02 las elecciones

202

II.A ELECCIONES > DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES Y PROTECCIONES

ELECCIONES

II

203

II.A.1 / PROTECCIN CONTRA SOBRECARGAS

II.A.1 - Protecciones contra sobrecargaII.A.2 - Verificacin de cadas de tensinII.A.3 - Proteccin contra cortocircuitosII.A.4 - Proteccin contra contactos indirectosII.A.5 - Evaluacin de cortocircuitos y ejemplos de clculo

II. A - DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES Y PROTECCIONES

II.B.1 - Interruptores magnetotrmicos Legrand DPX,DXII.B.2 - Coordinacin de los dispositivos de proteccinII.B.3 - Selectividad de los dispositivos de proteccinII.B.4 - Los disyuntores e interruptores abiertos DMXII.B.5 - Los interruptores diferenciales

II. B - ELECCIN DE LOS EQUIPOS DE PROTECCIN

II.C.1 - Puesta en seguridad de obras y equiposII.C.2 - La motorizacin y la inversin de fuentesII.C.3 - Corte de emergencia, paro de emergencia, seccionamiento

II. C - LAS FUNCIONES DE EXPLOTACIN

II.E.1 - La configuracin de los conjuntos hasta 1600 AII.E.2 - La configuracin de los conjuntos hasta 4000 AII.E.3 - Estimacin del balance trmicoII.E.4 - Las condiciones trmicas de funcionamiento

II. E - ELECCIN DE LAS ENVOLVENTES

II.D.1 - El dimensionamiento de los juegos de barraII.D.2 - Los repartidores LegrandII.D.3 - Configuraciones XL-Part

II. D - LA REPARTICIN

204

206218222230240

250

252270274282292

306

308320346

354

356376390

400

402432438450

204


II.A

DIMENSIONAMIENTO DECONDUCTORES YPROTECCIONES

ELECCIONES

Mediante el clculo de las dimensiones delos conductores y de las caractersticas de losaparatos de proteccin se podrn garantizar lasprotecciones bsicas de la instalacin: proteccin contra sobrecargas limitacin de las cadas de tensin proteccin contra cortocircuitos comprobacin de las solicitaciones trmicas proteccin contra contactos indirectos

Es necesario reconocer que el clculo completo de lasinstalaciones es extremadamente largo, complejo e inclusoagotado para haber justificado el desarrollo permanente demedios de ayuda prctica: bacos, cuadro- notas, normasde clculo... hasta los programas informticos que permitenobtener rpidamente resultados precisos y fiables.Sin impugnar estos progresos innegables, es necesarioreconocer que cuanto ms elaboradas son las herramientas,menos sabemos cmo funcionan.Es un poco como abrir el cap de nuestros automvilesmodernos...Con esta constatacin las pginas que siguen tienen elobjetivo de recordar las normas esenciales que permiten

calcular las dimensiones de los conductores ycanalizaciones y su proteccin elctrica (contra lassobrecargas, las cadas de tensin, los cortocircuitos, loscontactos indirectos) en funcin de los parmetros de lainstalacin: los fsicos (naturaleza de los conductores,condiciones de instalacin, temperatura, longitudes de laslneas...) y los elctricos (potencia, presunto cortocircuito,corrientes de uso...)Se dan algunos ejemplos de determinacin para cadaparmetro as como se ilustra en el captulo II.A.5 elplanteamiento completo de estimacin de las corrientes decortocircuito en todos los niveles de la instalacin.

205


Las condiciones de eleccin, clculo, dimensionamiento e instalacin de los dispositivos de proteccin ytransporte como tambin la de los medios de canalizacin, estn dadas en la Norma NCH Elec. 4/84

VProteccincontra sobrecarga

Proteccin contracortocircuitos

Proteccin contracorrientes de defecto

Proteccin contracontactos indirectos

Comprobacin delas solicitaciones trmicas

Comprobacin delas cadas de tensin

206


Protecciones contrasobrecargas

El paso de la corriente por un conductor genera un calentamiento proporcional al cuadradode esta corriente (efecto Joule).En base de este axioma, es necesario determinar la corriente admisible Iz aceptable delconductor segn, su naturaleza y de su condicin de instalacin. Una condicin previa queentonces permitir elegir una proteccin adaptada contra las sobrecargas.

Zonas de carga de un conductor

REGLA BASICA1

El clculo de conductores segn lapremisa que se encuentren debida-mente protegidos frente a la falla desobrecarga, establece la seccin ocalibre del mismo.La corriente de servicio de los equiposconectados (Is), no debe sobrepasar lacorriente nominal del aparato deproteccin (In) cuyo valor, a su vez, nodebe sobrepasar la corriente admisibledel conductor (Iz).En el caso de proteccin con fusibles,debe aplicarse un coeficiente reductorR al valor de Iz.Segn todo lo anterior, la regla bsicapara asegurar que el conductorseleccionado se encuentre debida-mente protegido a la sobrecarga es:

Is

Is < In < Iz x R

En lo que se refiere a los automticos regulables, se aconsejaelegir un valor de Iz superior al calibre In nominal del aparato. Lasconsecuencias de un ajuste trmico Ir inapropiado o de una evolucin dela corriente de servicio Is no tendrn consecuencias.

El valor In (Ir) debe encontrarse en lazona verde

En la zona roja, el conductor se encuentrasobrecargado

En la zona naranja, la proteccin se hallasubcalibrada, con riesgo de desconexin nodeseada

El valor Iz representa la intensidad mxima quepuede soportar permanentemente el conductorsin merma de su duracin de vida

RIz

In(Ir)

Siendo:R = 1 para los automticosR = 0,75 para los fusibles < 16 AR = 0,9 para los fusibles >16 A.

207


Ejemplo de clculo

DETERMINACION DE LA CORRIENTE DE SERVICIO IS2

La corriente de servicio Is viene dadapor la potencia asociada a la lnea enfuncin de las caractersticas de losequipos conectados.El anlisis exacto de todas las utiliza-ciones y, sobre todo, el conocimientoreal de las potencias de cada recep-tor no son siempre evidentes, por loque, en la prctica, suele ser necesa-rio considerar coeficientes de seguri-dad globales por exceso para evitarsubdimensionar la instalacin. Evitar considerar un factor minori-tario sobre el tiempo de utilizacin; lascondiciones de funcionamiento y laorganizacin pueden cambiar. Pensar en posibles ampliacionesfuturas (se aconseja una reserva del20%, aunque, en la prctica, suelefaltar ms el espacio que la energa).

Incrementar en un 80% (x 1,8) lapotencia considerada para las lumi-narias fluorescentes compensadas, yen un 150% (x 2,5) la de las luminariasno compensadas. Tomar un coeficiente genrico de 1,5para todas las lmparas de vaporo de yoduros metlicos.

Aplicar un incremento del 100% paralos motores de hasta 4 kW (potenciaconsiderada x 2). Para los motores de4 a 50 kW, este factor ser de 1,5. Tomar las potencias nominales parala iluminacin por incandescencia,incluidas las lmparas halgenas, y lacalefaccin.

Existen varios factores a considerar en el momento de ladeterminacin de la corriente real de uso, especialmente aplicada alos conductores elctricos de una instalacin, para evitar un subdimensionamiento de estos y el consiguiente riesgo de sobrecarga:

- cantidad de conductores activos dentro del mismo medio decanalizacin.- niveles de temperatura del medio ambiente en donde se disponenlos conductores.- existencia de componentes armnicas.- posibilidades de ampliacin de la carga conectada.- corrientes de encendido y tiempo de permanencia de esta.- corriente mxima posible de circular en forma permanente.

La potencia de un equipo fluorescente 2 x 36 W compensada debe considerarseigual a

Si asumimos uns existencia de 15 equipos iguales y que su factor de potencia es0,95 la corriente de servicio del crculo ser:

Segn la corriente anterior, y considerando que el calibre del dispositivo deproteccin In debe ser mayor a la Is, se deber instalar un automtico de DX 10(A).

2 x 36 x 1,8 = 129,6 W

9,3 (A)220 (V) x 0,95

129,6 (W) =Is = 15 x

208


La seccin de los conductores sedetermina a partir del conocimiento dela corriente admisible (Iz) que deberser capaz de transportar segn lascaractersticas y exigencias del medioen donde ste prestar servicio.

Las tablas del captulo 8 de la NormaNCH Elec 4/84, permiten determinarlos valores de corriente aceptados pordiferentes tipos de conductoreselctricos segn los principiosfundamentales de utilizacin yproteccin de las personas. Acontinuacin se mencionan losprincipales elementos.

Las tablas de capacidades detransporte admisibles (ver pginaxxxx), permiten determinar directa-mente la seccin de los conductoresen funcin:

-para el caso de alambres: de lascaractersticas del conductor, la delmedio de canalizacin y de la corrienteadmisible terica.

- para el caso de cables: de lascondiciones de instalacin, lascaractersticas del tipo de aislamientoy de la corriente admisible terica.

La corriente admisible terica (Izth),para los casos de alambres y cablesviene dada por la aplicacin de losfactores de correccin por nmero deconductores (fn), y de temperatura(ft), a la corriente mxima que puedellegar a circular por el conductor demanera permanente, la cual vienedada por el calibre del dispositivo deproteccin:

Segn la Norma NCH Elec. 4/84, en redes trifsicas de cuatrohilos la seleccin del neutro no debe ser inferior al 50% de laseccin nominal de los conductores de fase.

Se recomienda considerarlo igual a la seccin de la fase para elcaso de alimentacin a cargas lineales y el doble para el caso dealimentacin a cargas no lineales que inyecten armnicos desecuencia cero.

