Dimensionamiento de conductor
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DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTOR
PRINCIPAL PARA MOTOR
OBJETIVO
“Dada la información técnica metodológica, elalumno al término de la clase, deberá dimensionarcorrectamente el conductor principal dealimentación para uno o varios motores eléctricos”
Para un motor
PARA UN MOTOR
CONDUCTORES PARA ALIMENTAR A CARGAS CONCENTRADAS
𝑃 = 𝑘 ∗ 𝑈 ∗ 𝐼 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅ ∗ 𝜂
A). Por capacidad de corriente:
PARA UN MOTOR
𝐼 =𝑃
𝑘 ∗ 𝑈 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅ ∗ 𝜂
El calibre se selecciona calculando la corriente de diseño “Id”:
Id = 1,25*I
PARA UN MOTOR
B). Por caída de tensión:
PARA UN MOTOR
PARA UN MOTOR
∆𝑈 =𝐾𝑉 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑑 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅
𝑆
P = 40 HPCosφ = 0.80𝜂 = 0.85
Ejemplo
P = 20 HPCosφ = 0.80𝜂 = 0.85
Ejercicio 1
U = 440VL = 60m
• Instalación por ductos
P = 75 HPCosφ = 0.80𝜂 = 0.85
Ejercicio 2
• Instalación aérea
U = 380VL = 45m
Para varios motores
PARA VARIOS MOTORES
A) Por capacidad de corriente:
PARA VARIOS MOTORES
𝐼 =𝑃
𝑘 ∗ 𝑈 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅ ∗ 𝜂
B) Por caída de
tensión:
PARA VARIOS MOTORES
Donde:
∆𝑈 =𝐾𝑉 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑑𝑖 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅𝑖
𝑆
Ejemplo
P1= 50HP
Cosφ= 0.78
P2= 25HP
Cosφ= 0.88
P3= 15HP
Cosφ=0.86
Motor 1 Motor 2 Motor 3
L= 60m
En el siguiente esquema eléctrico, la alimentación es 3Ф , 440 Vac, el conductor es en aire, determinar el conductor alimentador de los motores.
Ejercicio 01
Circuito trifásico
Donde:
• IAG: Interruptor general
• IA1: Interruptor termomagnético para motor 1.
• IA2: Interruptor termomagnetico para motor 2.
• IA3: Interruptor termomagnético para motor 3.
L = 100m
Caso práctico
• Se posee 3 motores eléctricos trifásicos de380V, los cuales accionan, mecanismos detracción; en un régimen de servicio continuo.
Motor Potencia(HP)
Tensión(V)
Cosϕ n(eficiencia)
Distancia TG (m)
M1 5 380 0.87 0.90 35
M2 10 380 0.85 0.88 50
M3 20 380 0.89 0.87 78
• 𝐼𝑁𝑚1 =746 ∗𝐻𝑃
3∗𝑈∗𝑛∗𝐶𝑜𝑠φ=
746∗5
3∗380∗0.9∗0.87= 7.24𝐴
• 𝐼𝑁𝑚2 =746 ∗𝐻𝑃
3∗𝑈∗𝑛∗𝐶𝑜𝑠φ=
746∗10
3∗380∗0.88∗0.85= 15.15𝐴
• 𝐼𝑁𝑚3 =746 ∗𝐻𝑃
3∗𝑈∗𝑛∗𝐶𝑜𝑠φ=
746∗20
3∗380∗0.87∗0.89= 29.27𝐴
A) Por capacidad de corriente:
• 𝐼𝐷𝑚1 = 1.25 ∗ 7.24𝐴 = 9.05𝐴
• 𝐼𝐷𝑚2 = 1.25 ∗ 15.15𝐴 = 18.94𝐴
• 𝐼𝐷𝑚3 = 1.25 ∗ 29.27𝐴 = 36.58𝐴
Corriente de diseño:
Determinando sección del conductor
Losconductoresque alimentanun motordeben teneruna capacidadde conducciónno menor queel 125% de sucorrientenominal
Sección de conductor de cobre(mm2)
Corriente máxima admisible (A)
1 9.6
1.5 13
2.5 18
4 24
6 31
10 43
16 59
25 77
35 96
50 116
70 148
95 180
B) Por caída de
tensión:
∆𝑈𝑀1=0.0309 ∗ 35𝑚 ∗ 9.05𝐴 ∗ 0.87
1.5𝑚𝑚2= 5.7𝑉 < 3%(380𝑉)
∆𝑈𝑀2=0.0309 ∗ 50𝑚 ∗ 18.94𝐴 ∗ 0.85
4𝑚𝑚2= 6.22𝑉 < 3%(380𝑉)
∆𝑈𝑀3=0.0309 ∗ 78𝑚 ∗ 36.58𝐴 ∗ 0.89
10𝑚𝑚2= 7.84𝑉 < 3%(380𝑉)
Selección de conductores eléctricosindividuales por cada motor, cumplen con elrequisito de la corriente y la caída de tensión.
