SlideShare a Scribd company logo
1 of 10
Download to read offline
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                                             Part 1.Càrregues a final de línia


   Aquest sistema s’utilitza en el càlcul dels conductors que alimenten receptors únics en
instal·lacions interiors o receptores, o bé en el de les instal·lacions d’enllaç. A continuació pots
veure una sèrie de passos que t’ajudaran en el procés.




1. CÀLCULS PRELIMINARS

PAS 1: Determinar la càrrega total del receptor o de la instal·lació

   Per càrrega es pot entendre tant la potència del circuit o del receptor com el corrent nominal
total que recorre el circuit. Aquestes són les equacions que permeten calcular ambdós valors:

               ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA                                               ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA


                     P = U ·I ·cos ϕ (2)                                              P = 3 ·U ·I ·cos ϕ (2)

                               P                                                                  P
                    In =            (1)(2)                                           In =                 (1)(2)
                           U ·cos ϕ                                                           3 ·U ·cos ϕ

                                P = Potencia de la instal·lació o del receptor
                                U = Tensió nominal de la instal·lació
                                In = Intensitat nominal del circuit o receptor
                                cos ϕ = factor de potència de la instal·lació
(1) Quan es tracti de motors aquesta intensitat es veurà incrementada. Consulteu els punts 3.1, 3.2 i 3.3 de la ITC-BT 47
(2) Si es tracta de làmpades de descàrrega, consulteu el quart paràgraf del punt 3.1 de la ITC-BT 44


PAS 2: Determinar la caiguda de tensió

   Segons el REBT, s’accepten les següents caigudes de tensió com a màxim:

                                   ITCBT 14 i ITC-BT 15 (Instal·lacions d’enllaç)




                                                                                                                            1
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                                         Part 1.Càrregues a final de línia


                              ITC-BT 19 (Instal·lacions interiors o receptores)

          Tipus de                       BT                     BT                                 AT
          subministrament                                      Altres                 (amb transformador propi)
                                     Habitatges
          Caiguda de tensió                        Enllumenat           Força         Enllumenat          Força
          en % de la tensió de
          subministrament               3%            3%                5%             4,5 %             6,5 %

   Cal determinar la caiguda de tensió en volts que representa cadascun d’aquests
percentatges. Utilitzarem la fórmula següent:

                                                             ∆U % · U
                                                  ∆U =
                                                    100
                ∆U = Caiguda de tensió en volts
                ∆U % = Caiguda de tensió en percentatge de la tensió de subministrament
               U = Tensió nominal de subministrament

2. CÀLCUL DE LA SECCIÓ

PAS 3a: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la intensitat.

  L’objectiu es obtenir un cable que no produeixi una caiguda de tensió superior a la exigida pel
REBT, de manera que al extrem de la instal·lació arribi la tensió suficient.

  A partir de la intensitat calculada al PAS 1 aplicarem, segon el cas, alguna de les fórmules
següents:

  Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor        Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor

             ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA                                             ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA

                       2 · L · I n · cos ϕ                                             2 · ρ · L · I n · cos ϕ
                  S=                                                              S=
                           γ · ∆U                                                               ∆U

               ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA                                             ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA


                        3 · L · I n · cos ϕ                                             3 · ρ · L · I n · cos ϕ
                 S=                                                              S=
                            γ · ∆U                                                              ∆U

                              S = Secció del conductor en mm2
                              L = Longitud del circuit d’alimentació en metres
                              In = Intensitat de corrent nominal del circuit o receptor en ampers
                              U = Tensió nominal de la instal·lació en volts
                              cos ϕ = factor de potència de la instal·lació
                              ∆U = Caiguda de tensió en volts
                              γ = Conductivitat del conductor (1)
                               ρ = Resistivitat del conductor (2)

(1) (2) Els valors de la resistivitat i de la conductivitat els trobaràs a les taules següents


                                                                                                                            2
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                                   Part 1.Càrregues a final de línia




PAS 3b: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la potència

  També podem calcular la secció dels conductors a partir de la potència calculada al PAS .1
En aquest cas aplicarem, segon el cas, alguna de les fórmules següents:

  Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor   Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor

             ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA                                    ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA

                         2·L P                                                     2 ·ρ · L P
                    S=         ·                                              S=           ·
                         γ · ∆U U                                                    ∆U      U

               ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA                                     ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA


                             L        P                                              ρ ·L P
                    S=            ·                                            S=        ·
                         γ · ∆U       U                                              ∆U U

