Copia de Actividad conductores-Calc. y Dis. 7mo C

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1 Asignatura: Cálculo y Diseño de Elementos de Máquinas II.
Docente: Ing. Aldo A. Giuzio.
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Eje Temático: Conductores.
Versión 1.3
Guía de Trabajo:
 1. ¿Cuáles son los materiales más utilizados para construir los conductores y que
magnitud física se considera para realizar tal afirmación? Pág. 17
Los materiales más empleados en la construcción de conductores son: cobre, aluminio, y aleación de aluminio. 
La magnitud física que se tiene en cuenta para la construcción de conductores es la resistividad. 
2. ¿La resistencia de qué depende a parte de la resistividad, la longitud y la
sección? Pág. 17	
La resistencia además de depender de la resistividad, la longitud y la sección, depende de la temperatura del material. Esta variación se cuantifica mediante un coeficiente de valor positivo (20°), por lo que, al aumentar la temperatura, aumenta la resistividad, y, en consecuencia, modifica la resistencia.
 3. ¿Qué diferencia existe en su definición entre conductor y cable? Pág. 18
La diferencia entre conductor y cable, radica en que el conductor está recubierto con aislación básica, mientras que el cable es un conductor aislado con una cubierta aislante.
 4. Para tener dos conductores, uno de Cu y otro de Al, de igual longitud ¿cómo
debe ser la sección del conductor de Al con respecto a la del Cu? Pág. 19
Al tener dos conductores uno de Al, y otro de Cu de igual longitud, la sección del cable de Al debe ser 64% mayor que la del cable de Cu.
 5. Haga un resumen de las conclusiones que se sacan de la comparación entre
estos dos conductores. Pág. 19 y 20
En base a la comparación entre ambos conductores se obtuvo la conclusión que el cable de Al es 50% más liviano que el de Cu, por lo que el cable de Al tiene una mejor manipulación, además, su peso tiene un menor costo que el cobre, pese a que su sección es mayor que la de Cu. Sin embargo, el Al presenta problemas en los puntos de uniones con otros elementos, debido a que se oxida muy rápidamente, y la capa de óxido forma una mala unión eléctrica entre los elementos, provocando a largo plazo fallas.
6. Haga un resumen de los otros conductores (que no son ni Cu ni Al) que se
emplean en los sistemas eléctricos. Pág. 20.
Además de los antes mencionados materiales que se emplean para la construcción de conductores, se utilizan materiales como la plata (Ag) suele utilizarse en los contactos con relés. Este material es el mejor conductor, 10% mayor conductividad que la del Cu, pero a causa de su costo, su uso es limitado.
Otros materiales empleados son el bronce y latones, cuyas aleaciones mejoran las propiedades mecánicas del cobre, pero empeoran sus propiedades eléctricas. 
También se utilizan como conductores el hierro y el acero, en el caso del hierro se utiliza en los sistemas de puesta a tierra, para evitar su degradación debe estar galvanizado. Mientras que el acero, cubierto en cobre, es utilizado en la jabalina de puesta a tierra.
 7. Clasificación de cables y conductores por su forma de instalación: Mencione brevemente datos sobre algunas de sus formas de instalación (aérea, subterránea, en cañerías, construcciones especiales). Pág. 20 a 24
	Forma de Inst.
	Tipo de cable
	Características
	Aérea 
	Tendido de cables desnudos de cobre en líneas aéreas de distribución exterior.
	Se utilizan en líneas aéreas de distribución exterior y en puestas a tierra.
Certificados según IRAM 2004
	
	Tendido de cable multipolar aislado en XLPE para líneas de distribución domiciliarios en BT o MT.
	Adecuados para instalaciones de líneas aéreas en redes secundarias de distribución, en electrificación rural, alumbrado público o acometidas a usuario.
	
	Acometida domiciliaria con cable pre ensamblado concéntrico
	Aislado internamente con XLPE, adecuados para acometidas desde líneas aéreas monofásicas de BT.
Es resistente a la radiación ultravioleta, al ozono y a la humedad.
	
	Cable de doble aislación en bandeja portacable o caños (Iram 2178)
	
	
	Cables unipolares o barras instaladas en el interior de un tablero (Iram 247-3)
	
	
	Cable desnudo para puesta a tierra (Iram 2004)
	
	
	Cable mensajero multipolar de sección plana o redonda.
	Es utilizado para puentes grúas o guinches o maquinarias con movimiento.
	Subterránea
	Cable subterráneo con aislación PVC o XLPE
	Utilizado para BT o MT, va directamente enterrado.
	Cañería
	Cables unipolares con simple aislación (Iram 247-3)
	Instalados en caños de uso eléctrico o caños galvanizados
	Construcciones especiales
	Blindolux
	
