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Módulo: Proyectos Eléctricos en
Baja Tensión
Unidad 2: Conductor Eléctrico
Profesor: Carlos Herrera C.
Introducción:
Un conductor eléctrico es un cuerpo capaz de conducir o transmitir
electricidad. Generalmente son elementos, aleaciones o compuestos con
electrones libres que permiten el movimiento de cargas.
Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones.
Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de
conducir la electricidad.
Ejemplos de esto son las soluciones salinas (como el agua de mar), el
grafito o materiales en estado plasmático.
Los llamados superconductores son materiales especiales, generalmente
aleaciones cerámicas, que tienen bajo ciertas circunstancias específicas,
una conductividad eléctrica casi perfecta. Los superconductores deben ser
operados a muy bajas temperaturas (inferiores a - 200º C para algunos
materiales).
No basta con conducir la electricidad para ser un candidato a “buen”
conductor. De ser así podrían usarse básicamente casi todos los metales
conocidos. Se debe combinar una conductividad alta (resistividad baja) con
algunas características mecánicas importantes. Estas características
mecánicas, junto con la imposibilidad de mantener una temperatura tan
baja como la que se requiere, hacen que los superconductores
sean malos candidatos para la mayoría de las aplicaciones industriales. Se
puede pensar por ejemplo, en los miles de kilómetros de cables eléctricos
que se tienen en nuestro país, se requeriría una enorme cantidad de energía
para mantenerlos a una temperatura tan baja, y suponiendo que eso no fuera
problema, la fragilidad que presentan los superconductores hace imposible
su utilización. Descartando los superconductores, por la imposibilidad
práctica de usarlos y los metales con conductividades no tan buenas,
quedan solo 4 metales que destacan por su excelente conductividad: oro,
plata, cobre y aluminio. De estos, el oro y la plata en general son malas
opciones por su alto costo, por lo que solo quedan el aluminio y el cobre.
El alma o elemento conductor
Se fabrica del elemento conductor a utilizar. Su objetivo único es servir de
camino a la energía eléctrica desde las Centrales Generadoras a los centros
de distribución (subestaciones, redes y empalmes), para alimentar a los
diferentes centros de consumo (industriales, grupos habitacionales, etc.).
De la forma cómo esté constituida esta alma depende la clasificación de los
conductores eléctricos. Así tenemos:
· Según su constitución
Alambre:
Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por un solo
elemento o hilo conductor. Se emplea en líneas aéreas, como conductor
desnudo o aislado, en instalaciones eléctricas a la intemperie, en ductos o
directamente sobré aisladores.
Cable:
Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de
hilos conductores o alambres de baja sección, lo que le otorga una gran
flexibilidad.
Según número de conductores
Monoconductor:
Conductor eléctrico con una sola alma conductora, con aislación y con o
sin cubierta protectora.
Multiconductor:
Conductor de dos o más almas conductoras aisladas entre sí,
envuelta cada una por su respectiva capa de aislación y con una o más
cubiertas protectoras comunes
Cubierta protectora
El objetivo de esta parte de un conductor, es proteger la integridad de la
aislación y del alma conductora contra daños mecánicos, tales como
raspaduras, golpes, etc. Si las protecciones mecánicas son de acero, latón u
otro material resistente, a ésta se le denomina “armadura” La “armadura”
puede ser de cinta, alambre o alambres trenzados. Los conductores también
pueden estar dotados de una protección de tipo eléctrico formado por cintas
de aluminio o cobre. En el caso que la protección, en vez de cinta esté
constituida por alambres de cobre, se le denomina “pantalla” o “blindaje”.
Todos estos parámetros están íntimamente ligados al tipo de aislación y a
las diferencias constructivas de los conductores eléctricos, lo que permite
determinar de acuerdo a estos antecedentes la clase de uso que se les dará.
De acuerdo a éstos, podemos clasificar los conductores eléctricos según su
aislación, construcción y número de hebras en monoconductores y
multiconductores.
Cálculo de Sección de Conductores
El objetivo del cálculo de sección de un conductor es poder dimensionar la
sección apropiada en ( mm 2) con le sentido de que dicho conductor sea
capaz de transportar la intensidad de corriente apropiada, para este cálculo
tenemos variables involucradas tale como:
S:
sección del conductor en milímetros cuadrados
Ρ: resistencia especifica del conductor en Ω
L: largo total del circuito mt.
ΔV: Voltaje de perdida del la línea 3% VT.
Cos φ : factor de potencia, domiciliario = 1
Cuestionario
1.- Establezca la diferencia fundamental entre Alambre y Cable
Indicando, 3 ejemplos de cada uno de ellos.
2.- Si la corriente que consume un circuito Eléctrico domiciliario es de
9,83 (A), el conductor es de cobre, y el largo total es 48 mt. Sabiendo
que el voltaje de perdida es normado a un 3 % de la tensión total, la
sección del conductor apropiado a utilizar correspondería a:
3.- En la Representación de un esquema Unilineal de Cargas se debe
Considerar entre otros factores:
A.
B.
C.
D.
E.
La Sección de los conductores de Alimentación
La caída de tensión en las líneas Generales
El adecuado dimensionamiento de las líneas Generales
Selectividad y coordinación de las protecciones Eléctricas
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4.- El voltaje de pérdida en las Instalaciones de Alumbrado máximo
Según norma, para determinar la Sección de un conductor
Corresponde a:
5.- La Seguridad es el factor mas relevante en la ejecución de un
Proyecto Eléctrico ya sea de Fuerza o Iluminación, es por eso que el
Objetivo de Dimensionar correctamente los alimentadores de una
Instalación Corresponde a:
A.
B.
C.
D.
Obtener una adecuada coordinación de Protecciones.
Se logra Equilibrar las cargas involucradas.
Se determinan las corrientes de rupturas de los Automáticos.
Evitar el sobrecalentamiento de los conductores por aumento
De corriente.
E. Conocer las apropiadas sensibilidades de los diferenciales.
6.-
Se entiende por voltaje de pérdida a:
A. La caída de tensión cuando ocurre un cortocircuito.
B. La caída de tensión por efecto de la corriente de consumo en
las líneas de transmisión de energía.
C. El voltaje que pierde antes de llegar al medidor.
D. Sólo A y B
E. Ninguna de las anteriores
7.-
El mal dimensionamiento de los conductores en una instalación
Instalación Eléctrica genera:
A.
B.
C.
D.
E.
Variaciones de la resistencia del circuito.
Variaciones de carga de circuito.
Cortes de suministros.
Riesgos de incendios.
Sólo C y B
8.- Según las siguientes cargas de un local comercial:
A) 5 lámparas incandescentes de 100 w. cos φ 0,94
B) 3 enchufes dobles cos φ 1
C) 2 equipos fluorescentes cos φ 0,87
D) 1 motor monofasico 2hp. cos φ 0,93
Determine:
1.- Diagrama Unilineal general, y de todos los Circuitos
2.- Protección Generales y de cada circuito
3.- Sección de Alimentadores, y sub. Alimentadores
4.- Curvas, Corriente de ruptura, según corresponda.