                             S = Secció del conductor en mm2
                             L = Longitud la instal·lació en metres
                             U = Tensió nominal de la instal·lació en volts
                             P = Potencia de la instal·lació en vats
                             cos ϕ = factor de potència de la instal·lació
                             ∆U = Caiguda de tensió en volts
                             γ = Conductivitat del conductor (1)
                             ρ = Resistivitat del conductor (2)

(1)(2) Els valors de la resistivitat i de la conductivitat els trobaràs a les taules anteriors


                                                                                                                       3
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                                       Part 1.Càrregues a final de línia


PAS 4a: Determinació de la secció comercial

   Amb la secció calculada al PAS 3a o al PAS 3b, cercarem la secció comercial del conductor
tenint en compte el sistema d’instal·lació (a l’aire, sota tub, encastat, etc), el tipus de conductor
(coure, alumini, neutre concèntric, etc) i l’aïllament (PVC, EPR, XLPE, etc).

   Amb aquestes dades consultarem les taules de les ITCs corresponents en funció de les
característiques de la instal·lació:

                            LÍNIES DE DISTRIBUCIÓ
                                                                                     INSTAL·LACIONS INTERIORS
              Aèries                               Subterrànies

                                                                                   (1) Guia Tècnica ITC-BT 19 (febrer
            ITC-BT 06                                ITC-BT 07
                                                                                                de 2009)
 • Taula 3: Cables Almelec           • Taula 3: Cables Cu-Al amb neutre            • Taula A: Cables de coure i alumini
 • Taula 4: Cables d’alumini                     concèntric                        • Taula B: Sistemes d’instal·lació
 • Taula 5: Cables de coure          • Taula 4: Cables d’alumini
                                     • Taula 5: Cables de coure
                                     • Taula 10: Cables Cu-Al amb neutre
                                                 concèntric
                                     • Taula 11: Cables d’alumini en galeries
                                     • Taula 12: Cables de coure en galeries
 (1) Recorda que has de utilitzar la Taula A de la Guia i no la de la Instrucció. També la trobaràs a l’Aula Virtual


   La secció obtinguda no podrem considerar-la acceptable fins no haver comprovat si te la
suficient capacitat tèrmica (és a dir, que suporta correctament la intensitat de corrent de la
instal·lació).

PAS 4b: Determinació de la capacitat tèrmica

   A la intensitat admissible de la secció comercial obtinguda al PAS 4a se l’hi hauran d’aplicar
TOTS els factors correctors que afectin a la instal·lació que s’està calculant. Aquests factors els
pots trobar a les taules següents:

                            LÍNIES DE DISTRIBUCIÓ
                                                                                    INSTAL·LACIONS INTERIORS O
                                                                                           RECEPTORES
              Aèries                               Subterrànies

                                                                                   (1) Guia Tècnica ITC-BT 19 (febrer
            ITC-BT 06                                ITC-BT 07
                                                                                                de 2009)
 • Taula 6: Correcció per            • Taula 6: Correcció per temperatura          • Taula E: Reducció per agrupament
            agrupament               • Taula 7: Correcció per resistivitat                    de circuits
 • Taula 7: Correcció per                         tèrmica                          • Taula F: Reducció per instal·lació
            temperatura              • Taula 8: Correcció per agrupament                      en vàries capes
                                     • Taula 9: Correcció per soterrament a        • Taula G: Reducció per agrupament
                                                  diferent profunditat                        de tubs a l’aire en capes
                                     • Taula 13: Correcció per temperatura                    horitzontals
                                     • Taula 14: Correcció cables unipolars        • Taula H: Reducció per a cables
                                                  en galeries sobre safates                   soterrades sota tub
                                     • Taula 15: Correcció cables trifàsics        • Taula I: Reducció per a varies
                                                  en galeries sobre safates                   capes de tubs soterrats
                                     • Punt 3.1.3: Correcció cables a l’interior
                                                  de tubs
(1) Recorda que has de utilitzar les taules de la Guia i no les de la Instrucció. També les trobaràs a l’Aula Virtual


                                                                                                                          4
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                           Part 1.Càrregues a final de línia




  En el cas de les instal·lacions interiors o receptores els possibles factors a aplicar serien:


                   Instal·lacions a l’aire                     Instal·lacions soterrades


                   I' = I · FA · FC · FTA                         I' = I · FTS · FTSC


         I’ = Intensitat admissible pel conductor després d’aplicar els factors de correcció
         I = Intensitat admissible pel conductor abans d’aplicar els factors de correcció
         FA = Reducció per agrupament de circuits (Taula E de la Guia ITC-BT 19)
         FC = Reducció per circuits en varies capes (Taula F de la Guia ITC-BT 19)
         FTA = Reducció per agrupament de tubs a l’aire (Taula G de la Guia ITC-BT 19)
         FTS = Reducció per agrupament de tubs soterrats (Taula H de la Guia ITC-BT 19)
         FTSC = Reducció per agrupament de tubs en vàries capes (Taula I de la Guia ITC-BT 19)


   Per a instal·lacions de distribució, ja siguin aèries o subterrànies, s’utilitzaran les mateixes
fórmules aplicant els coeficients corresponents.