	
	Blindo barras
	Conduce hasta 630 A
	
	Blindo ventilados 
	Conduce hasta 4.000 A
	
	Blindotrolley
	
 8. Enumere la clasificación de acuerdo a la tensión de aislación.
 Pág. 25
Clasificación de acuerdo a la tensión de aislación:
Alta tensión: más de 33 kV
Media tensión: mayor a 1Kv hasta 33 Kv
Baja tensión: menor o igual a 1Kv
 9. Describa la clasificación de los cables de acuerdo a su uso. Pág. 25
Los cables de acuerdo a su uso pueden clasificarse de la siguiente manera:
a) De potencia: estos transportan cientos de Amperes, por lo que tienen grandes secciones.
b) De comando: tienen formación multipolar, son de baja sección (hasta 4 mm2). Uno de sus usos es por ejemplo en los arranques de los motores.
c) De comunicación: poseen secciones muy bajas, un uso común de ellos es en las comunicaciones dentro de una industria.
d) Para puesta a tierra: Estos pueden ser desnudo (instalado en bandeja porta cable) o aislado de color verde-amarillo en bandeja o en cañería. 
 10. Describa cómo se denomina un cable de manera tal que queda definido su tipo, cantidad de conductores, sección, formación y nivel de aislación. De un ejemplo. Pág. 27
La denominación de un cable se indica con letras y números, las letras indican el tipo de cable PVC, XLPE, desnudo,etc., y los números la cantidad de conductores, sección, formación y nivel de aislación. 
Por ejemplo, PVC 1Kv 1(3x25+1x16mm2) indica un cable tetrapolar aislación PVC de 1Kv, en donde las secciones de las 3 fases son de 25mm2 y la del neutro es de 16mm2. 
4(1x4mm2)+2(1x2,5mm2)+T-MOP 1 1/4¨ indica 4 cables unipolares de sección de 4mm2 y de 2 de 2,5mm2 mas el cable verde-amarillo de 2,5mm2
 11. ¿Qué cálculos se deben efectuar para obtener la sección del cable?
 Pág. 28
Los cálculos que deben realizarse son:
Corriente admisible Iz (debe ser mayor a la corriente de carga Ic)
Caida de tension 
Corriente de cortocircuito (Icc)
 12. ¿La corriente admisible del cable en régimen permanente en relación a que
está dada? ¿Cómo incide el material de la aislación? Pág. 28
La corriente admisible del cable en régimen permanente está dada en relación a la capacidad que tiene el cable para evacuar el calor generado por el paso de la corriente a través de la resistencia del cable. Por lo que al momento de elegir la aislación se debe tener en cuenta la temperatura admisible para el material, un cable con aislación de PVC admite una temperatura máxima de 70°, mientras que uno con aislación XLPE admite 90°, por lo que en este van a haber una mayor circulación de corriente.
 13. ¿La RAEA que otros factores considera para el cálculo de la corriente
admisible?Pág. 28
La RAEA considera otros factores para el cálculo de la corriente admisible como:
Temperatura del ambiente o terreno, Tipo de instalación (Aereo o subterraneo), Factor de reducción por agrupamiento, Formación del cable (unipolar o multipolar), entre otros.
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 14. Si tenemos un mismo cable instalado en el aire y otro en la tierra ¿Cuál soporta mayores corrientes admisibles? Pág. 28
Soporta mayores corrientes admisibles el cable subterráneo, debido a que la temperatura del ambiente (40°) es mayor que la del suelo (25°).
 15. Cuál soporta una mayor corriente admisible, ¿un cable tetrapolar o cuatro
cables unipolares? ¿Por qué? Pág. 29
Soportan una mayor corriente admisible los cuatro cables unipolares, esto se debe a que los cables unipolares tienen mayor superficie y mayor disipación del calor que el cable tetrapolar.
 16.Formación de los cables: ordene de menor a mayor, usando la figura 1.13 del
libro (pág. 29), las formaciones de los cables de acuerdo a la corriente admisible
trabajando sobre la sección nominal de 16 mm.
Pág. 29
	Sección nominal
	Cables multipolares
	Cables unipolares
	mm2
	
x2
	
x3
	En contacto
	Separados
	
	
	
	x2
	x3
	x3
	x3
	x3
	
	
	
	
	.
. .
	
