo valor seencuentra estampado en la placa del motor.Cuando la carga excede el par normal del motor este demandauna corriente más elevada que la corriente a plena cargay estacondición se considera como una sobrecarga. La sobrecargamáxima existe bajo las condiciones del Rotor Bloqueado, enlas cuales la carga es tan excesiva que el motor separa o no sepuede arrancar y como consecuencia, demanda la corrientede rotor bloqueado.

Las sobrecargas pueden ser eléctricas o mecánicas en suorigen. Trabajar un motor polifásico con una fase o líneacon bajo voltaje, puede ser ejemplo de sobrecargaseléctricas.

d.- PROTECCION DE SOBRECARGAS

El efecto de una sobrecargaesuna elevación de temperaturaen el devanado del motor. Mientras mayor sea la sobrecarga,más rápidamente se incrementará la temperatura a un puntotal que daña los aislantes y la lubricación del motor. Unarelación inversa, por lo tanto, existe entre corriente y tiempo.Mientras mayor sea la corriente, más corto será el tiempo enel que el motor sedañe, o sequeme.

Todas las sobrecargasacortan la vida del motor por dete-rioro del material aislante. Relativamente, las pequeñas so-brecargasde corta duración causan daño en pequeño grado,pero si se sostienen, harían tanto daño como las sobrecargasde magnitud más grande. La relación entre sobrecarga ytiempo se ilustra según la curva de calentamiento del motor.

4 800Z111...11.

~ 500D:4U

111400Q

111..z!!! 300D:D:oU111200Q111...4

~ 100111UD:o11.

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o 2 3 4 5 ti 7MINUTOS

8 9 10 11 12

APLICACIONES DE LOS DATOSDE CURVA DECALENTAMIENTO DEL MOTOR.

En 300% de sobrecarga, el motor en particular para elcual corresponde esta curva característica podría llegar a sutemperatura permisible límite, en 3 minutos. El sobreca-lentamiento o daño en el motor ocurriría si la sobrecarga per-sistiera más allá de este tiempo.

eneAte 307

--- --

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CURVA DE CALENTAMIENTODEL MOTOR

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e.- PROTECCION DE SOBRECARGA CONFUSIBLES

Los fusibles no están diseñados para proporcionar protec-ción de sobrecargas. Su función básica es proteger contralos cortos circuitos (sobrecorrientes). Los motores demandanuna corriente alta de arranque (generalmente 6 veces la co-rriente de carga plena) al arrancar.

Así, un fusible seleccionado sobre la base de motor concorriente de carga plena, se fundiría cada vez que el motor sepusiera en marcha.

Por otra parte, si un fusible fuese escogido lo suficiente-mente grande para poder conducir la corriente de arranque,no protegería al motor contra las pequeñas sobrecargas perju-diciales que podrían ocurrir posteriormente.

f.- PROTECCION DE SOBRECARGA CONRELEVADORES DE SOBRECARGA

El relevadorde sobrecargaes el corazónde la protección delmotor. Como el fusible de doble elemento, un relevadorde sobrecarga tiene características de tiempo inversb en eldisparoo apertura, permitiendomantener la conduccióndu-rante elperíododeaceleración(cuandosedemandalacorrientede arranque), pero dando protección en las pequeñas sobre-cargas de la CCP cuando el motor está operando. Contraria-mente al fusible, el relevado;' de sobrecarga puede repetir laoperación sin necesidad de ser reemplazado. Debe enfatizarseque el relevador de sobrecarga no provee protección de cortocircuito.

Esta es una función de un equipo protector de sobrecorrien-tes, como son los fusibles e interruptores termomagnéticos...

EL RELEVADOR DE SOBRECARGA consiste en unaunidad sensible a la corriente, conectada en la II'neaal motor,más un mecanismo que actúa por medio de la uridad, quesirve para directa o indirectamente interrumpir el circuito.En un arrancador manual una sobrecarga dispara a una especie

de aldaba mecánica que causa que el arrancador abra sus con-tactos y desconecte el motor de la línea. En los arrancadoresmagnéticos una sobrecarga abre un juego de contactos quese encuentran en el mismo relevador de sobrecarga. Estoscontactos son alambrados en serie con la bobina del arrancadoren el ciréuito de control del arrancador magnético. Al abrirseel circuito de la bobina hace que los contactos del arrancadorse abran desconectando así el motor de la linea.

LOS RELEVADORES DE SOBRECARGA pueden serclasificados en térmicos y magnéticos, los relevadores de sobre-carga magnéticos reaccionan únicamente a los excesos de co-rriente y no son afectados por la temperatura. Como su nom-bre lo indica, en los relevadores de sobrecarga térmicos laoperación depende de la elevación de temperatura causadapor la corriente de sobrecarga, la cual hace operar el meca-nismo de disparo. Los relevadores térmicos de sobrecargapueden ser subdivididos en los tipos de aleación fusible ybimetálicos.

g.- RELEVADOR TERMICO DE SOBRECARGADE ALEACION FUSIBLE

308 ~.gnele&

En estos relevadores de sobrecarga (también conocidoscomo "relevadores de crisol de soldadura"), la corriente delmotor pasa por un pequeño devanado calefactor. Bajo condi-ciones de sobrecarga, el calor causa que la soldadura especialse funda, permitiendo que una rueda de trinquete gire libre-mente, abriéndose los contactos. Cuando esto ocurre se diceque el relevador se dispara.

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h.- RELEVADORES TERMICOS DESOBRECARGABIMETALlCOS

Estos relevadores emplean una tira bimetálica en forma deU, asociado con un elemento calefactor. Cuando ocurre unasobrecarga, el calor causará que el elemento bimetálico sedesvíe y abra un contacto. Diferentes calentadores dan dife-rentes puntos de disparo. Además, la mayoría de los releva-dores son ajustables en un rango de 85% a 115% del valornominal del calefactor.

i.- RELEVADOR MAGNETICO DESOBRECARGA

Un relevador magnético de sobrecarga tiene un núcleomagnético móvil dentro de una bobina que lleva la corrientedel motor. El flujo magnético de la bobina empuja al núcleohacia arriba. Cuando el núcleo se eleva lo suficiente (movi-miento determinado por la corriente y la posición del núcleo)opera un juego de contactos en la parte superior del relevador.El movimiento del núcleo es detenido lentamente por unpistón que trabaja en un cilindro amortiguador lleno deaceite (similar a un absorbedor de golpes) que se encuentradebajo de la bobina. Esto produce una característica de inver-sión de tiempo. El valor efectivo de corriente se ajusta mo-viendo el núcleo en una varilla roscada. El tiempo de disparose varía dejando de cubrir de aceite los agujeros de derivaciónen el pistón. Debido a los ajustes de tiempo y corriente, elrelevador magnético de sobrecarga se utiliza algunas vecespara proteger a los motores que tengan largos períodos deaceleración o ciclos de trabajo no usuales (el arranque instan-táneo del relevador magnético de sobrecarga es similar perono tiene cilindro amortiguador lleno de aceite).

j.- ARRANCADOR MANUAL

Un arrancadórmanual es un controlador de motor cuyomecanismode coñtacto es operado por un entrelace mecá-nico desdeuna palancaarticuladao un botón que a su vezesoperado manualmente. Una unidad térmica y un mecanismode sobrecargaque actúe directamente,proporcionaal motoren marcha una debida protección. Básicamente un arranca-dor manual es un interruptor del tipo "CERRAR-ABRIR"con relevadores de sobrecarga.

Los relevadores manuales se usan generalmente en pequeñasmáquinas de herramientas, ventiladores, sopladores, bombas,compresores y transportadores. Son los arrancadores manualesde motores los de más bajo costo; tienen un mecanismo bas-tante simple,operaciónsilenciosa,sin zumbidodel magnetode CA.

Al moveruna palanca u oprimirel botón de ARRANQUE,se cierran los contactos que permanecen cerrados hasta que semueva la palanca de "abrir", o se oprime el botón de PARAR,o las unidades de relevadores térmicos de sobrecarga se dis-paran.

enekc 309

~ --------

k.- ARRANCADOR MAGNETICO

Un alto porcentaje de aplicaciones requieren que el contro-lador tenga la suficiente capacidad de operación desde locali-zaciones apartadas, o que tenga una operación automática enrespuesta a señales que le llegue de algún dispositivo piloto,tales como termostatos, interruptores de flotador o de presión,interruptores de límite, etc. Pudiera tal vez ser requeridotambién liberación de bajo voltaje o de protección. Los arran-cadores manuales no pueden proporcionar este tipo de controly consecuentemente se usan los arrancado res magnéticos.

El principio de operación que distingue un arrancadormagnético de uno manual, es el uso de un electroimán. Elelectroimán consiste de una bobina de alambre devanadaen un núcleo de hierro.

4.7.2

Cuando la corriente se envía a través de la bobina, se pro-duce un fuerte campo magnético que atrae la barra de hierrollamada armadura. '

Con el control manual, el arrancador debe ser montadode tal manera que sea accesible al operador. En el caso delcontrol magnético las estaciones con botones u otros dispo-sitivos piloto, pueden montarse en cualquier lugar de la má-quina y conectadas por medio de un alambre que sirve comocontrol, al circuito de la bobina del arrancador instalado adistancia.

control de motores en jaulade ardilla80- ARRANQUE DIRECTO

..

Cuando las perturbaciones en la línea deben evitarse (co-nexión sobre línea de la Cía. de Luz) o la aplicación súbitade un par de arranque grande sea perjudicial (motores engra-nados, etc.), el motor debe arrancarse a voltaje reducidopara reducir par y corriente de arranque. La corriente podráreducirse lo más que permita la reducción en par, siendo elvalor mínimo de éste el que determina el voltaje que debeaplicarse.

Hay varias maneras de reducir el par en el arranque deun motor. Las principales son:

1.- Por caída en una resistencia variable en serie conel motor.

2.- Por caída en una reactancia variable en serie conel motor.

3.- Mediante un autotransformador.4.- Conectando el motor en estrella en el arranque y

cambiándolo a delta en la marcha.

El arrancador seleccionado deberá satisfacer las condicionessiguientes:

310 ooelec

El control más económico y más empleado para los motoresde inducción jaula de ardilla es el arranque directo sobre lalínea. Este tipo de control tiene como inconveniente la apli-cación súbita de un par mayor que el de plena carga que puededañar la flecha y la variación de voltaje en la línea del motordebido a la caída producida por la alta corriente de arran-que del mismo. Estas depresiones ocasionan parpadeo de laslámparas y pueden hacer que otros motores se paren. Porestas razones las Compañ ías de Luz objetan el uso de arran-cado res de 1ínea con motores de tamaños medianos, mientrasque en las fábricas que poseen sus propias plantas o subesta-ciones es el método comúnmente empleado.

b.- ARRANQUE A TENSION REDUCIDA

1.- Producir mínima perturbación en el sistema.2.- Proporcionar el par de arranque necesario.3.- Ajustar automáticamente corriente y voltaje con la

velocidad del motor.4.- Tener bajo costo.5.- Permitir selección del par de arranque.6.- Consumir poca energía.7.- Requerir poco mantenimiento.

A continuación tabulamos los 4 métodos y las 7 condi-ciones, marcando con una x las que cumple cada uno:

~~i;J

CONDICION

METODO 1 2 3 4 5 6 7

Resistencia x x x - x - -

Rractancia x x x - x x x

Autotransformador x x - x x x

Estrella-Delta x - - - - x

iR""'"

El cuadro anterior muestra por qué el método de autotrans-formador es el normalmente usado. El método de resistenciarequiere una grande capaz de disipar las pérdidas. El reactorsuele ser voluminoso y debe ser adecuado a cada clase demotor. Suele emplearse en los motores de más de 200 HP.

4.7.3 tabla de métodos dearranque para motores deC.A.

En infinidad de industrias se encuentra en su mayoría eluso de motores en corriente alterna. Para la completa protec-ción de éstos el Código Nacional Eléctrico recomienda elsiguiente diagrama:

encAre 311

... --- --- -

MOTOR ARRANCADOR METODO OPERACION CLASE OBSERV A-CION

TIPO FASES

Inducción Monofásico A Tensión Plena Manual 2510 BajaJaula Tensiónde Ardilla Magnéti<:o 8536

Trifásico A Tensión Plena Manual 2510 BajaTensión

Magnético 8536

Combo con Int.de Fusibles Magnético 8538

Combo con Int.Termomag. 8539

Reversible 8736

Magnético 8198 A.T. en Aire

A Tensión Reducida Por Resistencia Primaria Magnetico 8547 BajaTensión

Por Autotransformador Manual 2605

Magnético 8606

Por Reactor Magnético 8924

8198 A.T. en Aire

Estrella-Delta CAMBIO DE CONEXIONES Magnético 8630 BajaDE LOS DEVANADOS Tensión

DevanadoBipartido DEL MOTOR 8640

2 - Velocidades 8810

Rotor Trifásico ControlSecundario Por ResistenciaSecundaria Magnético 8650 BajaDevanado Tensión

Síncrono Trifásico A Tensión Plena Magnético 8198 A.T.en Aire

8820 BajaTensión

A Tensión Reducida Por ResistenciaPrimaria 8821

Por Autotransformador 8822

ENTRADA DE

SERVICIO I~INT. GRAL.

ALIMENTADOR -

ARRANCADOR

MOTOR

El interruptor derivado sirve para desconectar y proteger elarrancador y la I(nea al motor, contra cortos circuitos.

Función de un arrancador:

1.- Arrancar y parar el motor.2.- Proteger el motor contra sobrecargas.3.- Proteger el motor y operador contra bajo voltaje.

(con op. magnético).4.- Proteger el motor contra pérdidas de una fase.

Componentes principales de un arrancador:1.- Contactos.2.- Cámara de arqueo.3.- Armadura.4.- Núcleo.5.- Bobina.6.- Relevadoresde sobrecarga.

Mantenimiento de un arrancador.

Para mantener en buenas condiciones un arrancador esnecesario revisar periódicamente (m(nimo 2 veces al año)las siguientes partes:

1.- Contactos.2.- Pantallas de arqueo.3.- Bobinas.4.- Contacto del núcleo magnético.5.- Limpiezageneral.6.- Apriete de conexiones.

Partes de repuesto de un arrancador:

1.- Contactos.2.- Resortes.3.- Bobinas.4.- Elementos térmicos.

Cortesía de Square D de México, S.A.

312 oRelec~-~i

.~

~.a.- TABLA DE SELECCION DE ARRANCADORES

MAGNETICOS A TENSION COMPLETA

CLASE 8536

600 VOLTS. MAX. C.A. 50-60 HE RTZ

§a

It-ti

.Á. Adecuado también para apl icaciones NEMA 3 y 3R.

Los tipos indicados en esta tabla llevan protección por medio de elementos térmicos de aleación fusible.

ú.).....ú.)

Cortesía de Square O de México, S.A.

NUM. TAMAI\IO CAPACIDADES CAJA PARA (TAM.0-5) A PRUEBA A PUEBA DE EXPLOSION SIN CAJADE USOSGENERALES A PRUEBA DE AGUA DE POLVO TIPO ABIERTOPOLOS VOL TS MAX. HP. NEMA-1 LAM.INOXIDABLE NEMA-12.Á. CAJA BLINDAJE TUBULAR

NEMA-4 NEMA-9 NEMA-7-9

3 F. 1 F. TIPO TIPO TIPO TIPO TIPO TIPO

2 O 120 - 1POLOS 220 - 2 BG-1 BW-l1 BA-1 SBE-1 SBR-1 BO-1

1 120 - 2220 - 3 CG-l CW-11 CA-l SCE-l SCR-1 CO-l

IP 120 - 3220 - 5 CG-2 CW-12 CA-2 SCE-2 SCR-2 CO-2

3 O 110 2 1POLOS 208-220 3 2 BG-2 BW-12 BA-2 SBE-2 SBR-2 BO-2

440-550 5 -

1 110 3 2208-220 7\;2 3 CG-3 CIV-13 CA-3 SCE-3 SCR-3 CO-3440-550 10 -

2 110 7\;2 3208-220 15 7\;2 OG-1 OW-11 OA-1 SOE-l SOR-1 00-1

440-550 25 -

3 110 15 7\;2 EO-l208-220 30 15 EG-1 EW-ll EA-l SEE-1 SER-3440-550 50 -

4 208-220 50 -FO-l440-550 100 - FG-1 FW-11 FA-1 SFE-l SFR-1

5 208-220 100 -GO-l440-550 200 - GG-1 GW-ll GA-1 SGE-1 SGR-l

6 208-220 200 -SHO-2440-550 400 - SHG-2 SHW-2 SHA-2

7 208-220 300 -440-550 600 - JG-1 JW-l JA-l JO-l

8 208-220 450 -KO-1440-550 900 - KG-l KW-1 KA-1

4.7.4 tabla de métodos dearranque con arrancadoresa tensión reducida

ARRANCADOR DESVENTAJAS

Tipo

Auto

Transformador

Magnético

Manual

Resistencia

Primaria

Devanado

Bipartido

Estrella

Delta

CORRIENTE EN.EL ARRANCADOR

64

42

25

64

42

25

64

42

25

80

65

33

PAR DE.ARRANQUE

VOLTAJE EN*\ VENTAJASEL MOTOR

64 80

1.- El balance entre voltajey par de arranq ue selogra mediante las trespiernas del autotrans-mador.

2.- Alta eficiencia del parde arranque.

3.- Flexibilidad para laapli-cació n.

4.- Protección contra bajovoltaje.

5.- Relev. de sobrecargabimetálicos.

6.- Larga vida con pocaspartes móviles.

1.- Operación automáticadespués de la señal demotivación.

2.- Operación a control re-moto de acuerdo a lasnecesidades.

3.- Mayores ciclos de ope-ración que el tipo ma-nual. (15 seg. en perío-dos de 4' mino durante1 hora y después de unperíodo de descanso de2 ha ras.

4.- Circuito de transicióncerrada: (El motor estáco nectado desde arran-que hasta plena carga.Sin interrupciones decorriente) .

5.- Protección al autotrans-formador.

1.- Más barato que el mag-nético.

1.- Es el menos comple-jo de los arrancadoresA.T.R.

2,- Aceleración suave.3.- Circo transición cerrada.4.- F.P. alto al arranque.

1.- Aplicaciones de altoo bajo voltaje.

2.- Circo transición cerrado.3.- Aceleración plena en un

paso para la mayoría delos motores de induc-ción STD o motoresespeciales de devanadobipartido.

1.- Alta capacidad de tra-bajo en el arranque yaceleración durable.

2.- Par eficiente por seralto.

1.- Ciclo de trabajo limitado Porel autotransformador.

1.- Más caro que el tipo manual.

1.- Operación más difícil que elmangnético.

2.- 15 seg. de arranque en perío-dos de 4 mino y con un totalde cuatro ciclos.

1.- Bajo par de arranque cuandoel voltaje decrece.

2.- Las características de arran-que no son fácilmente ajus-tadas después de manufac-turarse.

3.- Demasiada corriente en elarra nq ue.

1.- Normalmente baja eficienciade par motores de alta vel.(2 cp).

2.- No recomendable para moto-res de alta inercia.

3.- Requiere diseño de motoresesp. para motores arriba de220 V.

1.- Las características de arran-que no son ajustables paramotores con alta inercia.

2.- Requiere de un diseño espe-cial en el motor.

314.Se representa la cantidad en porciento a plena carga que toma el motor en arranque y en voltaje.

~Dnekc

42

25

65

50

64 80

42

25

65

50

64

42

80

65

25

64

50

80

42 100

33 100

~

a.- CARACTERISTICAS DE ARRANQUE

b.- COMPARACIONDE LA CORRIENTEDE ARRANQUE

600

300

--"''''''('' PLENOVOLTAJE

\\\\.

80% DE LA CORRIENTE DE ARRANQUE A TENSION PLENA, ~I

500

400ARRANCADOR CON

RESISTENCIAS

200

100

NORMAL I331/3% DE CORRIENTE DEARRANQUE A TENSION PLENAARRANQUE ESTRELLA-DELTA

TRANSICION ABIERTA

o%DECORRIENTEDE LINEA

TI EMPO

L 8nelec 315

-----

DEVANADO ESTRELLA CON CON CONPARCIAL DELTA RESISTENCIA AUTO REACTOR

TRANS.

TRANSICION CERRADA ABIERTA CERRADA ABIERTA CERRADAABIERTA CERRADA CERRADAO CERRADA

% DE CORRIENTE 60-70 33 65 42 65DE LlNEA ATENSION PLENA

% DE PAR DE 40 CON 33 42 42 42ARRANQUE A CAlDASTENSION PLENA

% DE EFICIENCIA 60 100 65 100 65DEL PAR

AJUSTE DEL PAR NO NO SI SI SIO CORRIENTEDE ARRANQUE

No. DE PUNTAS 6 6 3 3 3REQUERIDAS ENEL MOTOR

TIPO DEL 220 ESTO. ESP. ESTO. ESTO. ESTO.MOTOR 440 ESP.

c.- COMPARACION DE PRECIOS

%DEL PRECIODE VENTA ATENSION PLENA

700 TENSION REDUCIDA VS. TENSION PLENA

600

500r---

--LJI II II II I¡-400

300

200

r--., II I I

r , I I11

100

TENSIONPLENA

OEVANADO COMP. ESTnELLA. AESIS.PARCIAL MANUAL DELTA TENCII\S

COMP.AUTOM

REAC.TOR

ElI0OIr--,L_-I

100 H.P. 220 V.

30 H.P. 220 V.

15 H.P. 220 V.

NOTA: Comparación aproximada.

d.- CARACTERISTICAS DE ARRANCADORES ATENSION REDUCIDA

316 _ooe/ec

ij

J¡ -~

TIPOS OPERACION TRANSICION CARGA CORRIENTE EMP. CICLO TRABAJO

MAN. MAG. ABIER. CERR. PESADA LIGERA ALTA BAJA ALTO BAJO

Manual Tipo X X X X XAuto-Transformador

Magnético Tipo X X X X XAuto-Transformador

Resistencia X X X X XPrimaria

Devanado X X X X XBipartido

Estrella X X X X XDelta

4.8 centros de control4.8.1 características que deben

cubrir los centros decontrol

Todos sus componentes y el conjunto ya armado deberánser fabricados y probados de acuerdo con las especificacionesNEMA para Control Industrial.

a.- UNIDADES

Las puertas deberán ir montadas en la estructura vertical,con las bisagras colocadas en el lado más alejado del duetovertical. Deberán mantenerse cerradas por medio de tornillosde mano, acanalados. Siempre que sea práctico, las puertas delos arrancadores deberán tener una cubierta desmontable,en la que se puedan insertar los botones de control, las lucespiloto y los selectores.

Las puertas de las unidades deberán estar provistas conmecanismos de manija para el funcionamiento manual deldesconectador de circuito, desde el exterior de las puertas,cuando éstas estén cerradas. Cuando las puertas se encuen-tren cerradas, la manija deberá indicar claramente si el desco-nectador está cerrado o abierto.

El mecanismo de la manija deberá entrelazar con la puertade tal manera que no permita que se pueda abrir mientrasel desconectador está en posición de cerrado. (El bloqueo es-tará diseñado de manera que pueda ser destrabado por per-sonasautorizadas).

Deberá ser posible bloquear con uno y hasta con cuatrocandados el desconectador de circuito en su posición deabierto, impidiendo que pueda ser cerrado y evitando, almismo tiempo, el libre acceso al interior de la unidad.

Cada una de las puertas de la unidad deberá estar provistade una placa de identificación, hecha de baquelita blanca conletras negras, o en su defecto llevará portatarjetas de plástico,con protector transparente.

Los conectores de las unidades de enchufe deberán serde cobre plateado, reforzados con fuerte fleje de acero, queasegure alta presión en el contacto.

Las unidades deberán quedar completamente cerradas porlámina de acero. Un pequeño chiqueador (cut-out) en el ladoizquierdo de la unidad permitirá el acomodo de todo el alam-brado, sin que haya necesidad de quitar barreras o placas.

b.- SECCIONES VERTICALES

I

I

I

I

\ .

Cada una de las secciones estará rígidamente formada porlámina de acero, calibre No. 12, rolada en frío. Todas lasunidades se surtirán con fondo estándar de 50 cm, tanto enlos casos de fabricación normal, como en los casos de fabri-cación respaldo-contra-respaldo, exceptuando los casos deequipoespecial.

En la construcción NEMA A o B será posible instalar hasta6 unidades en una misma sección de construcción de frentesimple.

Deberán surtirse con ductos horizontales para alambradoContinuoen las partes superiores e inferiores de cada sección.~stos ductos estarán alineados para formar un dueto con-tl.~UOa todo lo largo del Centro de Control. En la fabrica-Clan tipo respaldo-contra-respaldo, deberán surtirse con ca-n~lescruzadas en la parte superior. También deberán ir pro-VIstasde un canal, amplio y continuo, a toda la altura verticaldecadasección, colocado aliado izquierdo de la misma.

Las barras horizontales rectangulares, con capacidad de 600amperes o más si ello fuera requerido, deberán ser instaladasde extremo a extremo en la parte superior o inferior de cadasección. Las barras verticales de 300 amperes de capacidaddeberán ser redondas para mayor solidez mecánica. Todas lasbarras deberán estar plateadas en cada unión. Todas las ba-rras verticales deberán ser plateadas o estañadas. Los soportesde las barras deberán ser de porcelana, alto impacto, no-carbo-nizante, montados en ángulos de acero acojinados y deberántener suficiente rigidez dieléctrica, distancia de deslizamiento.La estructura de las barras deberá soportar corriente de cortocircuito de 25,000 VMC amperes, de acuerdo con las normasNEMA.

. one/ec 317

c.- ACABADO

Todas las superficies metálicas deberán estar tratadas abase de fosfato, o algo similar, antes de ser pintadas. Deberáaplicarse un fondo de pintura de cromato de zinc y óxido dehierro. Para usos interiores deberán estar pintadas con es-malte sintético, horneado, color gris estándar. Para usos exte-riores, el acabado deberá ser con esmalte de aluminio, hor-neado, o color gris estándar.

d.- FORMA DE PLANEAR UN CENTRODE CONTROL

Los fabricantes de estos equipos han preparado formas deinformación de C.C.M.. las que le ayudarán a diseñar un Cen-tro de Control. Se pueden conseguir gratuitamente en sus ofi-cinas y deberán usarse siguiendo los siguientes tres pasos:

PRIMER PASOHACER UNA LISTA DE DATOS GENERALES

1.- Tipo de gabinete.2.- Características de la fuente de energía.3.- Tamaño de cables alimentadores, y cuántos por fase.4.- Localización de la entrada de cables de alimentación.5.- .Tipo de alambrado NEMA (A, B ó C).6.- Construcción estándar o tipo respaldo-contra-res-

paldo.

SEGUNDOPASOHACER LISTA DEL EQUIPO ESPECIFICO

1.- Tipo de unidades requeridas (reversibles, no rever-

4.8.2

sibles, tableros de alumbrado, etc.).2.- CPy capacidad de circuitos derivados.3.-- Número de unidades requeridas.4.- Características especiales en unidades.

Aditamentos.

TERCER PASOPlANEAMIENTO DE lAS UNIDADES DELCENTRO DE CONTROL

1.- Determine la altura de la unidad, consultando con laTabla 4.8.2.

2.- Complemente el proyecto por medio de:

a) Máxima utilización de la altura disponible paralas unidades de enchufar (estilo A y B, 1.98 m(78"); estilo C, 1.68 m (66").

b) Buscando el mejor agrupamiento de unidadesen secuencia, de acuerdo con los requerimientosdel trabajo en particu lar.

selector simplificado paraplaneamiento de centrosde control

COMBINACION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

y ARRANCADOR*

. Todas las unidades caben en secciones de 50 cms. de ancho.

* Tipo no enchufable. El espacio de atrás de estas unidades no es dis-ponible para la construcción tipo respaldo-contrarespaldo.

318 -;aneme

INTERRUPTOR DE NAVAJAS CON FUSIBLES.

INTERRUPTOR GENERAL O DERIVADO-3 POLOS*

* Todas las unidades caben en secciones de 50 cms. de ancho.

I

_J

TAMAI\IO MAX. H.P. ALT. DE UNIDAD EN M. (PULG.)NEMA POLlFASICO

TIPO 220V. 440V. NO-REV. REV.

1 7 10 0.30(12) 45.72 (18)

;¿ 15 25 0.30(12) 61 (24)

3 20 40 15 76.2 (30)30 50 30 107 (42)

4 50 100 30 122 (48)

5 100 200 45* 199 * (78*)

CAPACIDAD PORT AFUSI BLE ALT. DE LA UNIDAD EN M.AMPERES AMPS. (PULG.)

250 V. 600V.

30 30 (12) 31 (12)60 (12) .. ..

60 60 (15) 38.1 (15)100 (15) 38.1 (15)

100 100 (18) 53.34 (21)200 (21) 61.00 (24)

200 200 (21) 61.00 (24)400 (36) 99.06 (39)

COMBINACION DE INTERRUPTOR DE FUSIBLES YARRANCADOR*

.Todas las unidades caben en secciones de 50 cms. de ancho.

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS GENERALESO DERIVADOS-3 POLOS*

. Todas las unidades caben en secciones de 50 cms. de ancho.

. También se surten en unidadesde .30m. (12") para montar 2 interrup.tores marco F en montaje doble.

=!: Tipo no enchufable. El espacio de atrás de estas unidades no es dis-ponible para montar unidades en construcción respaldo-contra res.paldo. Un espacio de .22 m. (9") mínimo debe dejarse libre arribade estas unidades, cuando estas se instalan en la parte superior de lasección.

L

~4

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION MONOFASICOS.120 Ó 120!240V SECUNDARIO

CAPACIDAD KV A

74 a 2357*

1015202530

ALTURA DE UNIDAD EN M. (PULG.)

30.50 (12)38.10 (15)53.34 (21)45.72 (18 t)53.34 (21 =t)68.60 (27 =t)76.20 (30 =t)83.82 (33 =t)83.82 (33 =t)

=t Estas unidades deben ir montadas en la parte inferior de la secciónvertical. El espacio de atrás da estas unidades, no es adecuado parala construcción tipo respaldo-contra-respaldo.

TABLEROS DE ALUMBRADO DE TIPO INTERRUPTORTERMOMAGNETICO

.Todas las unidades caben en secciones de 50 cms. de ancho.

Docle/: 319"..J

TAMAÑO MAX. H.P. PORTA ALTURA UNIDAD M.NEMA POLlFASICO FUSIBLE (PULG.)

