unidad 5 distribucion electrica

8/17/2019 Unidad 5 Distribucion Electrica

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Tecsup - PFR Instalaciones Eléctricas

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UNIDAD V

DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA

1. INTRODUCCIÓN

Un sistema de distribución de energía eléctrica es el conjunto de elementosencargados de conducir la energía desde una subestación de potencia hastael usuario. La distribución de energía eléctrica debe realizarse de tal maneraque el usuario reciba un servicio continuo, sin interrupciones, con un valor de

tensión adecuado que le permita operar sus aparatos eficientemente, y que laforma de onda senoidal sea pura, es decir, que esté libre de armónicas.

La distribución de energía eléctrica debe llevarse a cabo con redes biendiseñadas que soporten el crecimiento propio de la carga, y que además suscomponentes sean de la mejor calidad posible para que resistan el efecto delcampo eléctrico y los efectos de la intemperie a los que se verán sometidosdurante su vida útil. Las redes eléctricas deben ser proyectadas y construidasde manera que tengan la flexibilidad suficiente para ampliarseprogresivamente con cambios mínimos en las construcciones existentes, yasí asegurar un servicio adecuado y continuo para la carga presente y futuraal mínimo costo de operación. El sistema de distribución en la industria estáconstituido por el conjunto de componentes que permitan transmitir la energíaeléctrica por toda la industria hasta el usuario. Esto componentes pueden ser:conductores eléctricos (cables, alambres, barrajes, etc.) y las canalizacioneseléctricas, tales como tuberías, bandejas, etc.

Figura 1. Proceso de distribución eléctrica industrial.


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2. CANALIZACIONES ELÉCTRICAS

Se entiende por canalizaciones eléctricas a los medios que se emplean en lasinstalaciones eléctricas para contener a los conductores, de manera quequeden protegidos contra el deterioro mecánico y contaminación.

Los medios de canalización más comunes que se emplean en lasinstalaciones eléctricas son:

Las tuberías, las bandejas o charolas, las canaletas o ductos aéreos, laszanjas, los ductos subterráneos y los canales subterráneos.

2.1. BANDEJAS O CHAROLAS

Es una estructura rígida y continua especialmente construida parasoportar cables eléctricos; se utilizan en lugares donde no es posibleabrir zanjas dentro de locales o en exteriores donde el espacio no esuna limitación.

Los materiales más usuales en la fabricación de charolas son el acerogalvanizado y el aluminio, si el medio ambiente es muy corrosivo, esconveniente recubrir las charolas con resina epóxica o con materialesplásticos.El montaje de las charolas se realiza en forma colgante o empotradasobre muros.

Figura 2. Bandeja o charola.

Para hacer la instalación de los conductores, se sigue el siguienteprocedimiento:

Primero se hace un recorrido por la trayectoria de la charola paradeterminar la forma de la instalación de los conductores.


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Si la trayectoria no presenta obstáculos el carrete del cable se colocaráen una base desenrolladora, la cual se pueda desplegar a lo largo detoda la trayectoria para de esta forma ir desenrollando el cable ycolocarlo sobre la charola.

Cuando no es posible ejecutar la instalación del cable depositándolodirectamente sobre la charola, debido a obstáculos, cambios dedirección o nivel, se recomienda usar rodillos y poleas.

Figura 3. Ejemplos de bandejas para distribución eléctrica.

2.2. CANALETAS O DUCTOS AÉREOS

Es una estructura rígida y continua, construida para soportarconductores de uso general y cables de calibre no muy grueso.

Los ductos se fabrican con planchas de acero galvanizado en seccionescuadradas o rectangulares con tapas atornilladas.

Al igual que las charolas, el montaje de los ductos se puede realizar enformas colgantes o empotradas sobre muros.

Para hacer la instalación de los conductores, se hace un recorrido por latrayectoria de los ductos y luego se les coloca en forma similar a loscharolas.

Figura 4. Canaleta o ducto aéreo.


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2.3. ZANJAS

Es un tipo de canalización en el cual los cables van directamenteenterrados; se emplea en lugares donde no se tiene enterrado, seemplea en lugares donde no se tienen construcciones o donde haya la

posibilidad de abrir zanjas posteriormente para el cambio de cables, lareparación o aumento de circuitos.

La trayectoria debe ser rectilínea, en lo posible, para que la cantidad delcable sea mínima.La profundidad mínima de la excavación es de 0,70 m y el ancho varíade acuerdo al número de cables a instalar.

Cuando ha sido alcanzada la profundidad de la zanja, se limpiará elfondo, de tal manera que quede libre de piedras o cualquier objeto quepueda dañar el cable durante el relleno y compactación final. El lecho dela zanja deberá quedar perfectamente nivelado y compactado, para locual se pueda utilizar un pistón o vibrador.

Figu ra 5. Zanja.

Una vez que la excavación de la zanja se ha terminado se procede ainstalar los cables de acuerdo al método predeterminado, el cual puederealizarse de las siguientes formas:

Depositando el cable directamente sobre la zanja desde un vehículo enmovimiento.

Colocando rodillos y poleas a lo largo de la trayectoria y jalando el cablede un desenrollador.

Distribuyendo personal a lo largo de la trayectoria y depositando el cablemanualmente.

Una vez que se ha instalado el cable y acomodado según el arregloseleccionado, se coloca una capa de arena o tierra cernida con unadistancia no menor de 0,10 m por encima del cable.


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Encima de la capa de arena se colocará una cinta de señalización queevite que excavaciones posteriores puedan dañar a personas o cables.

