CONDUCTORES ELECTRICOS Ing. Jorge Cosco Grimaney

CONDUCTOR SUBMARINO

CONCEPTOS BASICOS Aislante Material cuya conductividad eléctrica es nula o muy pequeña. Alma Hilo sólido o conjunto de hilos no aislados y cableados, que sirven normalmente para el transporte de la corriente eléctrica. Cable Alma retorcida, trenzada o cableada con aislantes y otras cubiertas o sin ellas (cable unipolar) o con combinación de almas aisladas entre sí(cable multipolar). Cable aislado con papel impregnado Es el cable en el cual el aislamiento de sus conductores está conformado por tiras de papel impregnado con un compuesto a base de aceite. Cable aislado con compuesto termoplástico Es el cable en el cual el aislamiento de sus conductores lo constituye un compuesto termoplástico.

Cable de campo eléctrico radial Es aquel en el que las líneas del campo eléctrico pasan perpendicularmente a las capas que constituyen el aislamiento Cable de campo no radial o no apantallado Es aquel en el cual las líneas del campo eléctrico no son normales en todos los puntos a la capa de aislamiento, lo que da origen a componentes tangenciales Cable unipolar Cable conformado por un alma generalmente de sección circular, adecuadamente aislada y protegida.

Cable bipolar Cable tripolar Cable conformado por dos cables unipolares, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubiertos con una o más capas protectoras. Cable tripolar Cable conformado por tres cables unipolares de sección circular o sectorial, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubiertos con una o más capas protectoras.

Cable tetrapolar Cable dúplex Cable tríplex Cable sectorial Utilizado en los sistemas de distribución trifásica con neutro. Está conformado por cuatro cables unipolares de sección sectorial, o circular; en los que casi siempre el neutro es de menor sección que los conductores activos, el conjunto está imbuido dentro de un material de relleno aislante y recubierto con una o más capas protectoras. Cable dúplex Cable conformado por dos cables unipolares entorchados entre sí. Cable tríplex Cable conformado por tres cables unipolares entorchados entre sí. Cable sectorial Es el cable multipolar en el cual, la forma de la sección transversal de cada conductor que lo compone se aproxima a la de un sector circular.

Intensidad de Corriente Admisible Es el valor de la corriente en amperios que puede transportar un conductor a la tensión nominal y bajo condiciones de operación preestablecidas. Conductor Conjunto del alma y su envoltura aislante. Cintura Envoltura aislante común que recubre el conjunto de los conductores reunidos y que es de la misma naturaleza aislante de ellas. Cubierta Capa de material adecuado, destinada a proteger al aislante, pantallas o cubiertas metálicas del cable. Cubierta metálica Cubierta de plomo continua y ajustada, destinado a proteger y preservar las características aislantes del papel.

Cubierta termoplástico Cubierta construida por poli cloruro de vinilo u otro material termoplástico. Cubierta exterior o recubrimiento Cubierta destinada a evitar los peligros de corrosión y otros efectos químicos y mecánicos de las cubiertas metálicas y aislamiento que encierra. Ducto Elemento hueco cilíndrico tendido bajo tierra, dentro del cual los cables son pasados con el fin de dar protección mecánica al cable y facilitar la instalación de éste en los cruces de las rutas o caminos, acueductos, vías férreas o similares. Ellos pueden estar constituidos de materiales diversos, siempre que su resistividad térmica no sobrepase los 100°C -cm/W.

Resistividad térmica del terreno Material de relleno Aislante usado en un cable multipolar para rellenar los espacios entre los conductores que lo componen. Resistividad térmica del terreno Es la característica específica para un determinado tipo de terreno de oponerse a la disipación del calor, desde el cable enterrado hacia el ambiente que lo rodea. Su unidad es el °C -cm / W. Sección nominal Es la sección transversal del conductor que sirve para designarlo. Su unidad es el mm2 Tensión nominal del cable (Eo/E) Es la tensión a la frecuencia nominal para lo cual el cable ha sido construido y a la que debe poder funcionar continuamente en condiciones normales de servicio. La tensión nominal del cable se designa por dos valores que corresponden, respectivamente, a la tensión que puede soportar cada uno de los conductores con respecto a la envoltura metálica o pantalla (Eo), y la tensión entre fases (E). En los cables sin envoltura, Eo representa la tensión simple fase-tierra.