AMP.220 V. 440V. NO-REV. REV.

1 3 7* 30 12 45.72 (18)7* .. 60 12 45.72 (18)

. . 10 60 15 45.72 (18)

2 10 15 60 21 83.82 (33)15 25 100 21 83.82 (33)

3 .. 30 100 33 122 (48)50 200 36 130 (51)

30 .. 200 33 122 (48)30 .. 400 42 145 (57)

4 .. 60 200 39 145 (57)100 400 51 175 (69)

50 .. 400 48 160 (631.

MAXIMOS MARCO CAP. INTERRUPTlVA ALTURA DEAMPERES EN AMPER ES RMS SIM. UNIDAD ENCONTINUOS M. (PULG.I

240V. 480V.

100. FA 18,000 14,000 30.48 (12)

225 KA 25,000 22,000 45.72 (181

400 LA 42,000 30,000 45.72 (18t)

800 MA 42,000 30,000 53.34 (21 =tI

No. DE DERIV ADOS ALTURA DE UNIDAD EN M. (PULG.I

8-12 45.72 (181

14-20 53.34 (211

22-30 60.96 (24)

32 -42 76.20 (30)

4.9 diagramas decontrol y diagramasde alambrado

4.9.1 diagramas elementalespara circuitos de controltípicos

Disparo por bajo voltaje y protección por bajo voltaje sonlos 2 circuitos de control básico que se encuentran en las apli-caciones para control de motores: Los esquemas más sencillosy otras variaciones más complicadas, las cuales pueden serresueltas siempre dentro de estos 2 principios básicos, aparecena continuación:

LI L2CONTROL A :1 HILOS CON LAMPARA PILOTO, PARA

INDICAR CUANDO eL MOTOR ESTA PARADO.CONTROL A 2 HILOS

L2 LI

r--6-- OL'S"DISPOSITIVO PILOTO, TALESCOMO INTERRUPTOR

DE LIMITE, INTERRUPTOR DEPRESION, ETC.

M

CONTROL A :2 HILOS. CON INTERRUPTOR SELECTOR

"MANUAL-FUERA-AUTOMATlCO" DE CONTACTO MANTENIDO

CONTROL A 3 HILOS -CON ESTACION DE BOTONES

MULTIPLE DE CONTACTO MOMENTANEO

LI L2l1

I

L2

ARRANCAR~

,M OL'S I PARAR PARAR

M

ARRANCAR---'--F

~~'" DISPOSITIVO DE CONTROL A

2 HILOS

CONTROL A :1 HILOS CON LAMPARA PILOTO, PARAINDICAR CUANDO EL MOTOR ESTA EN OPERACION.

LI L2

CONTROL A 3 HILOS

L1 L:2

PARAR :2 ARRANCAR

~~' MM

OL'S

320 ;j¡oelec,.w

PARAR 2ARRANCAR

3M

M

M XFA X

MANUAL FUERA AUTO

ARRANCAR MPARAR 2 --'-- 3

IM

=:~ ~ ': ~-- -- - L - i

CONTROL A 3 HILOS CON LAMPARA PILOTO,"TIPO PRUEBA A PRESION" PARA INDICAR

CUANDO EL MOTOR ESTA EN OPERACION.

CONTROL A 3 HILOS CON"BOTON OPERADOR

ILUMINADO;' PARA INDICAR CUANDO EL MOTORESTA EN OPERACION,

L1 L:2 L:2

-ARRANCARPARAR:2 ~

-el

3M OL'S

*L:2

L1*Pre.lonando .obre el Capuchón de la L6mparaPiloto Operan lo. Contacto. de Arranque.

CONTROL A 3 HILOS CON TRANSFORMADOR

DE CONTROL Y FUSIBLE SECUNDARIO.CONTROL A 3 HILOS CON TRANSFORMADOR

DE CONTROL, FUSIBLE SECUNDARIO YRELEVADOR DE CONTROL.

L1

l PRI.\...A...A..A..I

L:2

I

L1

tI~

PRI,\...A...A..A..I

M

O L:2

jXI.SEC.X:2

'RRANCARPARAR:2 -'- 3

M

TIERRA--.:-CRARRANCAR

PARAR:2 -'- 3

TIERRA -

PULSACION MOMENTANEA USANDOUN INTERRUPTOR SELECTOR. EXITADOMEDIANTE EL BOTON DE ARRANCAR

PULSACION MOMENTANEA USANDOUN SE LECTOR BOTON MOMENTANEO

A2

ML2 PARAR

ML2LI

\

\,!

LI

PARAR ARRANCAR--'--

............

~nele& 321 .J

----------

l1 *ARRANCAR M

PARAR :2 3

IM

Al IA2- I I

81 I IB2 I

LIBRE OPRIMIDO LIBRE OPRIMIDOMAR HA PULSAR

PULSACION MOMENTANEA USANDOUN RELEVADOR DE CONTROL

PARAR AR~AR 3CR

L2

PULSACION MOMENTANEA EN ARRANCADORREVERSIBLE USANDO UN RELEVADOR

DE CONTROLPULSAR.- ADELANTE--L-

O:1

ARR. ADEL. I

IP_AR~R ~.3 I

L2LI LIO.L'S

CONTROL A 3 HilOS -CON UNAESTACION DE BOTONES CONTROLANDO

MAS DE UN ARRANCADOR

CONTROL A 3 HilOS -ARRANCADORREVERSIBLE

LI ARRANCAR

FT.

'0-3

I YIM3

LI

j1'"'LI

t 11M2

CONTROL A 3 HILOS. ARRANCADOR REVERSIBLE

CON ESTACION DE BOTONES MULTIPLE

CONTROL A 3 HILOS. ARRANCADOR REVERSIBLE

CON LAMPARA PILOTO PARA INDICAR LA DIRECCION

DE OPERACION DEL MOTORL1

ATRAS

L2

PARARLI ADELANTE R

PARAR ATRAS 2 ---L. 3

T '), I, I

F L2

322 e,neke

MI ., L2 LIADELANTE fr "

:1M2 O.L S L2

I I .:Tl:..." INTERRUPTOR DE LIMITE SI ES USADO

M3 ,' L2

\

\

\

...

CONTROL A 3 HILOS. ARRANCADOR DE DOS VELOCIDADES

BAJA H L

AL~';tl*O" -, HALTA L

2 ~ 3

LI

PARAR

OL'S

~

FRENADO DE UN MOTOR PARA UN PAROUTILIZANDO UNA SOLA DIRECCION

L11

.

PARARARRANCAR

2 -i..- 3

~F

t~~~

R F OL-S

\

L2

L2

CONTROL A 3 HILOS. ARRANCADOR DE DOS VELOCIDADESCON UNA LAMPARA PILOTO PARA INDICAR LA OPERACION

DEL MOTOR A CUALQUIER VELOCIDAD.

L1PARAR

L OL'S L2BAJA H

"~t~'t'2 ~3

~ y~

ANTIFRENADO . EL MOTOR SERA REVERSIBLE

PERO NO SERA FRENADO

L1I

PARAR

hADELANTE R 6

~~OL'S

L2FF

2 .-0-4"

II

,+..,II

,4 R

ooelec 323

------------

4.9.2 diagramas de alambradopara arrancadores de bajatensióna.- ARRANCADORES MAGNETICOS PARA

CORRIENTE ALTERNA A TENSIONCOMPLETA

1

CONTROL A3 HILOS

.r--1

-=---3CONTROL A

2 HILOS

DIAGRAMA DE ALAMBRADO DIAGRAMA ELEMENTAL

TI T3

TlR

t:J

CONTROL A 2 HILOS

~4- - - _S~ ES USADOII

ARRANCAR;2 -'- .3

r j.III PARAR

L1

TI T3 L2

Tamaños O y 1, Arrancador de 3 Polos, Coneclado para Motor de 1 Fase, 1 Devanado

DIAGRAMA DE ALAMBRADO DIAGRAMA ELEMENTAL

TI T2 T3e X2AL CONTROL SEPARADO

M OL'S

PARAR

X2

..r::

-c.

AL CONTROL.--..SEPARADO

L LI

..3

CONTROL A2 HII.OS

M OL

L2TI T3

L3

Tamaños O y 1. Arrancador de 3 Polos, 3 Fases, con Control Separado (Forma S)

DIAGRAMA ELEMENTALDIAGRAMA DE ALAMBRADO

CONTROL A3 HILOS

-L .1

T .3CONTROL A

2 HILOS

§324 .ooelec

1" 2 CONTROL A 2 HILOS SI ES USADO

, I~ ": ARRANCAR: MI PARAR 2 --L- 13

XI

TIERRA ..,;SI SE USA

SEC X2

TIERRA -::-~

L3TI T3

Tamaños O y 1, Arrancador de 3 Polos, 3 Fases, con Transformador de Con/roly Fusible Secundario (Forma FT)

~.~

b.- ARRANCADORES MAGNETICOS PARACORRIENTE ALTERNA A TENSIONREDUCIDA

b.1.- TIPO RESISTENCIAPRIMARIA

IL .3CONTROL A

2 HILOS--'2

ARRANCARL

O .3--'1

CONTROL A3 HILOS

DIAGRAMA DE ALAMBRADO

TI

13

TI T2 T3

~

DIAGRAMA ELEMENTAL

/' CONTROL A 2 HILOS,-" SI E.S USADO

r---~~ '"I ARRANCAR'

1 : PARAR 2 ---1- :3 TR OL S

,1'TIERRA SI SE USA

PRITR M

L1

L2

l3

12

A

Tamaños O. 1, 2, 3. 4 y 5.- Arrancador de 3 Fases Tipo Resistencia Primaria con Transtormadorde Control y Fusible Secundario (Forma FT)

ARRANCAR

c.lD 2--o ~.-:~~~-'1

CONTROL A3 HILOS

.l.. "'1T '-3

CONTROL A2 HILOS

11 T2 T3

~

~y

DIAGRAMA DE ALAMBRADO

RI1RESISTENCIA

R12RESISTENCIA

R3RESIS TENCIA

TI

B

A~

DIAGRAMA ELEMENTAL

CONTROL A 2 HILOS/' SI ES USADO.,-"

r---""' "'"I 'ARRANCAR' TR OL S

1 !PA~"'R 2 ---1- 13

TI'. M

T2

T3

Tamaños O, 1, 2, 3. 4 y 5. Arrancador de 3 Fases Tipo Resistencia Primaria.

onelec 325

b.2.- TIPO AUTOTRANSFORMADOR

l~NC~R3

~ARAR 2

O OI

CONTROL A.3 HILOS

.L .,T .3

CONTROL A2 HILOS

DIAGRAMA DE ALAMBRADO

TInTa

};!'-../

l1 L2 L3

. 1 .~m

DIAGRAMA ELEMENTAL

/CONTROL A 2 HILOS.. SI ES USADO

r-PARA-R~¡XRRAÑ~ TR OL'S, L 2 J., ,3

TR 15 R

~.I012o 13 o

k!..L2L3

R=MARCHA

R 25 25 R

'-00

MOTOR

'-../Tamaños 2, 3 y 4, Arrancador a Tensión

Reducida Tipo Aulolransformador,Arrancador Transición Cerrada

DIAGRAMA DE ALAMBRADO

..L ~1

T "'3CONTROL A

2 HILOS

t~NC~ri

~ARAR 2O O

,CONTROL A

3 HILOS

"

lY"-../

326 ~#lnele&

12'3'

XI

2S

DIAGRAMA ELEMENTAL

/CONTROL A 2 HILOS, " SI ES USADO

:'''ARAF'-~2:-A~R-RAÑ; TR OL S,. -'--.3

TRPRI

TR IS R

LI

L2L3

R R

R=MARCHA

Tamaño 5, Arrancador a Tensión Reducida Tipo Aulolransformador, Arrancador Transición

Cerrada, Transformador de Control y Fusible Secundario (Forma FT)

-~

C~"1: ,,;;

-~ §

b.3.- TIPO ESTRELLA-DELTA

~

DIAGRAMA ELEMENTAL

bLIL2.-l3-1M

OL'S

MOTORESTRElLA-DETA,

Diagrama Elemental de Tamaños 1YD al5YD,con arranque en Transición Abierta

DIAGRAMA DE

12

L

t

T.4 1.5 T.6

2ARRANCARo..l...D

o ~3PARAR

..r-- IL---3CONTROL A

2 HILOS

+tMtf'~'o o

CONTROL A3 HilOS

Tamaños 2YD al 5YD, Arrancadores Transición Abierta

DIAGRAMA ELEMENTAL

OL S

\..

LIL2

L3

1M

IS lis

MOTORESTRELLA-DETA

T61 ni TS

Diagrama Elemental de Tamaños 1YDal 5YD,con arranque en Transición Cerrada

2AR><ANCARo..l...D

~AR~3

o oCONTROL A

3 HILOS

~I

~3CONTROL A

2 HILOS

. , .mm;¡¡-;;-n;~-¡J;;-¡¡-;~~

1l.r'213 : .. t6tMTf.

'~'Tamaños 2YD al 5YD, Arrancadores Transición Cerrada

.one/ec 327

-

4.9.3 diagramas de alambradopara arrancadores en altatensióna.- DIAGRAMAS ELEMENTALES TIPO

a.1.- ARRANCADORA TENSIONCOMPLETAPARAMOTORESDE INDUCCION

,.--y- - --- ,

r DUCTD :

1:: 172

L1

1

~ ~ .M

~ ~ }

L2

1L3

1

FUSIBLE

FUSIBLE U FUSIBLE

f::1 TRANSFORMADOR

DE CONTROL

( 120V )--ARRANCAR TIERRA ~

-I... PARAR OLICA

ICR~ (+)

ICA <-r~"'OOW1~

H Jr r ,

M 'M

(-)

a.2.- ARRANCADORPARAMOTOR SINCRONO

AC/OC

+

CT

REACTOR

r --: DUCTO~

TABLEAODE

APL\CACIONESPACIO

PAAA -1 AA AANCADOA

SINCAONICO AVOLTAJE PLENO

328 .ooemc

I~:I l.IJL,-JIL___J

A FUENTE DE C.D.

FUSIBLE

FUSIBLESU TAANSFOAMADOA

n T DE CONTAOL)--rTIEAAA ."

Ol""",,,eA

~

ICA

FC PAAA ELEXCIT AOOA

ESTATICOISI ES SUATIOO)

FC ICA

1---<'

M 7CA

:~-il-~> t.FA

.J

ESPACIO PAAAUN AAAANCAOOA

A VOLTAJE

PLENO

90 1 AAAANCAOOA In 1A JE 30

1ESPACIO PAAA 1AA AANCAOOA

A VOLTAJE

PLENO

a.3.- EXCITADOR ESTATICO PARA MOTOR SINCRONO

Los arrancadores de Alto Voltaje Clase 8198 son los demayor adaptabifídad. El diseño de centros de control se presta ala máxima versatilidad para aplicaciones a motores de jaula deardilla, de rotor devanado o s(ncronos.

El diagrama a.l es aplicable a motores de inducción y elcroquis muestra un arrancador en el compartimiento delcentro, con provisión para arrancadores adicionales en los com-partimientos de arriba y de abajo.

En el diagrama a.2 se muestran las conexiones de un arran-cador para motor síncrono con alimentación de la excitacióndel campo, remota. El tablero para la aplicación automáticadel campo va montado en el compartimiento de arriba, con elarrancador de alto voltaje en el compartimiento de enmedio.El compartimiento de abajo puede alojar otro arrancador avoltaje pleno tipo jaula de ardilla o cualquier otro equipo ac-cesorio.

Square D está preparado para surtir Excitadores Estáticospara Motores Sincrónicos, como se ilustran a la derecha dela página. Este equipo puede ser montado en el comparti-miento de abajo del cub(culo de 90" de alto.

SALIDA C.D.

SUPRESORDE CARGA

r L [ADDRDEL1 1 1 CONTACTOR

A.C.ENTRADA NORMAL 240V. 480V.

(TAMBIEN SE SURTE ~ON ENTRADAS DE ALTO VOLTAJE)

b.- ARRANCADORESA TENSION PLENA PARAMOTORESTIPO JAULA DE ARDILLA

(ALIMENTACION) 5000 V (MAX) 3 FASES -eo HZ.

rl

l'~M

FU' FU'

1M 1M

.Z~9.,= 12'

I~' ,,~'Z '\ ~(~ ~ TIERRAFUZ TIERRA

ICR °'ARRANCAR PARAR ~~

~...L~~~ ,.'.~

Tipo CFN -1 Ó CFN .2, Arrancador a Tensión Plena no Reversible para Motores Tipo Jaula de Ardilla

une/ec 329

...--~-~ 1

,

(ALI MENTACION) 5000 v (MAX) 3 FASES - 60 HL

1

f}U3

+,.. -.. .. \

1:- - - - -1:- - -- --~\;:ECT-~ICAMENTE

!.. 1. 1. CERRADO

1 1 1

MECANICAMENTESOSTENI DO

MECANICA MENTEDISPARADO

T3J,T IT 2

rU11H2

rUI

'PT '1'H'

CARGA

1'1 "9'2 1)21TIERRA TIERRA

CERRAR.--L I CR

'C~~.'IO

Tipo CFL.1 ó CFL. 2, Contactor Mecánicamente Sostenido

330 encAle

(ALIMENTACION) 5000 v (MAX) 3 FASES - 60 HZ.

ftJ:rrrrr "'~'"'"~"'

'~ "r:;:;-;J." '~''~G' ~"0'~>---4-i

PARAR ADEL:IERRA TlER-RA. . -L. :""'~'o "" ~ o,~ J..o-

~"1--<HH~J

INTERRUPTOR "~

~

I DE LIMITE ATRAS "" '''' ".;;;'o;-1-'HH~<f'-J

~ t'oo. , '" ~~ ,¡; ..,~ ~1.,)

-"2.' ~1"",. !"rTl t,¡¡ ..,'--10 ,I "\1", -- .

Tipo CFR -1. Arrancador a Tensión Plena Reversiblel para Motores Tipo Jaula de Ardilla

~~-~~

C.- ARRANCADORES A TENSION REDUCIDAPARA MOTORES TIPO JAULADE ARDI LLA

(ALlMENTACION)

5000 V (MAX) 3 FASES. 60 HZ.

'X r í'FU3 Fu3 FU3

MOTOR'--/

FUID DFU'H2'f IPT 'fH I

1(1) ~FU2

~( XI 120V x2 (2)-- »

TIERRA'

ARRANCAR INTERRUPTOR---L. PARAR DE LIMITE

IC~

ICA

TIERRA

I r.q OL

3 CR

7 (71 S 'O) O 3CR '51

.f-j~>-~ <>-<>-{

Tipo CRN .1. Arrancador a Tensión Reducida Tipo Reactor Primario no Reversiblepara Motores Tipo Jaula de Ardilla

(ALlMENTACION)5000 v (MAX) 3 FASES -60 HZ.

a:Oe~:1a:O11.enZ~a:1-O1-::¡~

, '"-<>---{~F~~tJ:,U'

. (YV"I 12'-!!ó'lOV~~\

... INTERRUPTORTIERRA DE

~ P BLO~'M~ le"..~ ~o

---~rf--J DE PUERTA.oowISO~

M

TIERRA

aL

>XI

...

v

'Ul

o'

<O,<>-(

'C"

(5)o--{4C~~~

~ 'CA---<>-):--

'e~~r' ogi1". ~51

NOTA: LOS CONTACTORESS y RESTANMECANICAMENTEBLOQUEADOS

Tipo CRN . 2, Arrancador. a Tensión Reducida Tipo

Autotransformador no Reversible para Motores Tipo Jaula de Ardilla

L-

rOoe/ec 331

---

d.- ARRANCADO RES A TENSION PLENAPARA MOTOR SINCRONO

,ALlMENTACION)sooo V (MAX) 3 FASES. 60 HZ.

f'x íi'"' ~~M }M

'U]

ICT

AMPERMETROC. A.

'UID D'ulH21' ,PT 1'H'

~

'e D.DE CAMPO

~ oeAMPER METRO

DER.I7"J C.D.AMP.

SCRr ,

'" 9{( " '20v <2 '2' 2 4. )~

Fu2 TIERRA TIERRA

~r;"'

1eR

~6CR A~1JC SCR ICR-*

A fC Fe

L p. -11--- 6CR

o .:i~ 0--'e~ 0--

REA.CTO!, CAMPO

"

¡~:L J

'CRI

(5¡<

rCr.-¡ ~: ,cI1+1

A LA TENSION DE C. D.PARA EXCITACION

''1M,., . '(R ':L_A.Hf j)--~~<>-'--7~

Tipo SFN -1. Arrancador a Tensión Plena no Reversible para Motor Síncrono

l'

TIRISTOR

'u.

A"'PERMETROC. A.

[;;J.:x:JI

'~~9 ,., T.,

':' ..r;;-;;-:l.. '~'( '-'. ,'o"i:---') TIERRA

EXCITA~OR

TRAaAR

AUTOTRANSFOR"'AOORVARIAaLE

OESTRAaAR

Tipo SFN-2, Arrancador a Tensión plena no Reversible para Motor Síncrono sin Escobillas

332 -:Dncle&'j

---=~

e.- ARRANCADORES A TENSION REDUCIDAPARA MOTOR SINCRONO

(AL! MENTACION)5000 V (MAX) 3 FASES -60 HZ.

~&-(; ~

AMPERMETROC.A.

e;.e;.,o.

'a.~ -- bJ""L:.'::J

t~1 ..~" "~ ~.i. ---,

Fa' A > "-4 ,'° v ~~TER. ~ TIERRA

;T¡~"tlrr:'oO- .~cJS"-.eo

~- ~3CR

A LA TENSION DE C. D.PARA EXCITACION

Tipo SRN -1. Arrancador a Tensión Reducida Tipo Reactor Primario no Reversible para Motor Síncrono

(ALlhlENTACION)sooo v (hlAX) 3 FASES -80 HZ.

fC &.~l.' A LA TENSlON DE C. O.PARA EXCITACION

~

AMPER METRO

C.A. , 1"

MITIERRA ¡ TIEARA

'c..c. oeo "s",,,,, 'c. '"'H ~ ~""""--O-'f 'C INTE~R

DE LIMITC otO

c:!:J,CA

NOTA. LOS CONTACTORES S y RESTANMECANICAMENTE BLOQUEADOS

Tipo SRN-2 Arrancador a tensión reducida tipo autotransformador no reversible para motor síncrono.

-- - - - - - - -

~nl!lec 333

4.10 cálculo4.10.1 conexión y resistencia a

tierraa.- VALORES ACEPTABLES RECOMENDADOS

El más elaborado sistema de tierras que sea diseñado, puedeser inadecuado, a menos que la conexión del sistema a tierra seaadecuada y tenga una resistencia baja. Por consiguiente, laconexión a tierra es una de las partes más importantes detodo sistema de tierras. Esto es también la parte más difícilde diseñar y obtener.

La perfecta conexión a tierra deberá tener una resistenciacon valor cero, pero esto es imposible de obtener.

Para subestaciones grandes y estaciones de generación, elvalor de la resistencia a tierra no deberá exceder de un ohm.

Para subestaciones pequeñas y plantas industriales, el valorde la resistencia a tierra no deberá exceder de 5 ohms. ElNEC(National Electrical Code 1978) recomienda que la resistenciamáxima no deberá exceder de 25 ohms.

b.- RESISTIVIDAD DE DIFERENTES TERRENOS

334 onelec I

-~J

TERRENO RESISTENCIA (OHMS) RESISTIVIDAD 3VARILLAS DE 5/8 PULGS. (OHMS POR CM )X 5 PIES

PROMEDIO MIN. MAX. PROMEDIO MIN. MAX.

Rellenos, escorias, salmuera, deshe-chos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.5 41 2,370 590 7,000

Arcilla, arcilla esquitosa, suelo arcillo-so, tierra negra. . . . . . . . . . . . .. 24 2 98 4,060 340 16,300

Igual, con variaciones en las propor-ciones de arena y grava. . . . . . . . 93 6 800 15,800 1,020 135,000