DETERMINACION DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES3

Izth =In

fn x ft

Extracto de la tabla de corrientes admisibles paraconductores tipo alambres

0,75

1,0

Temperatura de servicio 70C

6,0

1,5

4,0

2,5

Grupo 1

10,0

25,0

16,0

Corriente admisible en AmGrupo 2

-

11

33

15

25

20

45

83

61

12

15

44

19

34

25

45

83

61

Seccinnominal mm2

Iz > Izth

La corriente admisible Iz para una seccin normalizada de conductor, debeescogerse para un valor inmediatamente superior al valor tericodeterminado Izth

209


Caractersticas de losconductores

1

Un conductor es un elemento fsico quetiene como objetivo principal eltransporte de la energa elctricadesde el punto de alimentacin hastael de consumo. El transporte deberealizarse de la forma ms tcnica yeconmicamente adecuada conformea las necesidades del sistemaelctrico.Los conductores pueden ser tipoalambre, es decir, una sola hebra(abreviatura ALM), o un cable(abreviatura CBL), formado por varias

Intensidad de corriente admisible para conductores aislados del tipo alambres

0,75

1,0

Temperatura de servicio 70C - Temperatura ambiente 30C

6,0

1,5

4,0

2,5

Grupo 1

10,0

25,0

16,0

Corriente admisible en AmperesGrupo 2

-

11

33

15

25

20

45

83

61

12

15

44

19

34

25

61

108

82

70,0

95,0

240,0

120,0

185,0

150,0

300,0

500,0

400,0

164

197

-

235

-

-

-

-

-

207

249

442

291

374

327

510

-

-

35,0

50,0

103

132

134

167

Grupo 3

15

19

54

23

42

32

73

129

98

244

291

516

343

436

382

595

809

708

158

197

Seccinnominal mm2

Grupo 1: Conductores monopolares canalizados en ductos.Grupo 2: Conductores multipolares canalizados en bandejas o escalerillas.Grupo 3: Conductores monopolares y multipolares tendidos al aire libre

hebras o alambres retorcidos entre s.En general, un conductor elctrico estcompuesto de un alma conductora, laque puede estar desnuda, vale decirslo el conductor propiamente tal, obien dentro de una cubierta aislante,la que envuelve al alma conductora,conformada por algn materialpolimrico.El alma conductora es la encargada detransportar la energa en formaeficiente y a bajo costo, luego lascaractersticas del material que laconforman deben ser capaces decumplir este objetivo.Los materiales ms usados en la

fabricacin de conductores elctricosson el cobre y el aluminio debidoprincipalmente a su bajo costo y suconductividad respecto de otrosmetales conductores. Aunque elprimero es superior en caractersticaselctricas y mecnicas (la conduc-tividad del aluminio es deaproximadamente un 60% de la delcobre y su resistencia a la traccin essolo un 40%), las caractersticas debajo peso y costo de aluminio, han dadolugar a un amplio uso sobre todo enredes de distribucin exteriores. Lassiguientes tablas entregan lacapacidad de transporte de conduc-tores de cobre utilizadas normalmenteen nuestro pas.

210


Cables bajo ducto o en canal montados al aire libre

#14

#12

Temperatura de servicio 30C

#4

#10

#6

#8

Grupo A

#3

#1

#2

Temperatura de servicio

20

25

70

30

55

40

85

110

95

#3 / 0

#4 / 0

*400

*250

*350

*300

*500

*700

*600

165

195

215

#1 / 0

#2 / 0

125

145

Equivalente(#) AWG- (*)

MCM Grupo B Grupo A Grupo B Grupo A Grupo B60C 75C 90C

*750

*800

*1000

*900

240

250

280

320

355

385

400

410

435

455

30

37

105

45

82

60

127

165

142

247

292

322

187

217

360

375

420

480

532

577

600

615

652

682

20

25

85

35

65

50

100

130

115

200

230

255

150

175

285

310

335

380

420

460

475

490

520

545

30

37

127

52

97

75

150

195

172

300

345

382

225

262

427

465

502

570

630

690

712

735

780

817

25

30

95

40

75

55

110

150

130

225

260

290

170

195

320

350

380

430

475

520

535

555

585

615

37

45

142

60

112

82

165

225

195

337

390

435

255

292

480

525

570

645

712

780

802

832

877

922

2,08

3,31

21,2

5,26

13,3

8,37

26,7

42,4

33,6

85,0

107,2

202,7

126,7

177,3

151,8

253,2

354,7

303,6

53,5

67,4

379,5

405,4

506,7

456,0

Seccinmm2

Grupo A: Hasta tres conductores activos en ducto, bandeja, escalerilla o directamente enterrados.Grupo B: Conductor al aire libre

Los valores indicados en las tablas anteriores, son aplicablesa tres conductores activos colocados en un mismo mediode canalizacin.En caso de circuitos trifsicos de cuatro hilos, no esobligatorio considerar al neutro como un conductor activo,mientras que en redes de alimentacin a computadoresdebido a la presencia de terceras armnicas es altamenteimportante contemplarlo como conductor activo.Si el nmero de conductores activos colocados en un mismomedio de canalizacin excede de tres, se deber disminuirla capacidad de transporte de cada uno de los conductoresindividuales de acuerdo al factor de correccin fn. En igualforma, si la temperatura ambiente es distinta a 30 lacapacidad de transporte de los conductores se debermodificar de acuerdo al factor de correccin ft.

Factor de correccin por cantidad de conductores (fn)para conductores del tipo alambres y cables

Cantidad de conductores Factor4 a 6 0,87 a 24 0,725 a 42 0,6sobre 42 0,5

211

II.A.1 / PROTECCIN CONTRA SOBRECARGASDETERMINACIN DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES

Factor de correccin por temperatura (t) paraconductores tipo alambres

Temperatura ambiente C Factorms de 30 hasta 35 0,94ms de 35 hasta 40 0,87ms de 40 hasta 45 0,80ms de 45 hasta 50 0,71ms de 50 hasta 55 0,62

Factor de correccin por temperatura (t) paraconductores tipo cables

Temperatura ambiente C FactorTemperatura de servicio

ms de 30 hasta 40ms de 40 hasta 45ms de 45 hasta 50ms de 50 hasta 55ms de 55 hasta 60ms de 60 hasta 70

0,820,710,580,41

60C0,880,820,750,670,580,35

75 - 90C

CUBIERTA AISLANTE2

La funcin de la aislacin de un conductor es evitarcontactos involuntarios con partes energizadas, confinar lacorriente elctrica en el conductor y contener el campoelctrico dentro de su masa. En principio, las propiedadesde los aislantes son con frecuencia ms que adecuadas parasu aplicacin, pero efectos externos pueden degradarlosrpidamente.Debe considerarse en la seleccin de los aislantes, el nivelde tensin al cual el conductor estar sometido, debido aque este puede daarse por la fuerza ejercida por el campoalctrico perimetral producido por el potencial elctricosobre el conductor, es por esto, que existen aislaciones parabaja, media y alta tensin, diferenciados entre s por su clasede aislacin.Dada la diversidad de tipos de aislantes que existen en laactualidad, el proyectista debe tener presentes lascaractersticas de cada uno de ellos, para su adecuadaseleccin tanto en el aspecto tcnico como en el econmico.Existen caractersticas concretas para la disimilitud entrediferentes tipos de aislaciones, las cuales se rigen por lossiguientes parmetros:

Resistencia al calentamientoSe considera la deformacin del material con el aumentode la temperatura, as como la prdida de su rigidezmecnica.

Envejecimiento por temperaturaCuando el conductor es sometido a altas temperaturasdurante perodos prolongados, la aislacin muchas vecesva perdiendo su rigidez dielctrica, as como su elasticidad.

Resistencia al ozonoEl ozono producto en gran medida de la contaminacinatmosfrica es un elemento muy corrosivo, ya que por serun gas ionizado, disminuye la rigidez dielctrica de losmateriales aislantes.

El efecto coronaProduce elevadas temperaturas en ciertas partes delconductor, lo que envejece su aislacin, lo que provoca laprdida de su rigidez dielctrica.

212


Aislaciones segn las condiciones de uso de conductores tipo alambres

a) Cloruro de polivinil (PVC)

Perteneciente a los termoplsticos; seutiliza preferentemente en conducto-res de baja tensin debido a su bajocosto. Con mezclas adecuadas seobtiene un rango de temperaturas deservicio de entre 60 y 105 C enoperacin normal.

Los materiales aislantes mayormenteutilizados en la actualidad, son losindicados a continuacin, describin-dose sus caractersticas mssignificativas.

b) Etileno propileno (EPR)

Perteneciente a los termofijos del tipotela sinttica; posee propiedadesdielctricas tales como resistencia a laionizacin y una temperatura deservicio de 90C. Este tipo de aislantese utiliza especialmente eninstalaciones de alta tensin hasta 60(kV), en forma general.

c) Etileno propileno dienomodificado (EPDM)Perteneciente a los termofijos del tipotela sinttica; se comporta de manerasimilar al EPR, y posee la ventaja deque el conductor no necesita estao yno requiere cintas aisladoras cuandose une con cables del tipo XLPE, EPR yEPDM.

d) Polietileno reticulado (XLPE)

Es una aislacin que mezcla laspropiedades de la goma con lascaractersticas elctricas y mecnicasdel polietileno. Posee una temperaturade servicio de 90C y necesita menorcantidad de material comparativa-mente con otros aislantes, ademsposee alta resistencia al ozono,humedad, calor, agentes qumicos yrayos solares.

En general, dependiendo de lascondiciones de uso de los conductoresal interior de una instalacin elctrica,se deber encontrar una aislacin queresponda a las solicitacionesmedioambientales a las que se verexpuesto.

Caractersticasconstructivas

Letras deidentificacin

Condiciones de uso Temperaturade servicio

(C)

Conductor unipolar,(alambre) aislacinde PVC.

Chaquetaexterior

Conductor unipolar,(alambre o cablea-do) aislacin de PVC.

Cable multiconduc-tor con aislacinPVC y chaqueta.

Cable multiconduc-tor con aislacinPVC y chaqueta.

NYA

NSYA

NYY

NYFY(TPS)

Ambientes secos canalizados en tuberas,bandejas, escalerillas o molduras.

Ambientes secos o hmedos, canalizados entuberas, bandejas, escalerillas o molduras, entendidos areos a la intemperie en lneas deacometida, fuera del alcance de la mano.

Ambientes secos,hmedos, interperie sinexposicin a rayos solares. tendidos subte-rrneos en ducto o directamente en tierra.

Instalaciones sobrepuestas en ambientesinferiores, no necesita ducto: se usa tambin enbajadas de acometidas.

70

70

70

70

No tiene

No tiene

PVC

PVC

213

II.A.1 / PROTECCIN CONTRA SOBRECARGASDETERMINACIN DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES

Aislaciones segn las condiciones de uso de conductores tipo cables


Letras deidentificacin

Condiciones de uso Temperaturade servicio

(C)Conductor unipolar,con aislacin de PVC.

Chaquetaexterior

THW

EVA

PW

Ambientes secos y hmedos; canalizados entuberas, bandejas, escalerillas o molduras.