   Si la intensitat (I’) obtinguda després d’aplicar tots els coeficients fos igual o superior a la
intensitat nominal (In) obtinguda al PAS 1, podrem donar la secció com a bona.

   Si fos inferior, caldria tornar a consultar les taules del PAS 4a, triar-ne una secció superior i
tornar a recalcular la capacitat tèrmica fins a trobar-ne la correcta.




                                                                                                       5
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                              Part 1.Càrregues a final de línia


Exemple de càlcul

   Es vol calcular la secció dels conductors d’alimentació d’un motor trifàsic a 400 V. El motor,
de 5,5 kW de potència útil, amb un factor de potència de 0,83 i un rendiment del 84 % està situat
en una nau industrial.

  La línia d’alimentació, amb una longitud total de 30 m, està formada per un cable de tres
conductors posat sobre safata foradada. A la mateixa safata hi ha 4 cables tripolars més formant
una única capa amb el del nostre motor. La temperatura màxima no supera els 37 º.

  Els conductors seran de coure amb aïllament de PVC.




                                 Nº conductors: 3
                                 Tipus de conductor: Coure multiconductor
                                 Aïllament: PVC
                                 Temperatura màxima : 37º




                          Lloc d’instal·lació: Nau industrial
                          Sistema: Cables en safata horitzontal perforada
                          Nombre de tubs en una capa: 5




                                                                                                    6
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                              Part 1.Càrregues a final de línia


En primer lloc procedirem a realitzar els càlculs preliminars:

PAS 1: Determinar la càrrega total del receptor o de la instal·lació

   En el plantejament del problema ens donen la potència útil del motor i el seu rendiment. Per
tant caldrà calcular la potencia que absorbirà el motor:


                                     PU ·100 5500 W ·100
                               P=           =            = 6547 ,62 W
                                        η        84

                                     P = Potència absorbida en vats
                                     PU = Potència útil en vats
                                     η = Rendiment


   Tot seguit calcularem la intensitat. Tractant-se d’un circuit trifàsic, utilitzarem la fórmula:



                                          P         6547 ,62 W
                         I MOTOR =                =                  = 11,39 A
                                      3 ·U ·cos ϕ   3 · 400 V ·0 ,83

   Ara be, si tenim en compte que es tracta d’un circuit que alimenta a un únic motor, haurem de
tenir en compte les prescripcions de la ITC-BT 47 que regula aquest tipus de receptors. Si
consultem el punt 3.1 de l’esmentada instrucció, podrem llegir:

      “Els conductors de connexió que alimenten a un motor sol, hauran d’estar
      dimensionats per a una intensitat del 125% de la intensitat a plena càrrega del
      motor...”

  Per tant, la intensitat que utilitzarem per al càlcul dels conductors serà 1,25 vegades més gran
que la nominal del motor:



                            I n = 1,25 · I MOTOR = 1,25 · 11,39 A = 14 ,23 A



PAS 2: Determinar la caiguda de tensió

   Com que es tracta d’un circuit de força en una indústria alimentada amb baixa tensió (400 V),
aplicarem una caiguda de tensió del 5 % d’acord amb la ITC-BT 19:


                                        ∆U % · U        5 · 400 V
                                ∆U =                =             = 20 V
                                           100             100



                                                                                                     7
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                                     Part 1.Càrregues a final de línia


  La caiguda de tensió màxima a final de línia serà de 20 V com a màxim És a dir que al motor
haurà d’arribar almenys una tensió de 380 V.

   Ja podem passar al càlcul de la secció:

PAS 3a: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la intensitat

   Per calcular la secció a partir de la intensitat de la instal·lació cal triar en primer lloc si ho
farem considerant la conductivitat o la resistivitat dels conductors. Com que és trifàsic triarem
entre:

   Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor   Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor


                       3 · L · I n · cos ϕ                                        3 · ρ · L · I n · cos ϕ
             S =                                                           S=
                           γ ·∆U                                                          ∆U

   Si consultem les taules de conductivitat del PAS 3a, veurem que per a coure a una
temperatura de servei de 37º hem de triar la temperatura immediatament superior (70º) la qual
cosa ens dona una resistivitat de 48. Així doncs la secció serà de:


                                3 · L · I n · cos ϕ   3 · 30 m · 14 ,23 A · 0 ,83
                         S=                         =                             = 0 ,64 mm 2
                                    γ · ∆U                   48 · 20



  Si pel contrari ho fem per resistivitat, i segons la taula corresponent (PAS 3a), per a la
mateixa temperatura i tipus de cable el valor és 0,021. Veiem quina secció s’obté:


                         3 · ρ · L · I n · cos ϕ   3 · 0 ,021 · 30 m · 14 ,23 A · 0 ,83
                  S=                             =                                      = 0 ,64 mm 2
                               · ∆U                                20



   Com es pot veure el resultat obtingut és pràcticament el mateix.