Grava, arena, piedras, con arcilla pe-q ueña o barro. . . . . . . . . . . . .. 554 35 2,700 9,400 59,000 458,000

~~~..

C.- EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUAO HUMEDAD EN LA RESISTIVIDAD DELTERRENO

d.- EFECTODE LATEMPERATURAEN LARESISTENCIADELTERRENO

(BARRO ARENOSO CON 15.2% DE HUMEDAD)

enekc 335

.

CONTENIDO DE AGUA I RESISTIVIDAD (OHMS/CM3)O HUMEDAD(% DEL PESO) I TERRENO SUPERIOR BARRO ARENOSO

O I >1000 X 106 > 1000 X 106

2.5 I 250 000 150 000

5 165 000 43 000

10 53 000 18500

15 19000 10500

20 I 12000 6300

30 I 6400 4200

TEMPERATURA RESISTIVIDAD 3

°c °F(OHMS POR CM )

20 68 7200

10 50 9900

O (agua) 32 13 800

O (hielo) 32 30 000

- 5 23 79 000

-15 14 330 000

e.- FORMULASPARA EL CALCULODE LASRESISTENCIASA TIERRA

(Fórmulas aproximadas incluyendo los efectos de imágenes.Las <;Iimensionesdeberán estar en centímetros para obtenerla resistenciaen ohms).

p = resistencia específica de la tierra en ohms por cm3.a = radio.

L = longitud,s = espaciamiento.

I

¡

Basado en: "Calculation 01 Resistanceto Ground", por H.B. Dwight Electrical Engineering. vol. 55, p. 1319.

336

,.i~_J

SIMBOLO DESCRIPCION FORMULA

-wr Hemiesfera. Radio a R = --E-21Ta

8 Una variIlaa tierra P 4LLongitud L. radio a R=-(Iog --1)21TL e a

8 8 2 varillasa tierra P 4L P L2 2L4s > espaciamiento s

R=-(Iog --1)+-(1--+- )41TL e a 41TS 3ss 5s4 ...

882 varillasa tierra p 4L 4L s 52 54S< L. espaciamiento s R= (log -+ log --2+ -- + ...)

41TL e a e 5 2L 16L2 512L4

Alambre enterrado horizon- p 4L 4L s 52 54- talmentelongitud2L R=-(Iog -+ log --2+---+ 512L2 ...)profundidad 5/2

41TL e a e S 2L 16L2

L Curvaenángulorectode p 2L 2L s 52 54alambre longitud de un lado L. R = 41TL(loge--a-+ loge -0.2373 + 0.2146L + 0.1035F-0.04247".)profs/2.

A Estrella de 3 puntas Longitud p 2L 2L s 53 53de un lado L. R = 61TL (loge -a + loge + 1.071 - 0.209 L + 0.238 ¡::s - 0.054l4" ,)prof.s/2

+ Estrella de 4 puntas. p 2L 2L s S2 54Longitud de un lado L, R = 81TL(loge-a+ loge T 2.912 -1.071 T+ 0.64518-0.14514"')prof.5/2

* Estrella de 6 punta5, p 2L 2L s S2 54Longitud de un lado L, R =121TL(loge-a+ loge + 6.851- 3.128L+ 1.758l3-0.490,..)prof.5/2

* Estrella de 8 puntas. p 2L 2L s S3 S4Longitud de un lado L, R =161TL(Ioge -a + loge + 10.98- 5.51T + 3.26L:.3-1.1714" .)prof.5/2

OAnillo de alambre. p 80 40Oiám. del anillo, O. R = 21T20 (Ioge T+ loge s)Oiám.del alambred. prof.s/2

Placaenterradahorizontalmente p 4L a2 -1T a b 4L 5 52 54- Longitud2 L,seccióna por b, R= 41TL(Ioge-a + 2(a + b)2 + logé-;--1 + T- 16L2+512L4 ..,)prof.5/2,b<a/8.. PI,bcareonda enterrada p p 7a2 33a4horizon almente. R = --sa + 41TS (1 -12T+ 4054 ...)R'adioa, prof. 5/2 -

,

Placa redonda enterrada p p 7a2 99a4verticalmente. R = + 41TS(1 + 24s2 + 32054..J

Radio a. prof. s/2

--o" ~- -f.- METODOS DE SISTEMAS DE CONEXION A

TIERRA (CONEXION A TIERRA DELSISTEMA NEUTRO)

\

,

XG Reactancia del generador o transformador usada paraconexión a tierra.

XN

RN

Reactancia del reactor para conexión a tierra.

Resistencia del resistor para conexión a tierra.

8RCleC 337

t",.~

----

-----

.

DESCRIPCION CI RCUITO DIAGRAMA EQUIVALENTE

1.- Noconectadoa tierra

¡xG

1,-2.- Sólidamenteconectadoatierra xG

3.- Resistenciaconectadaatierra.XG RN

4.- Reactancia conectada

tla tierra.XG XN

5.- Neutralizadorde fallas

t1a tierra.

XG XN

g.- CALIBRE DE CONDUCTORES DE CONEXIONA TIERRA PARA SISTEMAS DE C.A.

Donde no hay conductores de acometida, el calibre del conductor deconexión al electrodo aterrizado deberá determinarse por el calibre equi-valente del conductor de acometida mayor requerido para la carga a ser-virse.

BASADO EN NEC-1978

h.- CALIBRE MINIMO DE CONDUCTORESDE ATERRIZAJE PARA EQUIPOELECTRICO y CHAROLAS

338 ~Dnekc

--- ,.~l:d

CALIBRE DEL CONDUCTORDE

I CALIBREDELACOMETIDA MAS GRANDE, O SU CONDUCTOR DEEQUIVALENTE EN CONDUCTORES CONEXION A TIERRAPARALELOS

COBREI ALUMINIO

COBRE ALUMINIOAWG o KCM AWG o KCM AWG o KCM AWGoKCM-2 ó menor 1/0 ó menor 8 61 ó 1/0 2/0 ó 3/0 6 42/0 ó 3/0 4/0 ó 250 4 2De 3/0 hasta 350 De 250 hasta 500 2 1/0De 350 hasta 600 De 500 hasta 900 1/0 3/0De 600 hasta 1100 De 900 hasta 1750 2/0 4/0Mayor de 1100 Mayor de 1750 3/0 250

REGIMEN DE DISPARO DEL CALIBREDISPOSITIVO DE SOBRECARGASAUTOMATICO COLOCADO AL CONDUCTOR CONDUCTOR DEFRENTE DEL EQUIPO ELECTRICO, DE COBRE ALUMINIOCONDUIT, ETC. NO EXCEDIENDO DE: CAL. No. CAL. No.(AMPERES)

15 14 1220 12 1030 10 8

40 10 860 10 8100 8 6

200 6 4400 3 1600 1 2/0

800 O 3/01000 2/0 4/01200 3/0 250 KCM

1600 4/0 350 ..

2000 250 KCM 400 "

2500 350..

600..

3000 400..

600..

4000 500..

800..

5000 700"

1200..

6000 800"

1200 "

BASADO EN NEC-1978

4.10.2

4.10.2.1

cálculo de factor depotenciadeterminación de los KVAR paracorregir un factor de potencia

TKVAR-KVARc

1KVAR

Kwv

----------------

4>1 = factor de potencia a corregirse.

4>2 = factor de potencia corregido.

a.- PROCEDIMIENTO

donde:

KW, =KVA, =KVAR, =KVARc =

es la potencia efectiva en kilowatts.

es la potencia aparente en kilovoltamperes.

es la potencia inductiva en kilovoltamperes.

es la potencia capacitiva en kilovoltamperes.

Es costumbre también lIamarle a este valor potencia reac-tiva ya que está en fase con las reactancias y puede restarsearitméticamente.Se ledesignatambiénpor KVARC.

Delafigura 1sededucenlassiguientes igualdades:

Kw = KVA cos 4>1 .. . . . . . . . . . .

KVA = "'¡KW2 + KVAR 2 ..........

KVARc= Kw(tg 4>1-tg 4>2).....

2

3

Por mediciónpodemosconocercon el auxilio de un wátt-metro los Kw y con un ampérmetro y un vóltmetro los KVA,es decir:

.~ '}~ .

Kw ..........Kw -cos4>1= KVA - ..¡

4

tg 4>1 = ...j"'-':" COS2 4>tCos 4>1

5.

Por otro lado, si quisiéramos mejorar el factor de potenciaa un valor más alto (ángulo Ip2 menor): Cos 4>1.,tendríamostambién para:

...¡ 1 - Cos2 4>2

tg 4>2= Cos 4>2 . . . . . . . . . . . . . 6

Y la carga capacitiva ~n condensadores, o capacitadores, es lacalculada por la fórmula (3).

,gne/ec 339

4.10.2.2 orden preferente de instalación decapacitores

a.- DIAGRAMA UNIFILAR TIPICO DE UNAINSTALACION INDUSTRIAL

ACOMETIDA

El orden de preferencia de instalación decapacitores para obtener mejores resultadoses el indicado con los números (1), (2), (3) Y(4) en la figura 2.

Un procedimiento rápido para obtener los

KV ARe cuando se quiere corregir el factor depotencia a 0.85, a partir de las demandasmedias: KW y KVAR, es empleando la fór-mula:

POSIBLE COLOCACIONEN A.T.

¡~:: t lI II II BARRAS II PRINCIPALES 23,000V II II I

l_~ ~ ~J .150 KVA c/u' . ~ ~ SUBESTACION

¡ -f~3:~~:flJ :~~:J:-rKVAR,I-t-~)

II II tI 440V II . II II I

: )) : ALlMENTADORES

L--- ~ ¡ ~_J ~~T~~I~~~~~S440V.

KVARc = KVAR - 0.62 KW. . . . . . . . . . 7

Este procedimiento se basa en el uso de lafórmula 4, en porcientos:

100

Cos tp = 0.85 = ..J1OO2+ X2.

do a X se tiene:despejan

..¡(~)2 -1002 = 62X = 0.85

es decir, por cada 100 Kw instalados se debe-rán emplear 62 KVARc'

340 eooemc

15 KV ARe

-<2>

r- ~ II II II II 440V II II I

L ~- ~---~--

J:~---

f~-- ~¿J

15 KVARc ¡ 1- (15 KVARe.~ . ro

T T T

220/127.5

ALUMBRADO

..:..- f ---

SOLDADORAS

~

b.- NOMOGRAMA PARA EL CALCULO DELOS KVARc CON BASE A UN FACTORDE POTENCIA MEJORADO A 0.85

KW1000

900

800

700

600 U)QJ

Ec¡¡eQJ

E .~I .o

'- ~I QJ:s: "O~ ~

o.!:11

EI

500

400

293300

1200

1000

----------------

200

100

o

a.- Ejemplo de Aplicación

Partiendo del diagrama unifilar que se muestra en la figura2, tiene un consumo mensual de 46880 KwH y un cargo de55520 KVAR; la planta trabaja un promedio de 160 horaspor mes.

Se tiene que:KwH

Hm

.

46 880160

= 293

KVAR

600

500

900

800 400

KVARe

t.ri~o11

-e-'"ou'"....CJ

~our:'"a.U)

.2....mQJuQJeu

a:«>~

164

o

KVAR-H 55 520Hm - 160 = 347

Trazándose una línea recta que una estos dos puntos ten-dremos en la tercera los KVARc necesarios para corregir elbajo factor de potencia hasta 0.85.

700:s:~N~

E oI I

'- a:I «a: >« ~> 11~ u

a:«>~

300600

500

400 200

347

-----------------300

200 100

100

o

,goelec 341J

c.- TABLA PARA CORRECCION DEL FACTORDE POTENCIA

Multiplique la cantidad de la columna y fila deseada, por los kilowatts dedemanda y obtendrá los KVAR del capacitor necesario para adelantarde un factor de potencia a otro.NOTA: Debe tenerse cuidado de tomar los kilowatts de demandamedia

mensual cuando el factor de potencia medido sea el valormensual.

342 ~8nelec

-~...L

FACTOR DE FACTOR DE POTENCIA DESEADOPOTENCIAORIGINAL 100% 95% 90% 85% 80%

50% 1.732 1.403 1.248 1.112 0.98251 1.687 1.358 1.202 1.067 0.93652 1.643 1.314 1.158 1.023 0.89253 1.600 1.271 1.116 0.980 0.85054 1.559 1.230 1.074 0.939 0.80855 1.518 1.189 1.034 0.898 0.76856 1.479 1.1 50 0.995 0.869 0.72957 1.442 1.113 0.957 0.822 0.69158 1.405 1.076 0.920 0.785 0.65459 1.368 1.040 0.884 0.748 0.61860 1.333 1.004 0.849 0.713 0.58361 1.299 0.970 0.815 0.679 0.54962 1.266 0.937 0.781 0.646 0.51563 1.233 0.904 0.748 0.613 0.48264 1.201 0.872 0.716 0.581 0.45065 1.169 0.840 0.685 0.549 0.41966 1.138 0.810 0.654 0.518 0.38867 1.108 0.799 0.624 0.488 0.35868 1.078 0.750 0.594 0.458 0.32869 1.049 0.720 0.565 0.429 0.29870 1.020 0.691 0.536 0.400 0.27071 0.992 0.663 0.507 0.372 0.24172 0.964 0.635 0.480 0.344 0.21473 0.936 0.608 0.452 0.316 0.18674 0.909 0.580 0.425 0.289 0.15875 0.882 0.553 0.398 0.262 0.13276 0.855 0.527 0.371 0.235 0.10577 0.829 0.500 0.344 0.209 0.07878 0.802 0.474 0.318 0.182 0.05279 0.776 0.447 0.292 0.156 0.02680 0.750 0.421 0.266 0.13081 0.724 0.395 0.240 0.10482 0.698 0.369 0.214 0.07883 0.672 0.343 0.188 0.05284 0.646 0.317 0.162 0.02685 0.620 0.291 0.13686 0.593 0.265 0.10987 0.567 0.238 0.08288 0.540 0.211 0.05689 0.512 0.183 0.02890 0.484 0.15591 0.456 0.12792 0.426 0.09793 0.395 0.06694 0.363 0.03495 0.32996 0.29297 0.25198 0.20399 0.143

4.10.2.3 notas para instalación decapacitores

CAPACITORES UNITARIOS COMERCIALES

TIPO AMERICANO, 60 Hz.CAP. EN KVARc

230 V 460 V

6

9.6

12

18

21

24

12

18

24

36

42

48

Al conectar los capacitoresa los transformadores,motoresindividuales o grupos de cargas inductivas, debe tenerse ciertaprecaución en no excederse de la capacidad de los capacitores,pues pueden provocarse tensiones armónicas o sobrevoltajes

transitorios que pudieran ser perjudiciales para los aislamientosde esos aparatos.

Aunque en este aspecto, teóricamente, puede demostrarseel peligro de producirse armónicas y resonancias perjudiciales,prácticamente, no se han encontrado casos de importanciaen los 50 o más millones de KVARc instalados en el mundo.Sin embargo, una regla práctica es no colocar bancos de capa-citores mayores de 2/3 de la capacidad de los transformadoresen KVA.

2KVARc < 3 KVA.

Como es un hecho que no es posible producir corrientesarmónicas arriba del 35% de la corriente normal, los CódigosyReglamentos establecen este factor para la selección de inte-rruptores, elementos térmicos y conductores.

Para la aplicación individual de capacitores a los aparatosinductivos, es conveniente guiarse por la tabla siguiente, dondese prevé para los transformadores, o aparatos inductivos simi-lares una capacidad del 15 al 20% de los KVA Y para losmotoresdel 20 al 25%de losC.P.(H.P.).

a.- TABLA PARA lA APLlCACION INDIVIDUALDE CAPACITORES EN MOTORESY TRANSFORMADORES

~.-

~Dnelec 343

~~~~

TRANSFORMADORES MOTORESO SIMILAR ES (PAR DE ARRANQUE Y CORRI ENTE

NORMALES)KVA KVARc

C.P. 4 POLOS 8 POLOS 12 POLOSO

KVARH.P. e

30 4.5- 6 40 7.5-10 10- 13 I 15- 2045 7 - 10 50 10 -12 13- 16 20- 2550 7.5- 10 60 12 -15 16 - 20 25 - 3075 12.5- 15 75 15 -20 20 - 25. 30- 40

112.5 20 - 25 100 20 -25 25- 30 40- 50150 25 - 30 125 25 -30 30- 40 50- 55200 30 - 40 150 30 -35 40 - 45 55- 60300 45 - 60 200 35 -40 45 - 50 60- 70400 60 - 80 250 40 -50 50- 65 70- 80500 80 -100 300 50 -60 65- 70 80- 90750 110 -150 350 60 -65 70 - 80 90 - 100

1000 150 -200 400 65 -70 80 - 90 100-1101500 200 -300 450 70 -75 90 - 95 110-120

500 75 -80 95-100 120-130

4-10-3

4.10.3.1

cálculo para determinar lacorriente de corto circuitoprocedimiento

Reactancia en p.u.reactancia en ohms x potencia base KVA

KV2 x 1000(2)a.- Se debe hacer un diagrama unifilar del sistema, en

donde se muestren todas las fuentes que contribuyen con co-rrientes de corto circuito y los elementos significativos delcircuito en cuanto a reactivos se refiere.

b.- Se deben asignar los valores de reactancia en cada unode los elementos del circuito.

La determinación de corrientes de corto circuito, dependeprincipalmente de las reactancias que existan desde la fuente ofuentes de generación hasta el punto de falla.

Existen tres sistemas para expresar la reactancia:

1.- En ohms.

2.- En porciento (%)

3.- En por unidad (p. u.).

La relación entre estos sistemas queda expresado por lassiguientes fórmulas:

Of. reactancia en ohms x potencia base KVAReactanciaen 10= 2KV x 10

4.10.3.2

Reactancia en ohms = reactancia en % x KV2 x 10potencia base KVA

(3)

Reactancia en p.u.reactancia en %

100(4)

Las reactancias de generadores, transformadores y motoresgeneralmente están expresadas en por ciento de su propiovalor de KVA, por lo que deberán ser convertidas a unabase común:

Reactanciaen %a la base 2 =

KVA base 2

KVA base 1x (reactancia en %a la base 1) (5)

"

(1)

Reactancia en p.u. a la base 2 =KVA base 2= x (reactancia en p.u. a la base 1) (6)KVA base 1

potencia del sistema

a.- En algunos casos las Compañías suministradoras pro-porcionan la potencia en KVA de corto circuito; en otrossólo se conoce la capacidad del interruptor de la línea deentrada a la Planta. En estos casos, se pueden utilizar lassiguientes fórmulas:

Si se da la potencia de corto circuito en KVA:

Reactancia en % =

- KV A base del diagrama de reactancias x 100Potenciaen KVA de corto circuito del sistema

(7)

Si se da la corriente de corto circuito:

Reactancia en % =KVA basedel diagramade reactancias x 100

I corto circuito x V3x KV nominales del sistema(8)

Si se conoce la capacidad del interruptor de entrada:

Reactancia en % =

= KV A base del diagrama de reactancias x 100Potencia interruptiva del interruptor en KV A

(9)

344 ~Dnek&

b.- Se hacen las combinaciones necesarias para obteneruna reactancia equivalente de todo el sistema en el puntode falla.

c.- Se determina la potencia de corto circuito. h

d.- Se determina la corriente de corto circuito simétrica.

Se determina la corriente de corto circuito asimétrica.

Icc asimétrica = Icc simétrica x Factor de asimetría (15)

...J

KVA base -. (10)KV A simétricosreactancia en p.U.

KVA base x 100(11)

KVA simétricos = -reactancia en %

Icc KVA base x 100(12)

sim - reactancia en % x V3 x KV

Icc KVA base(13)=

reactancia en p.u. x V3 x KVsim

Icc KV x 1000(14)-

reactancia en ohms x V3sim

4.10.3.3 cálculo de corto circuito por elmétodo de bus infinito

Cuando es posible considerar el suministro de energía alsistema con una capacidad infinita y el sistema está formadopor un transformador de baja potencia, se puede conocerel valor de corriente de corto circuito máxima que será sumi-nistrado por la fuente en el lado secundario y así seleccionarel interruptor general de baja tensión.

Ejemplo:

Se tiene un transformador de 500 KV A, trifásico, conimpedancia Z = 5% Y una tensión de 220 Volts en el ladosecundario, se considera que la energía eléctrica de sumi-nistro por el lado primario es de capacidad infinita (businfinito), se requiere seleccionar un interruptor general parael lado secundario (baja tensión).

a.- La corriente máxima en el lado secundario es:

KVA x 10001sec= - ~

y3 x E

500 x 1000

V3x 2201,312 Amps

b.- La corriente de corto circuito simétrica máxima quepuede ser suministrada por el transformador está en funciónde la impedancia del mismo, esdecir:

.'

..:.'~'¡,

Icc max. =100%

I - 100 xl 312 = 26,240 Amps.- x sec - 5' Simétricos

c.- Es sumamente difícil que se presente un corto circuitotrifásico, generalmente es entre dos fases o fase a tierra, porlo tanto, se requiere conocer la corriente de corto circuitoasimétrica cuyo valor máximo es de aproximadamente 1.25veces la corriente simétrica, es decir:

Icc asim = Ic sim x 1.25 = 26,240 x 1.25 = 32,800 Amps.Asimétricos

Con los valores encontrados es posible seleccionar un inte-

rruptor con las características ádecuadas, basándose r -'Ias tablasy catálogos de los diferentes fabricantes de estos eqUipos.

80elec 345

_n______---

, -¡¡

"-'

,

I ¡

~.

..,.

J'

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.,)

';0iIJ<

-346 Doelar

capítulo

distribución aéreay subterránea

contenido5.1

5.2.

Bibliografía.

Clasificación de los sistemas.a. Introducción.b. Efecto Corona.

,.

5.3 Distribución aérea.a. Conexiones de los sistemas.b. Características eléctricas de las líneas de transmi-

sión aéreas.

5.3.1 Caída de tensión y regulación en líneas de trans-misión.a. Introducción.

5.3.1.1 Líneas cortas.a. Cálculob. Caída de tens¡ón.c. Regulación.

Cálculo de la caída de tensión.a. Método exacto.b. Método aproximado.

5.3.1.3 Líneas medias.a. Circuito n.b. Circuito T.

5.3.1.2

5.3.1.4 Caída de tensión despreciando la reactancia inductiva.a. Cálculo.

5.3.2 Construcción de líneas aéreas.a. Altura mínima de conductores sobre el piso o

vías férreas.b. Separación entre conductores que se crucen.c. Separación mínima de conductores suministra-

dores a edificios.d. Separación mínima de conductores suministra-

dores a puentes. .e. Separación horizontal mínima en sus soportes

entre conductores del mismo o de diferentescircuitos.

f. Resistencia mecánica de líneas aéreas.g. Clases de construcción de líneas aéreas y sus

requ isitos.

Distribución subterránea.a. Introducción.b.' Distribución subterránea en zonas comerciales.c. Distribución subterránea en zonas residenciales.d. Distribución subterránea en zonas turísticas.

..

5.4

,.

5.4.1 Tipo de sistema en tensión media (15,25 Y 35 KV).a. Clasificación. .

5.4.2

5.4.3

5.4.4

5.4.5

5.4.6

5.4.6.1

5.4.6.2

Tipo de sistema en baja tensión (hasta 600 V).a. Clasificación.

Características y análisis de la carga.a. Clasificación de la carga.b. Definiciones y factores.c. Determinación de la demanda.

Configuración del sistema.a. Radial.b. Anillo abierto.c. Alimentador selectivo.d. Malla secundaria o red automática.e. Spot-Network.f. Consideraciones en la selección de la configuración

del sistema.

Transformadores para redes subterráneas.a. Descripción.b. Circuitos ferrorresonantes.c. Regu lación en transformadores.

Accesorios para distribución subterránea.a. Introducción.

Terminales.a. Terminal interior premoldeada (TIP).b. Terminal modular Intemperie (TMI).c. Terminal tipo bayoneta (TTB).d. Cono de alivio pre-fabricado tipo banderola.e. Juegos "K" para terminales a base de cintas eléc-

tricas.f. Terminales de porcelana serie 5900.g. Terminales termocontráctiles thermofit para alto

voltaje 5 a 69KV.h. Sistema de terminales Elastimold.

Empalmes.a. Empalme en I(nea o recto.b. Empalme en "T".c. Empalme C.P.M. {cable con pantallad. Sistema de empalmes Elastimold.

metálica} .

M!Wooelec 347

-~~~.~ J

5.4.6.3

5.4.6.4

348 ooelec

Accesorios auxiliares.a. Apertura con carga para 15KV.b. Apertura con carga para 25KV.c. Apertura sin carga para 15 y 25KV.d. Distribución de fuerza para 15 y 25KV.e. Conectar múltiple subterráneo (pulpo) para baja

tensión.f. Empalmes rectos removibles.g. Empalmes serie E.P.V. (epoxi para vaciado).

Cintas eléctricas para empalmes y terminales.a. Cinta eléctrica semiconductora No. 13.b. Cinta eléctrica No. 23.c. Cinta eléctrica No. 24.d. Cinta eléctrica No. 70.e. Cinta eléctrica No. 22.f. Cinta eléctrica No. 33.

5.1 bibliog rafía. Electrical Transmission and Distribution Reference Book,

por Central Station Engineers of the Whestinghouse ElectricCorp.

. Redes Eléctricas, por Zoppetti.

. Manual Standard del Ingeniero Electricista. por A.E.Knowlton, tomo I y 11,1967 Ed. Labor.

. Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas de la Repú-blica Mexicana, en Vigor.

. Normas de Distribución de la Comisión Federal de Elec-tricidad.

. Normas de Distribución de la Compañía de Luz y Fuerzadel Centro (en liquidación).

. SilentCentinels.

. Alternating Currents Circuits,por RusselM. Kerchner&G.F. Corcoran. .

. How to Make Electrical Calculations, por J.F. McPartland.Publicación "Electrical Construction and Maintenance".

. Electrical Systems Design, por J.F. McPartland. Publicación"Electrical Construction & Maintenance".

. "RedesEléctricas",Vol.1y 2, por Jacinto Viqueira Landa,segunda edición.

. "Parámetros de Diseños de Redes Subterráneas de Distri-bución", por el Ing. Luis Muñoz Pintos e Ing. HoracioTinoco Burciaga en "111 Reunión de Distribución Subte-rránea 1979", por eII.E.E.E., sección México.

. Standard Handbook for Electricas

Engineers D.G. Fink, H.W.BeatyEleventh Edition, MCGRAW- HILL

ooclec 349

-.

5.2 clasificación delos sistemasa.- INTRODUCCION

Sistemas de transmisión. Los sistemas modernos de co-rriente alterna constan generalmente de los siguientes ele-mentos: 1.- centrales generadoras; 2.- estaciones transfor-madoras elevadoras; 3.-líneas de transmisión; 4.- estacionesde maniobra; 5.- estaciones transformadoras reductoras;6.- líneas o redes primarias de distribución; 7.- bancostransformadores de servicio; 8.-1 íneas o redes secundarias.

Esencialmente, los elementos 2, 3, 4 Y 5 constituyen elsistema de transmisión, y los elementos 6, 7 y 8 constituyenel sistema de distribución. La diferencia entre el sistema detransmisión y el de distribución radica en su función. Lafunción del sistema de transmisión es el transporte de grandespotencias a los centros de la carga y a los grandes consu-midores industriales que sobrepasan los límites corrientes yeconómicos de las líneas primarias de distribución. La funcióndel sistema de distribución es el suministro de energía desdelas estaciones generadoras o desde las subestaciones del sistemade transmisión hasta los abonados.

Sistemas de uso corriente. Hoy día, para el transporte degrandes potencias, se usan universalmente los sistemas de co-rriente alterna. Se ha llegado a ello como consecuencia de lasimplicidad de los grandes generadores y transformadores decorriente alterna. El voltaje de transmisión puede ser adaptadoa las necesidades de servicio con mayor sencillez y economíaque en caso de sistemas de corriente continua.

El sistema de uso más general en la actualidad es el trifásico.Los sistemas monofásicos sólo se usan en ferrocarriles. Lossistemas de 'transmisión a alta tensión en corriente continua(sistema Thury) fueron usados en Europa desde 1890 hasta1937. Los sistemaspueden ser comparados, según la corriente ytensión, de la forma siguiente:CORRIENTE CONTINUA:

Intensidad por conductor. =Tensión entre conductores. =Tensión entre conductor y neütro.'" =Potencia. =

IEE/2El

~E ~

~CORRIENTE MONOFASICA:

Intensidad por conductor.Tensión entre conductores.Tensión entre conductor y neutro.Potencia.

= IEE/2El cos rJ>

==

350

~E~

~eneke

CORRIENTE TRIFASICA:

Intensidad por conductor.Tensión entre conductores.Tensión entre conductor y neutro.Potencia.

=IEE /../3...{3 El cos rJ>

==

Los sistemas trifásicos. Se emplean de modo casi exclusivopara la transmisión de energía, gracias a su simplicidad y almayor rendimiento de los conductores respecto a los demássistemas de corriente alterna.

Los sistemas de alta tensión en corriente continua. Per-miten reducir la tensión, en comparación con los sistemastrifásicos, como puede deducirse del peso relativo de con-ductor para una tensión máxima dada. Los métodos paraconseguir grandes potencias a tensiones elevadas en co-rriente continua no han progresado al mismo ritmo que losadelantos en corriente alterna, y hoy día no existen siste-mas comerciales de alta tensión en corriente continua. ElSistema Thury, que fue usado en Europa desde 1890 hasta1937, era un sistema de intensidad constante en el que elvoltaje variaba proporcionalmente a la potencia. La tensiónnecesaria se obtenía mediante generadores devanados en serie,cierto número de los cuales se conectaba en serie; estos gene-radores estaban montados sobre bases aisladas y eran movidospor motores mediante acoplamientos aislantes. La potenciatransmitida era recibida mediante motores de construcciónsimilar a la de los generadores. Estos motores, a su vez, arras-traban maquinaria, generadores de corriente continua a tensiónconstante o generadores de corriente alterna a tensión cons-tante. La velocidad del motor se regula corriendo las escobillasy ajustando simultáneamente la excitación.

Características generales del proyecto. En lo fundamental,el proyecto de los sistemas de transmisión consiste en la selec-ción de las líneas y equipos necesarios para suministrar lapotencia deseada, con la calidad de servicio requerida, conel mínimo costo total anual, durante el periodo en que debaprestarse el servicio o para el tiempo de vida del equipo. ~Ipropio tiempo, el sistema debe ser susceptible de ampliacionescon un mínimo de alteraciones sobre las condiciones exis-tentes.

El proyecto eléctrico de sistemas para corriente alternacomprende los siguientes puntos: 1.- elección de voltaje;2.- sección de los conductores; 3.- regulación de las líneas;4.- pérdidas; 5.- efecto corona; 6.- regulación del voltaje;7.- estabilidad del sistema; 8.- protección del sistema, dentrode lo cual debe considerarse: a) función de los interruptores,b) disposición de los interruptores, el sistema de relevado-

--"

res, d) coordinación de aislamientos, e) pararrayos, f) puesta atierra del neutro, g) tomas de tierra, h) conductores aéreosde tierra, i) conductores de contrapeso.

El proyecto mecánico comprende: 1.- cálculo de flechas yesfuerzos; 2.- composición del conductor; 3.- separación entreconductores (la separación mínima debe determinarse en elproyecto eléctrico); 4.- clase y tipo d~ los aisladores; 5.- elec-ción de los accesorios y herrajes para los conductores.

El proyecto de estructuras de apoyo comprende: 1.- elec-ción del tipo de apoyos a emplear; 2.- cálcu lo de los esfuerzos;3.- cimentaciones; 4.- tirantes o vientos yanclajes.

Las características varias del proyecto de líneas de trans-misión son: 1.- trazado de la línea; 2.- adquisición de dere-chos de paso; 3.- perfiles; 4.- emplazamiento de las estruc-turas de apoyo; 5.- coordinación inductiva relacionada conel emplazamiento de la línea y los cálculos eléctricos; 6.- me-dios de comunicación.

b.- EFECTOCORONA

El efecto corona. Se presenta cuando el potencial de unconductor en el aire se eleva hasta valores tales que sobre-pasan la rigidez dieléctrica del aire que rodea al conductor.El efecto corona se manifiesta por luminiscencia o penachosazulados que aparecen alrededor del conductor, más omenos concentrados en las irregularidades de su superficie.La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olorde ozono. Si hay humedad apreciable, se produce ácidonitroso. La corona se debe a la ionización del aire. Los ionesson repelidos y atraídos por el conductor a grandes veloci-dades, produciéndose nuevos iones por colisión. El aireionizado resulta conductor (si bien de alta resistencia) yaumenta el diámetro eficaz del conductor metálico.

En las líneas de transporte, el efecto corona origina pér-didas de energía y, si alcanza cierta importancia, producecorrosiones en los conductores a causa del ácido formado.Existen manifiestas diferencias de opinión entre los autoresrespecto a si el efecto corona puede causar interferencias parala radio, y esta cuestión no ha quedado suficientementeaclarada hasta ahora. Se ha comprobado, que el efecto coronaconcentrado en puntas agudas y cantos vivos de piezas oaccesorios, produce interferencias en la radio, especialmenteen ondas cortas.

El conocimiento actual del efecto corona es aún incom-pleto, siendo objeto de estudios y experimentos por parte denumerosos investigadores.Probablemente los mayores adelan-tos en el conocimiento del efecto corona son debidos a lostrabajos de F.w. Peek, Jr. (fallecido), que había pertenecidoa la General Electric Company, y a los experimentos llevadosacabo en la Universidad Leland Stanford por varios investi-gadores, entre los cuales figuran J.S. Carroll, M.M. Rockwell,Bradley Cozzens y W.S. Peterson. Debe quedar bien entendidoque ninguna de las fórmulas que hoy se utilizan para calcularlas tensiones de corona ni las pérdidas, son exactas, y que,por tanto, sólo pueden esperarse resultados aproximados,siendo aconsejable efectuar pruebas al tratar de adoptar nuevas.tensionesmásaltasde transmisión. .

. Ejemplode cálculoaproximadode pérdidaspor_corona.Una línea de transmisión se compone de tres conductores de0.585 cm de radio equilateralmente separados a 306 cm.La tensiÓn de la línea es de 139 KV a 60 Hz y las superficiesde los conductores de la 1ínea son lisos dando un valor param de 0.96 La presión baromé1rica es 72.2 clTide mercurio,la temperatura 20°C y el tiempo es bueno. Calcular la per-dida por el efecto corona y por Kilómetro.

d =1.17 cm Diámetro del conductor (en cm)r =0.585 cm Radio del conductor (en cm)s =306 cm Distanciaentre conductores (en cm)v =139 kv Voltaje de fase (en kv)f =60 Hz Frecuencia (en Hz)b =72.2 cm Presión baromatrica (en cm Hg)T =20 DC Temperatura ambiente (en o C)m =0.96 Coeficiente de irregularidad

Primeramente, necesitamos conocer la densidad delaire, la cual viene dada por la siguiente expresión:

en donde S es el factor de densidad del aire = 27~¡~b = presión barométrica en centímetros' de mercurioT= temperatura en grados CELSIlJS

S =3.92(72.2) O9659 H / oC2 73 +20 . cm gEsta tensión depende de la densidad del aire y de la naturalezade la superficie' del conductor. La fórmula siguiente debida aPeek incorpora estas características.m = vale típicamente 0,9 para conductores en forma de

cable expuestos a la intemperie. .

. Vy=21.1mbr~+~) In ~) kV (r.m.s.)Sustituyendo

Vv=21.1 (0.96) (0.9659) (0.585) (1+0.399) (6.25)

Vv= 10.73 (1.399) (6.25)

Vv =100 KV (r.m.s.)La pérdida de potencia (KW por Km de conductor) debidaal efecto corona bajo condiciones de tiempo adecuadas (estu-dio de Peterson en el AI.E.E. Transactions, 52, 62, 1933viene dado por

- 0.0000337 fv2Fp='¡

[ ~2IOg10den donde

fVSdF

= frecuencia (Hz)=tensión de línea a tierra= separación entre conductores= diámetro del conductor= Factor corona determinado por ensayo

Considerando un factor corona de 0.82 sustituimos:

p =0.0000337 (60) (100)2 (0.82)7.3905

p =4.559X10-6 (60) (10,000) (0.82)

p =2 25 Kw/kmEn condiciones atmosféricas las pérdidas de la línea puede lle-gar a valer el mismo orden de magnitud que las pérdidaspor deficiencia del aislamiento. Estas pérdidas tienen pocosignificado económico o técnico en el caso de las líneas de ex-tra alta tensión.En el caso de tiempo lluvioso las perdidas por efecto coronason mucho más importantes.