Ambientes secos y hmedos; canalizados en tuberas,bandejas, escalerillas o molduras. La cubierta lo haceresistente a la accin de aceites, grasas, cidos ygasolina.

En interiores, tuberas, bandejas o escalerillas, muyretardante de la llama, autoextinguente, se quemasin emitir gases txicos ni corrosivos, libre dematerias halgenas. Indicado para uso en ambientesde trabajo cerrados como minas o tneles, o lugaresde reunin de personas.

Lneas areas a la intemperie

75

75

90

75

No tiene

Nylon

EVA

Conductor unipolar,con aislacin de PVC. THWN

Conductor momo omultipolar con aisla-cin y chaqueta de etilvinil acetato

Ambientes secos y hmedos; canalizados en tuberas,bandejas, escalerillas o molduras. La cubierta lo haceresistente a la accin de aceites, grasas, cidos ygasolina.

90 NylonConductor unipolar,con aislacin de PVC. THHN

Conductor unipolarcon aislacin depolietileno

No tiene

Conductor unipolar conaislacin de polietilenoreticulado y chaquetade PVC

TTUInstalaciones areas o subterrneas, en ducto odirectamente en tierra o bajo agua, interiorescanalizados en ductos, bandejas, o escalerillas.Ambientes secos, hmedos o mojados.

75 PVC

Conductor unipolar conaislacin de PVC, ychaqueta de PVC.

TTMUInstalaciones areas o subterrneas, en ducto odirectamente en tierra o bajo agua, interiorescanalizados en ductos, bandejas, o escalerillas.Ambientes secos, hmedos o mojados.

75 PVC


XTU

Instalaciones areas o subterrneas, en ducto odirectamente en tierra o bajo agua, interiorescanalizados en ductos, bandejas, o escalerillas.Ambientes secos, hmedos o mojados.

90 PVC


XTMU


90 PVC


PTInstalaciones areas o subterrneas, en ducto odirectamente en tierra o bajo agua, interiorescanalizados en ductos, bandejas, o escalerillas.Ambientes secos, hmedos o mojados.

75 PVC

Conductor unipolar conaislacin de etilenopropileno y chaquetade neopreno

USE-RHH-EN


90 Neopren

Conductor unipolar conaislacin de etilenopropileno y chaquetade PVC

ET


90 PVC

214


GRUPOS DE CIRCUITOS3

En funcin del objetivo de uso que se las da a los conductoresde una instalacin interior, los conductores se clasifican en:

Alimentadores:

Son aquellos que van entre el equipo de medida y el primertablero de la instalacin, o los controlados desde el tablerogeneral y que alimentan tableros generales auxiliares otableros de distribucin.

Sub-alimentadores:

Son aquellos que se derivan desde un alimentadordirectamente o a travs de un tablero general auxiliar.

En un circuiro, a los conductores a travs de los cuales sedistribuye la energa se les denominarn lneas dedistribucin y a los conductores que alimentan a un consumoespecfico o llegan al punto de comando de ste se lesdenominar derivaciones.

E E

TD

TG

TGAux TGAux

alimentador

alimentador

alimentador alimentador

E

TG

TD TD

alimentador

alimentador alimentador

Alimentador

Sub-alimentador

E

TG

TGAux TGAux

alimentador

alimentadoralimentador

TD TD

sub-alimentador sub-alimentador

215

II.A.1 / PROTECCIN CONTRA SOBRECARGASDETERMINACION DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES

Riesgos de explosin4

Conductores en paralelo5

En las instalaciones con riesgos de explosin (presencia,tratamiento o almacenaje de materias explosivas o con bajopunto de inflamacin, incluyendo la presencia de polvoexplosivo), las canalizaciones debern ir provistas deproteccin mecnica apropiada y la corriente admisible sereducir en un 15%.

En el caso de conductores en paralelo, la corriente admisiblede la canalizacin puede considerarse igual al producto delas intensidades admisibles de cada conductor al que seapliquen los coeficientes de correccin ligados al grupo deconductores. Eventualmente puede aplicarse un coeficientecomplementario (fs= 0,8 o fs= 0,7) en caso de instalacindisimtrica de los conductores (ver pgina 575).

Hiptesis- Alimentador trifsico de cuatro hilos que alimenta a un

tablero de distribucin para computacin.- Dispuesto en tubera de PVC.- Al quemarse no debe emitir gases txicos por tratarse de

un local de reunin de personas.- La temperatura ambiente a considerar ser de 44C.- La corriente nominal de su dispositivo de proteccin es de

25 A.

SolucinSeleccin de la cubierta aislante.Al tratarse de un conductor dispuesto en un local de reuninde personas, canalizado en ducto y que se exige que alquemarse no emita gases txicos.

En el caso de proteccin con fusibles, el valoradmisible Izth deber reducirse aplicando elcoeficiente R.(R = 0,75 para fusibles < 16 A; R = 0,9 para fusibles16 A; ver pgina 206).


Letras deidentificacin Condiciones de uso

Temperatura deservicio (C)

Chaquetaexterior

C o n d u c t o rmono o multi-polar con aisla-cin y chaquetade etil vinil ace-tato.

EVA

En interiores, tuberas, bandejaso escalerillas, muy retardante dela llama, autoextinguente, sequema sin emitir gases txicos nicorrosivos, libre de materiashalgenas. Indicado para uso enambientes de trabajo cerradoscomo minas o tneles, o lugaresde reunin de personas.

EVA90

216


Corriente admisible tericaConsiderando que la corriente nominal del dispositivo deproteccin es de 25 (A), y aplicando los factores de correccindeterminados anteriormente:

38,11 (A)fn x ft

In =Izth = 0,8 x 0,8225 =

Seccin de los conductoresTomando como regla que la corriente admisible comercialdel conductor (fases), debe ser mayor que la corrienteadmisible terica:

Temperatura ambiente 30C

Equivalente(#) AWG - (*) MCM

Seccinmm2

(#) 10 5,26


60C 75C 90C

Grupo A Grupo B Grupo A Grupo B Grupo A Grupo B

30 45 35 52 40 60

Grupo A: hasta tres conductores activos en ducto, bandeja, escalerilla o directamente enterrados.

Factores de correccinAl tratarse de un alimentador trifsico de 4 hilos quealimenta a computadores (cargas monofsicas no lineales),los que principalmente inyectan terceros armnicos desecuencia cero (se recomienda considerar cuatroconductores activos, 3F + N), que la temperatura ambientea considerar es de 44C, y que segn el aislante elegido latemperatura de servicio de este es de 90C.

Temperatura ambiente C

Ms de 40 hasta 45

60C

Factor


75 - 90C

0,82

Cantidad de conductores Factor

4 a 6 0,8

217

II.A.1 / PROTECCIN CONTRA SOBRECARGASDISPOSITIVOS DE PROTECCIN CONTRA SOBRECARGAS

Ubicacin de las protecciones1 Recomendaciones de no proteccin contrasobrecargas

3

Excepcin de proteccin contrasobrecarga

2

En principio, un dispositivo de proteccin debe estar situadoal inicio de cada canalizacin (lnea principal o derivacin),ya que la corriente Iz admisible en la canalizacin se haceinferior a la corriente In del dispositivo de proteccin situadoantes.Existen reglas derogatorias que permiten desplazar elaparato de proteccin (ver pgina 376).

Cuando la continuidad del servicio, o la seguridad, lorequieran (motores de eliminacin de humos, circuitos demquinas giratorias, aparatos de elevacin), serecomienda no instalar dispositivos con proteccin contrasobrecargas.En este caso, deber dimensionarse la canalizacin para laeventual corriente de falla en sobrecarga: por ejemplo, rotorbloqueado en el caso de un motor.

Los automticos Lexic solamente magnticosDX-MA permiten cumplir las recomendacionesde no proteccin contra sobrecargas.

Cuando una canalizacin dedicada alimenta un receptorsituado en una posicin estable, no susceptible desobrecargas (luminarias con potencias de lmpara limi-tadas, radiadores, calefacciones, calentadores de agua,hornos), y cuya corriente de servicio Is es inferior a lacorriente admisible de la canalizacin, se permite no dotara dicha canalizacin de proteccin contra sobrecargas.

Atencin! Esta excepcin no afecta a la protec-cin contra cortocircuitos, que debe estar ga-rantizada en todos los casos. La lnea en cues-tin no debe tener derivaciones. Por principio,una lnea de tomas de corriente puede sufrirsobrecargas y debe estar siempre protegida.

DISPOSITIVOS DE PROTECCION CONTRA SOBRECARGAS4

+

218


Verificacin decadas de tensin

Es importante que la cada de tensin acumulada desde la fuente hasta cualquierpunto de la instalacin no sea superior a los valores exigidos

Si la cada de tensin supera los valoreslmite admisibles, se puede aumentarla seccin de los conductores hastaque la cada sea inferior a los valoresprescritos.

Si la instalacin alimenta mo-tores, se recomienda compro-bar la cada de tensin encondiciones de arranque. Paraello, basta con sustituir, en lafrmula adjunta, la corriente Ispor la corriente de arranque delmotor y utilizar el factor depotencia en el arranque.En ausencia de datos ms pre-cisos, puede considerarse elvalor de la corriente de arran-que como de 6 In. La cada detensin, teniendo en cuentatodos los motores que puedenarrancar al mismo tiempo, nodebe sobrepasar el 15%. Apar-te del hecho de que una cada detensin demasiado elevadapuede perjudicar al resto deusuarios de la instalacin,puede hacer tambin que elmotor no arranque.

Las cadas de tensin se calculan por medio de la siguientefrmula:

u: cada de tensin en Vb: coeficiente de valor 1 para los circuitos trifsicos y 2

para los monofsicos 1 : resistividad de los conductores en mm2 /m (0,018 para

el cobre)L: longitud del conductor en mS: seccin del conductor en mm2 : reactancia lineal de los conductores en m /m (0,08

para los cables multi o monoconductores trenzados,0,09 para los cables monoconductores contiguos encapa y 0,13 para los monoconductores separados)

Cos : factor de potencia (0,8 en ausencia de informacin)Is: corriente de servicio de la canalizacin en A

La cada de tensin relativa (en %) se calcula como sigue:

u: cada de tensin en VU0: tensin entre fase y neutro en V

u = 100 UUo

u = b(1L + x L x sin ) IsS

Valores lmites admisibles de cadas de tensin

E

TG

TD TD

Vp < 3%

Vp < 3%

Vp < 5%

La norma NCH Elec. 4/84 indica que laseccin de los conductores de losalimentadores y subalimentadoresser tal, que la cada de tensinprovocada por la corriente mxima quecircula por ellos, no exceda del 3% detensin nominal de la alimentacin,siempre que la cada de tensin total enel punto ms desfavorable de lainstalacin no exceda del 5% de dichatensin.