PAS 4: Determinació de la capacitat tèrmica

   En primer lloc cal determinar el sistema d’instal·lació mitjançant la taula B de la Guia Tècnica
de la ITC-BT 47 (o bé a l’Aula Virtual):




                                                                                                                        8
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                           Part 1.Càrregues a final de línia


    Depenent de la secció calculada, el mètode d’instal·lació sobre safates perforades, correspon
o bé al sistema E o bé al sistema F. Com que la secció no supera els 25 mm2, triarem el mètode
d’instal·lació:  E .

  Per altra banda al ser un circuit trifàsic amb l’aïllament de PVC, triarem la columna :

  Tal com és veu a continuació, la secció immediatament superior a la calculada seria 1,5 mm2
que admet una intensitat de 16 A.




   Ara cal aplicar tots els factors de correcció que en el nostre cas seran únicament el de
reducció per agrupament de circuits (Taula E de la Guia ITC-BT 19)




   Observa que no existeix la columna per a 5 circuits o cables agrupats, per la qual cosa caldrà
agafar la immediatament superior que és la de 6 circuits o cables multiconductors. Això ens dona
un factor de reducció de 0,75 és a dir que la intensitat màxima admissible pel conductor serà de :


                                  I' = I · FA = 16 A · 0 ,75 = 12 A


                                                                                                     9
CÀLCUL DE SECCIONS
                                                            Part 1.Càrregues a final de línia


   Com que la intensitat obtinguda (12 A) és inferior a la intensitat nominal obtinguda al PAS1
(14,24 A), caldrà triar una secció més gran i tornar a recalcular:




  Aplicarem el factor de reducció a la nova intensitat :


                                 I' = I · FA = 22 A · 0 ,75 = 16 ,5 A


  Ara la intensitat màxima admissible pel cable és superior a la intensitat nominal, per tant, la
secció a instal·lar serà de 2,5 mm2.




                                                                                                    10

More Related Content

What's hot

akım trafosu, gerilim trafosu esitaş
akım trafosu, gerilim trafosu esitaşakım trafosu, gerilim trafosu esitaş
akım trafosu, gerilim trafosu esitaşesitaş grobal
 
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...crush424
 
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)Pneumàtica i hidràulica (4t eso)
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)ireechin
 
L'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOL'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOJordi Pipó
 
CIRCUITS DE CORRENT CONTINU
CIRCUITS DE CORRENT CONTINUCIRCUITS DE CORRENT CONTINU
CIRCUITS DE CORRENT CONTINURafa
 
Ud 04. circuits de corrent continu
Ud 04. circuits de corrent continuUd 04. circuits de corrent continu
Ud 04. circuits de corrent continuMiguel_Angel_Marin
 
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alternUnitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alterndavidsanz50
 
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12Himmelstern
 
Maquinas termicas generadores energia mecànica
Maquinas termicas  generadores energia mecànicaMaquinas termicas  generadores energia mecànica
Maquinas termicas generadores energia mecànicaDavid Caparrós
 
03 estructures
03 estructures03 estructures
03 estructuresrriera33
 
solucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batxsolucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batxinstiquercus
 
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRASUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRAEduardo Cueva Flores
 
Electromagnetisme 2
Electromagnetisme 2Electromagnetisme 2
Electromagnetisme 2inmacen
 

What's hot (20)

Ptt pneumàtica
Ptt pneumàticaPtt pneumàtica
Ptt pneumàtica
 
akım trafosu, gerilim trafosu esitaş
akım trafosu, gerilim trafosu esitaşakım trafosu, gerilim trafosu esitaş
akım trafosu, gerilim trafosu esitaş
 
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...
Solutions manual for fitzgerald and kingsleys electric machinery 7th edition ...
 
