Realizado por:Domínguez, Wilmer

González, Manuel

Prof. Ing. Alba Zamora

Julio, 2010

INTRODUCCIÓN

La calidad del servicio eléctrico está determinada por la capacidad de proporcionar un voltaje de magnitud

correcta en forma contínua en el punto de utilización.

A la hora de diseñar un circuito, el ingeniero debe determinar el conductor mas económico y verificar

después si este cumple con las limitaciones de %V y de capacidad de carga.

Entre las tres condiciones básicas que debe cumplir cada parte de un sistema eléctrico está

el hecho de que la caída de voltaje no debe sobrepasar el máximo permisible asignado a

esa parte del mismo.

La variación de tensión influye directamente sobre el comportamiento de los equipos, los cuales se fabrican para operar eficientemente en un rango

de mas o menos 10% alrededor de la tensión nominal.

LIMITACIÓN DE CAÍDAS DE VOLTAJE

La caída de tensión no debe exceder, en el punto más crítico y con carga máxima los siguientes valores:

En líneas de distribución primarias 1%

En líneas de distribución secundarias3%

residenciales y comerciales

En líneas para fuerza motriz 6%

En líneas de alumbrado público 3,5%

En líneas de servicio o acometidas 1%

Estos datos han sido tomados del manual: REGLAMENTOS Y NORMAS GENERALES PARA REDES DE DISTRIBUCIÓN Y ALIMENTACIONDE CADAFE.

Existen diversos tipos sistemas de distribución que alimentan distintos tipos de cargas, entre éstos podemos mencionar:Sistemas de alimentación de cargas individuales.Sistemas de distribución RadialSistemas de distribución en anillosSistemas de distribución en anillos múltiples.

Estudiaremos aquí los 2 primeros.

En el caso de los sistemas de distribución está justificado utilizar las fórmulas para líneas

cortas, es decir, en este tipo de circuitos se puede despreciar el efecto de la capacitancia.

Teniendo en cuenta lo anterior el diagrama fasorial de una línea es:

De este diagrama se puede comprobar que la caída de tensión es:

%V = K (KVA*L)

KVA es la carga del circuitoL es la longitud de la líneaK es una constante que se determina de las tablas

siguientes.

AWG (Cobre)Kx0,1 Kx0,01

2400 V 13800 V 34500 V

6 2,5950 0,7850 0,1260

4 1,8120 0,5480 0,0870

2 1,3260 0,4010 0,0642

1 1,1440 0,3460 0,0554

1/0 0,9990 0,3020 0,0484

2/0 0,8830 0,2670 0,0428

3/0 0,7870 0,2380 0,0381

4/0 0,7080 0,2140 0,0343

AWG (Aluminio)Kx0,1 Kx0,01

2400 V 13800 V 34500 V

4 2,9230 0,8840 0,1420

2 2,0100 0,6080 0,0973

1/0 1,4280 0,4320 0,0692

2/0 1,2230 0,3700 0,0592

3/0 1,0580 0,3200 0,0512

4/0 0,9260 0,2800 0,0448

SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN RADIAL

Alimentación de carga distribuída uniformementeAlimentación de carga distribuida no uniformemente

Carga distribuída uniformemente

Por la geometría de la línea se puede demostrar que la caída de voltaje es similar al caso de una línea con carga concentrada en el medio.

La caída hasta el extremo de la línea es entonces:

Pero

En el caso de líneas que presenten un tramo sin carga de longitud L1 y un tramo L2 con carga distribuida, se considerará la longitud equivalente

L1 + (L2 /2)

Al observar el dibujo se puede notar que la sepa-ración entre las cargas es distinta, y por tanto se busca determinar la caída de tensión en cada tramo.

Carga distribuída no uniformemente

Esto es similar a hallar el momento equivalente de las cargas en KVAxmt o KVAxKm con respecto al punto de alimentación.

Básicamente, se puede demostrar que las caídas de tensión conducen a la siguiente fórmula:

EJEMPLO PRÁCTICOEncuentre la sección del conductor requerido para el alimentador que se muestra, el cual estará alimentado por un sistema trifásico a 13800V de tal modo que la máxima caída de tensión sea 1%. (Las distancias están en metros)

Solución:Éste es un sistema radial, y se puede notar que la carga es distribuida no uniformemente.

= 812,750 KVAxKm

Si tomamos los KVA totales y dividimos entre 13800V podríamos asumir un conductor Nº 6 por capacidad de corriente, pero verifiquemos si se adecua a la caída de tensión permitida

De la tabla para conductores de cobre, el número 6 tiene un factor K = 0,785x10EXP-3

Entonces se tiene %V = 0.638% < 1, cumpliendo con el valor admisible de caída de tensión.Sin embargo, note que podríamos verificar el conductor de aluminio Nº 4 cuya K = 0.8840x10EXP-3 y entonces %V = 0,719 < 1Podemos escoger cualquiera de estos 2 conductores.

G R A C I A S ! ! ! !