:;.¡

----

5.3 distribución aéreaa.- CONEXIONES DE LOS SISTEMAS

Clases de sistemas de transmisión. Existen muy pocossistemas simples de transmisión, los cuales son principal-mente pequeños sistemas aislados. Un sistema interconectadopuede comprender todos los tipos posibles de sistemas indi-viduales. Los tres grupos en que pueden clasificarse los sis-temas de transmisión son: 1.- radiales; 2.- en bucle o anillo;3.- en red o malla.

El objeto o finalidad de todo sistema consiste en suminis-trar la calidad y continuidad de servicio requerido por lasdiferentes cargas o zonas de carga. Para conseguir el resul-tado deseado a un costo mínimo, reviste una importanciaprimordial la determinación del sistema de conexiones másapropiado.

Los sistemas radiales. Fueron la forma más sencilla y pri-mitiva de sistema de transmisión. Una comunidad tendríasu central generadora y su sistema de distribución; de allídebieron tenderse líneas de transmisión para alimentar comu-nidades vecinas. El servicio por líneas radiales tenía pocaseguridad, y alguna de las líneas debió ser reforzada con uncircuito o varios circuitos en paralelo, Entonces, algunas delas comunidades de los extremos de las líneas radiales debieroninterconectarse directamente, si no estaban muy alejadas, paraconseguir mayor continuidad de servicio. Si bien este sistema,al desarrollarse, tiene las características de una red, puede aúnconsiderarse como un sistema radial mientras la energía di-mane de un solo manantial. El servicio prestado con un sistemaradial es el menos seguro, pero es el más barato, y para sumi-nistros esparcidos y muy distantes, constituye el único sistemajustificable desde el punto de vista económico.

Los sistemas en anillo o bucle. Están en general restringidosa los grandes centros de población, y consisten en un anillode transmisión que rodea la zona de carga, al cual están conec-tadas una o más centrales generadoras y una serie de esta-ciones transformadoras de reducción, desde las cuales sesuministra la energía, por secciones, a las zonas de carga.El anillo puede ser de circuito sencillo o múltiple, o unacombinación de trozos de circuito sencillo y de circuitomúltiple. Esta clase de sistema ofrece un servicio de alta cali-dad y continuidad, y las interrupciones en subestacionesquedan prácticamente reducidas a las debidas a disturbios enla propia subestación. Las subestaciones del anillo alimen-tan frecuentemente sistemas primarios de distribución, loscuales interconectan las subestaciones del anillo por el ladode la baja tensión.

El establecimiento de un anillo aéreo de alta tensión alre-dedor de una zona de carga existente, alimentada en red,para suplementar la alimentación en puntos determinadosde la red primaria de distribución, puede tropezar con difi-cultades. Si la red primaria de distribución es a 11 kv' o atensiones mayores, servida por cables trifásicos directa-mente desde las barras generadoras y el anillo de alta ten-sión ha de alimentarse desde las mismas barras, el problemano es sencillo. Los cables tienen ángulos de potencia (án-gulos de fase entre Es y Er) pequeños, por causa del redu-cido valor de X/R en los cables, mientras que los sistemasde alta tensión tienen ángulos de potencia elevados, aumen-tados todavía por las impedancias de los transformadores

352 ooe!ec

elevadores y reductores. Para que las nuevas subestaciones delanillo puedan absorber las cargas deseadas, l.-la tensión enel anillo debe ser mayor que la deseada, ó 2.- deben insta-larse reactancias en los cables alimentados desde las centrales,ó 3.- deben utilizarse transformadores decaladores (para ~variar el ángulo de fase) en las subestaciones del anillo, ó 4.-la red primaria debe deshacerse. El problema consiste en' \equilibrar los ángulos de potencia desde las centrales a lassubestaciones siguiendo el circuito del anillo de alta tensióny siguiendo el circuito de los feeders o cables directos desdelas centrales. Es un problema que requiere cuidadoso estudio.

Sistemas en red. En general, los sistemas en red o mallason el resultado de ampliaciones y desarrollo de los tipos queanteceden. Un ejemplo representativo es el desarrollo de dossistemas radiales hasta que se encuentran y son interconec-tados por dos o tres puntos. Las subestaciones importantesen una red tendrán dos o más alimentaciones, de diferenteprocedencia, consiguiendo así un servicio seguro y de grancalidad. El sistema de transmisión en red es el más complicadode maniobra y el que requiere un estudio más cuidadoso dela estabilidad transitoria.

Las subestaciones transformadoras. Están situadas general-mente en puntos de seccionamiento automático en anillos oredes. En algunos casos, una estación puede estar conectadaa dos circuitos paralelos, mediante interruptores automáticosen aceite, sin seccionar las líneas. Esto complica el sistema derelevadores, pero, en general, es una disposición satisfactoriacuando debe atenderse principalmente a la economía.

Lo más económico es que las estaciones transformadorasreduzcan directamente la tensión al valor adoptado para la redprimaria de distribución en la zona, o al de la tensión de uti-lización de grandes abonados industriales. Pero si la tensiónde~ circu ito principal de transmisión es elevada (230 kv o más) .esto no siempre es posible, por dificultades de permisos depaso, y es necesario habilitar estaciones reductoras que trans-formen a tensiones secundarias de transmisión. Con frecuenciase recurre a tres tensiones secundarias de transmisión, a saber:230 kv para la transmisión principal; 115,69 y 34.5.kv paratensiones secundarias de transmisión, rebajando desde 23o.kva una de las tensiones más bajas, sea directamente, o pasandopor la serie completa de transformaciones. Las subestacionestransformadoras son los emplazamientos preferidos para insta-lar condensadores síncronos y reguladores de tensión portomas, para la regulación de las tensiones de transmisión.

--------......

b.- CARACTERISTICAS ELECTRICAS DE LASLlNEAS DE TRANSMISION AEREAS

q-l!JLri(')

Una línea de transmisión aérea está constituida por loscoductores, las estructuras de soporte, los aisladores y acce-sorios para sujetar los conductores a lasestructuras de soportey, en la mayor parte de los casosde las líneas de alta tensión,los cables de guarda para proteger la línea de las descargasdirectas de rayos.

En la F¡gura 1 se muestra una torre de una línea de trans-misión a 230 KV, el detalle de una cadena de aisladores desuspensión y la sección de un conductor de aluminio conalma de acero.

En la Figura 2 se muestra una línea de distribución sopor-tada sobre postesaisladacon aisladoresde alfiler.

Para repasaralgunos conceptos fundamentales relacionadoscon las características eléctricas de las líneas de transmi-sión, considérese una línea monofásica de dos conductores.

CABLES DE GUARDA1.25 ACERO GALVANIZADO

2.50. . 2.50. 3/8" rp, 7 HI LOS

or--N

CADENA DEAISLADORES

ACOT. EN m.m.

roq-IDq-N

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254

N~l!J

SECCION DEUN CONDUCTOR

q-(')l!JN11

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11

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l!JQ)ó

FLECHA FINAL Aro

1

16°C. SIN VIENTO~ PARA UN CLARO

DE 380 m.u..«IuW..Ju..

oC!N

CONDUCTOR ACSR1.113 MCM, 45/7

q-l!J

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rocqr--

c;¡

o . ALTURAMINIMAq-

I

DEL CONDUCTOR~ SOBRE EL PISO Aro 16°C, SIN VIENTO

SEGUN ROl E

7.00

ACOTACIONES EN METROS

Figura 1.- Torre de una línea de transmisión de 230 KV.

uoe/ec 353

- " ~

~.I,-..

1

-------

ACOTACIONES EN mm.

Figura 2.- Unea de distribución de 23KV soportada sobre postes.

Capacitancia. Si se aplica en uno de los extremos de lalínea una diferencia de potencial v entre los dos hilos y se man-tiene abierto el otro extremo de la línea, los conductoresadquirirán una carga eléctrica q que es proporcional a la dife-rencia de potencial aplicada v y a una constante e llamadacapacitancia:

q = Cv

Asociado con las cargas eléctricas de los conductores, existeun campo eléctrico cuyas líneas de flujo son arcos de círculoque terminan en los dos hilos.

En otras palabras, la línea se comporta como un conden-sador, siendo los conductores las placas del condensador yel dieléctricoel aire u otro medioaislanteque separe loscon-ductores.

354 ~~nelec

La capacitancia de una línea de transmisión es una funciónde las dimensiones de los conductores, de la separación entreellos y de la naturaleza del dieléctrico.

Si la diferencia de potencial aplicada es una función sinu-soidal del tiempo, los conductores cambiarán de polaridaddos veces por ciclo y circulará por ellos una corriente alterna.En líneas de transmisión cortas y de tensiones relativamentebajas, esta corriente capacitiva es generalmente despreciable,comparada con la corriente que circula por los conductoresdebida a la carga alimentada por la línea, pero en líneas y ca-bles de alta tensión, la corriente capacitiva debe tomarse encuenta.

Inductancia.Supóngase ahora que se conecta una carga alfinal de la línea.

La corriente que circula por los conductores (que será lasuma de la corriente debida a la carga y de la corriente capaci-tiva) produce un campo magnético.

Si la intensidad de la corriente varía en función del tiempo,el campo magnético será también una función del tiempo. Estecampo variable induce en los conductores una fuerza electro-motriz que se opone a la fuerza electromotriz aplicada al prin-cipio de la línea, y cuyo valor está dado por la siguienteexpresión:

die=-L(it

L es una constante llamada coeficiente de autoinducción oinductancia y que depende de las dimensiones y naturalezade los conductores y de la separación entre ellos. La induc-tancia de las líneas de transmisión tiene una gran importanciaen la determinación de las caídas de tensión en las líneas.

Resistencia. Los conductores eléctricos presentan unaresistencia al paso de la corriente eléctrica que causa la conver-sión de una parte de la energía eléctrica que circula por elconductor en calor, en proporción directa a la resistenciadel conductor y al cuadrado del valor eficaz de la inten-sidad de corriente que circula por el conductor.

Las pérdidas de energ ía por segundo están dadas por lasigl:liente expresión:

p = Re le2 en watts

donde:

p = pérdidas de energía por segundo en un conductor.Re= resistencia efectiva del conductor en ohms.

le = valor eficaz de la corriente en amperes.

La energía consumida en t segundos es:

W = pt = Re I~ t en joules

Las relaciones anteriores, que son la expresión matemáticade la ley de Joule, determinan la conveniencia de utilizarvoltajes de transmisión máselevados, para disminuir la magnitudde la corriente y disminuir así las pérdidas por efecto Joule.

La resistencia de un conductor es directamente propor-cional a la resistividad del material de que está hecho y a lalongitud del conductor e inversamente proporcional a susección. Por lo tanto la resistencia es uno de los factoresdeterminantes en la elección del material y del calibre de.los conductores.

La resistencia es también función de la temperatura y dela frecuencia.

A continuación se dan unos ejemplos de cálculo para líneascortas y demedianalongitud.

5.3.1 caída de tensión yregulación en líneas detransmisión8.- INTRODUCCION

5.3.1.1

La determinación de la caída de tensión y regulación sepuede efectuar con una mayor o menor aproximación, estodependerá básicamente de la tensión, longitud de la línea ymétodo empleado.

líneas cortas

8.- CALCULO

VG

IR

En líneas que implican tensiones hasta de 34.5 KV Y lon-gitudes no mayores a 30 Km, se efectúa el cálculo considerandoque se desprecia la reactancia capacitiva y sólo intervienenla resistencia y reactancia inductiva.

Por facilidad, el cálculo se efectúa a través de un circuitomonofásico (fase y neutro). Las tensiones y corrientes de lasotras fases serán iguales en magnitud pero defasadas 1200siempre que el sistema sea balanceado, es decir:

R JXLIG

VR

,.I1-------

I I

I K :: I-- -,---'.CARGA--------.

donde:

VG = tensión de generación (o envío) al neutro.

VR = tensión de recepción al neutro.

I = IG = IR = corriente de línea.R = resistencia total de la línea.

XL = reactancia inductiva total de la línea.

,neme 355

~

Va la LQ.:..

Vb = Va 1- 1200 lb = la 1- 1200

Vc = Va /1200 Ic = la /1200

b.- CAlDA DE TENSION

La calda de tensión a lo largo de la Ilnea se define como:

D.V = IVGI - I VRI . ... CD

donde:

V = ca Ida de tensión al neutro.

IVGI= valor absoluto de la tensión de generación (o envIo) alneutro.

IVR1= valor absoluto de la tensión de recepción al neutro.

En términos de tensión entre fases es igual a:

D.Vf= VG(f)-VR(f)= ..¡3VG-..¡3VR

D.Ff= V3 D.V .. .. .@

c.- REGULACION

5.3.1.2

!-a regulación o por ciento de la calda de tensión se definecomo:

D.VR = ---v- x 100 @R

cálculo de la caída de tensión

Dependiendo de la importancia y facilidades con .que secuenta, la calda de tensión se puede determinar utilizandoel método exacto o el método aproximado.

a.- METODO EXACTO

356

VR

II

I II I" I I" I I" I I", I 90° I'...t.

',~'...¡

Qoelec

DIAGRAMA VECTORIAL DE UNA LlNEA CORTACON CARGA INDUCTIVA

Del diagrama tenemos:

VG2 = (VRcosl/> + IR)2 + (VR senl/>+ IXL)2

VG=y'(VRcosl/>+IR)2+ (VRsenl/> + IXL)2 .@

donde:

Cosl/> = factor de potencia de la carga.

D.V=VG-VR

(Para encontrar el valor de VG es necesariosuponer el valorde V R).

b.- METODO APROXIMADO

o

I R cas </> I X L sen 1/>

ERROR

5.3.1.3

BVG = (OA2 + AB2)~

debido a que el ángulo () es muy pequeño, podemos suponerque OA =:: OB

Por lo que:

VG = OA

VG= VR + IR cos </> + IXL sen 1/> @

b.V = VG - VR

b. V = I (R cos 1/>+ XL se n 1/>) . . . . .@(por los cálculos anteriores debe considerarse que </>es nega-tivo).

líneas med ¡as

En este tipo de líneas, además de considerar la resistenciay reactancia inductiva, se toma en cuenta la reactancia capa-citiva en forma de un circuito n o circuito T.

IGR

JXL

g.- CIRCUITO 1T

VG

IR

Z1f VR

Z = R + JXLDe donde:

ZVG = IV R (1 + z-) + IRn znl 0

b.- CIRCUITO T

IG Z/2 = R/2 + JX L/2@

Z/2 = R/2 + JXL/2 IR

VG

I

Z/2

VG = VR (1 + ~ ) + IR (Z+(Z/2)2

IZ )T

VR

C.-Regulación

La regulación por ciento de la caída de tensión se define como:

IVGL:::J Zi +l~VRI Xl00R=

IVRI

~rOnelec 357_.~~~._-.

5.3.1.4 caída de tensión despreciando lareactancia inductiva

a.- CALCU LO

En líneas pequeñas a donde se desprecia la reactanciainductiva, la carda de tensión en el conductor se calcula deacuerdo a la siguiente e.xpresión:

E~

!...R

'WM

IVR

J

I .

Q

VG=VR+ IR

t.V=IR

donde:

@

2QR= p x--¡;;-

@

p = resistividad del metal del conductor.

Q = longitud del circuito.

A = Area de la sección transversal del conductor.

5.3.2

Ejemplo:Calcular la caída de tensión de un circuito de 15 m que

conduce 20 amperes con un calibre 12 AWG.

12 AWG= 3.307 mm2 = A

I x P x 2Qt.V=- A

Resistividad del cobre:

p = 0.01772ohms - mm2

m

t. V= 20 x 0.01772 x 2 x 153.307 mm2= 3.214%

donde:

6, V = caída de tensión en porciento del voltaje que se deseatransmitir.

construcción de líneasaéreasa.- ALTURA MINIMA DE CONDUCTORES

SOBRE EL PISO O VIAS FERREAS

Distancia a Vías Férreas Alturas de Conductores sobre el Piso o Vías Férreas

1.- Cuando las líneas estén paralelas a vías férreas o encruzamiento con ellas, los postes u otras estructuras sopor-tadoras no deberán estar a menos de 3.50 metros del riel máscercano, en el caso de vías principales; y a no menos de 2metros, en el caso de vías secundarias. Sin embargo, se procu-rará instalar los postes o estructuras a una distancia del riel máscercano, mayor que la altura total del poste o estructura deque se trate.

2.- Los postes o estructuras soportadoras para conduc-tores de contacto de trole pueden estar situados tan cercade la vía de su sistema como sea necesario; pero si la dis-tancia resultase demasiado reducida, deberán instalarse enforma permanente rejiIlas en las ventanas y puertas de loscoches para evitar accidentes a los pasajeros.

358 .onelec

General. La altura de conductores sobre el piso o víasférreas no deberá ser menor que lo prescrito en este artículo.

Alturas básicas. La tabla siguiente da las alturas básicasmínimas que corresponden a las condiciones siguientes:

1.- Temperatura de 16°C, sin viento;2.- Claro entre postes o estructuras no mayor de 100

metros.3.- Voltaje de O a 50,000 volts entre conductores;4.- Conductores en soportes fijos.

ALTURA MINIMA DE CONDUCTORES SOBRE EL PISOO VIAS FERREAS

EN CRUZAMIENTOS SOBRE

A LO LARGO DE

Calles o callejones en distritos urbanos I 5.50Caminos en distritos rurales 4.00

5.504.00

6.005.50

6.006.00

6.506.00

5.005.00

* Las alturas se dan en metros, para las condiciones que se señalan en la fracción de alturas básicas (Párrafo anterior). Los voltajes se consideraránentre conductores. a menos que se diga lo contrario.

1.- Puntode cruceen el punto mediodel claro.

General. Paraclaros mayores de 100 metros, los valoresespecificados en la tabla anterior de la fracción anterior,deberán aumentarse un centímetro por cada metro en excesode 100 metros.

Límites. El aumento de altura no necesita ser mayor del75% del "incremento máximo de la flecha".

Se entiende por "incremento máximo de la flecha" ladiferencia entre las flechas finales a 50°C y a 16°C sin viento,calculada para la longitud de claro en que tal diferencia resultemayor.

11.- Punto de cruce en un lugar que no sea el punto medio delclaro.

En estas condiciones, la altura puede determinarse multi-plicando la altura obtenida de acuerdo con el subinciso ante-rior, por los factores siguientes; pero en ningún caso la alturaserá menor que la indicada en la Tabla anterior.

DISTANCIA DEL PUNTO DE CRUCE AL SOPORTEMAS PROXIMO, EN PORCI ENTO DELA LONGITUD DEL CLARO

FACTOR

5101520253035

40a 50

0.850.88

0.910.940.960.980.991.00

Interpólese para valores intermedios;

ALTURA MINIMA SOBRE EL PISO DE LA CONEXION DELAS SUBIDAS DE CABLES SUBTERRANEOS ALINEASAEREAS

LOCALlZACION EN EL POSTE O ESTRUCTURA I VOLTAJE ENTRE CONDUCTORESSOPORTADORA

En el lado expuesto al tránsito de vehículos

En el lado no expuesto al tránsito de vehículos

~nelec 359...~ -~

CLASE DE PISO O RIELES, ABAJO RETENIDAS; CABLES LlNEAS ABIERTAS SUMINISTRADORAS, CONDUCTORES DEDE LOS CONDUCTORES MENSAJEROS Y DE INCLUYENDO LAS DE ALUMBRADO CONTACTO DE TROLE Y

SUSPENSION, CONDUC- EN SERIE Y ACOMETIDAS CABLE MENSAJEROS O DETORES DE COMUNICA- SUSPENSION PARA LOSCION, DE TIERRA Y DE MISMOS.CUALQUIER VOLTAJECON CUBIERTA META- O a 750 750 a 15000 15000 a O a 750 VOL TS MAS DELlCA CONECTADA A VOLTS VOL TS 50000 VOL TS A TIERRA 750 VOL TSTIERRA A TI ERRA

V ías férreas. 8.00 8.00 8.50 9.00 6.50 6.50Carretera 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00

Calles. callejones o r;aminos vecinales. 5.50 5.50 6.00 7.00 5.50 6.00

Espacios no transitados por vehículos 4.00 4.00 4.50 5.00 5.50 5.50

o a 750 750 a 15,000 MASDE 15,000VOLTS VOLTS VOLTSMETROS METROS METROS

4.50 5.00 5.502.50 3.50 4.00

b.- SEPARACION ENTRE CONDUCTORESQUE SE CRUCEN

General. La separación entre conductores que se crucenno deberá ser menor que lo prescrito en este artículo.

Separación básica. En la Tabla siguiente se dan las separa-ciones básicas mínimas que corresponden a las condicionessiguientes:

1.- Temperatura de 16°C, sin viento;2.- Claro entre postes o estructuras no mayores de 100

metros;3.- Voltaje de Oa 50,000 volts entre conductores;4.- El conductor superior en soportes fijos.

SEPARACIONMINIMAENTRE CONDUCTORESQUESE CRUCEN

CONDUCTORI

CONDUCTORES DESUPERIOR COMUNICACION IN-

CLUYENDO CABLESY MENSAJEROS

CONDUCTORINFERIOR

De comunicación, inclu.yendo cables y mensajeros.

Cables suministradores, conmensajero o con cubiertametálica conectados a tie-rra, de cualquier voltaje.Mensajeros asociados contales cables.

Líneas suministradoras enlínea abierta de:

o a 750 volts750 a 8700 volts

8700 a 50000 volts

Conductor de contacto detrale.

Retenidas, hilos de guarday de suspensión yacometi-das de Oa 750 volts.

CONDUCTORES SUMINISTRA.DORES DE O a 750 VOLTS.CABLES SUMINISTRADORESDE CUALQUIER VOLTAJESIEMPRE QUE TENGANCUBIERTA METALlCA CO-NECTADA A TIERRA. MEN-SAJEROS ASOCIADOS CONDICHOS CABLES

CONDUCTORES SUMI- RETENIDAS, HI-NISTRADORES EN LlNEA LOS DE GUARDAABIERTA INCLUYENDO Y DE SUSPEN-ACOMETIDAS SION.

750 a

1

8700 a8700 50000VOLTS. VOL TS.

LlNEAS ACOMETI DAS

0.60 1.80 0.601.20 0.60 1.20

1.20 1.20 0.600.60 0.60 0.60

* Las separaciones se dan en metros, para las condiciones que se señalan en la fracción de separación básica (Párrafo anterior). Los voltajes son, entreconductores, con excepción del voltaje de conductores de contacto de trole que es a tierra. Los números subrayados indican que no es recomen-dable cruzar con los conductores en esa posición.

* Basado en el Reglamento de Obras' e Instalaciones Eléctricas.

360 ~Dnek&

AUMENTODE LA SEPARACION

1.- Claros mayores de 100 metros. En este caso, la sepa-ración especificada en la Tabla anterior deberá aumentarsecomo sigue:

1.1.- Cuando el Cruzamiento ocurra en el punto mediodel claro del conductor superior, la separación deberá aumen-tarse un centímetro por cada metro del claro en exceso de100 metros.

El aumento de separación no necesita ser mayor del 75%del "incremento máximo de la flecha".

1.2.- Cuando el cruzamiento ocurra en un lugar distintodel punto medio del claro del conductor superior, la separa-

1.20 0.60 0.60 0.60 1.20

10.601.20 0.60 1.20 0.60 1.20 1.201.80 1.20 1.80 1.20 1.20 1.20

1.20 1.20 1.20 1.80 1.80 I 1.20

0.60 0.60 0.60 11.20 I 1.20 10.60

ción puede determinarse multiplicando la separación que seobtenga según la fracción de separación básica, por los fac-tores siguientes; pero en ningún caso la separación será menorque la especificada en la tabla anterior.

Puede interpolarse para valores intermedios;

2.- Voltajes mayores de 50,000 volts entre conductores.Para estos voltajes, las separaciones dadas en la tabla de sepa-ración rri{nimaentre conductores que se crucen. De la frac-ción anterior deberán aumentarse 1.25 centímetros por cada1,000 volts del exceso.

3.- Cruzamiento de conductores soportados por aisladoresde suspensión, sobre líneas de comunicación. La separa-ción deberá aumentarse lo suficiente para que en caso deque se rompa uno de los conductores en los tramos adya-centes, los conductores que se crucen conserven la separaciónespecificada en la tabla de separación mínima entre conduc-tores que se crucen.

Espacio para escaleras.

Cuando el edificio tenga más de 3 pisos o más de 15 metrosde altura, se procurará que las líneas aéreas dejen un espaciolibre de cuando menos 1.80 metros, entre el conductor máscercano y el edificio, con objeto de facilitar la colocación deescalerasen casode incendio. \

Conductores suministradores en línea abierta fijados a edificios

Cuando sea necesario fijar a edificios conductores suminis-tradores en línea abierta a fin de dar un servicio, dichosconductores deberán cumplir con lo siguiente:

1.- Los conductores de más de 300 volts a tierra no secolocarán en o cerca de la superficie del edificio, a menos queestén debidamente protegidos o sean inaccesibles.

2.- La separación de los conductores a la superficie delos edificios no será menor que la requerida entre conduc-tores y la superficie de postes.

Conductores que pasen arriba o enfrente de edificios.

1.- Separación mínima. Las líneas suministradoras demás de 300volts entre conductores, sin protección o accesibles,no deben estar más próximas a un edificio o a cualquier partedel mismo, como balcones, plataformas, etc., que lo señaladoen los subincisos 1.1 y 1.2 siguientes.

Estas distancias no se aplican a conductores de contactode trole, los cuales pueden quedar aproximadamente arriba delcentro de la vía.

1.1.- Claros de O a 50 metros. Para estos claros la separa-ción no será menor que la indicada en la tabla siguiente:

C.- SEPARACION MINIMA DE CONDUCTORESSUMINISTRADORES A EDIFICIOS

. (Todos, los voltajes son entre conductores)

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

~onelec 361

._-~-~-~~~

DISTANCIADEL PUNTODE I FACTORPARASEPARACIONCRUCE AL SOPORTE MAS BASICA DE:PROXIMO, EN %DE LALONGITUD DEL CLARO 1.20 METROS 1.80 METROS

5 0.35 0.4710 0.47 0.5815 0.60 0.6820 0.71 0.7825 0.82 0.8530 0.90 0.9235 0.96 0.98

40 a 50 1.00 1.00

TENSJON DE LA DISTANCIA DISTANCIALlNEA EN VOLTS HORIZONTAL VERTICAL

300 a 8700 1.00 metro 2.40 metros8701 a 15000 2.00 metros 2.50 metros

15001 a 30000 2.50 metros 3.00 metros30001 a 50000 3.00 metros 3.00 metrosMás de 50 000 3.00 metros más 3.00 metros más

1.25 cm. por 1.25 cm. porcada KV en cada KV enexceso exceso

d.- SEPARACION MINIMA DE CONDUCTORESSUMINISTRADORES A PUENTES

(1) Cuando la línea quede sobre lugares transitados, ya sean en o cerca del puente, se aplicarálo prescritoen elartículo para Alturas de Conduc.tores sobre el piso o vías férreas.

(2) Los apoyos de puentes de acero, hechos sobre pilaresde ladrillo,concreto o mampostería, que requieran acceso frecuente para inspección,deberán considerarse como partes fácilmente accesibles.

(3) Cuando los conductores que pasen abajo del puente estén protegidos adecuadamente contra contacto de personas no idóneas y puedan desco.

nectarse de la fuente de abastecimiento cuando se hagan trabajos de conservación en elpuente, la separación de losconductores al puente pueden

reducirse a lo especificado en laTabla de Separación M ínima en cualquier dirección entre conductores de una línea y sus soportes, conductores

verticaleso transversales,cablesde suspensióny retenidas,sujetosa lamisma estructura,para la distancia a la superficiede crucetas,aumentando esadistancia en lamitad de laflecha finalsin carga de los conductores en elpunto considerado.

SEPARACION MINIMA ENTRE CONDUCTORES EN SUSSOPORTES,EN POSTESO ESTRUCTURAS

Campo de aplicación

1.- Conductores agrupados. Los conductores en cablesmultifilares o agrupados en cualquier forma y soportados poraisladores o mensajeros, se consideran, para la aplicación deeste artículo, como un solo conductor, aunque tengan conduc.tores de diferente fase o polaridad;

2.- Conductores soportados por mensajeros o cables desuspensión. No se aplicará lo prescrito en este artículo ala separación entre conductores soportado res por un mismomensajero o entre cualquier grupo de conductores y su mensa-jero o entre conductores y sus cables de suspensión.

Separaciónhorizontal entre conductores de una línea

1.- Soportes fijos. Los conductores de una línea sujetosen soportes fijos, deberán tener una separación horizontal enlos soportes, no menor que el mayor de los valores señaladosen los subincisos I y 1I de este inciso, con las excepcionessigu ientes:

Excepción 1.- Cuando en un mismo poste o estructura haya variascruceta s que formen ángulo entre sí, puede reducirse la separaciónentre conductores de no más de 8700 volts, hasta a 15 centímetros,siempre que en el poste o estructura siguiente la separación entre losmismos conductores no sea menor de 35 centímetros. Para conduc-tores de mayor voltaje, las separaciones mínimas señaladas en estaexcepción deberán aumentarse un centímetro por cada 1000 voltsen exceso de 8700.

Excepción 2.- La separación entre aisladores sujetos a estructurasde puentes pueden reducirse a la que se especifica en la fracción deseparación entre conductores suministradores fijados a puentes.

",¡¡,

362 .gne/ec

Excepción 3.- La construcción de la clase A, cuando se trate decruzamientos de líneas de comunicación sobre vías férreas y lacons.trucción de la clase C (véase la fracción de clasificación de construc-ción de líneas por resistencia mecánica, deberán cumplir solamente conlas separaciones dadas en la tabla siguiente.

Excepción 4.- Estas separaciones no son necesarias si los conduc-tores tienen una cubierta aislante adecuada a su voltaje.