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)Pneumàtica i hidràulica (4t eso)
Pneumàtica i hidràulica (4t eso)
 
Camp electric
Camp electricCamp electric
Camp electric
 
L'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESOL'electricitat 2n ESO
L'electricitat 2n ESO
 
Corrent altern
Corrent alternCorrent altern
Corrent altern
 
CIRCUITS DE CORRENT CONTINU
CIRCUITS DE CORRENT CONTINUCIRCUITS DE CORRENT CONTINU
CIRCUITS DE CORRENT CONTINU
 
Ud 04. circuits de corrent continu
Ud 04. circuits de corrent continuUd 04. circuits de corrent continu
Ud 04. circuits de corrent continu
 
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alternUnitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
 
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
 
Maquinas termicas generadores energia mecànica
Maquinas termicas  generadores energia mecànicaMaquinas termicas  generadores energia mecànica
Maquinas termicas generadores energia mecànica
 
03 estructures
03 estructures03 estructures
03 estructures
 
KV Pre Boardmathspaper
KV Pre BoardmathspaperKV Pre Boardmathspaper
KV Pre Boardmathspaper
 
solucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batxsolucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batx
 
Termodinamica. Principis bàsics
Termodinamica. Principis bàsicsTermodinamica. Principis bàsics
Termodinamica. Principis bàsics
 
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRASUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
SUMINISTRO EN BAJA TENSION Y TIPOS DE CONEXIONES A TIERRA
 
Ud 07. sistemes digitals
Ud 07. sistemes digitalsUd 07. sistemes digitals
Ud 07. sistemes digitals
 
Electromagnetisme 2
Electromagnetisme 2Electromagnetisme 2
Electromagnetisme 2
 
armónicos en los transformadores
armónicos en los transformadoresarmónicos en los transformadores
armónicos en los transformadores
 

Similar to Calcul de seccions

Similar to Calcul de seccions (20)

1 f ep13
1 f ep131 f ep13
1 f ep13
 
Apunts electricitat trifasica
Apunts electricitat trifasicaApunts electricitat trifasica
Apunts electricitat trifasica
 
Correcció exerc cc
Correcció exerc ccCorrecció exerc cc
Correcció exerc cc
 
Unitat 4
Unitat 4Unitat 4
Unitat 4
 
CC2_aspectes_energetics.pdf
CC2_aspectes_energetics.pdfCC2_aspectes_energetics.pdf
CC2_aspectes_energetics.pdf
 
Corrent continu curs zero 2015
Corrent continu curs zero 2015Corrent continu curs zero 2015
Corrent continu curs zero 2015
 
Pràctica.2 l'electricitat
Pràctica.2  l'electricitatPràctica.2  l'electricitat
Pràctica.2 l'electricitat
 
M1 uf1
M1 uf1M1 uf1
M1 uf1
 
3 fe2011 cb-tprob
3 fe2011 cb-tprob3 fe2011 cb-tprob
3 fe2011 cb-tprob
 
Tema 5. Circuitos Eléctricos, Circuits Elèctrics
Tema 5. Circuitos Eléctricos, Circuits ElèctricsTema 5. Circuitos Eléctricos, Circuits Elèctrics
Tema 5. Circuitos Eléctricos, Circuits Elèctrics
 
19002 ftii 20091_examen1
19002 ftii 20091_examen119002 ftii 20091_examen1
19002 ftii 20091_examen1
 
Maneig del multimetre digital
Maneig del multimetre digitalManeig del multimetre digital
Maneig del multimetre digital
 
Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
 
Conceptes ca i trifasica [autoguardado]
Conceptes ca i trifasica [autoguardado]Conceptes ca i trifasica [autoguardado]
Conceptes ca i trifasica [autoguardado]
 
Electricitat2
Electricitat2Electricitat2
Electricitat2
 
Sistemes trifàsics equilibrats
Sistemes trifàsics equilibratsSistemes trifàsics equilibrats
Sistemes trifàsics equilibrats
 
Corrent altern tecnologia1
Corrent altern tecnologia1Corrent altern tecnologia1
Corrent altern tecnologia1
 
Unitat 5 (A)
Unitat 5 (A)Unitat 5 (A)
Unitat 5 (A)
 