CLASIFICACION Y TIPOS DE CABLES NORMALIZADOS Clasificación Los cables se clasifican según su tensión nominal y su tensión máxima admisible en servicio permanente:

Designación Literal DESIGNACION Y SECCIONES DE CABLES NORMALIZADOS Se aplica la simbología utilizada por la VDE para la designación de la conformación de los cables: Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico (NYY) N =Alma de cobre Y =Aislamiento termoplástico Y =Cubierta termoplástico Para cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo (NKY) K =Cubierta de plomo, si va después de la N significa además que tiene aislamiento de papel impregnado en aceite. Y= Cubierta termoplástico

Para la constitución de otros cables ZY = Aislamiento de polietileno S = Pantalla conductora de cobre sobre el aislamiento A = Armadura o Cubierta exterior de yute. B = Armadura o fleje de acero C = Alma concéntrica de cobre F =Armadura de alambre plano R = Armadura de alambre redondo Z = Armadura de alambre de perfil Z G = Espirales en los dos sentidos G = Aislamiento de goma

Reglas a seguir para la especificación de los Cables Eléctricos 1.Para los cables con conductores de Aluminio, se añade una letra A detrás de la N (Ejemplo: NAKBA) 2.Para los cables con. tres envolturas de plomo, se añade una letra E antes de la letra K (Ejemplo NEKBA) 3.Para los cables con armadura de alma abierta, se añade una letra O detrás de la F ó de la R (Ejemplo NKFOA, NKROA) 4.Para cables con doble envoltura protectora exterior, se añade a la abreviatura una letra A ó una Y más (Ejm: NKRAA, NKYY) 5.Para los cables que se apartan de las Normas: En lugar de la N se pone una X (Ejemplo: XKBA. XKYA)

6. Para. cables con conductores metalizados, se añade una H ó HE delante de la K (Ejemplo: NHEKBA, NAHKBY) 7.Si se indica una letra b después de la G, FG, RG, indica espirales de fleje de acero, en los. dos sentidos. (Ejemplo: NKFGb, NKRGb) 8.En los cables con camisa de plomo y aislamiento de goma para un 1 KV según normas VDE, añadir delante de la K una letra G (Ejemplo: NGKBA, NGKYA) NOTA. :A causa de la frecuente sobrecarga del neutro, en los. cables de cuatro conductores, el conductor neutro. lleva, para pequeñas secciones de cable, la misma sección que los otros tres. Únicamente para secciones grandes de cable, se pone el conductor neutro de una sección menor que los principales (por ejemplo: 3 x 150/70 ó3x240/120)

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Designación Numérica La designación numérica de las secciones de los cables se efectuará de acuerdo al siguiente ejemplo: Cable con 3 conductores de 70 mm2 y uno de 35 mm2; 3 x 70 + 1 x 35 mm2 Ejemplo de designación Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplástico, 3 conductores de 70 mm2 y un conductor neutro de 35 mm2; tensión nominal 0.6/1 kV. NYY 0.6/1 kV3 x 70 + 1 x 35 mm2. Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplástica, 3 conductores, con formación tríplexde 35 mm2, tensión nominal 0.6/1 kV.: NYY 0.6/1 kV3 -1 x 35 mm2.

ESPECIFICACIONES GENERALES Marcas Los cables deberán llevar la marca distintiva del fabricante, su designación literal y numérica y el año de fabricación del mismo cada 1 m. Constitución de los cables Los cables estarán constituidos de la siguiente manera: Cables con aislamiento y cubierta termoplástico a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con cloruro de polivinilo. b) Una cubierta exterior de material termoplástico a base de PVC. Cables con aislamiento de papel impregnado cubierta de plomo a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con papel impregnado. b) Un cinturón de papel impregnado.

c) Una cubierta de plomo homogénea y sin soldadura. d) Una cubierta de protección de material termoplástico a base de cloruro de polivinilo.

PRUEBAS Pruebas de rigidez eléctrica En taller Antes de salir de los talleres del fabricante, los cables serán sometidos a una tensión alterna indicada en la tabla a la frecuencia de 60 Hz, aplicada durante 20 minutos, tanto entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY).