1.1.- Separación horizontal m ínima. La separación hori-zontal mínima entre conductores de una línea, ya sean delmismo o de diferentes circuitos, no debe ser menor que laespecificada en la tabla siguiente:

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

VOLTAJE ENTRE PARTES FACILMENTE ACCESIBLES DEL PUENTE, PILARES Y PARTES DEL PUENTE ORDINARIA-CONDUCTORES INCLUYENDO SUS ACCESORIOS, QUE NO SE USEN MENTE INACCESIBLES QUE NO SEAN DE LADRILLO,

PARA EL TRANSITO (1) CONCRETO O MANPOSTERIA (2)

VOLTS PARA CONDUCTORES FI- PARA CONDUCTORES NO PARA CONDUCTORES FI- PARA CONDUCTORES NOJADOS AL PUENTE FIJADOS AL PUENTE JADOS AL PUENTE (3) FIJADOS AL PUENTE (3)- - - -METROS METROS METROS METROS

Oa 2500..... 0.90 0.90 0.15 0.902501 a 5000..... 0.90 0.90 0.30 0.905001 a 8700..... 0.90 0.90 0.90 0.908701 a 15000 ..... 1.50 1.50 1.50 1.50

15001 a 25 000 ..... 2.25 2.25 2.25 2.2525001 a 35 000 ..... 2.25 2.75 2.25 2.7535001 a 50 000. .. .. 2.25 3.50 2.25 3.50

e.- SEPARACION HORIZONTAL EN SUSSOPORTES ENTRE CONDUCTORES DELMISMO O DE DIFERENTES CIRCUITOS

(Los voltajes son entre conductores, con excepción de losalimentadores de ferrocarril, que son a tierra).

CLASE DE CIRCUITO SEPARACIONCENTIMETROS

Conductores de comunicación. . . . . . . . . 7.5*

Al imentadores de ferrocarril:

o a 750 volts, número 4/0 o más grueso. . 15

o a 750 volts, más delgado que 4/0. 30

30750 a 8700 volts . . . . . . . . . .

Conductores su ministradores de Oa 8700 volts. 30

Para todos los conductores de más de 8700volts, agréguese por cada 1000 volts en excesode 8700 volts . . . . . . . . .. ........

* No se aplica en los puntos de transposición. Se recomienda dejar unaseparación mayor, donde las circunstancias lo permitan.

1.2.- Separación de acuerdo con la flecha. La separaciónde los conductores en sus soportes, ya sean del mismo o de di-ferentes circuitos, de las clases de construcción A o B, véasela fracción de clasificación de construcción de Ifneas porresistencia mecánica. En ningún caso deberá ser menor quelos valores dados por las fórmulas siguientes, a 16°C sinviento. Si la tabla anterior da una separación mayor, dichatabla deberá ser aplicada.

Fórmula Núm. 1, para conductores de calibre más delgadoque el 2 AWG:

Separación en centímetros = 0.75 x kilovolts + 9 VT-30Fórmula Núm. 2, para conductores 2 AWG o más gruesos:

Separaciónen centímetros= 0.75 x kilovolts+ 9V F6F = flecha del claro, en centímetros, del conductor que

la tenga mayor.

Las tablas siguientes dan separaciones calculadas usandoestas dos fórmulas.

SEPARACION HORIZONTAL MINIMA EN SUS SOPORTES,ENTRECONDUCTORESMASDELGADOSQUEELNUM.2(Calculada usando la fórmula Núm. 1. Las separaciones se danen centímetros).

SEPARACION HORIZONTAL MINIMA EN SUS SOPORTES,ENTRE CONDUCTORES DEL No. 2 O MAS GRUESOS.(Calculada usando la fórmula No. 2. Las separaciones se dan encentímetros) .

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

2.- Aisladores de suspensión con movimiento libre. Cuan-do se usen aisladores de suspensión con movimiento libre,la separación entre los conductores deberá au mentarse lonecesario para que al inclinar una cadena de aisladores hastaque forme un ángulo de 30° con la vertical, la separación noserá menor que la señalada en el inciso anterior.

Separación mínima entre conductores y soportes en cual-quier dirección. Esta separación se medirá en cualquier di-rección entre conductores de la línea y sus soportes, entredichos conductores y conductores verticales o transver.sales ycables de suspensión o mensajeros fijados a la misma estructura.

1.- Soportes fijos. La separación no debe ser menor quela especificada en la tabla sigu iente.

Notas para la aplicación de la tabla siguiente:

Las notas siguientes corresponden a los números entreparéntesis de la tabla siguiente:

(1) En esta separación puede reducirsepara reteni¡:!as.(2) La separación entre el hilo de guarda y los conductores del

circuito que proteja, no debe ser menor que la especificada en la tablade separación horizontal m(nima, en sus soportes, de conductores delmismo o de diferentes circuitos para dos conductores de dicho circuito.

Para determinar la separación m(nima del hilo de guarda a otrosconductores que no sean los del circu~to que proteja, se consideraráque el hilo de guarda tiene el voltaje a tierra de dicho circuito.

(3) Los conductores de comunicación pueden tener menor sepa-ración a crucetas y superficies de postes o estructuras, cuando sesujeten a soportes colocados en las caras laterales o inferiores de lascrucetas, en la superficie de los postes o estructuras, o en los puntos detransposición. siempre que dichos conductores se encuentren a unmetro o m¡Js de conductores suministrados de menos de 8700 voltso a 1.50metros o más de conductores suministradores de más de8700 volts. montados en el mismo poste o estructura.

(4) Esta separación solamente se aplica a conductores suministra-dores montados en crucetas que se encuentren abajo de conductores decomunicación, en el mismo poste o estructura. Cuando los conduc-tores suministradores estén arriba de los de comunicación, la distanciam(nima será 7.5 cent(metros.

(5) Para circuitos suministradores de O a 750 volts, esta distanciapuede reducirse a 7.5cent(metros.

(6) Un conductor neutro que esté efectivamente conectado a tierraa lo largo de la I(nea y que forme parte de un circu ito de O a 15000volts entre conductores, puede sujetarse directamente al poste o a laestructura.

-:aneme 363

.~-~~ ~

TENSION ENTRE FLECHA EN CENTIMETROSCONDUCTORESEN VOLTS 100 150 200 250 300 450 600

2400 42 62 77 90 100 128 1507200 46 65 81 93 104 131 15313200 50 70 85 98 109 136 15823000 58 78 93 105 116 143 16534500 66 86 101 114 125 152 17446000 75 95 110 122 133 160 18269000 92 112 127 140 150 177 200

TENSIONENTRE FLECHA EN CENTIMETROSCONDUCTORESEN VOL TS 100 150 200 250 300 450 600

2400 39 47 54 60 65 80 927200 42 50 57 63 69 83 9513200 47 55 62 68 74 88 10023000 54 62 69 75 81 95 10734500 63 71 78 84 90 104 11646000 71 80 86 93 98 112 125

69000 97 104 110 115 130 142

SEPARACIONMINIMAEN CUALQUIERDIRECCIONENTRECONDUCTORESDE UNA LlNEAY SUS SOPORTES,CONDUCTORESVERTICALESO TRANSVERSALES,CABLESDESUSPENSIONy RETENIDAS,SUJETOSA LA MISMAESTRUCTURA

Todos los voltajes son entre conductores

LlNEAS DE COMUNICACION LlNEAS SUMINISTRADORAS

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

Separación entre conductores en bastidores verticales.

Los conductores pueden montarse en bastidores verticalescolocados en un lado del poste o estructura, si se cumple conlas cond idones siguientes:

1.- El voltaje entre conductores no debe ser mayor de 750volts. Se exceptúan los cables de cualqu ier voltaje que tengancubierta metálica continua conectada a tierra.

2.- Todos los conductores deben ser del mismo material.

3.- La separación vertical entre conductores de distintafase o distinta polaridad no debe ser menor que la siguiente:

LONGITUD DEL CLARO EN MTS. SEPARACION VERTICALMINIMA ENTRE CONDUC-TORES DE DISTINTA FASEO DISTINTA POLARIDAD,EN CENTIMETROS

101520

30

° a 50

50 a 6565 a 8080 a 100

En clarosno mayoresde 25 metros,cuandose usenconduc-tores con forro aislante, la separación podrá reducirse hasta7.5 centímetros.

4.- La separación entre los conductores y la superficiede postes o estructuras no debe ser menor de 7.5 centímetros.

Separación entre conductores suministradores de circuitos dediferente voltaje, montados en la misma cruceta.

364 'HoJee

Los circuitos suminstradores de voltaje comprendidos encualquiera de las clasificaciones de voltaje especificadas enla tabla de separación vertical mínima entre crucetas hori-zontales con conductores, pueden morrtarse en la mismacruceta, con circuitos suministradores de voltaje comprendidoen una clasificación de voltaje inmediata, siempre que se cum-pla con alguna de las siguientes condiciones:

1.- Que los circuitos ocupen lados opuestos del poste.

2.- En los tipos de construcción con crucetas voladas osoportadas en sus dos extremos, que los circuitos estén sepa-rados por una distancia no menor que la equivalente al espaciopara subir, para el voltaje mayor de los circuitos.

3.- Que en crucetas soportadas en su centro, los conduc-tores de voltaje menor ocupen las posiciones más próximasal poste o estructura y los de voltaje mayor las posicionesmás distantes.

4.- Que uno de los circuitos sea de alumbrado en serie osimilar, que normalmente esté muerto durante los períodosen que se trabaje en la línea o arriba de ella.

Cuando se acostumbre probar el circuito de alumbradoen serie o similar durante el día, se recomienda que los traba-jadores tomen precauciones especiales antes de trabajar en lascrucetas que lleven estos circuitos o arriba de ellas;

5.- Que uno de los dos circuitos considerados sea circuitode comunicación que se use en la operación de líneas sumi-nistradoras y el otro circuito sea suministrador de menos de8700 volts, siempre que se instalen de acuerdo con los incisos1 ó 2 anteriores.

Separación entre conductores fijados a edificios o puentes.

Conductores fijados a edificios. La separación entre con-ductores fijados a edificios no debe ser menor que la espe-cificada en el inciso a) de separación horizontal entre conduc-tores de una línea. Se exceptúan los conductores en bastidoresverticales que cumplan con la fracción de separación entreconductores en bastidores verticales.

UNICAMENTE LI- CON OTRAS LI- O A 8700 VOL TS MAS DE 8700NEAS DE COMU- NEAS EN LOS VOL TS, AGREGUE-NICACIONES MISMOS POSTES UNICAMENTE LI- CON OTRAS LI- SE POR CADA

ESTRUCTURAS O ESTRUCTURAS NEAS SUMINIS- N EAS EN LOS 1000 VOL TS ENSOPORTADORAS TRADORAS MISMOS POSTES EXCESOY CONDUCTO- O ESTRUCTURASRES FIJADOS ALAS MISMAS (CENTI METROS) (CENTIMETROS) (CENTIMETROS) (CENTI METROS) (CENTIMETROS)

Superficie de crucetas y otrossoportes horizontales 7.5 (3) I 7.5 (3) I 7.5 (3) I 7.5 10.6Superficies de postes o estruc-turas 7.5 (3)

112.5(3)

I7.5 (3)

112.5(4)

1°.6Hilos de guarda (2) (2) (2) (2) 1.0Cables de retenida y de sus-pensión, fijos al mismo posteo estructura:Paralelos a la línea

17.5 115(1)

I 30(1)

130(1)

11.0Ótras direcciones 7.5 15 (1) 15 15 1.0Conductores transversales overticales

- Del mismo circuito17.5 I

7.5I 7.5 I 7.5 1°.6De otros circuitos 7.5 7.5 15 (5) 15 (5) 1.0

Separación entre conductores suministradores fijados apuentes. Los conductores suministradores fijados a puentesy soportados a intervalos frecuentes pueden tener menorseparación en los soportes que la señalada en el inciso 1de separación horizontal entre conductores de una I(nea; sinembargo, la separación no será menor que la distancia entreconductores suministradores y la superficie de postes o cruce-tas especificada en la tabJa de separación m(nima en cualquierdirección entre conductores de una I(nea y sus soportes,

conductores verticales o transversales, cables de suspensióny retenidas, sujetos a la misma estructura, ni menor que losiguiente:

DISTANCIA ENTRE SOPORTESMETROS

SEPARACION ENTRECONDUCTORESCENTIMETROS

1522

Oa 7

7 a 15

DIMENSIONES HORIZONTALES MINIMAS DEL ESPACIOPARA SUBIR

(1) No es recomendable esta posición de niveles y se procurará evitarla.

(2) El espacio para subir será el mismo que se requiera para los conductores inmediatamente superiores, con un máximo de 75 cenHmetros. Estadistancia podrá reducirse a 40 cenHmetros, cuando la linea superior no sea de más de 750 volts entre conductores.

(3) Hasta donde las condiciones del caso lo permitan.

SEPARACION VERTICAL MINIMA ENTRE CRUCETASHORIZONTALES CON CONDUCTORES

Todos los voltajes son entre conductores. Los númerosentre parén1esis corresponden a las notas que siguen a la Tabla.

CONDUCTORES SUMINISTRADORES,DE PREFERENCIA EN LOS NIVELESSUPERIORES

LlNEA ABIERTA DE o A 750

1

750 a 8700

1

8700 a 15000VOLTS. CABLES DE TODOS VOLTS VOLTSLOSVOLTAJESCONCUBIERTA - -METALlCA CONECTADA A (METROS) (METROS)TIERRA O MENSAJEROS

(METROS)

15000 a 50000VOLTS(3)(METROS)

CONDUCTORES GENERALMENTEEN NIVELES INFERIORES

Conductores de comunicación: En general

Que se usen en la operación de líneas suministradoras

1.20

0.60

Conductores suministradores: Oa 750 volts 0.60

Más de 750 a 8700 volts.

Más de 8700 a 15000 volts:Si se trabajan vivos con herramientas de mangos largos,cuando los circuitos adyacentes no esténmuertos ni protegidos

Si no se trabajan vivos, p.xcepto cuando los circuitosadyacentes (arriba o abajo) estén muertos o protegidos

Más de 15000 a 50000 voits (3)

(1) Esta separación debe aumentarse a 1.20 metros cuando los conductores de comunicación queden arriba de los conductores suministradores, amenos que los conductores de las lineas de comunicación sean del calibre requerido para IIneas suministradoras de clase de construcción B.

(2) Esta separación no se aplica al caso en que los distintos conductores de un mismo circuito queden repartidos en crucetas adyacentes.

(3) Para voltajes mayores de 50000 volts las separaciones serán las dadas para este voltaje, aumentándolas un cenHmetro por cada 1000 volts enexceso de 50000.

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.~nele& 365

----

CLASE DE CONDUCTOR QUE VOLTAJE DE lOS CON- DIMENSIONES HORIZONTALES DEL ESPACIO PARALIMITE Al ESPACIO DUCTORES SUBIR, EN CENTIMETROSPARA SUBIR

A TIERRA ENTRE EN POSTES USADOS SOlA- EN POSTES USADOS POR SIS-CONDUCTORES MENTE POR TEMAS DIFERENTES

CONDUCTORES CONDUCTORES CONDUCTORES CONDUCTORESDE SUMINIS- SUMINISTRADORES DE COMUNICA-COMUNICACION TRADORES ARRIBA DE CON- CION ARRIBA

DUCTORES DE CO- DE SUMINIS-MUNICACION TRADORES (1)

Conductores de comunicación Oa 150 - Ningún requisito - (2) Ningún requ isitoMás de Se recom ¡enda Se recomienda150 - 60 cmts. - (2) 60 cmts.

Conductores suministradores de Menos de300 - - 60 60 75300 a 8700 - 75 75 75

8700 a- 15000 - 90 90 90

Más de Más de Más de Más de- 15000 - 90 (3) 90 (3) 90 (31

1.20 1.80

0.60 (1) 1.20 1.20

0.60 1.20 1.20

0.60 1.20 1.20

1.20 1.20

0.60 I 1.20 (2)

1.20 (21

Cuando los conductores en la cruceta son de la mismaclasi-ficación de voltaje de las señaladas en la tabla anterior. En estascondiciones, la separación vertical requerida en la tabla anteriorpuede reducirse como sigue:

SEPARACION ENTRE CRUCETAS,REQUERIDAS EN LA TABLAANTERIOR

LA SEPARACION ENTRECONDUCTORES PUEDEREDUCIRSE A:

o60 metros1201.80

0.40 metros1.001.50

SEPARACION MINIMA DE CONDUCTORES SUMINISTRADORESVERTICALES O TRANSVERSALES EN POSTES O ESTRUCTURAS(Los voltajes son entre conductores)

SEPARACION DEL CONDUCTORVERTICAL O LATERAL A:

VOLTAJE MAYOR QUE INTERVIENE EN LA SEPARACION

OA 8 700 VOLTS PARA MAS DE 8700 VOLTS,(CM.) AGREGUESE POR CADA 1 000

VOLTS EN EXCESO (CM.)

(x) Estas separaciones serán las fijadas para conductores en soportes fijos.

, ,

f.- RESISTENCIA MECANICA DELlNEAS AEREAS

General. Las líneas aéreas, ya sean suministradoras o decomunicación, deberán tener resistencia mecánica suficientepara soportar las cargas a que puedan estar sometidas y que ra-zonablemente puedan anticiparse, con factores de seguridadque podrán variar según el lugar Y"'lascondiciones dé peligroen que se encuentren, como se establece más adelante en esteartículo.

Se recomienda que en aquellas regiones del país en quelas líneas puedan llegar a estar sometidas a esfuerzos másseveros que los que se calculen sobre las bases señaladas eneste artículo, ya sea porque se cubran de hielo. porque latemperatura baje de -10° C o porque el viento no sople conmás fuerza, las instalaciones se hagan tomando en cuenta estosfactores.

Bases para el cálculo de las cargas

Cargasde conductores. Para calcular la tensión mecánicade los conductores, se considerará como la carga total, la resul-tante del peso del conductor y de la fuerza producida por elviento, actuando horizontalmente y en ángulo recto con ladirección de la línea, a la temperatura mínima, de acuerdocon las basessiguientes:

3G6 rOne/ec

1.- Presión del viento. Para toda la República Mexicanala fuerza ejercida por el viento se calculará como la corres-pondiente a una presión no menor de 39 kilogramos pormetro cuadrado de área proyectada de superficies cilíndricas.

2.- Temperaturamínima. Para toda la República Mexi-cana se supondrá que los conductores estarán sometidos auna temperatura mínima de -10°C.

Cargas en postes o estructuras soportadoras.

La carga que actúe sobre los postes o estructuras soporta-doras y sobre todo el material usado para soportar los conduc-tores, se calculará como sigue:

1.- Carga vertical. La carga vertical sobre postes, torres,cimientos, crucetas, alfileres, aisladores y dispositivos desujeción se considerará como su propio peso más el de todoslos conductores, cables y equipos que soporten, teniendoen cuenta los efectos que pueden resultar de diferencia de ele-vación entre soportes de conductores.

2.- Carga transversal. La debida al viento soplando hori-zontalmente y en ángulo recto a la dirección de la línea,como sigue: para todas las superficies cil índricas del poste oestructura y conductores soportados, se considerará una

Basado en el Reglamento de Obras el nstalaciones Eléctricas.

Superficies de crucetas o de la estructura I 7.5 10.6

Cables de suspensión. mensajeroso retenidas.. ..... ........ 1 15 110

Conductores en soportes fijos:

Del mismo circuito 7.5

10.6De circuitos diferentes 15 1.0

Conductores en soportes móviles (x) I(x)

presión no menor de 39 Kg por metro cuadrado sobre elárea proyectada. Cuando la estructura tenga superficies planas,se considerará una presión no menor de 60 Kg por metrocuadrado de área proyectada sobre un plano normal a la di-rección del viento. Si se trata de torres de construcción encelosía, eláreaexpuestade un lado, proyectada, deberá aumen-tarse 50 por ciento, con lo cual quedará tomada en conside-ración el áreadel otro lado. No es necesario que en esteúltimocaso el área total exceda de la que resultaría si la estructurafuera de una pieza y de las mismas dimensiones exteriores.Puedeusarseun método de cálculo másexacto.

La carga transversal sobre cualquier poste o estructurapodrá calcularse usando el promedio de las distancias interpos-tales siempre que este promedio no difiera en más del 25%de las distancias interpostales a un lado y otro del poste oestructura de que se trate.

En cruzamiento con ferrocarriles o con conductores decomunicación, la carga transversal sobre el poste o estructuradeberá calcularse considerando la distancia interpostal real.

3. Carga Longitudinal

3.1.- Tramos rectos de línea. En general, no es necesarioconsiderar carga longitudinal en los postes o estructuras com-prend idos en tramos rectos de líneas aéreas, donde no cambiela tensión mecánica de los conductores a uno y otro ladode los postes o estructuras.

Se exceptúa el caso en que al final de una sección de líneacon construcción de clase A la línea cambia a otra clase infe-rior, como puede suceder en cruzamientos con ferrocarriles.En este caso, se considerará un esfuerzo longitudinal desequi-librado mínimo, en la dirección de la clase A sobre postes,

torres y retenidas, igual a la tensión en las condiciones decarga especificadas en la fracción de cargas de conducto-res de que dos terceras partes de los conductores soportadosmás delgados que el número 2, escogiendo los conduc-tores que produzcan los mayores esfuerzos sobre las estructu-ras. Si las dos terceras partes dan un número fraccionario,se tomará el entero más próximo. El esfuerzo longitudinalmencionado no deberá ser menor que el producido por latensión de dos de los conductores soportados, incluyendohilos de guarda y mensajeros, en la combinación más favorable.

3.2.- Remates. En los remates, el esfuerzo longitudinalse considerará igual a la suma de las tensiones de todos losconductores que rematen en el poste o estructura, incluyendohilos de guarda y mensajeros, en las condiciones de cargaespecificadas en la fracción de cargas de conductores.

4. Cambio de dirección de la línea.

La carga debida a la tensión de los conductores y al viento,en los postes o estructuras soportado ras y sus retenidas, insta-lados donde la línea cambie de dirección, se considerará iguala la resultante de las tensiones de los conductores originadapor el cambio de dirección de línea, sumándole aritmética-mente a esta resultante la fuerza del viento calculada comosi la línea recta. Puede usarse un método de cálculo másexacto.

5. Aplicación simultánea de cargas.

5.1.- Al calcular la resistencia transversal, se supondrá quelas cargas vertical y transversal actúan simultáneamente.

5.2.- Al calcular la resistencia longitudinal, no se tomaránen cuenta las cargas vertical y transversal.

g.- CLASES DE CONSTRUCCION DE LlNEASAEREAS y SUS REQUISITOS

Clasificación de construcción de líneas por resistenciamecánica. Con el objeto de establecer los coeficientes deseguridad y otros requisitos que las líneas deben cumplir endiferentes lugares y condiciones que representen peligro apersonas,a sus intereseso a otras líneas, como en cruzamien-tos, campo abierto, etc., tanto las líneas aéreassuministradorascomo las de comunicación se dividen, en cuanto a su cons-trucción, en tres clases que se denominan por las letras A,S y C.

La clase A es la más fuerte y la que llena los requisitos másexigentes, que se consideran necesarios en los casos de mayorpeligro. La clase S es menos fuerte que la A, pero llena ciertosrequisitos que se consideran necesarios en algunos lugares ocondiciones en que el peligro es menor que en los consideradospara la clase A. La clase C es la menos exigente, para condi-ciones generales que no implican peligros especiales. En estaúltima clase no se requieren coeficientes mínimos de seguridaddeterminados, sino que bastará con que las construccionessean suficientemente fuertes para resistir con seguridad las car-gas que normalmente lleven, incluyendo el peso de los ope-rarios que trabajen en ellas, y que cumplan con algunos requi-sitos esenciales.

La fracción siguiente especifica detalladamente los requisitosque debe cumplir cada clase.

Requisitos mínimos para cada clase de construcción de líneas.

En la tabla siguiente, comprendida en esta fracción, seespecifican los coeficientes mínimos de seguridad y otrosrequisitos mínimos que deberá cumplir cada clase de construc-ción de líneas aéreas, tanto suministradoras como de comu-nicación.

Se recomienda que las construcciones se hagan con rcsis-tencia y requisitos mayores que los mínimos aquí establecidos,especialmente cuando la resistencia se base en cálculos y no enpruebas experimentales.

Al calcular los esfuerzos a que esté sometido un poste oestructura soportadora y todos sus accesorios, no se deberántomar en consideración las deformaciones causadas por laampliación de las cargas, a menos que el método de cálculohaya sido previamente aprobado por la Secretaría 0,-- !=;co-nomía.

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

.one/ec 367

-~- -- --

REQUISITOS MINIMOS PARA CADA CLASE DE CONSTRUCCIONDE LlNEAS AEREAS

CONDUCTORES SUMINISTRADORES EN LINEA ABIERTA

Tensión:

Coeficiente de seguridad, basado en la resistencia máxima delos conductores, en las condiciones de carga especificadasen la fracción de cargas de conductores.

Calibre más delgado permitido:

En general, de cobre semiduro o su equivalente en resistenciamecánica.

Conductores de contacto de trole:

De cobre

De bronce al silicio

Material para conductores:

Deberá ser resistente a la corrosión excesiva bajo las condi-ciones de operación.

Empalmes:

Se recomienda no hacerlos en cruzamientos, los que se hagandeben tener la resistencia mecánica igualo mayor que la reque-rida para el conductor.

CONDUCTORES SUMINISTRADORES EN CABLE

Si el cable lleva forro metálico, conectarlo al mensajero y atierra, estableciendo continuidad eléctrica.

Cable mensajero:

Tensión: Coeficiente de seguridad basado en su resistenciamáxima, considerando el peso adicional que soporta.

Material: Resistente a corrosión excesiva.

Deberá estar conectado a tierra en forma efectiva.

I

CONDUCTORES DE COMUNICACION EN LINEA ABIERTA

Tensión:

Coeficiente de seguridad basado en resistencia máxima, enlas condiciones de carga especificadas en la fracción de cargasde conductores.

Material para conductores:

Deberá ser resistente a corrosión excesiva bajo las cond icionesde operación.

Empalmes:

Se recomienda no hacerlos en cruzamientos. Si se hacen, suresistencia mecánica no debe ser menor que la requerida parael conductor.

CONDUCTORES DE COMUNICACION EN CABLE

Se les aplicará lo estipulado para conductores suministradoresen cable.

Carga nominal de ruptura, en Kg., del mensajero en cruzamien-tos con claros no mayores de 50 metros:

Para cable soportado de menos de 3.5 Kg. por metro.

Para cable soportado de 3.5 a 7.5 Kg. por metro.

Para cable soportado de 7.5 a 12.5 Kg. por metro.

Deberá usarse mensajero cuando se trate de cordones o paresde conductores que crucen arriba de conductores de con-tacto de trole de más de 750 volts a tierra.

I

I

368 'Boelec Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

(INCLUYENDOHILOSDE GUARDA)

CLASE CLASEA C

1.7 11.7 1--

Ii

6 8 8

O O O4 4 4

Sí Sí I Sí

CLASE CLASE CLASEA B C

Sí Sí

1.7 1.7

Sí

Sí Sí Sí

CLASECLASE I CLASEA B C

1.7 1.7

Sí Sí Sí

CLASE CLASE CLASEA B C

Sí Sí

2700

4500

7200

Sí I Sí

r/loelec 369

~ "~-....

AISLADORES PARACONDUCTORESI

CLASE I CLASE I CLASEA B CI

Voltaje mínimo de tlameo en seco, expresado en volts, paradistintos voltajes eficaces de operación, a 60 ciclos por se-gundo, a la presión de 760 mil ímetros de mercurio y a la tem-peratura de 25°C.

Para 750 volts 5000Para 2400 volts 20000Para 7200 volts 40000Para 13200 volts 55000Para 23000 volts 75000Para 34500 volts 100000Para 46000 volts 125000Para 69000 volts 175000Para 115000 volts 315000Para 138000 volts 390000Para 161000 volts 445000Para 230000 volts 640000

I.nterpóleseparavaloresintermedios. .

ALFILERES, AMARRES Y HERRAJES PARA FIJAR CONDUCTORES

I CLASE I CLASEA B C

En general, deberán poder resistir una tensión desequilibradadel conductor, en Kg., no menor de: I 200 1200

En remates y en lugaresdonde la claseA cambiea otra infe-rior, deberánpoder resistirla tensióndel conductor, en lascon-diciones de carga especificadasen la fracción de CargasdeConductores. I Sí I Sí

Este último requisito seconsiderarásatisfecho,cuando seusenaisladorestipo alfileres, si se limita la tensión del conductor a200 Kg. Yse usan aisladores y amarres dobles. Sí

CRUCETAS

I CLASE I CLASE EA B CAl instalarse deberán tener un coeficiente de seguridad, basado

en su resistenciamáxima, con la cargaespecificadaen la frac-ción de cargasen postesestructurassoportadoras,y 100 Kg.adicionales en cualquiera de los extremos de cualquiera delascrucetas,con excepciónde la másalta, no menor de I 2 12

Paracumplir con la disposiciónanterior y parasoportar cargasno llevadasnormalmentepor la cruceta,podrán usarsetirantes,tornapuntas u otros dispositivosadecuados. I Sí I Sí

Cuando lascrucetasformen parte integrantede torres o estruc-turas soportadorasmetálicas,aplíqueseel coeficientede segu-ridad que correspondaa lastorres o estructuras. I Sí 1 Sí

Resistencialongitudinal:

Cuando la tensión de los conductoresseanormalmenteequi-librada, la cruceta deberá poder resistir una tensión del con-ductor más alejado del centro, en kilogramos, no menor de: I 200 I 200

En remates y puntos donde la clase de construcción (A) cam-bie a otra inferior, las crucetas deberán poder resistir la tensióndesequilibrada de todos los conductores soportados, en lascondiciones de carga especificadas en la fracción de cargas deconductores, con los coeficientes de seguridad siguientes:

Crucetas de madera (basado en resistencia máxima).

Crucetas de acero (basado en punto cedente):

En cambio de clase (A) a inferior.

I

1

En remates 1.6 11.1

Crucetas dobles:

Deberán usarse en remates y en postes de cruzamiento sobreferrocarriles, cuando se usen aisladores de alfiler. I Sí I Sí I Sí

POSTES Y TORRES

CLASEC

Los postes y torres deberán poder resistir las cargas especi-ficadas en la fracción de cargas en postes o estructuras sopor-tadoras con los coeficientes de seguridad que se indican acontinuación. y además cumplirán con ias disposiciones adicio-nales que se señalan en cada caso.

Postes de concreto:

Coeficientes de seguridad basados en resistencia máxima:

Resistencia transversal al instalarse

Resistencia longitudinal. en todo tiempo:

En cambios de clase lA) a inferio'

En remates:

Resistencia horizontal en ángulos

Postes y torres de acero:

Resistencia. Coeficientes de seguridad basados en punto ce-dente:

Resistencia vertical

Resistencia transversal

Resistencia longitudinal:

En cambios de clase lA) a inferior

En remates

Resistencia horizontal en ángulos

Material. Para postes y torres de acero no deberá usarse mate-rial más delgado que el siguiente. expresado en milimetros.

