Ejercicio 6: Sección de conductores en instalaciones interiores
La siguiente instalación consta de un cuadro general y un cuadro secundario, realizada para trifásica mediante manguera tipo RV-K 0,6/1 kV (3 fases + N + TT) y para monofásica con manguera tipo RV-K 0,6/1 kV (fase + N + TT), de cobre, sobre bandeja estanca (no perforada), alimentando 4 circuitos cuyas características se indican en el esquema.
a) Calcular la sección de los conductores de la línea que une ambos cuadros partiendo de la c.d.t. inicial que se indica y elegir el calibre del magnetotérmico y del diferencial que la protege.
b) Calcular la sección de los conductores de las 4 líneas del cuadro secundario eligiendo los magnetotérmicos y diferenciales adecuados, realizando el reparto de la c.d.t. según la máxima permitida, compensando con la c.d.t. sobrante de la línea que une ambos cuadros.
La designación de los cables puede consultarse en designación normalizada de cables para 0,6/1 kV.
a) Sección de los Conductores de la Línea que une Ambos Cuadros
Para la línea que une ambos cuadros, la c.d.t. máxima que se ha elegido es el 2%.
De acuerdo a las líneas con motores o con lámparas de descarga, la ITC-BT-47 establece para motores, que la potencia total a considerar será de P´ = 1,25 · P, y la ITC-BT-44 establece para lámparas de descarga que P´ = 1,8 · P · cos φ.
● Motor M ⇒ P´ = 1,25 · 8 · 736 W = 7.360 W
● Lámparas L1 ⇒ P´ = 1,8 · P · cos φ = 1,8 · (3 · 1.000 W) · 0,75 = 4.050 W
● Lámparas L2 ⇒ P´ = 1,8 · P · cos φ = 1,8 · (4 · 500 W) · 0,6 = 2.160 W
● Lámparas L3 ⇒ P´ = 1,8 · P · cos φ = 1,8 · (6 · 400 W) · 0,85 = 3.672 W
La potencia total a considerar para el cálculo de sección esta línea será:
P´ = 7.360 W + 4.050 W + 2.160 W + 3.672 W = 17.242 W
Sección S por c.d.t.
De acuerdo a las fórmulas de cálculo de sección por caída de tensión en instalaciones interiores:
Sección S por Corriente Máxima Admisible
Consultamos en la tabla de corrientes admisibles para cable no enterrado en instalaciones interiores de la ITC-BT-19 - Fila C - Columna 9b y buscamos una sección S = 4 m2:
Iz > I' ⇒ 36 A > 31,11 A
La sección que cumple ambos criterios será de S = 4 mm2.
Calibre del Magnetotérmico
Para elegir el calibre del magnetotérmico se aplica la condición indicada en selección del elemento de protección de una instalación interior, que deberá cumplir: I ≤ In ≤ IZ. El calibre debe ser de In = 32 A. Se observa que se cumple la condición:
I ≤ In ≤ IZ ⇒ 31,11 ≤ 32 ≤ 36
Calibre del Diferencial
El calibre del interruptor diferencial debe ser igual o superior. Será de In = 40 A (Ver selección del calibre del diferencial en una instalación interior).
Sección de los Conductores y Calibre del Magnetotérmico y Diferencial
La sección a instalar de las fases, neutro y conductor de protección: SF = SN = SCP = 4 mm2.
El magnetotérmico será tetrapolar de calibre de In = 32 A.
El diferencial será tetrapolar de In = 40 A.
b) Sección de los Conductores de las 4 Líneas del Cuadro Secundario
Antes de proceder al cálculo de sección, debemos saber la c.d.t. real de la que disponemos:
La c.d.t. real será:
La c.d.t. máxima será del 3% para los circuitos de alumbrado y un 5% para el motor (de acuerdo a lo indicado en valores máximos de la caída de tensión).
– c.d.t. real para el motor: 5% - 1,72% = 3,28%.
– c.d.t. real para el alumbrado: 3% – 1,72% = 1,28%.
Motor
P´ = 7.360 W, cos φ = 0,9, L = 15 m
Consultamos en tabla de corrientes admisibles para cable no enterrado en instalaciones interiores - Fila C - Columna 9b. Para S = 1,5 m2 ⇒ Iz = 20 A > 11,8 A
El calibre del magnetotérmico será de In = 16 A (I ≤ In ≤ Iz ⇒ 11,8 ≤ 16 ≤ 20).
El calibre del interruptor diferencial debe ser igual o superior. Será de In = 25 A.
Por tanto, para el motor, la sección de los conductores y calibre del magnetotérmico y diferencial serán:
– La sección a instalar de las fases y conductor de protección: SF = SCP = 1,5 mm2.
– El magnetotérmico será tripolar de calibre de In = 16 A.
– El diferencial será de In = 25 A.
Alumbrado L1
P´ = 4.050 W, cos φ = 0,75, L = 32 m
Consultamos en tabla de corrientes admisibles para cable no enterrado en instalaciones interiores - Fila C - Columna 11. Para S = 10 m2 ⇒ Iz = 72 A > 23,48 A
El calibre del magnetotérmico será de In = 25 A (cumple la condición I ≤ In ≤ Iz ⇒ 23,48 ≤ 25 ≤ 72, aunque podríamos instalar de 32, 40, 50 y 63 A).
El calibre del interruptor diferencial debe ser igual o superior. Será de In = 25 A.
Por tanto, para el alumbrado 1, la sección de los conductores y calibre del magnetotérmico y diferencial serán:
– La sección a instalar de las fases, neutro y conductor de protección: SF = SN = SCP = 10 mm2.
– El magnetotérmico será bipolar de calibre de In = 25 A.
– El diferencial de In = 25 A.
Alumbrado L2
P´ = 2.160 W, cos φ = 0,6, L = 19 m
Consultamos en tabla de corrientes admisibles para cable no enterrado en instalaciones interiores - Fila C - Columna 11. Para S = 4 m2 ⇒ Iz = 40 A > 15,65 A
El calibre del magnetotérmico será de In = 16 A (cumple la condición I ≤ In ≤ Iz ⇒ 15,65 ≤ 16 ≤ 40, aunque podríamos instalar de 20, 25, 32 y 40 A).
El calibre del interruptor diferencial debe ser igual o superior. Será de In = 25 A.
Por tanto, para el alumbrado 2, la sección de los conductores y calibre del magnetotérmico y diferencial serán:
– La sección a instalar de las fases, neutro y conductor de protección: SF = SN = SCP = 4 mm2.
– El magnetotérmico será bipolar de calibre de In = 16 A.
– El diferencial de In = 25 A.
Alumbrado L3
P´ = 3.672 W, cos φ = 0,85, L = 25 m
Consultamos en tabla de corrientes admisibles para cable no enterrado en instalaciones interiores - Fila C - Columna 11. Para S = 10 m2 ⇒ Iz = 72 A > 18,78 A
El calibre del magnetotérmico será de In = 20 A (cumple la condición I ≤ In ≤ Iz ⇒ 18,78 ≤ 20 ≤ 72, aunque podríamos instalar de 25, 32, 40, 50 y 63 A).
El calibre del interruptor diferencial debe ser igual o superior. Será de In = 25 A.
Por tanto, para el alumbrado 3, la sección de los conductores y calibre del magnetotérmico y diferencial serán:
– La sección a instalar de las fases, neutro y conductor de protección: SF = SN = SCP = 10 mm2.
– El magnetotérmico será bipolar de calibre de In = 25 A.
– El diferencial de In = 25 A.