Prueba de ruptura dieléctrica Después del tendido A fin de verificar si la instalación de los cables ha sido efectuada bajo las mejores condiciones, las pruebas previstas en la anterior podrán ser efectuadas por la empresa de servicio público de electricidad. La tensión será aplicada durante 10 minutos tanto entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY). Prueba de ruptura dieléctrica Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico y cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo. Con el fin de tener una idea aproximada del coeficiente de seguridad dieléctrica del cable, una muestra de 5 m del cable podrá ser tomada de un tramo cualquiera y ser sometida a una prueba de tensión en aumento progresivo hasta la ruptura dieléctrica. Esta no podrá producirse a una tensión inferior a cinco veces la tensión nominal del cable. La tensión será aumentada progresivamente a razón de U KV/minimo, siendo U la tensión nominal del cable.

SELECCIÓN DE LOS CABLES Para seleccionar el cable más adecuado para una instalación determinada, se deben considerar los siguientes factores: a) Uso del cable y condiciones de instalación b) Corriente máxima que debe transportar c) Caída de tensión máxima admisible. d) Tensión de servicio.

Capacidad de Corriente de los Cables de Energía Las capacidades de corriente de los cables de energía indicadas en las tablas 1 y II adjuntas han sido establecidas bajo condiciones normales de operación. Estas condiciones se detallan a continuación: 1.-Según la clase de servicio Para un período de operación continua de 10 horas como máximo predominantemente a plena carga, seguida de otro período de al menos la misma duración con una carga máxima dei60% de plena carga. En caso de carga permanente y constante, los valores de capacidad de corriente indicados en las tablas deberán reducirse en un 25%. 2.-Según la disposición de los cables Cables unipolares en disposición horizontal y en triángulo. La disposición horizontal constituida por tres cables unipolares se hará dejando un espacio de 7 cm. entre cables. La disposición en triángulo será obtenida formando un trébol con los tres cables unipolares juntos. La temperatura máxima admisible en servicio permanente sobre las almas de los cables tomados en consideración será de 70 °

3.. Según parámetros preestablecidos • Cables directamente enterrados (Tabla 1)Resistividad térmica del suelo:1000 C x cm/ W Profundidad de tendido:0.7m Temperatura del suelo a la profundidad de tendido: 20 OC • Cables Tendidos en cunetas cerradas y llenadas de arena. (Tabla 1) Estas cunetas presentan condiciones de transmisión de calor idénticas a aquellas de los cables directamente enterrados • Cables tendidos en ductos (Tabla 1 y Tabla IV) Temperatura del suelo20 ºC. Resistividad térmica del suelo100ºC x cm/W. Profundidad de tendido1.2 m Resistividad térmica del material del ducto 100 0C x cm/W.

• Cables tendidos al aire libre (Tabla II) Temperatura del aire ambiente:30 0C Por aire libre se debe entender un medio tal que la transmisión de calor no sea perturbada y que el calentamiento de los cables no modifique sensiblemente la temperatura del ambiente. Se recomienda en lo posible proteger a los cables de la radiación solar directa. • Cables tendidos en cunetas cerradas y no llenadas de arena (Tabla II y Tabla V) Estas cunetas deberán ser cerradas con la ayuda de placas metálicas o de concreto armado al ras del suelo; sus dimensiones transversales mínimas serán 40 x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre. • Cables tendidos en cunetas semiabiertas. (Tabla II y Tabla V) Estas cunetas deberán ser cerradas con la ayuda de una malla metálica colocada sobre por lo menos 1/3 de su superficie; las dimensiones transversales mínimas serán de 40 x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre.

• Cables tendidos en canaletas cerradas o abiertas (Tabla II y Tabla V) Las canaletas son pequeñas cunetas tendidas al aire libre. Ellas pueden ser cerradas o abiertas. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables tendidos al aire libre.

FACTORES DE CORRECCION DE LOS CABLES DE ENERGIA Cuando los Cables de Energía operan en cualquier condición fuera de las especificadas como “condiciones normales de operación”, los valores de capacidad de corriente dados, deberán ser afectadas de los factores de corrección siguientes: Cables directamente enterrados Factor de corrección relativo a la proximidad de otros cables, (cuadro 1-A) Factor de corrección relativo a la profundidad de tendido, (Cuadro 1-B) Factor de corrección relativo a la resistividad térmica del suelo, (Cuadro 1-C) Factor de corrección relativo a la temperatura de suelo, (Cuadro 1-D)

CALCULAR EL TIPO DE CABLE A USAR EN LA INSTALACION 10 / 0,48 KV 10 KV, 60 Hz. Cable N2YSEY 100 HP 155,32 A 150 HP 400 HP 225,22 A 635,92 A A B E F G I H J C D 940,36 A