219

II.A.2 / VERIFICACIN DE CADAS DE TENSIN

0,0200,0120,025

1,533

0,0370,0300,025

0,049

0,017

0,043

0,0820,060

0,032

0,0210,025

1 0,850,352,101

0,126

Cos j

1,262

1

0,319

0,130

0,790

0,201

0,0940,067

0,528

0,015

0,0240,019

0,030

0,0160,0310,014

0,040

0,85

0,329

0,013

0,039

0,200 0,0880,142

0,058

0,209

1,308 0,5441,4802,467

0,3300,4930,786

0,0740,106

0,053

0,148

0,3700,6170,925

0,231

0,046

1,5

42,5

352516106

Trifsico Aluminio 100 m

Cos j

0,35Seccin

Trifsico Cu 100 m

0,011 0,0120,010

0,871

0,0130,0150,008 0,012

0,920

12095

3000,009 0,0090,010 0,0120,006 0,0114000,008 0,0070,009 0,0110,005 0,0105000,007 0,0060,009 0,0090,004 0,0106300,010 0,0150,007 0,0150,010 0,0092 x 1200,009 0,0120,006 0,0130,008 0,0082 x 1500,007 0,0100,006 0,0110,006 0,0072 x 1850,006 0,0080,005 0,0090,005 0,0062 x 2400,007 0,0100,005 0,0100,006 0,0063 x 1200,006 0,0080,004 0,0080,005 0,0053 x 1500,005 0,0070,004 0,0070,004 0,0053 x 1850,004 0,0050,004 0,0060,003 0,0043 x 2400,004 0,0050,003 0,0050,003 0,0044 x 1850,003 0,0040,003 0,0040,002 0,0034 x 240

70

240

150

50

1850,0150,012

0,019

0,0110,010

0,024

0,012

0,092

0,2300,383

0,033

0,575

0,144

0,066

0,525

0,015 0,017

0,088

0,0440,059

0,137

0,3310,223

0,033

0,0140,016

0,021

0,0210,026

0,018

La cada de tensin unitaria v (en vol-tios), por amper y por 100 m, puededeterminarse directamente a partir delas siguientes tabla, en funcin: de la seccin (en mm2 ) y de la natu-raleza de las almas, cobre o aluminio de la reactancia lineal de los con-ductores,(enm/m), ligada a sudisposicin relativa del cos (1 para la calefaccin yalumbrado, 0,85 para las aplicacionesmixtas y 0,35 para el arranquede motores).

EjemploEn el ejemplo considerado en el cap-tulo II.A.5, el clculo exacto de la cadade tensin en el cable Salida1 da unresultado de 4,04 V, es decir una cadade tensin relativa del 1,75%. Lautilizacin de las tablas proporciona unresultado idntico. En efecto, la lecturade la tabla adjunto, para una seccinde fase de 70 mm2 de cobre y un cos de 0,85 nos da un valor de 0,032.Este valor viene dado para 100 m decable y para una corriente de 1 A.Por lo tanto, hay que multiplicarlo por250 (IB = 250 A) y por 0,5 (50 m de cable),lo que da una cada de tensin absolutade 4 V y una cada de tensin relativade 1,73%.

El valor de la cada de tensin de lacanalizacin trifsica de longitud L (enm), recorrida por la corriente deservicio Is (en A), es entonces de:

En las canalizaciones monofsicas, losvalores de u y u deben multiplicarsepor 2 (cada en el conductor de ida yen el conductor de vuelta, ambosrecorridos por la misma corriente).x Is x Lu =

v100

- expresada en voltios:

Uo

v x Is x Lu =

Uo = 230 V en red trifsica de 380 V.

220


Cadas de tensin unitaria (en V) para 1 A y para 100 m de conductor con = 0,09 m/m(cables monoconductores contiguos en capa)

0,0200,0130,025

1,533

0,0380,0310,026

0,050

0,018

0,044

0,0830,061

0,033

0,0210,025

1 0,850,352,101

0,127

Cos j

1,263

1

0,319

0,131

0,791

0,201

0,0950,068

0,529

0,015

0,0250,020

0,031

0,0170,0310,015

0,041

0,85

0,330

0,014

0,039

0,200 0,0890,143

0,059

0,210

1,308 0,5441,4802,467

0,3310,4930,787

0,0740,106

0,053

0,148

0,3700,6170,925

0,231

0,046

1,5

42,5

352516106


Cos j

0,35Seccin

Trifsico Cu 100 m

0,011 0,0120,011

0,872

0,0140,0150,008 0,013

0,920

12095

3000,010 0,0090,010 0,0130,006 0,0124000,009 0,0070,010 0,0110,005 0,0115000,008 0,0060,010 0,0100,004 0,0106300,011 0,0150,008 0,0150,010 0,0102 x 1200,009 0,0120,007 0,0130,008 0,0092 x 1500,008 0,0100,006 0,0110,006 0,0082 x 1850,006 0,0080,006 0,0090,005 0,0072 x 2400,007 0,0100,005 0,0100,006 0,0063 x 1200,006 0,0080,005 0,0090,005 0,0063 x 1500,005 0,0070,004 0,0070,004 0,0053 x 1850,004 0,0050,004 0,0060,003 0,0053 x 2400,004 0,0050,003 0,0050,003 0,0044 x 1850,003 0,0040,003 0,0040,002 0,0034 x 240

70

240

150

50

1850,0150,012

0,019

0,0120,010

0,024

0,013

0,092

0,2300,383

0,033

0,575

0,144

0,066

0,526

0,015 0,018

0,089

0,0450,060

0,138

0,3320,224

0,034

0,0150,017

0,022

0,0220,027

0,019

221

II.A.2 / VERIFICACIN DE CADAS DE TENSIN

0,0200,0170,025

1,533

0,03400,0330,028

0,052

0,020

0,046

0,0850,063

0,035

0,0230,027

1 0,850,352,104

0,129

Cos j

1,265

1

0,321

0,133

0,793

0,203

0,0970,070

0,531

0,017

0,0280,024

0,035

0,0210,0310,019

0,044

0,85

0,334

0,018

0,039

0,202 0,0930,146

0,062

0,213

1,310 0,5491,4802,467

0,3330,4960,789

0,0740,106

0,053

0,148

0,3700,6170,925

0,231

0,046

1,5

42,5

352516106


Cos j

0,35Seccin

Trifsico Cu 100 m

0,013 0,0120,015

0,876

0,0180,0170,008 0,016

0,920

12095

3000,012 0,0090,014 0,0150,006 0,0154000,011 0,0070,014 0,0130,005 0,0155000,010 0,0060,013 0,0120,004 0,0146300,012 0,0150,009 0,0170,010 0,0112 x 1200,010 0,0120,009 0,0140,008 0,0102 x 1500,009 0,0100,008 0,0120,006 0,0102 x 1850,007 0,0080,008 0,0100,005 0,0092 x 2400,008 0,0100,006 0,0110,006 0,0083 x 1200,007 0,0080,006 0,0090,005 0,0073 x 1500,006 0,0070,006 0,0080,004 0,0063 x 1850,005 0,0050,005 0,0070,003 0,0063 x 2400,004 0,0050,004 0,0060,003 0,0054 x 1850,004 0,0040,004 0,0050,002 0,0044 x 240

70

240

150

50

1850,0150,012

0,019

0,0160,010

0,024

0,015

0,092

0,2300,383

0,033

0,575

0,144

0,066

0,530

0,015 0,020

0,093

0,0490,064

0,142

0,3360,228

0,038

0,0190,021

0,024

0,0260,031

0,023

Cadas de tensin unitaria (en V) para 1 A y para 100 m de conductor con = 0,13 m/m(cables monoconductores separados)

222


Proteccin contracorto circuito

CAPACIDAD DE CORTE1

Para prevenir los riesgos de las corrientes de cortocircuito, todo dispositivo deproteccin debe respetar las dos siguientes reglas:1 El poder de corte del aparato debe ser al menos igual a la corriente mxima decortocircuito que se supone en el punto de instalacin.2 El tiempo de corte, para un cortocircuito que se produzca en cualquier punto de lainstalacin, no debe ser superior al tiempo que hace aumentar la temperatura delos conductores hasta su valor mximo admisible.

Conforme a estas reglas, es necesa-rio determinar, para cada circuito, lacorriente mxima de cortocircuito ensu origen, as como la corriente mni-ma de cortocircuito en su extremo.La corriente mxima de cortocircuitoen el origen del circuito se utiliza: para determinar el poder de cortenecesario de los aparatos de pro-teccin para garantizar la proteccin de losconductores contra las limitacionestrmicas.La corriente mnima de cortocircuito enel extremo del circuito se utiliza: para comprobar las condiciones decorte para la regulacin magntica delos automticos

El poder o capacidad de corte de unautomtico de proteccin debe ser almenos igual a la corriente mxima decortocircuito que se presume puedeproducirse en el punto en que se hallainstalado el aparato:

PdC > Icc maxi

La corriente mxima de cortocircuitoque se supone debe tenerse en cuentaes: la corriente de cortocircuito trifsicasimtrica Icc3 para los circuitostrifsicos (3 fases o 3 fases + neutro) la corriente de cortocircuito bifsicaIcc2 para los circuitos bifsicos (fase /fase) la corriente de cortocircuito mono-fsica Icc1 para los circuitosmonofsicos (fase/neutro):Vase el captulo II.A.5 para laevaluacin de los valores de Icc.

Regulacin magntica de un DPX

para garantizar la proteccin delos conductores contra laslimitaciones trmicas en caso deproteccin con fusibles.

223

II.A.3 / PROTECCIN CONTRA CORTOCIRCUITOS

COMPROBACION DE LAS SOLICITACIONES TERMICASADMISIBLES PARA LOS CONDUCTORES

2

Asociacin (coordinacin)de protecciones

!