L´electrònica
L´electrònicaL´electrònica
L´electrònica
 
Electricitat.tema2
Electricitat.tema2Electricitat.tema2
Electricitat.tema2
 

Calcul de seccions

  • 1. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia Aquest sistema s’utilitza en el càlcul dels conductors que alimenten receptors únics en instal·lacions interiors o receptores, o bé en el de les instal·lacions d’enllaç. A continuació pots veure una sèrie de passos que t’ajudaran en el procés. 1. CÀLCULS PRELIMINARS PAS 1: Determinar la càrrega total del receptor o de la instal·lació Per càrrega es pot entendre tant la potència del circuit o del receptor com el corrent nominal total que recorre el circuit. Aquestes són les equacions que permeten calcular ambdós valors: ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA P = U ·I ·cos ϕ (2) P = 3 ·U ·I ·cos ϕ (2) P P In = (1)(2) In = (1)(2) U ·cos ϕ 3 ·U ·cos ϕ P = Potencia de la instal·lació o del receptor U = Tensió nominal de la instal·lació In = Intensitat nominal del circuit o receptor cos ϕ = factor de potència de la instal·lació (1) Quan es tracti de motors aquesta intensitat es veurà incrementada. Consulteu els punts 3.1, 3.2 i 3.3 de la ITC-BT 47 (2) Si es tracta de làmpades de descàrrega, consulteu el quart paràgraf del punt 3.1 de la ITC-BT 44 PAS 2: Determinar la caiguda de tensió Segons el REBT, s’accepten les següents caigudes de tensió com a màxim: ITCBT 14 i ITC-BT 15 (Instal·lacions d’enllaç) 1
  • 2. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia ITC-BT 19 (Instal·lacions interiors o receptores) Tipus de BT BT AT subministrament Altres (amb transformador propi) Habitatges Caiguda de tensió Enllumenat Força Enllumenat Força en % de la tensió de subministrament 3% 3% 5% 4,5 % 6,5 % Cal determinar la caiguda de tensió en volts que representa cadascun d’aquests percentatges. Utilitzarem la fórmula següent: ∆U % · U ∆U = 100 ∆U = Caiguda de tensió en volts ∆U % = Caiguda de tensió en percentatge de la tensió de subministrament U = Tensió nominal de subministrament 2. CÀLCUL DE LA SECCIÓ PAS 3a: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la intensitat. L’objectiu es obtenir un cable que no produeixi una caiguda de tensió superior a la exigida pel REBT, de manera que al extrem de la instal·lació arribi la tensió suficient. A partir de la intensitat calculada al PAS 1 aplicarem, segon el cas, alguna de les fórmules següents: Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA 2 · L · I n · cos ϕ 2 · ρ · L · I n · cos ϕ S= S= γ · ∆U ∆U ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA 3 · L · I n · cos ϕ 3 · ρ · L · I n · cos ϕ S= S= γ · ∆U ∆U S = Secció del conductor en mm2 L = Longitud del circuit d’alimentació en metres In = Intensitat de corrent nominal del circuit o receptor en ampers U = Tensió nominal de la instal·lació en volts cos ϕ = factor de potència de la instal·lació ∆U = Caiguda de tensió en volts γ = Conductivitat del conductor (1) ρ = Resistivitat del conductor (2) (1) (2) Els valors de la resistivitat i de la conductivitat els trobaràs a les taules següents 2
  • 3. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia PAS 3b: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la potència També podem calcular la secció dels conductors a partir de la potència calculada al PAS .1 En aquest cas aplicarem, segon el cas, alguna de les fórmules següents: Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA ALIMENTACIÓ MONOFÀSICA 2·L P 2 ·ρ · L P S= · S= · γ · ∆U U ∆U U ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA ALIMENTACIÓ TRIFÀSICA L P ρ ·L P S= · S= · γ · ∆U U ∆U U S = Secció del conductor en mm2 L = Longitud la instal·lació en metres U = Tensió nominal de la instal·lació en volts P = Potencia de la instal·lació en vats cos ϕ = factor de potència de la instal·lació ∆U = Caiguda de tensió en volts γ = Conductivitat del conductor (1) ρ = Resistivitat del conductor (2) (1)(2) Els valors de la resistivitat i de la conductivitat els trobaràs a les taules anteriors 3