Ahora se calculará para el conductorprincipal, osea el que llega hasta el T.G.(Tablero General)
A) Por capacidad de corriente:
𝐼 =𝑃
𝑘 ∗ 𝑈 ∗ 𝐶𝑜𝑠∅ ∗ 𝜂
160-108 (a) CEN
“Los conductores que alimentan a un grupo de 2o mas motores deben tener una capacidad decorriente no menor que 125% de la corrientenominal a plena carga del motor mayor, mas lacorriente nominal a plena carga de todos losotros motores del grupo”
• 𝐼𝑁𝑚1 = 7.24𝐴
• 𝐼𝑁𝑚2 = 15.15𝐴
• 𝐼𝑁𝑚3 = 29.27𝐴Entonces:
𝐼𝑁𝑚3 > 𝐼𝑁𝑚2 > 𝐼𝑁𝑚1Por lo tanto:
𝐼𝐷𝑇= 1.25 ∗ 𝐼𝑁𝑚3 + 𝐼𝑁𝑚2 + 𝐼𝑁𝑚1
Sabemos que las corrientes de diseño de cada
motor son:
𝐼𝐷𝑇= 1.25 ∗ 𝐼𝑁𝑚3 + 𝐼𝑁𝑚2 + 𝐼𝑁𝑚1
𝐼𝐷𝑇= 1.25 ∗ 29.27 + 15.15 + 7.24 = 𝟓𝟖. 𝟗𝟕𝑨
Calculando obtenemos:
Sección del conductor principal
Sección de conductor de cobre(mm2)
Corriente máxima admisible (A)
1 9.6
1.5 13
2.5 18
4 24
6 31
10 43
16 59
25 77
35 96
50 116
70 148
95 180
B) Por caída de tensión:
∆𝑈𝑇=0.0309 ∗ 100𝑚 ∗ (9.05𝐴 ∗ 0.87 + 18.94𝐴 ∗ 0.85 + 36.58𝐴 ∗ 0.89)
16𝑚𝑚2
∆𝑈𝑇= 10.91𝑉 < 2% 380𝑉 = 7.6𝑉
NO cumple ambos criterios para el dimensionado delconductor principal
Utilizamos 25mm2
∆𝑈𝑇= 6.98𝑉 < 2% 380𝑉 = 7.6𝑉
Sección del conductor principal
Sección de conductor de cobre(mm2)
Corriente máxima admisible (A)
1 9.6
1.5 13
2.5 18
4 24
6 31
10 43
16 59
25 77
35 96
50 116
70 148
95 180
Dimensionamiento de las llaves
Determinando IN de las llaves termomagnéticas
• 𝐼𝑁𝑚1 = 7.24𝐴 < 𝑰𝑨𝟏 < 18𝐴 2.5𝑚𝑚2
• 𝐼𝑁𝑚2 = 15.15𝐴 < 𝑰𝑨𝟐 < 24𝐴 ( 4𝑚𝑚2)
• 𝐼𝑁𝑚3 = 29.27𝐴 < 𝑰𝑨𝟑 < 43𝐴 ( 10𝑚𝑚2)
Obteniendo un valor comercial
Valores comerciales de llaves termomagnéticas
• 𝑰𝑨𝟏: 𝐹𝐸83/16 − 230/400 − 10𝐾𝐴
• 𝑰𝑨𝟐: 𝐹𝐸83/20 − 230/400 − 10𝐾𝐴
• 𝑰𝑨𝟑: 𝐹𝐸83/40 − 230/400 − 10𝐾𝐴
• Por ello se eligió un conductor de:
𝐼𝐷 = 𝟓𝟖. 𝟗𝟕 𝑨
• Teniendo en cuenta que la corriente de diseño delconductor principal fue de:
𝟐𝟓𝒎𝒎𝟐 ==⇒ 𝑰𝑫 = 𝟕𝟕𝑨
Dimensionamiento de llave térmica general
Dimensionamiento de llave térmica general
• Se utilizará un conductor de 25 mm2 el cual soporta como máximo 77A
• La intensidad nominal de la llave termomagnética general deberá encontrarse en el rango de:
58.97𝐴 < 𝑰𝑨𝑮 < 77𝐴 25𝑚𝑚2
MR7013/63 – 500V – 16KA
𝑭𝑬𝟖𝟑/𝟏𝟔 − 𝟐𝟑𝟎/𝟒𝟎𝟎 − 𝟏𝟎𝑲𝑨
𝑭𝑬𝟖𝟑/𝟐𝟎 − 𝟐𝟑𝟎/𝟒𝟎𝟎 − 𝟏𝟎𝑲𝑨
𝑭𝑬𝟖𝟑/𝟒𝟎 − 𝟐𝟑𝟎/𝟒𝟎𝟎 − 𝟏𝟎𝑲𝑨
Configuración final del tablero
Ejercicio
Para una instalación de 380 volts se deseadimensionar un alimentador para 4 motores deinducción de:
a) 50HP, Cosφ = 0.87, 𝜂=0.92
b) 75HP, Cosφ=0.85, 𝜂=0.87
c) 100HP, Cosφ= 0.92, 𝜂=0.92
d) 125 HP, Cosφ=0.77, 𝜂=0.85