Se admite por derogacin que el poderde corte del dispositivo de proteccinsea inferior al cortocircuito mximoque se supone, a condicin de que: est asociado antes a un aparato queposea el poder de corte necesario paraque: la energa limitada por asociacin delos aparatos pueda ser soportada porel aparato situado aguas abajo, ascomo por los conductores protegidos.Ver en el captulo II.B.2 lascaractersticas de los aparatos DXy DPX en asociacin.

El tiempo de corte de un automticocomo consecuencia de un cortocir-cuito que tenga lugar en cualquierpunto de un circuito, no debe ser supe-rior al tiempo que tarda la tempera-

tura de los conductores en alcanzar ellmite admisible. En la prctica,conviene garantizar que la energa quedeja pasar el automtico no es superiora la que el cable puede efectivamentesoportar.

La limitacin trmica mxima (paratiempos inferiores a 5 s) soportada poruna canalizacin se calcula por mediode la siguiente frmula:

I2 t = K2 x S2

Caso particular de esquema IT

El artculo 533.3 de NF C 15-100 (norma francesa) indica que cuandose realiza una instalacin en esquema IT, la norma del poder de cortedebe aplicarse para la corriente de cortocircuito trifsico y tambinpara la corriente de presunto doble defecto.

Por convencin, el dispositivo de proteccin debe poder cortar, bajo latensin entre fases y sobre un slo polo, la corriente de doble defectotomada igual a:- 0,15 veces la corriente de cortocircuito trifsico en el punto deinstalacin si ste es inferior o igual a 10 000 A- 0,25 veces la corriente de cortocircuito trifsico en el punto deinstalacin si ste es superior a 10 000 A.Ejemplo: en una instalacin 230/400V, para una corriente decortocircuito trifsico de 20 kA, los dispositivos de proteccin debernpoder cortar bajo 400V y sobre un polo:

0,25 x 20 = 5 kA

Ver pgina 255 las caractersticas de los cortacircuitos Legrand enrgimen IT.

Valor de K para los conductores activos y de proteccin

Cu

5249(2)

9588(2)

143133(2)

116176 60 159138(1)

64 110166

Al CuAcero Al CuAcero

10591(1)

160/ 140(2)

220250

AceroAlCu

PVC

134 89143 94

5850(1)

138

Acero

5091

max (C)

73133201

350

AceroCu

132

Cauchosilicona

58105159

200

AceroAl AlCu

141 93 87

Caucho60C

Caucho85C

Aislante PR / EPR Desnudasin aislante

7668(2)

200/150 (1)

Conductor activo o de protecci n construido de un

cable multiconductor oconductores agrupados

Al

115103(2)

Alma

Conductor de protecci n no incorporado a un cable o

conductores no agrupados

(1) Sin riesgo particular de incendio.(2) Secci n superior a 300 mm2 o conductores agrupados

224


Conductores activos1

En el caso de proteccin medianteautomtico, conviene comprobar quela energa que deja pasar el aparato esinferior a la solicitacin mximaadmisible de los conductores.La corriente que debe tomarse encuenta, es la corriente mxima de cor-tocircuito en el origen del circuito encuestin. Icc3 para los circuitos trifsicos (3fases 3 fases + neutro) Icc2 para los circuitos bifsicos Icc1 para los circuitos monofsi-cos(fase + neutro).La lectura directa de las curvas desolicitaciones trmicas de los auto-mticos permite comprobar que elvalor limitado es efectivamente infe-rior al soportado por los conductoresen las condiciones de falla presumi-bles.

En el caso de proteccin por fusible, hayque asegurarse de que el valor ms peque-o de cortocircuito en el extremo de la ins-talacin har que el fusible se funda enun tiempo compatible con la solicitacintrmica del cable.Atencin! Las corrientes de cortocircuitoque deben tenerse en cuenta son las delextremo de la canalizacin: Icc1 para los circuitos con neutrodistribuido Icc2 para los circuitos sin neutrodistribuido.

Valores de las demandastrmicas mximas (en A2s)

en los cables, en funcinde su tipo y su seccin

En el caso de automticos cuya activacin magntica es retardada, esnecesario comprobar sistemticamente las solicitaciones trmicas.Generalmente, no es necesario hacer esto con los conductores activos(fase y neutro) si:- el dispositivo de proteccin, en el origen de la canalizacin, incorporauna funcin de proteccin contra sobrecargas- la seccin del conductor de neutro no es inferior a la seccin de losconductores de fases.

Ia

t

Corriente

Tiempo Curva defuncionamientode un fusible

Curvaintensidad/tiempodel conductor

El valor de la corriente mnima decortocircuito debe ser mayor que el valor Ia

S(mm2)

1,5

2,5

4

6

10

16

25

35

50

95

120

150

185

240

300

400

500

Cu/PR

4,6104

1,28105

3,27105

7,36105

2,04106

5,23106

1,28107

2,51107

5,11107

1,85108

2,94108

4,6108

7108

1,18109

1,84109

3,27109

5,11109

Cu/PVC

2,98104

8,27104

2,12105

4,76105

1,32106

3,39106

8,27106

1,62107

3,31107

1,19108

1,9108

2,98108

4,53108

7,62108

1,19109

2,12109

3,31109

Al/PR

8,84105

2,26106

5,52106

1,08107

2,21107

7,97107

1,27108

1,99108

3,02108

5,09108

7,95108

1,41109

2,21109

Al/PVC

5,78105

1,48106

3,61106

7,08106

1,44107

5,21107

8,32107

1,3108

1,98108

3,33108

5,2108

9,24108

1,44109

Icc

Solicitaci nt rmica: I2t

Curva delimitaci nt rmicaadmitidapor el cable(entregada porel fabricante,conductor)

Curva de limitaci nt rmica limitadapor el autom tico(entregada por Legrand)

T rmica Magn tica

225


Conductores de proteccin2

La comprobacin de las solicitacionestrmicas no es necesaria si la seccindel conductor de proteccin se haescogido conforme al cuadro adjunto.Bajo el esquema TN-C, la seccin delconductor PEN no debe ser inferior a10 mm2 para el cobre, y a 16 mm2 parael aluminio.Si se ha calculado la seccin de losconductores, la corriente de cortocir-cuito que debe considerarse para lacomprobacin de la solicitacin tr-mica es la corriente mnima de falla(Id) entre un conductor activo y el con-ductor de proteccin, y ello en el extre-mo del circuito considerado, sea cualsea el tipo de proteccin.La seccin se calcula para tiempos decorte inferiores a 5 s mediante lasiguiente frmula:

S = I2t

K

S: seccin del conductor de proteccinen mm2

I : valor eficaz de la corriente defalla en At : tiempo de funcionamiento deldispositivo de corteK: coeficiente que depende de lastemperaturas admisibles, del metalque lo compone y del aislamiento.

Seccin del conductor de proteccin (Spe)en funcin de la seccin de los conductores de fase (Sfase)

Seccin de losconductores de fase

SFASE

Seccin delconductor de proteccin

SPE

Sph < 16 mm2 Sph

16 mm2 < Sph 35 mm2 16 mm2

Sph > 35 mm2 Sph / 2

Para los materiales que presentan elevadas corrientes de fuga permanentes(> 10mA), la seccin Spe del conductor de proteccin deber ser de al menos 10mm2 para el cobre o 16 mm2 para el aluminio, o bien el doble de la seccin"normal" por la disposicin de un segundo conductor paralelo al primero puestoen obra hasta el punto de instalacin donde la seccin de 10 mm2 (cobre) o 16mm2 (aluminio) sea encontrada.La utilizacin del esquema TN se recomienda en caso de elevadas corrientesde fuga.

Clculo del coeficiente K

K, expresado en As0,5/mm2, se calcula mediante la frmula:

CV: capacidad trmica volumtrica en J/C.m3Cv = CM x MV CM: calor msico del conductor en J/C.m3

MV: masa volumtrica en kg/m3B0: inverso del coeficiente de resistividad a 0 C 20: resistividad del material a 20 C en m 1: temperatura inicial del conductor en C f: temperatura final del conductor en C

K =20

Cv(Bo + 20) x1012 x ln (1+ )q f

q 1

Bo + q 1

Puede aplicarse el mtodo considerado tradicional, teniendoen cuenta la lejana de la fuente de alimentacin.La corriente de falla fase/masa Id (despreciando las reactancias)puede tomarse igual a:

U0: tensin simple fase/neutroRFASE: resistencia del conductor de faseRPE: resistencia del conductor de proteccinEl valor 0,8 considera por hiptesis que la tensin en el origen del cir-cuito es igual al 80% de la tensin nominal, o bien que la impedancia dela parte del bucle de falla situada antes de las protecciones, representael 20% de la impedancia total del bucle.

Id = 0,8 x Rph + RPEU0

Clculo de Id

226


COMPROBACION DE LAS LONGITUDES MAXIMAS PROTEGIDAS(CORTOCIRCUITOS MINIMOS)

3

Es preciso asegurarse de que lacorriente de cortocircuito ms pequeahar funcionar efectivamente elaparato de proteccin. Para ello, bastacon comprobar que dicha corriente, enel extremo de la canalizacin aproteger, es superior al umbral deactivacin magntica del automtico.Deber tenerse en cuenta el valor deactivacin ms desfavorable: lmite superior de las curvas deactivacinB (5 x In), C (10 x In) o D (20 x In) paralos dispositivos DX valor de la regulacin magnticaaumentada en la tolerancia defuncionamiento del 20% para losautomticos DPX.La gua UTE C 15-105 (Francia)proporciona un mtodo de clculosimple (llamada convencional) quepermite evaluar las longitudesmximas protegidas en funcin delajuste magntico de los disyuntores. Esvlida para los circuitos situados lejosde la fuente y no abastecidos por unalternador.Este mtodo supone, que en caso decortocircuito, la tensin en el origen delcircuito de defecto es igual al 80% dela tensin nominal de alimentacin.Eso significa que la impedancia delcircuito de defecto representa un 80%de la impedancia total del cierre dedefecto.

Lo que puede traducirse con la frmulasiguiente: 0,8 x U = Zd x IccminU: tensin en servicio normal en ellugar donde se instala el aparato deproteccinZd: impedancia del cierre de defectoen la partida del circuito de defecto. Esnecesario considerar 2 veces lalongitud del circuito (ida y vuelta de lacorriente)Iccmin: corriente de cortocircuitomnimaEsta frmula puede tambin escribirsede la forma siguiente:

Lmax: longitud mxima protegida, enmU0: tensin nominal de la instalacinentre fase y neutro, en V. Si el neutrono se distribuye, tomar la tensin entrefasesS: seccin de los conductores, en mm2

: resistividad del metal del conductor,en mm2/mIa: corriente de desenclavamiento delcortacircuitos, en A.