En lugares donde la pintura o cubierta protectora sa deteriorecon rapidez. como en las costas:

En miembros principales

En otros miembros

En otros lugares

En miembros principales

En otros miembros

Protección contra corrosión. Las partes empotradas de postesy torres de acero deberán protegerse contra la corrosión me-diante alguna cubierta o protección adecuada, que sobre-salga del nivel del suelo

Conexión a tierra. Los postes y torres de acero deberán conec-tarse a tierra en forma efectiva. cuando estén en contacto Concables de forro metálico o partes de equipo con conductoresa más de 750 volts a tierra, a menos que estén protegidos ade-cuadamente para evitar contactos accidentales de personas:

CLASEA

CLASEA

CLASEC

CLASEB

CLASEB

Postes de madera:

Resistencia. Coeficientes de seguridad basados en resistenciamáxima:

Resistencia vertical y transversal'

Al instalarse:

Se conservarán a no menos de

Resistencia longitudinal:

En cambios de clase A a inferior:

Al instalarse

Se conservarán a no menos de

En remates:

Al instalarse

Se conservarán a no menos de

Resistencia horizontal en ángulos:

Al instalarse

Se conservarán a no menos de

CLASE DE CONSTRUCCION REQUERIDA PARA LlNEASSUMINISTRADORAS y DE COMUNICACION

Las clasesde construcción que da esta tabla corresponden alas líneas en los niveles superiores. Los voltajes son entre con-ductores.

(11 Cuando conductores de comunicación crucen sobre conductores de contacto de trole de O a 750 voits, se les apl icará la clase B.

Basado en el Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas.

~70 enekc

3 2

1 -

2 1.3

2 1.3

1.3 1.1

2 1.6

1.0

1.6

11.11.6 1.1

3 1.6

2 1.2

1.3

1.0

2.0 1.3

1.2 1.0

2.0 1.3

1.2 1.0

6 6

4 4

4 4

3 3

Si Si

Si Sí

O A 750 VOL TS 750 A 8700 VOL TS MAS DE 8700 VOL TSNIVELES SUPE-RIORES LUGARES PO- LUGARES DES- LUGARES PO- LUGARES DES- LUGARES PO- LUGARES DES.

BLADOS O POBLADOS O BLADOS O POBLADOS O BLADOS O POBLADOS OCONDUCTORES O MUY TRANSI- POCO TRANSI- MUY TRANSI- POCO TRANSI- MUY TRANSI- POCO TRANSI-CONDICIONES TADOS TADOS T ADOS TADOS TADOS TADOSINFERIORES

Derechos de via cercados C C C e C C

Calles, caminos y campo abiertos C C B C A C

V (as férreas A A A A A A

Conductores de comunicación C C B B A A

Conductores O a 750 volts C(1) C (1) B C A Bsuministradores

750 a 8700 B C B C A Cvolts

Más de 8700 A B A C A Cvolts

5.4 distribuciónsubterráneaa.- INTRODUCCION

Aunque el costo de los sistemas subterráneos es mayor quelos aéreos, ofrecen en cambio en general una mayor conti-nuidad de servicio, dependiendo del tipo de construcción,al evitarse muchas de las causas que provocan interrupcionesen el sistema aéreo, tales como: contaminación de aislamiento,ramas sobre los conductores, descargas atmosféricas, choquespor vehículos en los postes, etc. Sin embargo, en el sistemasubterráneo se presentan otros tipos de problemas, tales como:daños mecánicos a cables provocados durante excavacio-nes, degradación del aislamiento de los cables por variascausas, roedores y corrosión en los alambres de los cables tiponeutro concéntrico y en los tanques del equipo sumergible.

Los factores determinantes para la decisión de seleccionarsistemas aéreos o subterráneos en áreas residenciales,comercia-les y turísticas, son:

1.- Densidad de carga.2.- Confiabilidad.3.- Estética.4.- Costo de la obra.5.- Costos de operación y mantenimiento.

b.- DISTRIBUCION SUBTERRANEA EN ZONASCOMERCIALES

En zonas comerciales, los factores más importantes a consi-derar son la densidad de carga y la confiabilidad.

Dentro de estas zonas se consideran 3 clasificaciones dedensidad de carga.

Densidad de carga baja

Densidad de carga media

Densidad de carga alta

5 a 10 MVA/Km2

10 a 20 MVA/Km2

Másde 20 MVA/Km2

Las zonas comerciales de baja densidad de carga, sonáquellas en donde la gran mayoría de construcciones son loca-les comerciales, edificios de oficinas, pequeños talleres, tiendasde auto-servicio, edificios de departamentos, etc.

Las zonas comerciales de media y alta densidad de carga,se consideran las áreas comerciales de las ciudades impor-tantes, en donde los altos valores de la densidad de cargaobligan al cambio de sistemas aéreos por subterráneos, ya queademás de ofrecer una alta confiabilidad, no afectan la esté-tica que existe en calles y avenidas de esas áreas importantes.

C.- DISTRIBUCIONSUBTERRANEAEN ZONASRESIDENCIALES

La distribución subterránea en zonas residenciales se inicióen 1967 y a partir de entonces la tendencia a su uso ha ido enaumento en fraccionamientos y conjuntos habitacionales,debido principalmente a necesidadesde orden estético.

Como zonas residenciales se consideran todas aquellasáreas en donde el 85% de las construcciones son casas habi-tación, el resto está distribuido a servicios colectivos comomercados, escuelas, bombeos de agua, alumbrado y pequeñoscomercios.

Se consideran las siguientes densidades de carga:

FRACCIONAMIENTOS: HASTA 5 MVA/Km2

Conjuntos Habitacionales:

Bajadensidad de carga

Alta densidad de carga

5 a 10 MVA/Km2

10 a 15 MVA/Km2

En las zonas residenciales se consideran tasas de crecimientomenores al 5%.

Los sistemas subterráneos en zonas residenciales facilitanla distribución en andadores y calles con trazo caprichosoy reducen los costos de mantenimiento, ya que estas zonasgeneralmente son muy arboladas.

.onelec 371

"'--~

d.- DISTRIBUCION SUBTERRANEA EN ZONASTURISTICAS

En los últimos años, se ha dado un gran impulso al turismoen nuestro país, creándose zonas de desarrollo turístico, talescomo Cancún, Q.R., Ixtapa, Gro., Manzanilla, Col., PuertoVallarta, Jal., etc.

La planeación de estos Centros Turísticos, incluye grandeszonas reservadas para la construcción de hoteles y centroscomerciales, lugares en los que se instalan preferentementesistemas subterráneos de distribución, por razones de confia-bilidad y estética.

5.4.1 tipo de sistema entensión media (15, 25 Y35KV)a.- CLASIFICACION

De acuerdo con la conexión a tierra del sistema y su rela-ción Ro/Xl y Xo/Xl, los sistemas se clasifican en 5 grupos:

TIPO A.- Es práctica común considerar los sistemas conneutro multi-aterrizado como Tipo A.

Sus relaciones Xo/X1 y Ro/X 1 son menores que para eltipo B.

TIPO B.- Son los sistemas con neutro aterrizado en losque la relación Xo/Xl es positiva e igualo menor que 3 yla relación Ro/X 1 es igualo menor que 1 en cualquier puntodel sistema.

TIPO C.- Son los sistemas con neutro aterrizado, pero enlos que la relación Xo/Xl es mayor que 3 ó la relación Ro/Xles mayor que 1 ó ambos casos.

5.4.2

Los sistemas en donde se emplean bobinas Peterson quedanincluidos en este grupo.

TIPO D.- Son áquellos que tienen el neutro aislado y enlos que la relación XolX 1 es negativa y cae dentro de -40y -"".

TIPO E.- Son áquellos que tienen el neutro aislado y enlos que la relación XolXl está comprendida entre O y -40y en los cuales se puede presentar resonancia parcial.

En condiciones de fallas a tierra y dependiendo del tipode sistema, se presentan o no sobretensiones entre las fasesno falladas y tierra por desplazamiento del neutro.

tipo de sistema en bajatensión (hasta 600V)a.- CLASIFICACION

Los 2 tipos de sistemas de baja tensión más utilizados enRedes de Distribución Subterránea son el 1 Fase-3 Hilos yel 3 Fases-4 Hilos.

La selección del tipo de sistema a utilizar se hace en baseal tipo de carga por alimentar (lF-3H, 3F-4H) y al costorelativo de los sistemas.

372 ~DnJlkc

En áreas de alta densidad de carga, en donde un gran por-centaje de la carga es trifásica, la alimentación se hace con3F - 4H (220/127V).

En zonas residenciales en donde la mayor parte de la cargaes monofásica y sólo se tienen algunas cargas trifásicas perfec-tamente localizadas, la alimentación a las cargas monofásicasse puede hacer con,l F-3H (240/l20V). Con objeto de reducirel costo de la obra.

El análisis comparativo de una red monofásica y una trifá-sica, nos reporta los siguientes resultados:

De donde se puede apreciar que conforme a la relación decosto cuesta 1.7 veces más electrificar con una red trifásicaun fraccionamiento con cargas domiciliarias monofásicas conrespecto a la instalación de una red monofásica considerandoel mismo caso.

5-4-3 características y análisisde la carga

Uno de los parámetros más importantes en el diseño deun Sistema Subterráneo de Distribución es la carga que va aser alimentada por ese Sistema.

a.- CLASIFICACION DE LA CARGA

Por el tipo de servicio, las cargas se clasifican en:

1) RESIDENCIALUrbanaSuburbanaRural

2) COMERCIALZonas ComercialesCentros ComercialesEdificios Comerciales

3) TURISTICAHotelesCentros ComercialesFraccionamientos y Conjuntos Habitacionales.

Por su dependencia del servicio eléctrico.

1.- Normal.2.- Crítica.3.- Emergencias

encAre 373........

CONCEPTO RED MONOFASICA RED TRIFASICA

Transf. 75 KVA. 75 KVA.

Circo Primario 1 Cable DRS 1/0 AWG 3 Cables DS 2 AWG

Circo Secundario 2 X 1 / o + 1 X 2 AWG-A 1 3 X 2 + 1 X 4 AWG-A 1.

Caída de Tensión BT. 8.3. Volts. 8.14 Volts.

Perd. Mens. B T. 775 KWh. 736 KWh.

Costo Total/ Area 275.958.00 470,733.00

Relación de Costo 3rp/1rp=1.7

b.- DEFINICIONES Y FACTORES

1.- Carga Instalada.Es la suma total de la potenciadelos equipos eléctricos conectados al sistema o instalación,tales como motores, alumbrado, calefacción, etc.

2.- Demanda. La demanda de un sistema o instalaciónes la carga medida en sus terminales en un intervalo de tiempodeterminado.

3.- Demanda Máxima. Es la demanda más alta que ocurredurante un período de tiempo especificado.

La demanda máxima es de gran importancia en el diseñode un sistema, ya que representa las condiciones de operaciónmás severas.

4.- Factor de Demanda. Es la relación entre la demandamáxima de un sistema yel total de lacarga conectada al mismo.

Los factores de demanda dependen del tipo de servicio.

TIPODE SERVICIO FD.

Casahabitación y condominios.

Alumbrado público.Sistema de bombeo.

Iglesias.Escuelas.

Serviciospropios edificios.Tiendas de auto-servicio.Restaurantes.

Bancos.Gasolineras.Cines.

0.4 - 0.6

1.0

0.7 - 0.8

0.3 - 0.4

0.4 - 0.5

0.4 - 0.5

0.4 - 0.5

0.5 - 0.6

0.4 - 0.5

0.4 - 0.5

0.4 - 0.5

5.- Densidad de Carga. Es un término utilizado para cuan-tificar la carga por unidad de superficie. Las unidades usadasson Watt/m2 , KVA/Km2 , MVA/Km2 .

6.- Factor de Carga. Es la relación entre la carga pro-medio durante un determinado período y la carga máximaque ocurre en dicho período.

7.- Factor de Coincidencia. Es la relación entre la de-manda máxima coincidente de un grupo de consumidores yla suma de las demandas máximas individuales de dichos con-sumidores.

. 30KVA

~'0 10 10 10

FC = 201 10+ -- . -- = 0.66

FC =~2 20 + 20

= 0.75

El factor de coincidencia puede calcularse usando la siguien-te expresión:

I-CFc = C + - N

donde:

C = 3 para servicio residencial sin aire acondicionado.

N = Número de consumidores considerado.

En servicios que tengan instaladas unidades de aire acondi-cionado tipo ventana o calefacción con control individualpor cuarto se puede usar la expresión:

0.3

Fc = 0.7 + YNPara servicios con aire acondicionado con control central,

se puede usar la expresión.

0.2

Fc = 0.8 = . v'rT .

8.~ Demanda Máxima Diversificada por Consumidor. Esla relación entre la demanda máxima de un sistema y el nú-mero de consumidores conectados al mismo.

C.- DETERMINACION DE LA DEMANDA

Para determinar el número y la capacidad de los transfor-madores necesarios para alimentar un fraccionamiento conun determinado número de consumidores, es necesario obtenerla Demanda MáximaDiversificadapor Consumidor.

Existen 2 formas de determinar este valor:

Forma a.- Se selecciona un fraccionamiento de caracte-rísticas similares en operación y se determina la carga máximade los transformadores y el número de consumidores conec-tados a cada uno de ellos.

374 ooemc

La Demanda Máxima Diversificada por Consumidor, seráel cociente entre la carga máxima del transformador y elnúmero de servicios conectados al mismo.

Forma b.- Haciendo un cálculo a partir de la carga conec-tada en un servicio.

Ejemplo:

Cargatotal instalada por casa= 4500 watts.

Factor de Demanda = 0.48

Factor de Potencia = 0.85

Demanda Máxima por Consumidor en KVA:

DM = 4.5 x 0.48/0.85 = 2.56 KVA

Factor de Coincidencia:

A partir de: Fc = 0.3 + °Ñ7 obtenemos los siguientesvalores:

N 1234510203050Fc. =1:0 .65 .53 .47 .44 .37 .33 .32 :31

Para obtener la siguiente tabla:

Con los valores de la 4a. columna se puede trazar la siguien-te gráfica:

5.4.4

o 10 20 30 40

NUMERODE LOTES

50

En la gráfica podemos ver que se pueden usar transforma-dores monofásicos de 25 KVA, para alimentar 31 lotes cadauno o de 37.5 KVA con 48 lotes cada uno.

La selección de la capacidad de los transformadores y elnúmero y calibre de los circuitos secundarios, se hará en basea un análisisque comprenda los siguientes aspectos:

1.- Ampacidad y Regulación.2.- Confiabilidad.3.- Económico.

~

Tamando en cuenta que mientras mayor sea la capacidaddel transformador seleccionado, menor será el número deSubestaciones, el cable primario y los accesorios necesarios,pero será necesario instalar circuitos secundarios más largosy de mayor calibre y en caso de falla. se interrumpirá el ser-vicio a un número mayor de usuarios.

configuración delsistema

En base a la necesidad de proporcionar un servicio eficientey con la máxima confiabilidad y flexibilidad, se han diseñadovarios arreglos básicos para la configuración de un sistema sub-terráneo, de los cuales se consideran los siguientes:

80- RADIAL

111~~~

SISTEMA DE OPERACION RADIALr

.one/ec 375

Este tipo de red está constituido por circuitos que tienenuna sola fuente de alimentación. Este alimentador es el máseconómico pero el menos confiable, ya que el servicio sufriráuna interrupción total por falla de cualquier sección del ali-mentador. Este sistema es usado normalmente para alimentarcargaspequeñas de tipo residencial de poca importancia.

~-

N SUMA DE Fe DEMANDA DIVER- DEMANDA DIVER-DEMANDA MAXIMA SIFICADA TOTAL SIFICADA POR.(KVA) (KVA) LOTE. (KVA)

1 2.56 1.00 2.56 2.562 5.12 .65 3.33 1.663 7.68 .53 4.07 1.364 10.24 .47 4.81 1.205 12.80 .44 5.63 1.12

10 25.60 .37 9.47 .9520 51.20 .33 16.89 .8430 76.80 .32 24.57 .8250 128.00 .31 39.68 .79

50

....J«1-o 401-« ,-- -- -,--o

-----

«

--

ull.

30üi::(a:>w>-o 20«oz« 10wo

Un sistema radial no requiere de capacidad extra para casosde emergencia, e inclusivees posible hacer reducción de calibrea lo largo del alimentador si éste no tiene posibilidad de inter-conexión futura.

En caso de fallas en cables o equipo, el tiempo de interrup-ción general de acuerdo a datos estad ísticos es de lOa 12horas, considerando que se cuenta con los equipos adecuadosy el personal calificado, ya que será necesario localizar exac-tamente el punto de falla y reparar el cable o reemplazarel transformador dañado.

Si el circuito radial cuenta con equipo de seccionalizaciónen cada transformador, en caso de falla en el alimentador,los servicios conectados entre la fuente y el punto de fallasufrirán una interrupción de menor tiempo, ya que única-mente será necesario localizar el punto de falla, seccionalizarel tramo dañado y reponer el servicio. Es conveniente limitar lalongitud del circuito radial y el número de transformadoresconectados con el fin de evitar interrupciones a un grannúmero de consumidores, en caso de falla.

b.- ANillO ABIERTO

Este sistema está constituido con dos circuitos en formade anillo, de tal forma que se cuenta con dos fuentes dealimentación para cada transformador. los cuales preferente-mente se deben conectar al anillo por medio de un secciona-lizador integrado al tanque del transformador o por mediode conectores separables de operación con carga.

IALI~NT~DOR~ I I :r~ ~ añ;t. ;t;.

rLl~NT~DORIB :r 1:1:: ;m i?ñTtIT N OPERACION RADIALANI LLO eoSISTEMA EN

El anillo deberá operar normalmente abierto en un punto.Generalmente en el punto medio.

Al ocurrir una falla en el sistema primario, una vez loca-lizado el punto de falla, para restablecer el servicio, se deberáaislar el tramo dañado, haciendo la seccionalización corres-pondiente.

El anillo deberá diseñarse con la capacidad suficiente yla regulación adecuada, para alimentar de emergencia toda lacarga del anillo con una sola fuente de alimentación en casode falla.

La duración de las interrupciones debidas a fallas en loscables primarios es entre 3 ó 4 horas que es el tiempo nece-sario, para localizar el tramo dañado y efectuar las maniobrasde seccionalización para aislarlo. El uso de indicadores defalla colocados en cada uno de los transformadores facilitala localización de la falla y reduce el tiempo de interrupción.

Este sistema es recomendable en áreas previamente plani-ficadas, tales como fraccionamientos residenciales, conjuntoshabitacionales y centros comerciales.

c.- ALIMENTADOR SELECTIVO

Este sistema utiliza dos alimentadores que parten de lamisma o de diferentes Subestaciones de Distribución. Cada unode ellos alimenta normalmente la mitad de la carga en el área,pero ambos tienen la capacidad para alimentar la carga comple-ta en caso de falla del otro alimentador.

376 rOock&,

Cada transformador tiene posibilidad de seleccionar sualimentación de cualquiera de los dos circuitos, por mediode un seccionalizador de operación manual o automático.

La falla de cualquiera de los alimentadores provocará unainterrupción en el 50% de la carga, durante el tiempo nece-sario para que sea transferida al otro alimentador, la duraciónde la interrupción dependerá si el equipo de transferencia esmanual o automático, en este último caso el tiempo de inte-rrupción no es mayor de 2 a 3 segundos.

~~ ~¡ft¡SISTEMA PRIMARIO SELECTIVO

Bajo operación normal, el transformador está alimentadopara el circuito preferente y cuando ocurre una falla, automá-ticamente (o manualmente) se cambia a la alimentación deemergencia, por lo que el restablecimiento del servicio es muyrápido, ya que no es necesario localizar el punto de falla parahacer la transferencia.

Este sistema se recomienda en la alimentación de serviciosimportantes en zonas turlsticas y comerciales, aSI como ahospitales y centros médicos, los cuales requieren de una ele-vada continuidad.

d.- MALLA SECUND.ARIAO REDAUTOMATICA

Este sistema consiste en varios transformadores conectadosa cuatro o más circuitos primarios en anillo normalmenteabierto, para darle un alto grado de confiabilidad a la redprimaria.

En el lado de baja tensión, los secundarios de los transfor-madores se conectan en paralelo por medio de un protector dered a una extensa malla secundaria.

Existen dos tipos de malla secundaria: La sólidamenteconectada y la malla con limitadores.

En la malla sólidamente conectada, las altas corrientes decorto circuito funden los cables, aislando automáticamente lafalla y manteniéndose el servicio en toda la red.

En este tipo de mallas, se tendrán interrupciones en losservicios únicamente si la falla ocurre en alguna acometida.

En las mallas con limitadores, se instalan estos cerca delos nodos de conexión de los cables de baja tensión. En casode falla en un cable de baja tensión, se fundirán los dos limi-tadores adyacentes al punto de falla, dejando sin servicioel tramo completo de cable y las acometidas conectadas almismo.

En las mallas sólidamente conectadas, normalmente seutilizan cables de baja tensión con aislamiento de papel y forrode plomo y en las mallas con limitadores se pueden utilizarcables con aislamiento extruido.

MALLA SECUNDARIA (RED AUTOMATICA)ALlMENTADORESAT 1

2

3

2 3

">s'"LELlMIT AOOR

MALLA SECUNDARIA

~;gnele& 377

-~--~~ ,--.....

Tanto los circuitos primarios como los transformadores,deberán tener la capacidad suficiente para llevar el total dela carga del área en caso de falla de uno de los alimentadoresprimarios (si la malla está diseñada para una primera con-tingencia).

El protector de red es un interruptor con relevadores dise-ñados para abrirlo en caso de flujo de potencia inversa comoen el caso de falla de un transformador o un alimentadorprimario.

Este tipo de sistema proporciona la más alta confiabilidad,ya que las fallas en los alimentadores primarios o en los trans-formadores no provocarán interrupciones al servicio.

Este tipo de sistema es utilizado en los Centros Comer-ciales de grandes ciudades, en donde se tiene una gran densidadde carga.

e.- SPOT - NETWORK

Este sistema consiste en por lo menos dos y hasta seis trans-formadores, alimentados por un cierto número de circuitosprimarios independientes.

El lado secundario de los transformadores se conecta pormedio de protectores de red a un bus en anillo con limitadoresde corriente, de donde se toman alimentadores radiales prote-gidos con fusibles o interruptores automáticos para alimentarlos circuitos de baja tensión. Los transformadores se encuen-tran conectados en paralelo a través del mencionado Bus. e

Este sistema se utiliza para alimentar grandes cargas concen-tradasque requierenun altogradode confiabilidadtalescomo:edificiosaltos, hospitales, plantas industriales, etc.

SERVICIO EN MALLA SECUNDARIA (SPOT NETWORK)

PROTECTOR DE RED.

LlMITADORES

2-500 KVAPISO 40

ENLACESSECUNDARIOS 2-500 KVA

PISO 25

ALlMENTADORESRADIALES

CALLE

INTERCONEXIONOPCIONAL CONMALLA EXTERNA

I:ALIMENTADOR 2

:ALIMENTADOR 3II

L ~~!~~~--_J

SPOT -NETWORK

f.- CONSIDERACIONES EN LA SELECCION DELA CONFIGURACION DEL SISTEMA

El costo comparativo de los sistemas mencionados del máseconómico al más caro, incluyendo la línea aérea será:

1.- Aéreo2.- Radial3.- Anillo Abierto4.- Alimentación Selectiva5.- Malla Secundaria

Es evidente que el costo del sistema se incrementa enfunción de la complejidad del diseño. Por ejemplo, un sistemaradial con operación en anillo con equipo sofisticado de sec-cionalización y capacidad de carga suficiente puede llegara costar más caro que un sistema de alimentación selectivacon seccionadores manuales.

378 ,ooe/ec

La confiabilidad se refiere a la calidad del servicio en basea la presencia o ausencia de tensión en el servicio del con-sumidor.

Una selección comparativa de los sistemas mencionados delmenos confiable al más confiable será:

1.- Radial2.- Anillo Abierto3.- Alimentación Selectiva4.- Malla Secundaria

Los esfuerzos principales para controlar la confiabilidad delservicio, deben enfocarse al control de las fallas en los circuitosprimarios, el número de usuarios afectados y la duración delas interrupciones.

El control de la confiabilidad de servicio incluye el diseño,construcción y operación de los sistemas de distribución.

5.4.5 transformadores pararedes subterráneasa.- DESCRIPCION

Principalmente se dispone de dos tipos de transformadorespara redes subterráneas, que son los de tipo sumergible y los detipo pedestal, entre los cuales la diferencia principal consisteen que el primero se instala en un nivel bajo la superficie delterreno y el segundo se instala sobre la superficie del terreno.

Es importante que al diseñarse la red de distribución seconsidere la forma más adecuada de montaje, ya que enterrenos altamente agresivos a la corrosión y extremadamentehúmedos no debe instalarse equipo sumergible, a menosque de antemano se prevean las soluciones que se darán alos efectos corrosivos y de inundación de bóvedas, ya quede otra forma se tendrán altos costos de mantenimiento y ungran número de fallas.

Por otro lado hay que considerar también cuando se usentransformadores tipo pedestal que no se instalen en áreas dealta corrosión atmosférica y en lugares expuestos a dañomecánico, en cuyo caso será preferible utilizar el transforma-dor sumergible por presentar mejores ventajas.

El uso de los transformadores tipo pedestal es preferiblepor razones de costo y facilidad de operación y manteni-miento. Los transformadores tipo sumergible, normalmentese instalan en lugares en donde no se tiene un espacio dispo-nible para colocar un transformador tipo pedestal. (Ver capí-tulo 4, sección 4.4.7.- Transformadores de distribución,párrafo C).

b.- CIRCUITOS FERRORRESONANTES

Si se instalan transformadores trifásicos en Sistemas Subte-rráneos, se deben tomar en cuenta las siguientes considera-ciones:

La combinación de los devanados altamente inductivos delos transformadores con la alta capacitancia a tierra de los

cables puede provocar sobretensiones por ferrorresonancia alformarse un circuito serie RLC no lineal, al hacer operacionesde conexión o desconexión en forma monofásica y secuenciala cierta distancia del transformador.

---4

TRANSF. DE

~ ~ 1" DISTRIBUCION

~!FUENT~ ,=i

~",i

;;J;f *1

;==6- -~~f~~ -

Circuitos Ferrorresonantes en Sistemas Subterráneos.

En general, las sobretensiones más elevadas debidas a ferro-rresonancia, se presentan si el primario de los transformadoresestá conectado en Delta, Estrella con neutro aislado y conexiónT no aterrizada.

En transformadores que tengan conexiones primarias noaterrizadas se han observado sobretensiones por ferrorreso-nancia de cinco veces o más la tensión nominal.

En contra de lo enunciado en muchas referencias existentes,si es posible que se presenten sobretensiones al hacer opera-ciones de conexión y desconexión de transformadores connúcleo de cuatro o cinco piernas en YY con neutro aterrizado.Estas sobretensiones son del orden de 2.1 a 2.53 veces latensión nominal del devanado, dependiendo del tipo de núcleo.

En sistemas subterráneos con transformadores conectadosen delta-estrella, es recomendable tomar en cuenta las siguien-tes medidas para prevenir las sobretensiones por ferrorreso-nancia:

1.- Utilizar equipo de seccionalización monofásico, única-mente si se instala junto a las terminales del transformador,excepto en sistemas de 34.5 KV o mayores.

2. - Usar equ ipo de seccional ización trifásico si hay nece-sidad de hacer operaciones de conexión o desconexión a dis-tancia del transformador.

3.- Mantener una carga resistiva del 10% de la capacidaddel transformador conectada en el lado secundario.

Si se utilizan transformadores trifásicos conectados en YYcon neutro aterrizado, es necesario utilizar núcleos de 4 o 5piernas para evitar la elevación de temperatura en los trans-formadores durante ciertas condiciones de falla.

.one/ec 379

J

c.- REGULACION EN TRANSFORMADORES

¿¡ eR

IR Cos <1>

v = IReas <1>+ IXsen <pdonde:

V = caída de tensión entre fase y neutro.I = corriente en el conductor.

R = resistencia del conductor de fase en ohms.

X = reactancia del conductor de fase en ohms.

~ = ángulo cuyo coseno es el factor de potencia.

Cos <P= factorde potenciaexpresadoen decimales.Sen <p= factor reactivo expresado en decimales.

La caída de tensión obtenida en esta fórmula es la caídaen un conductor y comúnmente se conoce como caída entrefase y neutro.

Si se requiere obtener la caída entre fases, es necesariomultiplicar el valor obtenido por los siguientes factores:

SISTEMA MULTIPLICAR POR:

21.732

Monofásico

Trifásico

PROTECCIONES CONTRA SOBRE-CORRIENTE

La protección contra sobre-corriente, se instala en los siste-mas de distribución por 3 razones básicas:

1.- Limitar la sección del sistema afectado por una falla,al aislar el equipo o sección dañada.

2.- Proteger al equipo y materiales de su destrucción odaño al estar sujeto a corrientes de falla sostenidas.

3.- Proteger al personal de los efectos de las corrientesde falla, tales como ruptura de tanques de transformadores,etc.

380 encAle

Para el cálculo de las caídas de tensión en los circuitos debaja y media tensión, se puede utilizar el siguiente métodoaproximado.

IX Sen <p

ERRORCAlDA DETENSION

Para hacer la selección adecuada del equipo de proteccióncontra sobre-corriente, es necesario conocer la corriente defalla máxima para determinar la capacidad interruptivadelequipo y los rangos de corriente momentánea.

Los alimentadores primarios se protegen normalmente conuna combinación de interruptores, restauradores, seccionali-zadores y fusibles. Las características de operación de estosequipos deben seleccionarse para que coordinen entre sí, conobjeto de lograr una protección selectiva.

La proteccióncontra sobre-corriente,deberáseleccionarselo suficientemente rápida, para evitar que el aislamiento y lascubiertas de los cables se dañen al rebasarse los límites tér-micos tiempo-corriente en conductores y pantallas metálicas.

Con objeto de evitar sobre-tensiones peligrosas por ferro-rresonancia en sistemas trifásicos, es necesario que la protec-ción contra sobre-corriente instalada a cierta distancia detransformadores que tengan conexiones primarias no aterri-zadas, sean de operación trifásica. En estos sistemas y hasta25 KV se pueden instalar protecciones monofásicas, sólo queéstas se coloquen junto al transformador, seleccionando equipocon rangode tensión iguala la tensiónentre fasesdelsistema.