  • 4. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia PAS 4a: Determinació de la secció comercial Amb la secció calculada al PAS 3a o al PAS 3b, cercarem la secció comercial del conductor tenint en compte el sistema d’instal·lació (a l’aire, sota tub, encastat, etc), el tipus de conductor (coure, alumini, neutre concèntric, etc) i l’aïllament (PVC, EPR, XLPE, etc). Amb aquestes dades consultarem les taules de les ITCs corresponents en funció de les característiques de la instal·lació: LÍNIES DE DISTRIBUCIÓ INSTAL·LACIONS INTERIORS Aèries Subterrànies (1) Guia Tècnica ITC-BT 19 (febrer ITC-BT 06 ITC-BT 07 de 2009) • Taula 3: Cables Almelec • Taula 3: Cables Cu-Al amb neutre • Taula A: Cables de coure i alumini • Taula 4: Cables d’alumini concèntric • Taula B: Sistemes d’instal·lació • Taula 5: Cables de coure • Taula 4: Cables d’alumini • Taula 5: Cables de coure • Taula 10: Cables Cu-Al amb neutre concèntric • Taula 11: Cables d’alumini en galeries • Taula 12: Cables de coure en galeries (1) Recorda que has de utilitzar la Taula A de la Guia i no la de la Instrucció. També la trobaràs a l’Aula Virtual La secció obtinguda no podrem considerar-la acceptable fins no haver comprovat si te la suficient capacitat tèrmica (és a dir, que suporta correctament la intensitat de corrent de la instal·lació). PAS 4b: Determinació de la capacitat tèrmica A la intensitat admissible de la secció comercial obtinguda al PAS 4a se l’hi hauran d’aplicar TOTS els factors correctors que afectin a la instal·lació que s’està calculant. Aquests factors els pots trobar a les taules següents: LÍNIES DE DISTRIBUCIÓ INSTAL·LACIONS INTERIORS O RECEPTORES Aèries Subterrànies (1) Guia Tècnica ITC-BT 19 (febrer ITC-BT 06 ITC-BT 07 de 2009) • Taula 6: Correcció per • Taula 6: Correcció per temperatura • Taula E: Reducció per agrupament agrupament • Taula 7: Correcció per resistivitat de circuits • Taula 7: Correcció per tèrmica • Taula F: Reducció per instal·lació temperatura • Taula 8: Correcció per agrupament en vàries capes • Taula 9: Correcció per soterrament a • Taula G: Reducció per agrupament diferent profunditat de tubs a l’aire en capes • Taula 13: Correcció per temperatura horitzontals • Taula 14: Correcció cables unipolars • Taula H: Reducció per a cables en galeries sobre safates soterrades sota tub • Taula 15: Correcció cables trifàsics • Taula I: Reducció per a varies en galeries sobre safates capes de tubs soterrats • Punt 3.1.3: Correcció cables a l’interior de tubs (1) Recorda que has de utilitzar les taules de la Guia i no les de la Instrucció. També les trobaràs a l’Aula Virtual 4
  • 5. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia En el cas de les instal·lacions interiors o receptores els possibles factors a aplicar serien: Instal·lacions a l’aire Instal·lacions soterrades I' = I · FA · FC · FTA I' = I · FTS · FTSC I’ = Intensitat admissible pel conductor després d’aplicar els factors de correcció I = Intensitat admissible pel conductor abans d’aplicar els factors de correcció FA = Reducció per agrupament de circuits (Taula E de la Guia ITC-BT 19) FC = Reducció per circuits en varies capes (Taula F de la Guia ITC-BT 19) FTA = Reducció per agrupament de tubs a l’aire (Taula G de la Guia ITC-BT 19) FTS = Reducció per agrupament de tubs soterrats (Taula H de la Guia ITC-BT 19) FTSC = Reducció per agrupament de tubs en vàries capes (Taula I de la Guia ITC-BT 19) Per a instal·lacions de distribució, ja siguin aèries o subterrànies, s’utilitzaran les mateixes fórmules aplicant els coeficients corresponents. Si la intensitat (I’) obtinguda després d’aplicar tots els coeficients fos igual o superior a la intensitat nominal (In) obtinguda al PAS 1, podrem donar la secció com a bona. Si fos inferior, caldria tornar a consultar les taules del PAS 4a, triar-ne una secció superior i tornar a recalcular la capacitat tèrmica fins a trobar-ne la correcta. 5
  • 6. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia Exemple de càlcul Es vol calcular la secció dels conductors d’alimentació d’un motor trifàsic a 400 V. El motor, de 5,5 kW de potència útil, amb un factor de potència de 0,83 i un rendiment del 84 % està situat en una nau industrial. La línia d’alimentació, amb una longitud total de 30 m, està formada per un cable de tres conductors posat sobre safata foradada. A la mateixa safata hi ha 4 cables tripolars més formant una única capa amb el del nostre motor. La temperatura màxima no supera els 37 º. Els conductors seran de coure amb aïllament de PVC. Nº conductors: 3 Tipus de conductor: Coure multiconductor Aïllament: PVC Temperatura màxima : 37º Lloc d’instal·lació: Nau industrial Sistema: Cables en safata horitzontal perforada Nombre de tubs en una capa: 5 6