No obstante es necesario, que loscables de grandes secciones ( 150mm2), aporten una correccin con el finde tener en cuenta su reactancia. staya est integrada en los cuadrossiguientes.

Lmax = 0,8 x Uo x S2 x x Ia

Alma del conductor: los valores sedan para conductores en cobre.Para los conductores en aluminio,hay que multiplicar estos valorespor 0,62 para una proteccin pordisyuntor y por 0,41 para unaproteccin por fusibleTipo de circuito: los cuadros se danpara circuitos monofsicos 230 V ytrifsicos 400 V con neutro. La tablasiguiente indica el valor de loscoeficientes multiplicadores que sedeben aplicar en los otros casos

Coeficientes de correccin quedeben aplicarse a las

longitudes de los conductoresledas en los tableros

Circuito trifsicoo bifsicode 400 V

Coeficientemultiplicadorde correccin

Sin neutro 1,72Con neutro macizo 1Con neutro semi 0,67

Las tablas de las pginas siguientes permiten determinar las longitudes mximas de los cables protegidos, peronunca las corrientes admisibles. Para stas (valor Iz), ver captulo II.A.1.

227


Automtico modular DX curva C

Longitudes tericas mximas de cable protegidas (en m) en funcin del aparato de proteccin y de la seccindel cable (Sneutro = Sfase) para un circuito trifsico con neutro de 400 V o monofsico de 230 V.

Automtico modular DX curva B

Automtico modular DX curva D

400 267800500300

167100

250150 60

160100

240400600

1,5

64

2,5

1067667 400

1000640

10

3550

2516

10S

(mm2) 642

80 641006338

4024

5030 19

5031

7596120150

500 400625400250

256160

320200 125

313200

438560700875625800

32252016

324025

384860

200 159250160100

10263

12880 50

12580

175222280350250317400500

80635040

8010064

112140160200

125100

Calibre (ln) del automtico (en A)

800 53316001000600

333200

500300 120

320200

4808001200

1,5

64

2,5

21331333 800

20001280

10

3550

2516

10S

(mm2) 642

160 12820012575

8048

10060 38

10063

150192240300

1000 8001250800500

512320

640400 250

625400

87511201400175012501600

32252016

648050

7696120

400 317500320200

203127

256160 100

250160

3504445607005006358001000

80635040

160200128

224280320400

125100


200 133400250150

8350

12575 30

8050

120200300

1,5

64

2,5

233333 200

500320

10

3550

2516

10S

(mm2) 642

40 32503119

2012

2515 9

2516

38486075

250 200313200125

12880

160100 63

156100

219280350438313400

32252016

162013

192430

100 791258050

5132

6440 25

6340

88111140175125159200250

80635040

405032

567080100

125100


Atencin: aplicar estos valores al coeficiente de correccin pgina 226



228


Automticos DPX

Portafusibles con fusibles aM

Longitudes tericas mximas de cable protegidas (continuacin)

NOTA: para secciones mayores de 300 mm 2 , debe considerarse el valor de la resistencia de los cables.



133 1071489356

6740

8350 31

8352

125160200

1,5

64

222

2,5

667593370

427267

533333 208

521333

10

3550

2516

160

S(mm2)

12510090

53 42674225

2616

3320 13

3321

506380100

333 260417267167

167104

213133 83

208133

292365467583417521667

400320250200

19 17271710

106

127 6

1510

23252940

119 10416710767

6742

7648 38

9561

133146167233190208238333

875800700500

121385

74

1820

74835333

4830

104117149167

9570

120

240300

185150

729 583 333 292467 267362396452

500 457497

208233283317

459514435400

388357

571

1 1201 000

8 71174

455

53

8101316

52 42674327

2717

3321 13

3321

475873936783104133

2 5002 0001 6001 250

43

6

261710

3652

3 200

146 117187 93127158198253

321 257411348320

217200

272250 160

206174

256320400512320400500

7399

161136125

200250

Valor de regulacin magntica del automtico (en A)

1,5

64

2,5

10

3550

2516

32

S(mm2)

252016 80635040 200160125100

9570

120

240185150

315250 800630500400 1 2501 000

Corriente asignada a los portafusibles con fusibles aM (en A) PVC/PR

86 6910867

28/3332/3813/15

47/5419/23 8/10

47/5420/24

81104129161135

22/25 14/1732/3814/166/7

6/79/119/11

19/2329/3445/5265/66108

10968

14088 47/54

13586

6/76/79/1013/15

86 6710869

32/3832/3814/16

49/5521/25 9/11

47/6421/25

7594121151102128

21/2532/3814/176/7

9/11

38/4558/606582

151205

96121130164164

9/1114/166/7

7/911/1317/2025/3013/1519/2429/3643/51 8/10

56/60 38/4575 26/3043/516582102

128 102138129

8882

110104 65

8069

97123

11/1317/2019/2329/34

616455

44/5237/4429/35

6278

229



Portafusibles con fusibles gG

3 3345

21 17117

138 5

138

192329263342

6 3005 0004 000

71074

4

9151321

58 47 37506379

128 1038780

109100 63

8269

102128160127160200

19292540

41645450 32

518064

32

2535 27

4050100

12 500

53

7101520

16 0008 000

1,5

64

2,5

10

3550

2516

32

S(mm2)

252016 80635040 200160125100

9570

120

240185150

315250 800630500400 1 2501 000

Corriente asignada a los portafusibles con fusibles gG (en A) PVC/PR

131

8282

38/47102

59/61 18/22

8949/56

13442/52 31/3976

35/4313/16

12/1516/206/7

14/175/7

31/3967/7478113189

179112129 74

186119

4/58/107/910/1218/23

104 8814391

51/5749/5619/24

6727/34 19/12

59/6124/30

86123146200117167198

22/2745/5318/23

7/99/113/4

43/527571101

246 172233

104150141203

220272256

190179

7/9 4/513/165/7 3/4

4/58/1114/1825/368/1116/2226/3345/54 5/7

57/60 34/4280 17/2232/406282109

127 98169145137

8580

110103 51/57

7061

85119155205

11/149/1120/25

27/345642/4832/40

20/2414/18

43/4668

230


Proteccin contracontactos indirectos

Toda instalacin elctrica debe estar protegida contra contactos indirectos.En el captulo I.C.1 se describen diferentes mtodos que permiten llevar acabo dicha proteccin. El presente captulo define las condiciones de laproteccin mediante interrupcin automtica de la alimentacin.

La norma impone que la corriente defalla Id sea eliminada en un lapso detiempo compatible con la seguridad delas personas.Este tiempo viene determinado por lalectura de las curvas (vase el captu-lo I.B.1) definidas en funcin de la ten-sin de contacto Uc presumible. Estascurvas se han transcrito en forma detablas que indican el tiempo mximode corte en funcin del esquema detierra elegido, de la tensin nominal dela instalacin y de la tensin lmite. Enel esquema TT, gracias a la presenciade dispositivos diferenciales no serequiere ninguna comprobacin.El dispositivo diferencial debedimensionarse en funcin del valor dela toma de tierra y del tipo de utiliza-cin.En los esquemas TN e IT, es necesariocalcular los valores de las corrientesde falla y respetar los tiempos de cortetomados de los tablas que figuran msadelante.Hay que subrayar que, sea cual sea elrgimen de neutro, es recomendable(en Francia es obligatorio) la utilizacinde dispositivos diferenciales de alta

sensibilidad (30 mA) en loscircuitos terminales que: alimentan tomas de corriente fijas alimentan tomas de corriente enlocales del tipo mojado alimentan tomas de corriente en ins-talaciones temporales.

La tensin lmite representa el valor del umbral en el que no hay riesgode electrocucin. Por regla general, la tensin nominal de las insta-laciones es superior a la tensin lmite (25 V 50 V segn el tipo de lo-cales). Para que no exista ningn peligro, la tensin de contacto presu-mible debe ser inferior a la tensin lmite.

231

II.A.4 / PROTECCIN CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS

CASO DE ESQUEMA TT1

CASO DE ESQUEMA TN2

Tiempos de corte1

En este rgimen de neutro, la protec-cin se basa generalmente en la utili-zacin de dispositivos diferenciales. Laimpedancia del bucle de falla eselevada (dos resistencias de tomas detierra) y la intensidad de la corrientede falla es demasiado dbil para soli-citar dispositivos de proteccin contrasobreintensidades.El valor mximo de la sensibilidad delos dispositivos diferenciales debeescogerse de manera que la tensin decontacto no sobrepase la tensin deseguridad Vs.

In: sensibilidad del dispositivo dife-rencialRA: resistencia de la toma de tierra delas masas de utilizacin.

In 400 0,1

Tiempos de cortet0 (s)

232


Corriente de falla2

Longitudes mximasprotegidas

3

El principio de proteccin se basa enque, en un esquema TN, la falla deaislamiento se transforma en corto-circuito fase/neutro. Si el valor de lacorriente de falla es suficientementegrande, la proteccin est garantizadapor los dispositivos de proteccincontra sobreintensidades. Esto setraduce en la siguiente frmula:

U0 = tensin nominal de la instalacinentre fase y neutroZS = impedancia total del bucle de fallaIa = corriente que garantiza el fun-cionamiento del dispositivo de pro-teccin en el tiempo requerido.

Id = U0ZS

Ia>

En la prctica, no es necesario cono-cer la corriente de falla Id paradeterminar la longitud mxima decanalizacin protegida. La evaluacinde esta ltima se lleva a cabo en fun-cin de la corriente de activacin mag-ntica Im (o Ia) de los aparatos deproteccin (ver pgina 226).

Bucle de falla en el esquema TN

Proteccin por automticos

Proteccin por fusibles

En el caso de proteccin mediante automticos, es necesario asegurarsede que la corriente de fallo es superior al umbral de activacin magnticadel automtico. Hay que considerar el valor de la activacin ms desfavora-ble. En el caso de los DPX, se trata del valor de regulacin del rel magntico,incrementado con la tolerancia de funcionamiento (20%). En el caso de losautomticos modulares DX, se trata del valor mximo de la zona deactivacin.

Im: corriente de activacin magnticaId: corriente de fallat1: tiempo de funcionamiento del automticot0: tiempo mximo de corte (ver tabla)

Si Id > Im + 20 % y t1 < t0 la proteccin estgarantizada.