En sistemas 3 Fases - 4 hilos multiaterrizados, con trans-formadores conectados en Y-y aterrizadas, es posible instalarprotecciones monofásicas, a cierta distancia del transformador,con la certeza de que las sobretensiones que puedan presen-tarse serán mínimas.

5.4.6

~ =.. '~->""'""-"'z~"'''''''-~

.accesorios paradistribuciónsubterráneaa.- INTRODUCCION

Paralacorrectautilizacióndel equipocon que sediseñeunared de distribución subterránea, es factor importante que losaccesorios que se empleen estén debidamente selecciona-dos y adecuados a las características de loscables y su forma deinstalación. Para sistemas residenciales, los accesorios quese utilizan normalmente en primarios son de una capacidadde 200 amperes Y los accesorios secundarios son principal-mente los conectores múltiples para derivación a los servicios.

En áreas comerciales los accesorios utilizados en primariosson de 600 amperes de capacidad y los accesorios secunda-rios son similares a los usados en sistemas residenciales,soloque de mayor capacidad.

Es importante que el diseñador de la red de distribuciónconsidere la forma de operación de estas áreas y sus voltajesde operación adecuadas a la red que está diseñando, ya que deotra manera seguramente se presentarán fallas que trastornaránla operación de la red de distribución subterránea.

Cada fabricante mantiene un amplio campo de accesoriospara redes de distribución subterránea, los cuales están acce-sibles para que el proyectista seleccione el más adecuado ypor otro lado las empresas suministradoras tienen bien esta-blecida su norma para el uso de dichos accesorios, con lo quese facilita la labor del diseñador.

A continuación se presenta una selección de accesorios paradistribución subterránea de los más importantes fabricantes deestos productos. En todos los casos se ha procurado describircada uno de ellos, así como su forma de seleccionarlo, depen-diendo de lascondiciones del sistema diseñado.

Es necesario notar que se describen únicamente los acce-sorios más comerciales a criterio de cada fabricante, pero paracasos más especiales se requiere ponerse en contacto con eldistribuidor más cercano de la localidad.

-

- une/ec 381-~~ "

5.4.6.1 terminales

a.- TERMINAL INTERIOR PREMOLDEADA(TIP)

DESCRIPCION:

Esta terminal (TIP) ha sido diseñada para uso interior, ensistemas con voltaje de operación hasta 34.5 KV entre fases,neutro a tierra. El cono ha sido diseñado para operar adecua-damente a cualquier voltaje, hasta 34.5 KV en cables de enerogía con pantalla eléctrica y aislamiento extruido (EP, XLP,PVC). La única diferencia entre terminales de diferentes vol.tajes será la distancia de fuga que se deje al preparar el cable.

El cono de alivio, instructivo, lubricante y accesorios parala preparación de la terminal vienen todos integrados en unpráctico empaque.

SElECCION:

Para seleccionar el cono apropiado, es necesario medir eldiámetro sobre aislamiento del cable que se va a instalar,retirando previamente cubiertas y pantalla, o solicitar estedato al fabricante del cable.

Con este dato, seleccione en la siguiente tabla el cono cuyorango de aplicación incluya ese diámetro determinado.

Por ejemplo, si su cable es para 15 KV neutro a tierra,calibre 4/0 AWG, aislamiento seco con un diámetro sobreaislamiento de 22.5 mm, el cono seleccionado será el TIP 2.

Si su cable es para 23 KV, calibre 1 AWGcon un diámetrosobre aislamiento de 22.631 mm será el mismo TIP 2 el quese utilice.

182 Qoelec

H

G

DIAMETRO SOBRE TAMAÑO DIMENSIONAISLAMIENTO (H) TIP G(m.m.) (m.m.)

11.5-14.0 RR 46.0

13.8-16.5 R 53.5

16.3-20.0 1 53.5

19.8-23.5 2 62.823.3-27.0 3 66.326.8-31.0 4 69.8

308-35.0 5 76.034.8-40.0 6 80.5

b.- TERMINAL MODULAR INTEMPERIE(TM 1)

DESCRIPCION:

El sistema modular de terminales intempec;e está diseñadopara proporcionar una instalación rápida, confiable y versátilen cables de energía de media tensión (5-35 KV) con aisla-miento extruido (EP, XLP, PVC).

Esta terminal modular es adecuada para cables con aisla-miento extruido, hasta 34.5 KV. Aunque diseñada paracables monofásicos, puede utilizarse en cables trifásicos,sellando la trifurcación con resina epóxica, cintas autofun-dentes o "guantes" termocontráctiles.

La formulación de los compuestos elastoméricos resistentesal tracking, la hacen ideal para uso intemperie. Pero tambiénpueden utilizarse las campanas para uso interior, donde setenga limitaciones de espacio. En este caso (uso interior), nose instala el sello semiconductor superior, ni el conector uni-versal,sino una zapata convencional de compresión.

SELECCION:

Para ordenar la terminal modular intemperie adecuada parasu sistema cable-accesorios,especifique como sigue:

TMI- "X" - "V" - "C". "M"

TMI = Prefijoque indica terminal modular intemperie."X" = Número determinado en función del diámetro sobre

aislamiento del cable.

"Y" = Clase de Aislamiento del sistema cable-accesorios, enkilovoltios.

"C" = Calibre del conductor, indicando si es AWG, MCMómm2.

"M" = Material del conductor: Cu para cobre, Al para alu-minio.

DIAMETRO SOBRE I "X"AISLAMIENTO (m.m.)

11.5-14.013.8-16.516.3-20.019.8-23.523.3-27.026.8-31.030.8.35.034.8-40

RRR123456

Ejemplo:

Seleccionar una terminal para cable con aislamiento deetileno-propileno, 13.2 KV entre fases del sistema, calibre 1/0AWG,conductor de aluminio.

El diámetro sobre aislamiento del cable es 18.95 mm. En latabla vemosque le corresponde una "X" = 1.

La tensión de 13200 voltios corresponde a una clase deaislamiento de 15 KV. Por lo tanto, Y = 15.

Laterminal se ordena, por lo tanto, como sigue:

TMI- 1 - 15 . . 1/0 AWG.Al

d

e

b

a

a) Cono premoldeado.b) Campana terminal intemperie

en las siguientes cantidades:3 para sistemas 5 - 8.7 kv.4 para sistemas 15 kv.6 para sistemas 25 kv.8 para sistemas34.5 kv.

c) Sello Terminal Intemperie.d) Conectar Uni'tersal.

Cortesía de Indael, S.A. 383.onelec

- '-~--~'-

c.- TERMINAL TIPO BAYONETA (TTB)

Las terminales TTB pueden ser utilizadas desde 5 hasta35 KV con cables con conductor de cobre o aluminio (indicarcuando el conductor sea de aluminio para que se proporcioneel conector adecuado), aislamiento de papel impregnado enaceite y forro de plomo, b cables con aislamiento extruido(XLP, EP, PVC,etc.).

'O imensiones sujetas a tolerancias normales de manufactura

4AWG2AWG1 AWG

1/0 AWG2/0 AWG3/0 AWG4/0 AWG250 MCM300 MCM350 MCM400 MCM500 MCM750 MCM

1000 MCM

CALIBRE I CLASE DE AISLAMIENTD

5-8.7 (KV) 15 (KV)IMAX. TENSIDN A (MAX. TENSION ATIERRA =5.5 KV) TIERRA =9.5 KV)

. D;ámetro sob,. a;slamien'o Imml.

384 ~Dnelec

A

I

8

E

I

e

I

o

NOTAS:- Para cable de aislamiento extruído usar contratapa.- Para cable con aislamiento laminar y cubierta de plomo

usar boquilla de bronce.

~

I12345678

AISLADOR DE PORCELANABASE, TAPA Y CONTRATAPA DE ALUMINIOCONECTORES INTERIOR y EXTERIOR, BE COBREEMPAQUE Y OIAFRAGMA DE EPT.CONECTOR DE OJO Y ANILLO DE CIERRE DE BRONCECOMPUESTO AISLANTECONO DE ALIVIOBOQUILLA DE BRONCE

I

i

Cortesía de Indael, S.A.

TTB'S DIMENSIONES' m.m.

A B e D E F G H

TTB-15-1 65 165 113 20 363 140 14 -

TTB-15-2 79 165 113 20 377 140 14 -

TTB-25-1 65 259 113 20 457 140 14 65

TTB-25-2 79 257 150 20 506 140 14 84

TTB-25-3 90 257 150 20 517 140 14 -

TTB-35-1 79 347 150 20 596 140 14 -

TTB-35-2 112 347 162 20 641 146 14 -

d.- CONO DE ALIVIO PRE-FABRICADOTIPO BANDEROLA

, DESCRIPCION:

1.- Cinta No. 13. sem iconductora que reduce los esfuerzoseléctricos, sumamente conformable y con respaldo de pro-tección de seguridad.

2.- Cinta No. 23 para alto voltaje, autofusible, para pre-vención de fenómeno corona, resistente al ozono y solventes.

3.- Cinta No. 33, de cloruro de polivinilo, conformable,autoextinguible, excelente resistencia a la abrasión, álcalis,solventes e intemperie.

Tela tratada especialmente para no dejar residuos.

Solvente para una perfecta limpieza del cable.

Tela abrasiva de grano, no conductor.

Cinturón de cobre con salida aislada para conexión a tierra,que le evita poner soldaduras.

Compatibilidad de todos los materiales entre sí y para conlos aislamientos existentes.

SELECCION:

los juegos de mufas terminales, de banderola EZ-T AB estándiseñados para áreas Interiores, pero pueden ser usados enExteriores y otras áreas contaminadas, protegiendo contra elarqueo, envolviendo el sello final con 2 capas de cinta de hulesilicón No. 70, aplicando cada capa de cinta a medio traslape ycubriendo la superficie completa de la terminal con una capatralapada de igual manera. Siga las indicaciones de encintadoespecificadosen la caja de la cinta No. 70 (La cinta No. 70 noestá incluida en el juego de terminales Interiores, pero sí lo estáen el juego de terminales Exteriores).

JUEGO No. 93-EP-1M,2M-1 y 93-EP-1M,2M.-UN ROllOPOR TERMINAL.

JUEGO No. 93-EP-3M-1 y 3M. UN ROllO Y MEDIO PORTERMINAL.

GRD.: Con cable a tierra.UNG.: Sin cable a tierra.GRD. & UNG.: Con cable a tierra o sin él.

CANTIDAD DE CINTA DESILlCON No. 70 REQUERIDA:~enelec 385

--~~- -- "

JUEGO UNIPOLAR No. JUEGO TRIPa LAR No. VOLTAJE TIPO DE CABLE Y RANGO POLlETILENOCADENA

HULE TERMOPLASTICO CRUZADA

5 KV No.8 No.8 No.84/0 250 MCM 300 MCM

93-EP-1 M-1 93-EP-1M 15 KV No.4 No.4Grd. 1/0 3/0

15 KV No.1Ungrd. 1/0

5KV 250-600 300-750 350-800MCM MCM MCM

93-EP-2M-1 93-EP-2M 15 KV NoA 2/0 4/0Grd. No.2 400 MCM 450 MCM

15 KV 2/0Ungrd. 400 MCM

5 KV 650-1000 800-1000 900-1000MCM MCM MCM

93-EP-3M-1 93-EP-3M 15 KV No 1 450-1000 500-1000Grd. 550 MCM MCM MCM

15 KV No.1 No.1 450-1000Ungrd. 2/0 550 MCM MCM

e.- JUEGOS IIK" PARA TERMINALES A BASEDE CINTAS ELECTRICAS

RANGO DEL CABLE

GRNO: 100% NIVEL AISLAMIENTO (CNA)UNGRO: 133% NIVEL AISLAMIENTO (SNA)

Parauso en cables con pantalla y neutro concéntrico (URD),con neutro a tierra o neutro aislado (hule de butilo, hule conbase de aceite, hule etileno propileno, pvc, polietileno de alta ybaja densidad y polietileno de cadena cruzada). .

Los juegos de terminales "K" están diseñados para áreas In-teriores, pero pueden ser usados en Exteriores y otras áreascontaminadas usando la cinta No. 70 para protección contracorrientes de fuga superficiales, encintando y sellando con 4vueltas a medio traslape según se indica en el diagrama ycubriendo la superficie entera de la terminal con una vuelta-a medio traslape (La cinta No. 70 no está inclUida en el juegode terminales Interiores, pero sí lo está en el juego de termi-nales Exteriores).

JUEGOS K" CORTAS PARA TERMINALES DE 5 A 15 KV

386 enekc

NUM.DE VOLTAJE AISLAMIENTO CANTIDAD DE CINTAJUEGONUM.70HULE POLlETILENO QUE REQUIERECADA JUEGO DETERMINALES "K"ROLLOS

5701 5 KV No. 8-4/0 No. 8-4/0 28 KV No. 8-4/0 No. 8-4/015 KV GRNO No. 8-No. 2 No. 8-4/05702 5 KV 250-1000 MCM 250-1000 MCM 38 KV 250-1000 MCM 250-1000 MCM15 KV GRNO No. 1-4/0 250- 750 MCM15 KV UNGRO No. 8-No. 25703 15 KV GRNO 250-1000 MCM 800.1000 MCM 415 KV UNGRO No. 8-500 MCM No. 1-1000 MCM93-E-30 (M) 25 KV GRNO 2-1000 MCM 2-1000 MCM Uso Interior93-E-30-1-(M) 25 KV GRNO 2- 500 MCM 2- 500 MCM Uso Exterior93-E-31-1-(M) 25 KV GRNO 550-1000 MCM 550-1000 MCM Uso Exterior94-E-31- (M) 34.5 KV GRNO 2/0. 450 MCM 2/0- 450 MC"M Uso Interior94-E-31-1-(M) 34.5 KV GRNO 2/0- 450 MCM 2/0- 450 MCM Uso Exterior94- E-32 (M) 34.5 KV GRNO 500-1000 MCM 500-1000 MCM Uso Interior94-E-32-1-(M) 34.5 KV GRNO 500-1000 MCM 500-1000 MCM Uso Exterior

5701 5 KV 4-2/0 AWG 4-2/0 AWG Uso Interiorcorta 8 KV 4-2/0 AWG 4-2/0 AWG Uso Interior23 cm 15 KV 4-2/0 AWG 4-2/0 AWG Uso Interior

5702 5 KV 3/0-1000 MCM 3/0-1000 MCM Uso Interiorcorta 8 KV 3/0-1000 MCM 3/0-1000 MCM Uso Interior23 cm 15 KV 3/0-1000 MCM 3/0-1000 MCM Uso Interior

DESCRIPCION:

f.- TERMINALES DE PORCELANASERIE 5900

Existen3 tamañosen 5, 15 ó 25 KV que puedenser utili-zados para terminar cables desde 33.6 a 380 mm2 (2 AWGa750 MCM)con pantalla o neutro concéntrico.

Una alta calidad en aislante de porcelana de proceso húmedoasegura la máxima confiabilidad para una superficie contra"arqueos" y al "paso conductor carbonizado". Los aislantes deporcelana son de material azul cielo, a fin de combinar contrael horizonte. Están hechas conforme a las especificacionesMunsell5B9-7.0/04.

3M ha diseñado una tapa superior y especial en sello demetal, que no sólo asegurael sello permanente, sino que tambiéneliminala necesidadde conectores internos o externos a losconductores de cobre. El contacto a presión es realizado poruna cuña, que es dirigida contra el conductor por un tornillode ajuste. Pruebas en diferentes ciclos de cargas han demos-trado que este sistemade contacto por presión previenelossobre-calentamientos en la terminal. El contacto queda selladocuando el compuestoelastoméricoes vertido y se fragua.Laconexión aérea del alambre se hace en la mismaforma, teniendolas ventajas de ser fácilmente desconectable.

A fin de acomodarun mayorrangodecablecon diferentesmedidasy manejar fácilmente el blindado y neutro concéntricose vierte para moldear un aislamiento hecho a base de uncompuesto elastomérico el que se fragua alrededor del cable.

. Las instrucciones para ser instaladas son incluidas en cadajuego.

Para usarse en cablesde aislamiento sintético y blindado, asícomo neutro concéntrico (URD) probado bajo las normasAIEE, número 48.

A

Una de las más críticas funciones de una terminal es con-trolar la tensión eléctrica donde el blindaje del cable o la envol-tura semi-conductoratermina. Un revolucionariocontrol decampoeléctricocon lacinta No.2220ha sidodesarrolladapor3M, para este propósito. Sólo 2 capas a medio traslape de lacinta No. 2220 de control de campo eléctrico realiza las mis-mas funciones de un cono de alivio. La cinta No. 2220, es dehule autofusible con una constante dieléctrica igual a 30. Seinstala rápidamente con la absoluta confianza que se conformaajustadamente al cable, eliminando la posibilidad de que puedanquedar burbujas.

ORCIeC 387

," ,.,~

DIMENSIONES 5904 5906 5913

A 36.19 cm 37.46 cm 37.46 cm

B 9 21 cm 11 .43 cm 11 .43 cm

e 6.03 cm 7.94 cm 7.94 cm

D 6.03 cm 6.67 cm 6.67 cm

E 9.21cm 10.16 cm 10.16 cm

F 1.34 cm 1.34 cm 1.34 cm

DISTANCIADE ARQUEO 21 .27 cm 21.27 cm 21.27 cm

DISTANCIADE DISPERSION 39.37 cm 44.45 cm 44.45 cm

SELECCION:

ESTOS JUEGOS SE ACOMODAN A LOS SIGUIENTESRANGOS DE CABLE

Basado en el espesor del aislamiento y construcción del cable, el diámetro máximo aceptado será de 38 mm de diámetro exterior.

ESTOSJUEGOS SE ACOMODAN A LOS SIGUIENTESRANGOS DE CABLE

Basado en el espesor del aislamiento y construcción del cable, el diámetro máximo aceptado será de 44 mm de diámetro exterior.

Terminal de porcelana 34.5 KV

5944 para calibres de 2 a 3/0 AWG

5946 para calibres de 4/0 a 400 MCM

388 Qoelec

5904 CABLE CON PANTALLA NEUTRO CONCENTRICO

VOLTAJE HULE POLY;EPR;XLP HULE POLY;EPR;XLP

MIN. M.A.X. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX.

15KV 33.6mm2 53.5 mm2 33.6 mm2 107.2 mm2

33.6 mm2

107.2 mm2

33.6 mm2 107.2mm2100% DE (No. 2 AWG) (1/0 AWG) (No. 2 AWG) (4/0 AWG) (No. 2 AWG) (4/0 AWG) (r-.Jo.2 AWG) (4/0 AWG)AISLAMIENTO

15 KV 33.6 mrn2 107.2mm2 33.6 mm2

107.2mm2

133% DE (No. 2 AWG) (4/0 AWG) (No. 2 AWG) (4/0 AWG)AISLAMIENTO

25 KV 33.6mm2 85 2 33.6 mm2 852

mm mm

100 y 133% DE (No. 2 AWG) (3/0 AWG) (No. 2 AWG) (3/0 AWG)AISLAMIENTO

5906 CABLE CON PANTALLA NEUTRO CONCENTRICO

VOLTAJE HULE POLY;EPR;XLP HULE POLY;EPR;XLP

MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX.

15KV 127mm2 253mm2 127mm2 253mm2 127mm2 253 mm2' 127 mm2 253 mm2100% DE (250MCM) (500MCM) (250MCM) (500 MCM) (250 MCM) (500MCM) (250MCM) (500 MCM)AISLAMIENTO

15 KV 127mm2 253 mm 2 127mm2 253 mm2133% DE (250MCM) (500 MCM) (250MCM) (500 MCM)AISLAMIENTO

25 KV 107.2mm2 253 mm2 107.2mm2

253mm2100 y 133% DE (4/0AWG) (500 MCM) (4/0AWG) (500 MCM)AISLAMIENTO

5913 CABLE CON PANTALLA NEUTRO CONCENTRICO

VOLTAJE HULE POLY;EPR;XLP HULE POLY; EPR; XLP

MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX.

15 KV 253 mm2 253 mm 2380 mm2 253 mm2 329 mm2 253 mm2 380 mm

2

100% DE (500 MCM) (500 MCM) (750 MCM) (500 MCM) (650 MCM) (500 MCM) (750 MCM)AISLAMIENTO

15 KV 253 mm 2 380 mm 2 253 mm2 380 mm2133% DE (500 MCM) (750 MCM) (500 MCM) (750 MCM)AISLAMIENTO

25 KV 253 mm 2329 mm2 253 mm2 380 mm2

100 y 133% DE (500 MCM) (650 MCM) (500 MCM) (750 MCM)AISLAMIENTO

-' ~

g.- TERMINALES TERMOCONTRACTILES(HVT)THERMOFIT PARA ALTO VOLTAJE 5.69 KV

COMPORTAMIENTO

No forma paso conductor carbonizado - Las terminales HVThermofit no forman paso conductor carbonizado, aún en loscasos de la más extrema contaminación atmosférica.

Bajo Coeficiente de Erosión - El poi (mero de formulaciónespecial asegura un bajo coeficiente de erosión, para dar un fun-cionamiento confiable durante largo tiempo.

Alto Valor del Voltaje de Extinción de descarga - El tubode alivio o de control de esfuerzos eléctricos proporcionamáxima protección contra descargas parciales (corona).

Alta Resistenciaal Impulso- Sobrepasa los requerimientosdel nivel de aislamiento (81 L) asociado con su nivel de voltajenominal. Soporta repetidos flameos sin daño o falla, a nivelesde impulso muy altos.

Resistente a U.V., Ozono y SOz.- La composición únicadel material protege plenamente la terminal de la degradaciónpor luz ultravioleta, aún cuando esté expuesta al ozono, SOz yotros contaminantes industriales.

El sistema Thermofit proporciona un método rápido y uni-forme de terminar los cables de potencia, sin importar el aisla-miento, construcción, fabricante o ubicación. Además, una solaterminal se adapta a muchos tamaños de cable y no dependede las dimensiones del cable el obtener un ajuste perfecto. Estoasegura una terminal permanente y libre de huecos.

Su peso ligero y su pequeño tamaño simplifican la conexiónde cables a I(neas aéreas.

lTerminales H'yT el!. servicio.

1. Prepare el cable en forma convencional (El sistemaThermofit permite mayores tolerancias en las dimensioneslongi tudi nales)

2. Instale el tubo graduador de esfuerzos o tubo dealivio traslapando el final de la chaqueta semiconductora(o pantalla).

~Dnelec 389

-------

3. Cubra los extremos con cinta adhesiva y luego instaleel aislamiento HV que impide la formación de paso con-ductor, lo que dará por resultado una terminal para serviciointorior altamente confiable y perfectamente sellada.

4. Instale las campanas (que se requieren sólo en termi-nales para servicio exterior).

390 rOnelec

Cuando se aplica el tubo aliviadorde esfuerzosal cable,sus propiedades resistivas y capacitivas especiales elevan elvoltaje de extinción de descarga a un nive! tal, que asegura elfuncionamiento confiable de la terminal.

La terminal HVT, tal como se surte, garantiza su funciona-miento libre de descargas parciales al máximo voltaje de opera-ción del cable y proporciona el máximo factor de seguridad enla preparación del cable y en su instalación.

RESISTENCIA AL IMPULSO

La resistencia al impulso está relacionada con la longitud dela terminal y con la habilidad para asegurar un funcionamientoconfiable durante las sobrecargas por fallas o por descargasderayos. Pruebas de flameos repetidos demuestran la habilidad delmaterial Thermofit para soportar estos efectos sin daño o falla.Su resistencia al impulso y al flameo sobrepasan ampliamentelas capacidades típicas de cables.

JUEGOS THERMOFIT PARA ALTO VOLTAJE

Los sistemas de terminales Thermofit para cables de altovoltaje monopolares y hasta 6 núcleos, están disponibles enjuegos completos por empaque, que incluye:

Aislamiento HV para impedir la formación de pasos carbo-nizados conductores, tubo graduador de esfuerzos, campanas(sólo para exteriores) y cinta adhesivasellante. Incluyetambiénun instructivo simplificado, indicando paso a paso el procedi-miento de instalación.

A continuación se presenta una tabla para selección de ter-minales HVT monofásicas para cables con aislamiento sólido:

LONGITUD* NIVEL DE IMPULSO KV

PULGADAS CMS.

34.8" 87 320

. 23.8" 59.5 225

21.8" 54.5 200

15.8" 39.5 125

SElECCION DE TERMINALES HVT MONOFASICAS PARACABLES CON AISLAMIENTO SOLIDO

PARA CABLES CON AISLAMIENTO HASTA 5KV, NEUTRO A TIERRA O AISLADO. ESPESOR DE AISLAMIENTODE 90-110 MllS (2.29 A 2.80 m.m.)

Rango de Calibre del Conductor

Jgo. para Interiores

Jgo. para Exteriores

= 6 = 1/0 AWG = 2/0.250 MCM 300.500 MCM 750.1250 MCM 1500.2500 MCM

HVT.I-A/Ol.0.00 HVT -1.A/Ol.l-00 HVT.I.A/01-2.00 HVT -1-A/Ol.3.00 HVT.I.A/01-4-00

HVT.0-A/Ol-0-00 HVT.0-A/Ol.1.00 HVT.0.A/Ol.2-00 HVT.0-A/01-3.00 HVT-0-A/01-4-00

PARA CABLES CON AISLAMIENTO HASTA 8KV, NEUTRO A TIERRA O AISLADO. ESPESOR DE AISLAMIENTODE 115-140 MllS (2.92. A 3.56 m.m.)

Rango de Calibre del Conductor

Jgo. para Interiores

Jgo. para Exteriores

= 6 = 1/0 AWG

HVT-I-A-O.OO

HVT-O-A-O.OO

= 2/0.250 MCM

HVT.I.A-l-00

HVT .0-A.l.00

300-500 MCM

HVT.I-A.2-00

HVT -O.A.2.00

1250.1750 MCM

HVT-I.A.3.88

HVT.OA3.88

2000.2500 MCM

HVT-I-A.4.00

HVT .0-A.4.00

750.1000 MCM

HVT-I.A.3.00

HVT-0-A.3-00

PARA CABLES CON AISLAMIENTO HASTA 15KV, NEUTRO A TIERRA O AISLADO. ESPESOR DE AISlAMIEI'J.IO..DE 175-220 MllS (4.45 A 5.59 m.m.)

Rango de Calibre del Conductor

Jgo. para Interiores

Jgo. para Exteriores

=4 = 1/0 AWG

HVT-I-B-l.00

HVT.O-B-I.OO

= 2/0.350 MCM

HVT.I-B.2-00

HVT.0-B-2.00

400.1000 MCM

HVT.I.B.3.00

HVT .0.B.3-00

1250.2500 MCM

HVT-I-B-4-00

HVT -0-B.4-00

PARA CABLES CON AISLAMIENTO HASTA 25 KV, NEUTRO A TIERRA. ESPESOR DE AISLAMIENTO DE 260 MllS.(6.60 m.m.)

Rango de Calibre del Conductor

Jgo. para Interiores

Jgo. para Ex teriores

= 2.250 MCM

HVT.I-0-2-00

HVT.0-0-2.00

300.750 MCM

HVT-I-0-3-OO

HVT -0.0-3.00

1000-2500 MCM

HVT .1-0-4-00

HVT.Q.0.4.00

PARA CABLES CON AISLAMIENTO HASTA 35KV, NEUTRO A TIERRA. ESPESOR DE AISLAMIENTO DE 345 MllS.(8.76 m.m.)

Rango de Calibre del Conductor

Jgo. para Interiores

Jgo para Exteriores

= 1 = 2/0 AWGHVT-I-E-2-00

HVT-0-E-2-00

= 3/0.500 MCM

HVT -O-E-3-00 .

HVT -O-E-3.00

750-1750 MCM

HVT-I.E4-00

HVT-0-E-4-00

HVT-I-E.5.00

HVT -0-E-5-00

Se pueden obtener terminales para cables con aislamiento para 46 y 69 KV, se deberán proporcionar los siguientes datos:Uso Interior o ExteriorCalibre del Conductor (AWG/MCM)Tipo de Conductor (Cobre/Aluminio)Diámetro sobre AislamientoTipo de Pantalla y Diámetro Exterior

Cortes(a de Raychem, México S.A.

..ooe/ec 391

--~_.......

h.- SISTEMA DE TERMINALES ELASTIMOLD

Los sistemas de terminales Elastimold están diseñados paraoperar en servicio interior y exterior en frente vivo o terminaleselevadas de cables. Moldeadas con una formulación especial dehule EPDM están disponibles para una variedad de aplicaciones.

Los conos de tensión interiores son diseños desl izables deuna pieza y pueden ser instalados en 30 segundos después de lapreparación del cable. Las terminales exteriores están disponi-bles en una sola pieza y en diseños modulares con ocho dife-rentes ensambles de derivación disponibles. Para tensiones hastae incluyendo 35KV, se pueden emplear en conductores de Co-bre o Aluminio y en calibres hasta e incluyendo 750KCM.Todos los productos de los sistemas de terminales Elastimoldson probados en fábrica a un 100%.

CLASIFICACION OPERACIONAL

Tensión: 15KVImpulso: 110 KVExtinción de Corona: 20 KV

Tensión: 25 KVImpulso: 150 KVExtinción de Corona: 20 KV

Tensión: 35 KVImpulso: 200 KVExtinción de Corona: 30 KV

5.4.6.2.. empa!mes

a.- EMPALME EN LlNEA O RECTO

~~

392 .one/ec

El juego contiene material suficiente para elaborar tresempalmes para cables con conductor de cobre o aluminio, ate-rrizados o no-aterrizados con pantalla metálica o sin pantalla,para rangos de conductores de 4 AWG a 1000 MCM y voltajesde 5 a 25 KV.

Cada juego se compone de trenza de cobre estañado delNo. 24 AWG para conexión aterrizada, soldadura, cinta semi-conductora No. 13, cinta para apantallamiento eléctrico No. 24,cinta para alto voltaje No. 23, cinta de plástico de vinilo No. 33,solvente, tela abrasiva no conductora y tela de algodón librede pelusa.

