4 - CÁLCULOS DE DISEÑO

ing. Alfredo Rifaldi - ing. Norberto I. Sirabonian

4.1 - BARRAS Y CABLES - DEFINICIÓN

La denominación genérica de barras y cables individualiza las barras propiamente dichas, las conductores de derivación (de barras a equipos) y los de conexión (entre equipos y a la línea).

Estos elementos forman la parte esencial de los circuitos de potencia, y su dimensionamiento depende de la elección del esquema, y para por dimensionamiento dieléctrico, dimensionamiento mecánico, y verificación térmica.

Del dimensionamiento mecánico surgen reflejos civiles, en soportes y fundaciones.

CLASIFICACIÓN

Se puede utilizar conductores rígidos, barras macizas o tubulares, o conductores flexibles, cableados, formados por alambres.

El material en teoría puede ser cualquiera siempre que ofrezca resistencia mecánica adecuada.

Actualmente, por razones de costo, el conductor más común es el aluminio, aunque puede utilizarse el cobre.

Las soluciones tubulares se realizan con aluminio o aleación de aluminio.

En el pasado se realizaron soluciones macizas con cobre, las barras de aluminio macizas no son comunes.

Las soluciones con cable pueden utilizar cobre, aluminio, aleación de aluminio, y, en algunos casos, aluminio con alma de acero.

DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN

La sección del conductor debe ser suficiente para transportar la corriente máxima permanente que el conductor debe soportar en las condiciones ambientes en el lugar de instalación.

Para las distintas secciones normales de barras, tubos y cables se determinan las corrientes que pueden transportar en distintas condiciones ambientales y construir una tabla que relaciona sección y corriente.

Los métodos de cálculo que se utilizan para determinar la corriente que un conductor (de determinado material, forma y sección) es capaz de transportar son varios.

Veremos a continuación un método de verificación de la sección elegida.

CONCEPTO

Al circular una corriente en el conductor produce una cierta cantidad de calor por efecto Joule.

Cuando el sistema se encuentra en régimen, todo el calor producido es disipado, parte por convección, parte por radiación. (figura 4.1).

FORMULA DE SHURIG Y FRICK

Basándose en estos conceptos se proponen las fórmula (4.1) y formula (4.2).

Debe considerarse que la resistencia del conductor varía con la temperatura, fórmula (4.3).

La corriente admisible en las condiciones establecidas está dada por la fórmula (4.4).

La corriente a transportar debe ser menor o igual a esta corriente admisible del conductor elegido.

COMENTARIOS

Generalmente los conductores están expuestos a la radiación solar.

Esta puede tenerse en cuenta aumentando en algunos grados la temperatura que el conductor tiene cuando no hay radiación.