Hay que asegurarse de que la corriente defallo haga que efectivamente el fusible sefunda en el tiempo exigido. Esta condicinse cumple si t1, tiempo de fusin del fusiblepara la corriente de fallo calculada Id, esinferior al tiempo t0, tiempo de corteimpuesto por la norma.

R

L1

L2

L3

PEN

Im(= Ia)Id I

t0

t

t1

Id I

t0

5 s

t

t1

233


Primera falla bajo el esquema IT

Segunda falla, masas interconectadas

En la primera falla1El inters del esquema IT reside en queno se activa con la primera falla. Gra-cias a la elevada impedancia de bucleen caso de una primera falla, lacorriente de falla que circula por lainstalacin es baja y la tensin decontacto muy inferior a la tensinlmite, por lo que no existe ningnriesgo para el usuario. La presencia dedicha falla deber ser sealada por elcontrol permanente de la aislacin(CPA).

En la segunda falla2Cuando aparece una segunda falla, lainterrupcin de la alimentacin es obli-gatoria. Podemos abordar dos casosen funcin del modo de conexin de lasmasas: las masas de los receptores estnsiempre interconectadas a travs delconductor PE (configuracin aconse-jable): las condiciones a aplicar son lasdel esquema TN las masas no estn interconectadasy estn conectadas a tomas de tierradiferentes: las condiciones a aplicarson las del esquema TT.

Si las masas estn interconecta-das, la corriente de doble falla valigada a un cortocircuito que no seencuentra ya limitado por lastomas de tierra. Tal como ocurreen un esquema TN, hay queasegurarse de que la corriente dedoble falla sea suficientementegrande como para solicitar losdispositivos de proteccin contrasobreintensidades. Siendo aspodrn aplicarse las reglas deproteccin del esquema TN, con-siderando la tensin simple o com-puesta (neutro distribuido o no) yuna impedancia de bucle que tengaen cuenta el trayecto de lacorriente de doble falla.

!

Z

RB

L1

L2

L3

N

PE

CPI

Id

Z

RB

L1

L2

L3

N

PE

CPI

Idf

CASO DEL ESQUEMA IT3

234


Tiempos mximos de corte en funcinde la tensin de alimentacin circuitos terminados

Segunda falla, masas separadasSi las masas no estn interconectadasy se producen dos fallas en circuitosconectados a tomas de tierra dife-rentes, la corriente de doble falla formabucle con tierra y queda limitada pordos tomas de tierra. El valor de lacorriente de falla puede llegar a serdemasiado bajo como para solicitar losdispositivos de proteccin contrasobretensiones, aunque es suficientepara generar una tensin de contactopeligrosa. En tal caso, la norma obligaa situar dispositivos diferenciales encada grupo de masas. Su eleccin serealiza igual que en el caso del esque-ma TT.

Esto se traduce en la siguientefrmula:

Idf:corriente de doble fallaU: tensin entre fases si el neutro noest distribuido, tensin entre fase yneutro si lo est.ZS: impedancia total del bucle de fallaIa: corriente que garantiza el funcio-namiento del dispositivo de proteccinen el tiempo exigido.

Idf = U2ZS

Ia>

Cuando las masas de la parte de baja tensin del puesto detransformacin no estn conectadas a otras masas de la instalacin,se debe colocar un dispositivo diferencial en el origen de la instalacin.Lo mismo ocurre cuando la toma de tierra del limitador desobretensin no est conectada al conjunto de masas interconectadas.

Z

RB RA

L1

L2

L3

N

PE

CPI

50 < Vo 120

Tensin nominalde la alimentacin U0 (V)

120 < Vo 2300,8

0,20,4

230 < Vo 400> 400 0,1

Tiempos de corte t0 (s)

para Vs : 65 V

235


Comprobacin de laslongitudes mximasprotegidas

3

U0 :tensin simple fase/neutro (en V)RPE :resistencia del conductor deproteccin del circuito en fallaRa : resistencia de un conductor acti-vo del circuito en fallaId : corriente de falla fase/masa.Esta frmula puede igualmente escri-birse como sigue (esquema TN):

Para ello, basta con comprobar que lacorriente de falla es superior al umbralde activacin magntica del interruptorautomtico. Se debe considerar el valorde activacin ms desfavorable: lmite superior de las curvas deactivacin B (3 x In), C (10 x In) o D (20 xIn) de los automticos DX valor de regulacin magnticaaumentado en la tolerancia de fun-cionamiento del 20% en los inte-rruptores automticos DPX.Al igual que para la evaluacin de laslongitudes mximas protegidas contracortocircuitos mnimos, se puede utili-zar un sencillo mtodo de clculo, vli-do para los circuitos situados lejos dela fuente (circuitos secundarios y ter-minales), y no alimentados por unalternador.Este mtodo supone que, en caso decortocircuito, la tensin en el origen delcircuito en falla es igual al 80% de latensin nominal de la instalacin, loque significa que la impedancia de lasalida en falla representa el 80% de laimpedancia total del bucle de falla.

Esto se puede representar mediante lasiguiente frmula:

0,8 x U0 =(Ra +RPE ) x Id

En el caso del esquema IT con masasinterconectadas, la corriente de fallaes en realidad una corriente de doblefalla. Como es imposible definir culser el segundo circuito en falla, setoma la hiptesis de que este ltimoposee las mismas caractersticas queel circuito estudiado. La frmula ante-rior se transforma en:

Lmx: longitud mxima protegida (enm)U0: tensin simple fase / neutro (en V)Sph: seccin de un conductor de fasedel circuito en falla, en mm2.m: relacin Sph/SPE entre la seccindel conductor de fase y la del con-ductor de proteccin.: resistividad del metal constituyentedel alma del conductor (en /mm2/m).Ia: corriente de activacin del inte-rruptor automtico.

Lmx: longitud mxima protegida (enm)U: tensin compuesta entre fases siel neutro no est distribuido; tensinsimple entre fase y neutro si el neutroest distribuido (en V)Sa: seccin de un conductor activo delcircuito en falla (en mm2 ), conductorde fase si el neutro no est distribuidoy conductor neutro si lo estm: relacin Sph/SPE entre la seccindel conductor de fase y la del con-ductor de proteccin: resistividad del metal constituyentedel alma del conductor (en /mm 2 /m)Ia: corriente de activacin del auto-mtico

Lmax = 0,8 x U0 x Sph x (1+ m) x Ia

x

Lmax = 12

0,8 x Ux Sa x (1+ m) x Ia

x

236


Las siguientes tablas permitendeterminar las longitudes mximasprotegidas en funcin del tipo deproteccin y de la naturaleza del almadel conductor. Estos valores aparecendefinidos para circuitos en los que laseccin del PE es igual a la seccin delas fases. Si el PE es reducido, debenmultiplicarse por los coeficientes de latabla adjunta.Las longitudes estn definidas paraconductores de cobre. Para conduc-tores de aluminio, dichos valores debenmultiplicarse por 0,62.Las correcciones correspondientes a lainfluencia de la reactancia de los con-ductores de gran seccin (150 mm2)estn directamente integradas en losvalores de las tablas. En el esquema IT, cuando el neutro est distribuido y su seccin es

inferior a la de los conductores de fase, los cuadros debeninterpretarse tomando como referencia la seccin real (reducida) delconductor de neutro.

Valores de longitud mxima protegida en funcin del tipode proteccin y de la naturaleza del alma del conductor

Longitudes mximas de cable protegidas (en m) en funcin del aparato de proteccin y de la seccin delcable (Sneutro = Sfase) para un circuito trifsico con neutro a 400 V o monofsico a 230 V

Automtico modular DX curva C

Rgimen de neutro

TN 230/400 V

IT 230/400 Vneutro distribuido

m = SPE/Sph1 0,5 0,33 0,25 0,2

1 0,67 0,5 0,4 0,33

0,86 0,58 0,43 0,34 0,28

0,5 0,33 0,25 0,2 0,16

IT 400 Vneutro no distribuido

400 267800500300

167100

250150 60

160100

240400600

1,5

64

2,5

1067667 400

1000640

10

3550

2516

10S

(mm2) 642

80 641006338

4024

5030 19

5031

7596120150

500 400625400250

256160

320200 125

313200

438560700875625800

32252016

324025

384860

200 159250160100

10263

12880 50

12580

175222280350250317400500

80635040

8010064

112140160200

125100


Las tablas adjuntas permiten determinar los largos mximos de los cables protegidos, pero en ningn caso lascorrientes admisibles. Para verificar corriente admisible, ver captulo II.A.1

Atencin: aplique los factores de coneccin del cuadro superior.

237


Automtico modular DX curva B

Automtico modular DX curva D

Interruptor automtico DPX

EjemploEn el ejemplo tomado del captuloII.A.5, el clculo exacto de la corrientede falla para el cable Salida 1muestra que la proteccin contracontactos indirectos est per-fectamente garantizada con el inte-rruptor automtico DPX 250 ER(Im = 2.500 A), situado en el origende la canalizacin.Al utilizar las tablas obtenemos idn-tico resultado. En efecto, la lectura dela tabla Interruptores automticosDPX, para una seccin de fase de 70mm2 y una regulacin magntica de2.500 A, da una longitud mximaprotegida de 93 m.Teniendo en cuenta que la relacin m(Seccin PE / Seccin ph) es de 0,5, hayque aplicar, en el esquema TN, uncoeficiente de correccin multipli-cador de 0,67 (vase la tabla de lapgina anterior). La longitud protegidaes en ese caso de 62 m, compatible portanto con la longitud real del cable, quees de 50 m.