Sobre la señalización se rellena la zanja con el mismo material productode la excavación, procurando ir compactando cada 0,20 m.

Figura 6. Disposición de conductores y señalización de protección.

Figura 7. Elementos que conforman la distribución eléctrica subterránea.


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2.4. TUBERÍAS

En las instalaciones eléctricas se emplean tubos metálicos y tubosplásticos conjuntamente con cajas, conectores y dispositivos de fijación.

2.4.1. Tubos MetálicosPueden ser de aluminio, acero o aleaciones especiales.Los tubos de acero a su vez se fabrican en los tipos pesado y livianodistinguiéndose uno de otro por el espesor de la pared.

Tubo Metálico Pesado

Se encuentran en el mercado en forma galvanizada o conrecubrimiento negro esmaltado, su superficie interior es lisa paraevitar daños al aislamiento o a la cubierta de los conductores.Se fabrican en tramos de 3,05 m y con diámetros que van de 13 mm( ½ “) a 152,4 mm (6”). Vienen roscados en ambos extremos y paraunir uno con otro se utilizan acoples.

Tubo Metálico Liviano

El diámetro máximo recomendable para estos tubos es de 51 mm(2”) y debido a que son de pared delgada en estos tubos no sepuede hacer roscado, de modo que los tramos se pueden unir pormedio de accesorios de unión especial. No deben ser instalados enlugares expuestos a daños mecánicos, en lugares húmedos omojados, ni en lugares clasificados como peligrosos.

Tubo Metálico Flexible

Se fabrica con cinta metálica engargolada (en forma helicoidal) sinrecubrimiento para ser usado en lugares secos, o con recubrimientode PVC para ser usado en lugares húmedos. Se usa principalmentecomo último tramo para la conexión de motores eléctricos. Al usartubo flexible, el acoplamiento a caja, ductos y gabinetes se debehacer utilizando accesorios apropiados para tal objeto.

Figura 8. Tipos de tubos metálicos.


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2.4.2. Tubos Plásticos (PVC)PVC es la designación comercial que se da al tubo rígido o flexible depolicloruro de vinilo, se fabrican en dos tipos, pesado y liviano, entramos de 3 m.

Tubo PVC – SAPSon tubos pesados de pared gruesa, se constituyen en diámetrosque van de 15 mm a 100 mm.

Tubo PVC – SELSon tubos, se constituyen en diámetros que van de 13 mm a 40mm.

Fig ur a 9. Tub erías de PVC.

Cuando se utilizan tuberías en las instalaciones eléctricas, todas lasconexiones de conductos o uniones entre conductores se deben realizar encajas apropiadas para tal fin; por otra parte todos los interruptores,tomacorrientes y salidas para lámparas se deben encontrar alojados en cajas.Dichas cajas pueden ser: metálicas o plásticas, pesadas o livianas.

Las cajas metálicas se construyen de acero galvanizado en cuatro formasprincipalmente: cuadradas, octogonales, rectangulares y circulares; sefabrican de varios anchos, profundidades y perforaciones para el acceso atuberías.

Figura 10. Cajas metálicas.


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3. DUCTOS SUBTERRÁNEOS

Es un tipo de canalización utilizada para cruzar calles o para hacerreparaciones en zonas de difícil acceso, sustituciones o ampliaciones en

el futuro.

Los materiales más utilizados en la construcción de los ductossubterráneos son el asbesto – cemento y el PVC grado eléctrico, suinterior no tiene asperezas o filos que puedan dañar a los cables. Lasdimensiones dependen del número de cables que se alojarán dentro deellos y del diámetro externo de cada cable.

Para la instalación de los ductos subterráneos se deben tener en cuentalas siguientes consideraciones:

El sistema de ductos subterráneos debe seguir en lo posible, unatrayectoria recta entre sus extremos.

Los cambios de dirección en el plano horizontal y vertical se realizaránpor medio de pozos de registro y la distancia entre registros en tramosrectos no debe ser mayor a 100 m.

Los ductos deben tener una pendiente mínima de 1% para facilitar que elagua drene hacia los registros.

El extremo de los ductos dentro de los pozos de registro debe tener losbordes redondeados y lisos para evitar daños a los cables.

Figu ra 11. Duc to sub terráneo.


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Los ductos deben quedar fijos por el material de relleno, en tal forma quese mantengan en su posición original bajo los esfuerzos impuestosdurante la instalación de los cables.

En los pozos de registro se deben colocar ondas para el jalado de loscables, así como también soportes para descansar los cables yempalmes.Todo pozo de visita deberá dar facilidad para drenar el agua que en él seacumule.

4. CANALES SUBTERRÁNEOS

Son canalizaciones que se utilizan principalmente en subestacioneseléctricas donde se tiene un gran número de conductores de cortalongitud y en naves industriales debido a la facilidad de cambio oincremento de conductores, ya sea por falla o crecimiento de carga.

El material que se utiliza para su construcción es el concreto vaciado oplacas de concreto armado y deberá tener una pendiente mínima del 1%.

Las tapas pueden ser de concreto, fierro o fibra de vidrio, dependiendo dela carga mecánica que se imponga sobre la misma.

Figura 12. Canal subterráneo.

La dimensión del canal depende de la cantidad de conductores que se vayana colocar. Los conductores pueden quedar instalados directamente sobre elpiso en un lado o ambos lados del canal soportados mediante ménsulas,bandejas, etc.

Para la instalación de los conductores se puede seguir los métodos deinstalación de cables en zanjas directamente enterrados.

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