  • 7. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia En primer lloc procedirem a realitzar els càlculs preliminars: PAS 1: Determinar la càrrega total del receptor o de la instal·lació En el plantejament del problema ens donen la potència útil del motor i el seu rendiment. Per tant caldrà calcular la potencia que absorbirà el motor: PU ·100 5500 W ·100 P= = = 6547 ,62 W η 84 P = Potència absorbida en vats PU = Potència útil en vats η = Rendiment Tot seguit calcularem la intensitat. Tractant-se d’un circuit trifàsic, utilitzarem la fórmula: P 6547 ,62 W I MOTOR = = = 11,39 A 3 ·U ·cos ϕ 3 · 400 V ·0 ,83 Ara be, si tenim en compte que es tracta d’un circuit que alimenta a un únic motor, haurem de tenir en compte les prescripcions de la ITC-BT 47 que regula aquest tipus de receptors. Si consultem el punt 3.1 de l’esmentada instrucció, podrem llegir: “Els conductors de connexió que alimenten a un motor sol, hauran d’estar dimensionats per a una intensitat del 125% de la intensitat a plena càrrega del motor...” Per tant, la intensitat que utilitzarem per al càlcul dels conductors serà 1,25 vegades més gran que la nominal del motor: I n = 1,25 · I MOTOR = 1,25 · 11,39 A = 14 ,23 A PAS 2: Determinar la caiguda de tensió Com que es tracta d’un circuit de força en una indústria alimentada amb baixa tensió (400 V), aplicarem una caiguda de tensió del 5 % d’acord amb la ITC-BT 19: ∆U % · U 5 · 400 V ∆U = = = 20 V 100 100 7
  • 8. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia La caiguda de tensió màxima a final de línia serà de 20 V com a màxim És a dir que al motor haurà d’arribar almenys una tensió de 380 V. Ja podem passar al càlcul de la secció: PAS 3a: Càlcul de la secció per caiguda de tensió coneixent la intensitat Per calcular la secció a partir de la intensitat de la instal·lació cal triar en primer lloc si ho farem considerant la conductivitat o la resistivitat dels conductors. Com que és trifàsic triarem entre: Si tenint en compte la conductivitat ( γ ) del conductor Si tenint en compte la resistivitat ( ρ ) del conductor 3 · L · I n · cos ϕ 3 · ρ · L · I n · cos ϕ S = S= γ ·∆U ∆U Si consultem les taules de conductivitat del PAS 3a, veurem que per a coure a una temperatura de servei de 37º hem de triar la temperatura immediatament superior (70º) la qual cosa ens dona una resistivitat de 48. Així doncs la secció serà de: 3 · L · I n · cos ϕ 3 · 30 m · 14 ,23 A · 0 ,83 S= = = 0 ,64 mm 2 γ · ∆U 48 · 20 Si pel contrari ho fem per resistivitat, i segons la taula corresponent (PAS 3a), per a la mateixa temperatura i tipus de cable el valor és 0,021. Veiem quina secció s’obté: 3 · ρ · L · I n · cos ϕ 3 · 0 ,021 · 30 m · 14 ,23 A · 0 ,83 S= = = 0 ,64 mm 2 · ∆U 20 Com es pot veure el resultat obtingut és pràcticament el mateix. PAS 4: Determinació de la capacitat tèrmica En primer lloc cal determinar el sistema d’instal·lació mitjançant la taula B de la Guia Tècnica de la ITC-BT 47 (o bé a l’Aula Virtual): 8
  • 9. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia Depenent de la secció calculada, el mètode d’instal·lació sobre safates perforades, correspon o bé al sistema E o bé al sistema F. Com que la secció no supera els 25 mm2, triarem el mètode d’instal·lació: E . Per altra banda al ser un circuit trifàsic amb l’aïllament de PVC, triarem la columna : Tal com és veu a continuació, la secció immediatament superior a la calculada seria 1,5 mm2 que admet una intensitat de 16 A. Ara cal aplicar tots els factors de correcció que en el nostre cas seran únicament el de reducció per agrupament de circuits (Taula E de la Guia ITC-BT 19) Observa que no existeix la columna per a 5 circuits o cables agrupats, per la qual cosa caldrà agafar la immediatament superior que és la de 6 circuits o cables multiconductors. Això ens dona un factor de reducció de 0,75 és a dir que la intensitat màxima admissible pel conductor serà de : I' = I · FA = 16 A · 0 ,75 = 12 A 9
  • 10. CÀLCUL DE SECCIONS Part 1.Càrregues a final de línia Com que la intensitat obtinguda (12 A) és inferior a la intensitat nominal obtinguda al PAS1 (14,24 A), caldrà triar una secció més gran i tornar a recalcular: Aplicarem el factor de reducció a la nova intensitat : I' = I · FA = 22 A · 0 ,75 = 16 ,5 A Ara la intensitat màxima admissible pel cable és superior a la intensitat nominal, per tant, la secció a instal·lar serà de 2,5 mm2. 10