~T

I

EMPALME EN LlNEA

,

SELECCION DE EMPALME EN LlNEA P/CONDUCTORDE COBRE

RANGO DELCONDUCTOR

421

1/02/03/04/0250350500750

1000

PARA EMPALMES EN LlNEA DE25KV SOLICITE LOS J.UEGOS:

93-A-30 (M) -No. 1-2/093-A-31 (M) -3/0-350 MCM93-A-32 (M) -400 MCM-1000 MCM

SELECCION DE EMPALME PARA CONDUCTORESDE ALUMINIO

RANGO DELCONDUCTOR

421

1/02/03/04/0250350500750

1000

Nota: Los Juegos5715 y 5716 no cuentan con Cinta No. 24.NT = Neutro a tierra(conexión aterrizada)

NA = Neutro aislado (conexión no-aterrrizada)

b.- EMPALME EN liT"

Use las tablas indicadas a continuación para determinar eljuego apropiado del empalme requerido-

Se podrá notar que la mayoría de los juegos cubren unamplio rango de tamaños de conductor y voltaje.

Su representante local 3M puede proporcionarle asesora-miento técnico.

.gne/ec 393

~ ~

SELECCION DE EMPALME 'T' PARA CONDUCTORDE COBRE

RANGO DELCONDUCTOR

421

1/02/03/04/0250350500750

SELECCION DE EMPALME EN 'T' PARA CONDUCTORDE ALUMINIO

RANGO DELCONDUCTOR

421

1/02/0

3/04/0250350500

c.- , EMPALME CPM (Cable con Pantalla Metálica)

.rfnA

DESCRIPCION:

Los estuches para empalmes catálogo "CPM" (Cable Pan-talla Metálica), han sido diseñados para ser usados en sistemascon clase de aislamiento de 5 a 138 KV. en cables de energíacon pantalla metálica y aislamiento extruído '(EP", XLP, PVC,etc.) .

La restitución de los elementos del cable al realizar unaunión recta o derivación monofásica o trifásica, se efectúa conun juego de cintas y materiales compatibles con cada uno delos elementos correspondientes del cable. Cada estuche deempalme recto CPM o derivación, contiene todos los materialesnecesarios para la reconstrucción de cada elemento del cable,instructivo de instalación y un juego de accesorios auxiliares yde limpieza¡ tales como: Trenza para conectar a tierra, Alambrede cobre estañado, soldadura, lija, solvente y manta para reali-zar la limpieza de los cables por unir, etc.

Cuando se requiere proveer de una protección mecánica adi-cional a la unión ya terminada, se puede emplear un encintadoa base de fibra de vidrio impregnada con resina epoxi.

.394 ,~Dnelec

SELECCION:

1 CONECTOR2 CINTA CONDUCTORA No. 173 MALLA DE COBRE4 CINTA AISLANTE5 CINTA VINILlCA CON ADHESIVO6 TRENZA PLANA ESTAÑADA

El nombre de este empalme está formado por el prefijo"CPM" que quiere decir "Cable con Pantalla Metálica",seguidodel número 1 ó 3 que indica el número de fases del cable porunir; a continuación aparece el calibre del mismo en A.w.G.,M.C.M. o mm2; posteriormente Cu o Al., según se trate deconductor de cobre o de aluminio, finalmente la clase de aisla-miento del cable, o sea:

CPM [1 ó 3] X [Cal. AWG, MCM o mm2 L

[Cu o AL], [5 a 138] KV.

Cuando se deseerealizar una derivación en "T", seagregaráesta inicial al prefijo y en la sección del calibre se indicará pri-mero el calibre del cable troncal y posterior a éste separadopor un guión el calibre del cable en derivación; con lo cual ladescripción será:

TCPM - [ 1 ó 3] X [Cal. AWG, MCM o mm2]

.- [1 ó 3 X Cal. AWG, MCM, o mm2]

- [Cu o Al] ,[5 a 138] KV

Ejemplo:

Para hacer un empalme recto en un cable de energ(a conaislamiento extru (do, calibre 250 MCM, Conductor de cobre,34.5 KV., monofásico, el estuche a seleccionar será:

CPM 1 X 250 MCM, Cu, 34.5 KV.

d.- SISTEMA DE EMPALMESELASTIMOLD

258

150T

Los empalmes Elastimold son premoldeados y no requierende alguna fabricación en campo. Los diseños de empalmes per-manentes pueden ser usados para aplicaciones directamenteenterrados, en ductos o en registros para empalmes. Los diseñosdesconectadores son usados generalmente en ductos o enregistros para empalmes. Están clasificados para servicios de200 Amps. hasta 25KV y pueden ser usados en cables con diá-metro exterior sobre el aislamiento hasta de 28.32 m.m.(1.115 pulg.L Está disponible también un empalme para600 Amps. Todos los empalmes son probados al1 00% en fábricaantes de ser embarcados.

CLASIFICACIONOPERACIONAL

PARA SISTEMASDE 15KV

Tensión: 8.3KV de línea a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

Tensión de impulso: 95 KV en onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 34 KV, 60 Hz, 1 minuto 853 KVa C.D., 15 minutos.

Nivel de tensión a corona: Extinción a 11 KVa tierra.

Capacidad de corriente:- Continua: 200 Amps. RMS 8Momentánea: 10,000 Amps RMS Sim., 0.5 Seg. 8 15,000Amps RMS Asim., 12 ciclos 8 Sobrecarga en 8 horas: 330Amps. Pruebas de rutina en 100% de la producción:- Corona:Extinción a 11 KV 8 Hi-Pot: 34 KV, 1 minuto. Sensitividaden el punto de prueba.

¡gne/ec 395

CLASE DE I TENSIONAISLAMIENTO MAXIMA DE(KV) DISEÑO A

TIERRA(KV)-

5 3.2

8.7 5.5

15 9.5

25 16

34.5 22

46 29.5

69 44

115 73

138 88

5.4.6.3

PARA SISTEMASDE 25 KV

Tensión: 15.2 KV de línea a tierra en sistemassólidamenteaterrizados.

Tensión de impulso: 125 KVen onda de 1.2 x 50.

Tension no disruptiva: 40 KV, 60 Hz, 1 minuto 878 KVa CD., 15 minutos.

Nivel de tensión a corona: Extinción a 19 KVa tierra.

Capacidad de corriente:- Continua: 200 Amps RMS 8Momentánea: 10,000 Amps RMS Sim., 0.5 Seg. 8 15,000Amps. RMS Asim., 12 ciclos 8 Sobrecarga en 8 horas: 330Amps. Pruebasde rutina en 100% de la producción:- Corona:Extinción a 19 KV 8 Hi-Pot: 40 KV, 1 minuto 8 Sensitividaden el punto de prueba.

accesorios auxiliares

8.- APERTURA CON CARGA PARA 15 KV

164LR

1601-A2

1601CT

1601J3

Los sistemas de apertura con carga (Elastimold) para 15 KVincluyenconectoresde codo, busesde interconexión, taponespara cables y una línea completa de accesorios de operación.Diseñados para operación en sistemas energizados, los conec-tores tienen una pantalla de hule moldeado completamente yson disponibles con o sin punto para prueba de voltaje. Todoslos bushings de interconexión tienen un accesorio auto-con-tenido de cierre a la falla, en la parte superior y calibradopara efectuar 10 operaciones de apertura con carga. Todoslos componentes operacionales son probados al 100% enfábrica.

396 en.eke

CLASIFICACION OPERACIONAL

Voltaje: 8.3 KV de fase a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

Operación energizada.- Apertura con carga: 10 aperturasa 200 Amps y 70 u 80% de f.p.

Operación de cierre: 10 veces a 200 Amps a 70 u 80% def.p. Cierre de fallas: Después de 10 cierres y 10 aperturas:10,000 Amps. R.M.S. Simétricosa 8.3 KV con fusiblesdeapoyo de 200 K o más rápidos.

Voltajede impulso:95 KV,ondade 1.2 x 50.Tensión no disruptiva: 35 KV, 60 Hz, 1 mino53 KV,CD.,

15 mino

Capacidad de corriente: 200 Amps. RMS Continuos. 10,000Amps. R.M.S. momentáneos simétricas y 0.5 Seg. 15,000Amps R,M.S.asimétricos, 12 ciclos.

Pruebas de rutina en 100% de la producción: 11 KV enextinción de corona. High-Pot: 35 KV, 1 minuto.

b.- APERTURA CON CARGA PARA 25 KV

-"',-"',r '.

';:-:;:::.f\.. ')\ -'-',~ ", "'" \ , \'.""'>:1,;- 260FT

2601-Al

Con funcionamiento similar a el sistema Elastimold para 15KV, los productos para 25 KV han sido diseñados para usarseen sistemas de distribución de alta tensión, Los conectoresde codo son disponibles con o sin punto de prueba de tensióny tienen la pantalla de hule moldeado. El bushing de insertotiene un accesorio autocontenido de cierre a la falla en la partesuperior y están disponibles una completa línea de accesoriosoperacional es. Todos los productos son probados 100% enla fábrica.

CLASIFICACION OPERACIONAL

Voltaje: 15 KV de fase a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

Operación energizada.- Apertura con carga: 10 aperturasa 200 Amps y 70 a 80% de f.p. 8 Operaciones de cierre: 1°cierres a 200 Amps y 70 a 80% de p.f. 8 Cierre de fallas: Des-pués de 10 cierres y 10 aperturas: 10,000 amps. R.M.S. simé-tricos a 15.2 KV con fusibles de apoyo de 200 K o más rápidos.

Tensión de impulso: 15 KV, onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 40 KV, 60 Hz, 1 minuto 8 78 KV,C.D., 15 minutos.

Capacidad de corriente: 200 Amps. R.M.S. continuo. 8Momentáneas: 10,000 Amps. R.M.S. simétricos a 0.5 Seg.815,000 Amps. R.M.S. Asimétricos en 12 ciclos.

Pruebas de rutina en 100% de la producción. 19 kv enextinción de corona 8 High-Pot: 40 KV, 1 minuto.

155LR

C.- APERTURA SIN CARGA PARA 15 Y 25 KV

El sistema Elastimold de conectores de apertura sin cargaha sido diseñado para conexiones económicas de cables a apa-ratos donde no se requieren operaciones energizadas. Tienenuna pantalla de hule completamente moldeada y capaz de ope-rar por largos períodos de tiempo estando completamentesumergidos. Los conectores están disponibles con 6 sin puntode prueba de tensión y pueden usarse en sistemas clasificadoshasta e incluyendo 25KV. Un marco de anclaje firme, el cualestá incluido con el sistema, previene desconexiones acciden-tales de la unidad.

CLASIFICACION OPERACIONAL

SISTEMAS DE 15 KV

Tensión: 8.3 KV de línea a tierra en s' ;temas sólidamenteaterrizados.

Tensión de impulso: 95 KV, onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 34 KV, 60 Hz, 1 minuto. 't 53 KV,C.D. 15 minutos.

Nivel de tensión a corona: Extinción 11 KV a tierra.

Capacidad de corriente: Continua: 200 Amps. R.M.S. 8Momentánea: 10,000 Amps. R.M.S. simétricos, 0.5 scg.15,000 Amps. R.M.S. asimétricos, 12 ciclos 8 8 horas desobrecarga: 330 Amps. R.M.S.

Pruebas de rutina en 100% de la producción:- Corona:Extinción a 11 KV 8 Hi-Pot: 34 KV, 1 minuto 8 Sen,'vidaden el punto de prueba.

SISTEMASDE 25 KV

Tensión: 15.2 KV línea a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

ooe/ec 397

Tensión de impulso: 125 KV, onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 40 KV, 60 Hz, 1 minuto 8 78 KV,CD., 15 minutos.

Nivel de tensión a corona: Extinción 19 KV a tierra.

Capacidad de corriente: - Conti nua: 200 Amps. R.M.S. .Momentánea: 10,000 Amps. R.M.S. simétricos, 0.5 Seg. 815,000 Amps. R.M.S. Asimétricos, 12 ciclos. 8 horas desobrecarga: 330 Amps. R.M.S.

Pruebas de rutina en 100% de la producción:- Corona:Extinción a 19 KV 8 Hi-Pot: 40 KV, 1 minuto 8 Sensitividaden el punto de prueba.

d.- DISTRIBUCION DE FUERZA PARA 15 Y25 KV

000-

650LR

650S

El sistema Elastimold para distribución de fuerza está dise-ñado para usarse en redes y áreas de carga pesada. Clasificadosa 600 Amps. y más, 15-25 KV, los conectores de aparatos yempalmes son capaces de operar completamente sumergidos.Todos pueden acomodar cables con calibres hasta de 1000MCM y los empalmes están disponibles en amplia variedadde configuraciones. El conector de aparatos es una conexiónatornillada y puede ser removida para reparación o cambiode los aparatos pudiendo luego regresarseal servicio sin mayorproblema. Todos los componentes del sistema son probados100% en fábrica.

CLASIFICACION OPERACIONAL

SISTEMAS DE 15 KV.

Tensión: 8.3 KV de línea a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

Tensión de impulso: 95 KV, onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 34 KV, 60 Hz, 1 minuto. 8 53 KV aC.D., 15 minutos.

Nivelde tensión a corona: Extinción 11 KV a tierra.

398 -;Dne/ec

Capacidad de corriente:- Continua: 600 Amps. R.M.S.8Momentánea: 10,000 Amps. R.M.S. simétricos, 0.5 seg. 815,000 Amps. R.M.S. Asimétricos; 12 ciclos. 88 horas de 8sobrecarga: 330 Amps. R.M.S.

Pruebas de rutina en 100% de la producción:- Corona:Extinción a 11 KV 8 Hi-Pot: 34 KV, 1 minuto 8 Sensitividaddel punto de prueba.

SISTEMAS DE 25 KV

Tensión: 15.2 KV, línea a tierra en sistemas sólidamenteaterrizados.

Tensión de impulso: 125 KV, onda de 1.2 x 50.

Tensión no disruptiva: 40 Kv, 60 Hz, 1 minuto 8 78 KvaC.D., 15 minutos.

Nivelde tensión a corona: Extinción 19 KV a tierra.

Capacidad de corriente:- Continua: 600 Amps. R.M.S.8 Momentánea: 10,000 Amps. R.M.S. simétricos, 0.5 Seg.8 15,000 Amps. R.M.S. asimétricos, 12 ciclos 8 8 horas desobrecarga: 330 Amps. R.M.S.

Pruebas de rutina en 100% de la producción: Corona:Extinción a 19 KV 8 Hi-Pot: 40 KV, 1 minuto 8 Sensitividaden el punto de prueba.

e.- CONECTaR MULTIPLE SUBTERRANEO(PULPO) PARA BAJA TENSION

DESCRIPCION

Consiste de un cuerpo de aluminio fundido a presión,aislado con un elastómero moldeado por transferencia y vul-canizado a alta presión y temperatura, y provisto de salidaso terminales para su conexión a cuatro, seis u ocho cables dedistribución subterránea secundaria.

TH

_1

1<1- L

Es un accesorio para la instalación de cables para distribu-ción subterránea de energt'a eléctrica.

Encuentlra su mejor aplicación en fraccionamientos resi-denciales, unidades habitacionales y centros comerciales, susti-tuyendo a la "rueda" de distribución de acometidas de bajatensión que se emplean en las I t'neas aéreas. Puede utilizarsepara conductores de cobre o aluminio.

SELECCION:

El "pulpo"se selecciona según el número de salidas que serequ ieran:

El conector múltiple subterráneo viene con capuchonesremovibles instalados en todas, menos en una de las salidas paramantener selladas las que no se utilicen.

Para la conexión de los cables al "pulpo", se emplean zapa-tas de compresión "ZAC" de aluminio, y mangas removiblesmoldeadas con el mismo material aislante del "pulpo". Las za-patas tienen en el barril un compuesto inhibidor de oxidación.

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El juego ZAC consta de una zapata de compresión, mangaremovible adecuada al cable correspondiente*, y grasa sil icónpara la instalación de esta manga, tornillo y roldana. Se selec-ciona según el calibre del cable por conectar como sigue:

* Cables según especificación CFE DSE-003 IPCEA S-66-524

~nelec 399

NUMERO DE I NUMERO DE IDIMENSIONESCATALOGO TERMINALESL H(m.m.) (m.m.)

CMS-40 4 170.0 67.5CMS-60 6 264.5 67.5CMS-80 8 358.5 67.5

CALIBRE DE NUMERO DEL TAMAÑO DECABLE CATALOGO MANGA(AWG-MCM) REMOVIBLE

8 ZAC- 8 M-l6 ZAC- 6 M-l4 ZAC. 4 M-l2 ZAC- 2 M-21 ZAC- 1 M-2

l/O ZAC- 10 M-22/0 ZAC- 20 M-23/0 ZAC. 30 M-24/0 ZAC- 40 M-3250 ZAC-250 M.3300 ZAC.300 M-3

DESCRIPCION:

f.- EMPALMES RECTOS REMOVIBLES (B.T.)

Las mangas removibles M-1, M2 Y M-3, que son parte cons-titutiva del juego ZAC, pueden utilizarse en combinación conlas mangas removibles E-1; E-2 Y E-3, para hacer empalmesrectos removiblesen baja tensión.

SELECCION:

La selección de ambas mangas debe hacerse según el diá-metro exterior de los cables por unir:

La sección de traslape entre las mangas M y las mangas Ees igual para todos los modelos, y por lo tanto pueden utili-zarse para aislar uniones de cables de calibres diferentes.

Por ejemplo, si se quiere unir un cable 3/0 AWG(diámetroexterior = 14.8 mm) con uno 4 AWG (diámetro exterior =8.7 mm), util ícese una manga M-2 con una manga E-1 (o unamanga E-2 con una manga M-1).

~~~.~~ I

I

g.- EMPALMES SERIE EPV (B.T.)(EPOXI PARA VACIADO)

Se recomienda su uso en la elaboración de empalmes rectoso con derivación en cables de alumbrado público, instala-ciones industriales, alumbrado de aeropuertos, en cables tele-fónicos, cables control y en general en aplicaciones paratensiones de hasta 5 KV.

SELECCION:

ESTUCHE DIAMETRO EXTERNO DEL CABLE (m.m.)

TRONCAL IDERIVACIONES

EPV-1EPV -2EPV -3

3.2-12.73.2-1932-26

3.2-12.73.2-19

CARACTERISTICAS:

- Sencillez y limpieza en la elaboración.

- Absoluta hermeticidad (0.68% de absorcióndad después de 24 horas de inmersión).

- Excelentes propiedades eléctricas.

- Rigidezdieléctrica - 400 volts/mil.- Constante dieléctrica - 5.9.- Exoterma controlada de la resina para no dañar el recu-

brimiento del cable.

de hu me-

- Excelentes propiedades mecánicas.

- Resistenciaa latensión 176 Kg/cm2.

400 ooelec

- Magnífica adherencia de la resina al metal yelastómeros.

- No hay desperdicio de materiales.

- Corto tiempo de curado (2Y2horas).

MANGA I DIAMETRO EXTERIOR I MANGAM DEL CABLE (m.m.) E

M.1

I 5.6- 9.7 I E-1M-2 9.7.15.3 E.2M.3 14.2.19.5 E-3

5.4.6.4 cintas eléctricas para empalmes yterminalesa.- CINTA ELECTRICA SEMI CONDUCTORA

No. 13

DESCRIPCION: ESPECIFICACIONES:

Cinta eléctrica semi-conductora con una base de hule auto-fusible.

CARACTERISTICAS:

Esta cinta proporciona un campo electrostático en los em-palmes de cables eléctricos y un cono de alivio para las des-cargaseléctricas en las terminaciones.

Reduce las descargas eléctricas concentradas alrededor dela forma irregular de los conecto res de empalmes y termi-nales de oreja.

Como medida preventiva de accidente, la cinta y su empa-que vienen impresos con el texto CUIDADO CINTA CON-DUCTORA.

Elimina "el ruido de corona" en los interruptores de altovoltaje.

USOS:

Comosustituto del forro semi-conductoren los empalmesen cables de potencia.

Proporciona un cono de alivio para las descargas eléctricasen las terminaciones. .

En cables que soportan temperaturas hasta de 90°C(196°F).

UtiIícela de acuerdo a los planos técnicos de la 3M susti-tuyendo el for-ro semi-conductor en las terminaciones de loscables de potencia o cuando este forro es removido por cual-quier motivo.

Para eliminar el uso de conectores soldados en caliente,utilizados en la disminución de concentraciones eléctricasoriginadas por conectores de tipo dentado en los empalmes dealta tensión en cables de hule o termoplásticos.

Para el aislamiento en cables de hule de butilo, hule en basede aceite hule etileno-propileno, PVC, polietileno de alta ybajadensidady polietilenoXLP.

APlICACION:

Aplique la cinta No. 13 en capas traslapadas a la mitad alhacer el empalme.

Estire fuertemente la cinta cuando la apl ¡que en conectores,terminales de oreja, bordes de pantallas metálicas, y forrossemi-conductores.

NOTA: El estiramiento de la cinta No. 13 aumenta su conducti-vidad y no la afecta o daña en absoluto.

PRECAUCION: La cinta No. 13 no es resistente al aceite.

DISPONIBI LI DAD:

La cinta No. 13 está disponible en rollos de 19 mm x 4.57mts., individualmente empacados.

b.- CINTA ELECTRICA No. 23 PARAEMPALMES DE ALTA TENSIONRESISTENTE AL EFECTO CORONA

DESCRIPCION:

Cinta eléctrica de gran conformabilidad, resistente a lacorona, solventes y rayos ultravioletas.

CARACTERISTICAS:

No vulcanizable.Autofundente.Compatible con aislamientos de hule de butilo, hule con

base de aceite, polietileno o polietileno vulcanizado. Gran elas-ticidad y resistente a la tensión. El almacenamiento no la afectaen absoluto.

USOS:

Por su elasticidad puede ser estirada fuertemente al seraplicada, eliminando burbujas de aire y evitando la humedad.

Para empalmes y terminales en cables de alta tensión (hasta69 KV Y 90°C).

Para aislamiento de barras.Para aislamiento contra la humedad en todos los empalmes

de cables de comunicación.Para aislamiento de circuitos electrónicos de alta frecuencia.Para conexiones bi-metálicas a prueba de humedad.

ESPECIFICACIONES:

Reaislamiento de empalmes y construcción de conos dealivio para terminaciones de cables de alta tensión hasta 69 KVY 90° C con temperaturas de sobrecarga hasta 130° C.

Para todos los empalmes de cables y terminaciones querequieren aislamiento.

APlICACION:

La cinta No. 23 puede ser aplicada estirándola fuertemente,sin que se afecten sus propiedades físicas o eléctricas.

eneke 401

Para obtener un enrollamientouniforme aplique la cintaNo. 23 en capas traslapadas a la mitad.

Para mayor aislamiento contra la humedad recubra lacinta No. 23 por lo menos con 2 capas traslapadas a la mitadde la cinta eléctrica de plástico de vinilo.

DISPONIBILIDAD:

Rollos de 19 mm x 9.14 mts. empacados en cajas de cartón.

C.- CINTA ELECTRICANo. 24DE MALLA DE COBRE ESTAÑADO

DESCRIPCION: En las terminaciones para obtener alivio electrostático.

Cinta eléctrica con malla de cobre estañado para apanta-lIamiento eléctrico.

CARACTERISTICAS:

La malla está constituida por un tejido abierto de dos alam-bres de cobre estañado calibre AWG No. 36. Rechaza la' hu-medad.

Posee un núcleo de 25 mm y se enrolla como una cintateniendo gran conformabilidad.

Su construcción de cobre estañado ahorra labor al em-palmador de cables al soldar las tiras de sujeción y el apan-tallado del cable.

Por su construcción de malla con tejido abierto se entre-laza con la capa previa proporcionando un enrollamientocompleto.

Su porosidad permite la saturación completa con la resinaen el empalme o bloqueo.

USOS:

En la continuidad de la pantalla electrostática en los em-palmes.

ESPECIFICACIONES:

Para continuar la pantalla electrostática enrolle en el áreacorrespondiente, una capa traslapada a la mitad. Enrolleuna capa traslapada a un cuarto en el área de empalme, cuandoutilice el método de resina a presión (según los planos técnicosde empalme de 3M). .

APLlCACION:

Aplique la cinta en una capa traslapada a la mitad, sobreel área del empalme (extremos de la cinta soldados a la pantallametálica del cable).

La cinta puede ser enrollada hacia arriba o hacia. abajo.

PR ECAUCION: No la use como conexión a tierra en cables de po-tencia.

DISPONIBILIDAD:

Rollos de 25 rnm x 4.57 mts.

d.- CINTA ELECTRICANo. 70DE SILlCON

DESCRIPCION: USOS:

Posee una base de silicón inorgánico completamente curadoy con adhesivo de silicón sensible a presión.

CARACTERISTICAS:

Es adaptable a cualquier superficie y de fácil aplicación.Resistealtas temperaturas (Material Clase "H").

Resistente al arco y a la trayectoria de descarga.

Resistente al ozono y a las condiciones atmosféricas. Capa-cidad Dieléctrica.

402 ooelec

Para el recubrimiento de cables de alta tensión proporcio-nando protección contra el arco y trayectoria de descarga yespecíficamente en los cables con aislamiento de hule deButilo, hule en base de aceite, hule de etileno propileno, PVC,polietileno de alta y baja densidad, y polietileno vulcanizado.

Como aislamiento en lugares donde varia la temperatura ydonde es necesario la compatibilidad, por ejemplo, en cablesde hule de silicón.

En sitios con temperaturas que oscilan continuamente entre100°C y 180°C.

ESPECIFICACIONES:

Para la protección contra posibles v(as de descargas en lasterminaciones, utilice el procedimiento de aplicación indicadoen el plano técnico 3M.

Paraaplicarla en los empalmes de cables de hule de silicóncon 600 voltios, que se encuentren a altas temperaturas.

(Utilice el procedimiento de aplicación indicado en el planotécnico 3M).

APLlCACION:

En los cables que trabajen J elevadas temperaturas, puedeaplicar la cinta SCOTCH No. 70 en las capas interiores, estilán-

dola, buscando mayor selle contra la humedad; pero las capasfinales o exteriores no deben ser estiradas al aplicarse.

DISPONIBILIDAD:

Rollos de 19 mm x 9.14 mts.

Disponibilidad en otras medidas mediante pedidos espe-ciales.

DESCRIPCION:

e.- CINTA ELECTRICA No. 22

Cinta de plástico Je vinilo.

CARACTERISTICAS:

Excelente conformabilidad.Gran resistencia y alta tenacidad.Resistente a la abrasión.

usos:

Aislamiento en barras de distribución con temperaturashasta 80°C.

Sellado de conexiones de transformadores e interruptores.

Sellado y aislamiento de empalmes y terminales en cablesde hule plástico y sintético y también como cubierta selladoraexterior de cables de alta tensión.

Protección contra humedad y aceite en conductores flexi-bles.

Recubrimiento de conexiones y averías en conductoreseléctricos situados en áreas corrosivas.

APLlCACION:

Aplique la cinta No. 22 en capas traslapadas a la mitad consuficiente tensión para obtener completa conformación.

Enrolle siempre hacia arriba por delante, no estire la últimavuelta.

DISPONIBILIDAD:

Rollos de 33 mts. en 19,25,38 Y 51 mm. de ancho. Me-diante pedidos especiales es disponible en otras medidas.

DESCRIPCION:

f.- CINTA ELECTRICA 1\10. 33

Cinta eléctrica de plástico de vinilo, para aislamiento múl-tiple.

CARACTERISTICAS:

Resistente a la abrasión, humedad, álcalis, ácidos, corrosiónde cobre y condiciones atmosféricas (incluyendo los rayossolares).

Posee alta capacidad dieléctrica.

Fuerte adhesión y gran conformidad.

usos:

Aislamiento eléctrico primario para todos los empalmes dealambres y cables hasta 600 volts y 80°C.

Para empalmes en cables de alta tensión y en las termina-ciones.

Para empalmes de alambres hasta de 1.000 Voltios. Comoprotector contra la abrasión.

ESPECIFICACIONES:

Todos los empalmes para alambre hasta de 600 Voltios y80°C se aislan con un m ínimo de dos capas traslapadas a lamitad de cinta No. 33 de plástico de vinilo.

Forre todos los conectores de superficie irregular conmasilla SCOTCH F IL o cinta No. 23, para luego aislar concinta No. 33

Todos los empalmes y terminaciones de cab!p,sde alta ten-sión aislados con caucho y termo-plásticos, deben ser recu-biertos con un mínimo de 2 capas trasl=p3dos a la mitad dela cinta eléctrica No. 33.

APLlCACION:

Aplique la cinta en capas traslapadas a la mitad con sufi-ciente tensión para reducir su ancho a 5/8 del original.

En empalmes tipo "Rabo de cochino" enrolle la cinta másallá del extremo de los alambres y luego apl íquela hacia atrásdejando un coj ín protector que resiste el corte transversal delalambre. Enrolle siempre la cinta hacia arriba por delante.No estire la última vuelta.

DISPONIBILIDAD:

Tamaños 19 mm x 20 mts.19mmx6mts.

Para requerimientos especiales se dispone de otros anchos.

.one/ec 40:

Calculo de Caída de Tensión en CDPor "Leyde OHM"

I1

E~

fR

Sustituyendo (R) en la ecuación (1)

V= 2 x 1x P x L ~ (3)SPara la sección en mm2 se tiene:

Despejando (S) de la ecuación (3)

S= 2 xl x P x L ~ (4)VSustituyendo el valor de (p). y de la ecuacion(2) sustutuyendo (V) para la ecuación (4)

S= 2 x 1x 1 x L50 x E x e

S= 2 x 100 x I x L50 x E x e

S= 2 x 2 x Ix LExe

S= 4 x I x L ~ (5)ExePara la caída de tensión en % se tiene:

Despejando (e) de la ecuación (5)4x 1x L

e= E x SPara la caída de tensión en V se tiene:Sustituyendo (p) en la ecuación (3)

V- 2 x 1x 1 x L50xS

V= IxL25xS

También para efectos practicos se tiene:a) Si la caída de tensión es en %., p. ejem. 3%V= 3% x E

100V= 0.03 X 125= 3.75 VSe sustituyen los valor de (p=0.02) y (V)directamente en la ecuación (4)b) Si la caída de tensión se requiere en %Despejando (e) de la ecuación (2)

V x 100E

e=

E1=-

RV= IxRV= 2 x I x R ~ (1)

LR= P x -S

E ~ 100%V ~ e

V= E x e ~ (2)100Donde:

1= Corriente (A)E= Tensión de línea (V)V= Caída de tensión (V)e= Caída de tensión (%)L= Longitud del conductor (m)S= Sección del conductor (mm2)2= Conductor de ida y vueltaR= Resistencia del conductor (O)p= Resistividad del conductor (O m/mm2)

1p= 50 =0.02 @ 600 C