	 . . .
	.
.
.
	1,5
	19
	16
	19
	15
	16
	21
	18
	2,5
	26
	22
	27
	21
	22
	29
	25
	4
	35
	30
	36
	29
	30
	39
	34
	6
	44
	37
	46
	37
	39
	51
	44
	10
	61
	52
	63
	52
	54
	71
	62
	16
	82
	70
	86
	71
	74
	95
	84
 17. ¿Incide la aislación del cable sobre la corriente admisible? ¿Por qué? Pág. 29.
 La aislacion del cable inside sobre la corriente admisible del mismo, ya que por ejemplo la aislacion de XLPE admite mas temperatura que la aislacion de PVC, por lo que por mas de que sea el mismo cable, si esta aislado con XLPE va a circular por el mismo mas corriente que si esta aislado con PVC.
 18. ¿Cómo incide sobre la corriente admisible el número de cables dentro de una
cañería? Pág. 30
La corriente admisible de los cables disminuye cuando en una misma cañeria se instalan varios conductores unipolares. 
 19. Cuando tenemos una instalación con fases que usan más de un cable unipolar dispuesto en paralelo ¿cuáles son los factores de corrección por simetría, según su disposición, que se deberá aplicar a la corriente admisible?
 Pág. 31
Factores de corrección por simetría, para la corriente admisible de los conductores en paralelo:
Si se utilizan 2 o 4 cables por fase, en paralelo, el factor de corrección de simetría va a ser igual a 1.
Si se realiza una disposición de los cables diferente a la anterior, o se utilizan 3 cables por fase, el factor de corrección de simetría va a ser igual a 0,8.
Si se utilizan cables multipolares en paralelo, cualquiera sea el numero, el factor de corrección de simetría va a ser 0,8.
 20. ¿A qué temperaturas se dan las características de los cables y que se debe hacer en el caso de que en el ambiente no se encuentre a estas temperaturas para el cálculo de la corriente admisible? Pág. 31
Los valores de la corriente estan dados para una temperatura ambiente de 30 o 40°C. 
En caso de que el cable este instalado a una temperatura ambiente diferente, se debe afectar de un coeficiente, el cual esta determinado en una tabla.
 21. ¿Cuál es el factor de corrección para los cables que se encuentran expuestos al sol? Pág. 32.
Si los cables estan directamente expuestos al sol se debe ocnsiderar un factor de correccion adicional de 0,85 para la corriente admisible de dichos cables.
 22. ¿Qué sucede en el neutro cuando en nuestro circuito eléctrico tenemos
corrientes armónicas y cómo afecta en su cálculo? Pág. 32
 23. Conductor de protección: especifique como deben ser la sección nominal del
conductor de protección y el de puesta a tierra de acuerdo a la sección nominal de
los conductores de línea.
 Pág. 32
 24. Luego de lo que hemos visto ¿cómo se calcula la corriente admisible de un
cable respecto a la corriente nominal del cable?
 Pág. 33
 25. ¿Qué magnitudes participan en el cálculo de la caída de tensión en un cable?
 Pág. 35
Las magnitudes que participan en el cálculo de la caída de 
 26. ¿Qué caída de tensión máxima se recomienda para un circuito eléctrico de iluminación y cuánto para uno de fuerza motriz (FM) contando desde los bornes del tablero principal hasta cualquier punto de la instalación? ¿Y de este porcentaje desde el tablero principal hasta el tablero seccional? Pág. 35
Para circuitos de iluminación se recomienda que la caída de tensión máxima sea de 3%, y para las cargas de fuerza motriz (FM) sea de 5% contando desde los bornes del tablero principal hasta cualquier tipo de instalación. Desde el tablero principal hasta el tablero seccional para cualquier carga (iluminación o FM) se adopta entre 0,5% a 1% de caída de tensión, y el resto del porcentaje en el resto del circuito.
 27. ¿Y cuáles serían las caídas para suministros en MT (media tensión), por lo que voy a tener que contar desde los bornes del transformador de MT a BT (baja tensión)?
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 Pág. 36
 28. ¿Que contempla el 3% de la caída de tensión en la iluminación? Explique el
tema relacionado con la energía disipada. Pág. 36
 29. ¿Y en el 5% correspondiente a la FM que está contemplado? Pág. 36
 30. ¿Para qué longitud del circuito comienza a tener importancia?Pág. 36
 31. ¿Qué aproximación se puede hacer en relación a la longitud del circuito de
cargas monofásicas distribuidas equidistantes y alimentadas a través de un único
cable tetrapolar?
 Pág. 36
 32. Describa que sucede en un cto.
 Pág. 40
 33. La RAEA ¿qué establece respecto a la sección del cable bajo las condiciones de
cto?
Pág. 40
 34. ¿Para qué se utilizan las barras?
Pág. 43.
 35. ¿Cuáles son las variantes de las barras que se pueden instalar?
 Pág. 43
 36. ¿Y las variantes en cuanto a soportes de barras? Existe alguna consideración
en cuanto a las fuerzas mecánicas ¿cuáles?
 Pág. 43
 37. ¿Qué magnitudes se deben tener en cuenta al momento de elegir una barra?
 Pág. 44
 38. Describa que encontraremos usualmente en la hoja de datos de una barra y
como varían los valores de corriente admisible para cada una de éstas
características.
 Pág. 44
 39. Describa las magnitudes que participan en la fuerza inducida entre dos
conductores paralelos en donde la distancia entre ellos es muy inferior a la longitud
de los mismos.
 Pág. 50
 40. Realice la misma tarea solicitada en el punto anterior pero mientras se
produce un cto trifásico y durante uno bifásico.
Pág. 50,51.