Toca repaso de la metodología de cálculo de secciones puntualizando matices interesantes (conductividad, norma a aplicar, sistema de instalación…). Se ha escogido un ejemplo simple, sin coeficientes de corrección, para redundar en la claridad de la explicación.
Cálculo de una línea general de alimentación en un edificio de viviendas
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Sistema de instalación (ITC-BT 14, pto. 1): De entre los sistemas de instalación permitidos elegimos el siguiente: Conductores aislados en el interior de tubos enterrados --> para la obtener la sección por el criterio de la intensidad admisible aplica el método D (UNE 20460-5-523: 2004) |
Cable (ITC-BT 14, pto. 3):
Los cables han de ser unipolares (3 fases + neutro) no propagador del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida (AS):
Elegimos cable Afumex 1000 V (AS) de cobre, unipolar diseñado según UNE 21123-4: Afumex 1000 V (AS)
Condiciones de instalación:
Suponemos condiciones estándares (UNE 20460-5-523: 2004): .
- Temperatura del terreno 25 ºC .
- Resistividad térmica del terreno 2,5 K.m/W
Datos de la instalación:
P = 120 kW
U = 400 V (trifásica)
cosφ = 0,9
L = 32 m
Sección por el criterio de la intensidad admisible:
Aplicando la fórmula para cálculo de la corriente en trifásica:
I = P / (√3 • U • cosφ) = 120000 / (√3 x 400 x 0,9) ≈ 192 A
En la tabla del método D de UNE 20460-5-523:2004 tomamos el valor inmediato superior a 192 en la línea de XLPE3 dado que se trata de una línea trifásica (3) con cables que soportan hasta 90 ºC en el conductor termoestables (XLPE).
Por tanto la sección resultante por el criterio de la intensidad admisible es SI = 95
Sección por el criterio de la caída de tensión:
Según la ITC-BT 19 (apartado 2.2.2.) la caída de tensión máxima en una línea general de alimentación en edificio de viviendas como el de nuestro ejemplo es de un 0,5 % por tanto su valor en voltios será:
e = 400 x 0,005 = 2 V
Aplicando la fórmula de cálculo de la sección por caída de tensión tenemos…
Scdt = L • P / (γ • e • U) = 32 x 120000 / (44 x 2 x 400) ≈ 109 Scdt = 120 mm²
Por tanto, la sección resultado (la mayor según los 2 criterios) sería 120 mm² (para las fases y el neutro [ver ITC-BT 19, pto. 2.2.2. último párrafo]) y en base a este valor habría que hacer cálculo de las protecciones.
NOTA: se ha tomado como valor de la conductividad para el cobre γ = 44 m/Ω•mm², dado que es el valor a la máxima temperatura posible en el conductor (90 ºC ). Tomar 56 es un error frecuente, se trata del valor de γ a 20 ºC, hipótesis falsa a todas luces dado que el cable que calculamos está en un ambiente de 25 ºC, temperatura que se ve sumamente incrementada por el calentamiento que además provoca en el conductor su resistencia eléctrica al paso de la corriente que puede hacer llegar la temperatura hasta los citados 90 ºC.
Este ejemplo y todas las tablas de intensidades y coeficientes de corrección para todas las instalaciones de BT vienen recogidas en el catálogo Prysmian para BT.