NOTA: Para secciones mayores de 300 mm2 , debe tenerse en cuenta el valor de la reactancia de los cables.Atencin: aplicar estos a valores el coeficiente de correccin pgina 236


Atencin: aplicar a estos valores el coeficiente de correccin pgina 236

800 5331600

1000

600

333

200

500

300 120

320

200

4808001200

1,5

6

4

2,5

2133

1333 800

2000

128010

35

50

25

16

10S

(mm2) 642

160 128200

125

75

80

48

100

60 38

100

63

150192240300

1000 8001250

800

500

512

320

640

400 250

625

400

875112014001750

12501600

32252016

6480

50

7696120

400 317500

320

200

203

127

256

160 100

250

160

350444560700

5006358001000

80635040

160200

128

224280

320400

125100


200 133400

250

150

83

50

125

75 30

80

50

120200300

1,5

6

4

2,5

833

533

333 200

500

320

700

10

35

50

25

16

10S

(mm2) 642

40 3250

31

19

20

12

25

15 9

25

16

38486075

250 200313

200

125

128

80

160

100 63

156

100

219280350438

313400500625

32252016

1620

13

192430

100 79125

80

50

51

32

64

40 25

63

40

88111140175

125159200250

80635040

4050

32

5670

80100

125100


133 1071489356

6740

8350 31

8352

125160200

1,5

64

222

2,5

667593370

427267

533333 208

521333

10

3550

2516

160

S(mm2)

12510090

53 42674225

2616

3320 13

3321

506380100

333 260417267167

167104

213133 83

208133

292365467583417521667

400320250200

19 17271710

106

127 6

1510

23252940

119 10416710767

6742

7648 38

9561

133146167233190208238333

875800700500

121385

7

1820

74835333

4830

104117149167

9570

120

240300

185150

729 583 333 292467 267362396452

500 457497

208233283317

459514435400

388357

571

11201000

8 7117 5

58101316

52 42674327

2717

3321 13

3321

475873936783104133

2500200016001250

56

21 17261710

117

138 5

138

1923293626334252

6300500040003200

7107

9151321

146 117187 93127158198253

321 257411348320

217200

272250 160

206174

256320400512320400500

58 4773 3750637999

128 103161136125

8780

109100 63

8269

102128160200127160200250

19292540

41645450 32

518064

32

2535 27

4050100

12500

57

101520

160008000

Valor de la regulacin magntica del interruptor automtico (en A)

238


Portafusibles con fusibles aM

Longitudes mximas de cable protegidas (continuacin)

Portafusibles con fusibles gG

NOTA: Para secciones mayores de 300 mm2 , debe tenerse en cuenta el valor de la reactancia de los cables.Atencin: aplicar a estos valores el coeficiente de correccin pgina 236

NOTA: Para secciones mayores de 300 mm2 , debe tenerse en cuenta el valor de la reactancia de los cables.Atencin: aplicar a estos valores el coeficiente de correccin pgina 236

1,5

64

2,5

10

3550

2516

32

S(mm2)

252016 80635040 200160125100

9570

120

240185150

315250 800630500400 12501000

Corriente asignada de los cortacircuitos con fusibles aM (en A)

60 48754728

3018

3823 14

3624

577290113

377 302470301188

193121

241151 94

236151

330422627658447572714891

24 19301911

127

159 6

159

23293645

151 12018812175

7748

9660 36

9460

132167211264179227286357

10 81285

564

69111418

60 47754830

3019

3924 15

3824

5366841057290115144

4567

24301912

1510

33424657

845 660895

422 335527 264358454572716

744

904630574

794723 452

586496

730

169 132211 105143179229286

375 293469397362

248226

317289 181

234198

292365467584

678491115

149188159145

126115

185234

45

15 1219128

65

106 4

96

1317212618232936

685 4

8111114

42 3353 2636456772

94 741179990

6357

7972 45

5950

7393117146

17212329

38474036

3229

4758300 351439582702 223281 88111140175 6670

1,5

64

2,5

10

3550

2516

32

S(mm2)

252016 80635040 200160125100

9570

120

240185150

315250 800630500400 12501000

Corriente asignada de los cortacircuitos con fusibles gG (en A)

106 851418853

5332

6640 22

5836

87127159212

663 530884566353

339212

424265 145

381231

606742928667

33 29493118

1811

2113 7

1912

29436073

209 181306196122

11672

13484 48

12077

169263293428229343398581

11 91596

63

74

84

10141622

67 57926937

3623

4327 16

4025

56809412976108128176

4668

24352214

1510

34484666

586 506856 337458887795

868 578

714615

189 159259 111151216256351

399 336547472444

290273

343323 191

235203

286409

679792131

142205178166

123116

173249

4

14 1118127

74

96

86

1115202615202735

464

69812

39 3052 2229416370

82 641109489

5452

7167 37

4639

5577100133

11171623

24363129

2120

2944300

485666334477566 202290 6590117155 3451

239


SOLUCIONES A APLICAR CUANDO NO SE CUMPLENLAS CONDICIONES DE ACTIVACION

4

1

En los esquemas TN e IT, cuando nopueden cumplirse o comprobarse lascondiciones de proteccin, caben otrassoluciones:

Utilizacin de dispositivos diferen-ciales. El valor, bastante alto, de lacorriente de falla, permite utilizardispositivos diferenciales de bajasensibilidad (del orden de 1 amper).Como en el caso del esquema TT, noes necesario comprobar el valor de lacorriente de falla.

2 Utilizacin de automticos demagntica baja o automticos decurva B. El eventual inconvenientepodra residir en una activacinindeseada en un peak de corrientecuando el circuito alimenta deter-minados receptores (p. ej.: activacinde transformadores BT/BT, arranquede motores...).

3 Aumentar la seccin de los con-ductores de manera que aumentetambin el valor de la corriente de fallahasta un valor lo bastantementeelevado como para garantizar laactivacin de los aparatos deproteccin contra sobreintensidades.

4 Realizar conexiones equipoten-ciales complementarias. Estasconexiones deben incluir todos loselementos conductores simult-neamente accesibles, tales como lasmasas de los aparatos, las vigasmetlicas, las armaduras del hor-mign. Tambin deben conectarse adichas conexiones los conductores deproteccin de todos los materiales, ascomo los de las tomas de corriente.Debe comprobarse la eficacia de estasolucin midiendo la resistenciaefectiva entre masas simultneamenteaccesibles.

La medida en el sitio del valor decortocircuito en una linea permitevalidar la eleccin de la proteccin

240


Evaluacinde cortocircuitos yejemplos de clculo

La determinacin de los valores de cortocircuito en todos los puntos de unainstalacin es fundamental para la eleccin del material. Se empieza por evaluardicho valor en el origen de la instalacin, y despus en cualquier punto segndiversos mtodos cuya eleccin depende de la importancia dela instalacin, de los datos disponibles, del tipo de comprobacin a efectuar...

VALOR DE CORTOCIRCUITO EN EL ORIGEN DE LA INSTALACION1

Alimentacin contransformador AT/BT

1

El mtodo de las impedancias consiste en totalizar las resistencias y reactancias de losbucles de falla desde la fuente hasta el punto considerado y en calcular la impedancia equivalente.De ese modo, se deducen las diferentes corrientes de cortocircuito y de falla aplicandola ley de Ohm. Este mtodo es utilizable sobre todo cuando se conocen todas lascaractersticas de los elementos que constituyen los bucles.

El mtodo convencional se basa en la hiptesis de que durante una falla, la tensin en el origendel circuito es igual al 80% de la tensin nominal de la instalacin. Se utiliza cuando nose conoce el cortocircuito en el origen del circuito ni las caractersticas anteriores a la instalacin.Permite determinar los cortocircuitos mnimos y establecer las tablas de longitudesmximas protegidas (vanse los captulos II.A.3 y II.A.4). Es vlido para los circuitos alejadosde la fuente y no es aplicable en instalaciones alimentadas con alternadores.

El mtodo de composicin se utiliza cuando se conoce el cortocircuito en el origen del circuito,pero no las caractersticas anteriores a la instalacin. Permite determinar los cortocircuitosmximos en cualquier punto de esta ltima.

En caso de alimentacin con un trans-formador AT/BT, debe considerarse nosolo la impedancia del transformador,sino tambin la de la red AT anterior. Impedancia de la red ATLa impedancia de la red AT, contem- m: factor de carga en vaco tomado

igual a 1,05Un: tensin nominal de la instalacinentre fases, en V

plada desde el lado BT, puede obte-nerse del distribuidor, y medirse ocalcularse a partir de las siguientesfrmulas:

ZQ = (m x Un)2

SkQ(en m)

SkQ: potencia de cortocircuito de lared AT, en kVAEn ausencia de datos precisos refe-rentes al distribuidor de energa, lanorma internacional CEI 909 dice quese calculen las resistencias yreactancias como sigue:

RQ = 0,1x XQ y XQ = 0,995 x ZQ

(valores en m)

Por defecto, utilizar SkQ= 500 MVA

241

II.A.5 / EVALUACIN DE CORTO CIRCUITOS Y EJEMPLO DE CLCULO

Transformadores trifsicos sumergidos en un dielctrico lquido.Valores calculados para una tensin en vaco de 420 V

Transformadores secos trifsicos.Valores calculados para una tensin en vaco de 420 V

Los valores de las resistencias y de lasreactancias vienen determinados aveces por el constructor. En casocontrario, pueden calcularse utilizandolas siguiente frmulas:

RTr = 0,31 x ZTr y XTr = 0,95 x ZTr(valores en m)

Las siguientes tablas proporcionan losvalores de resistencias, reactancias y

cortocircuitos trifsicos mximos(impedancia AT nula) para los trans-formadores sumergidos y secos.NB: Los valores de cortocircuito quefiguran en los catlogos de los cons-tructores pueden ser ligeramente infe-riores, ya que generalmente secalculan para una tensin de 410 V.

Impedancia del transformador

m: factor de carga en vaco, igual a 1,05Un: tensin nominal de la instalacinentre fases, en VSTr: potencia asignada del transfor-mador, en kVAUcc: tensin de cortocircuito del trans-formador, en %

ZTr = (m x Un)2

STr(en m)x Ucc

100

Para garantizar el buen funcionamiento de los transformadores enparalelo, deben comprobarse las siguientes condiciones:- mismo ndice de transformacin en todas las tomas- mismo ndice horario- misma tensin de cortocircuito (tolerancia 10%)- ndice de potencias asignadas comprendido entre 0,5 y 2Determinacin del poder de corte de los aparatos Poder de corte de un interruptor automtico de fuente (porej., interruptor automtico D1)Debe ser al menos igual al valor ms elevado entre el del cortocircuitomximo (IccT1) generado por el transformador T1 (caso de uncortocircuito posterior a D1) y la suma de todos los cortocircuitos(IccT2 + IccT3), generados por los otros transformadoresacoplados (caso de un cortocircuito antes del interruptorautomtico D1). Poder de corte de un interruptor automtico de salida (porej., interruptor automtico D4)Debe ser al menos igual a la suma de todos los cortocircuitosmximos generados por todos los transformadores acoplados(IccT1 + IccT2 + IccT3).

Transfor

02 las elecciones

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