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¿Cómo calcular la dimensión de un conductor eléctrico?

p-conductorSinopsis: Existen tres formas de dimensionar un cable: desde el punto de vista técnico, económico y ambiental. Estos tres factores interactúan la momento de tomar decisiones de negocio, por lo que es importante tomarlas en cuenta para encontrar la respuesta ideal para cada proyecto o instalación.

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Dimensionamiento técnico

Este es aquel que aplica los siguientes requisitos:

  • Sección nominal mínima
  • Capacidad de transporte de conducción de corriente en régimen permanente
  • Caída de tensión
  • Protección contra sobrecarga
  • Protección contra cortocircuito

Para considerar un circuito completo y correctamente dimensionado es necesario atender los aspectos antes mencionados, donde cada uno puede resultar en una sección nominal del conductor. Se considera, entonces, como la sección nominal final aquella que es la mayor sección entre todas las obtenidas. Es importante destacar que el dimensionamiento técnico del conductor resulta casi siempre en la menor sección nominal posible que no compromete la seguridad, calidad y durabilidad de la instalación eléctrica. Sin embargo, cuanto menor sea la sección del conductor, mayor será su resistencia eléctrica y, por consecuencia, mayor la pérdida de energía (joule) a lo largo del circuito. Es dentro de este contexto que surge el criterio de dimensionamiento económico de conductores eléctricos.

Para consultar las fórmulas de cálculo presiona aquí.

Dimensionamiento económico

Para combinar los costos de compra e instalación con los costos de pérdidas de energía que surgen durante la vida económica de un cable es necesario expresarlos en valores económicos comparables, que son los valores que se refieren al mismo punto en el tiempo.

Es conveniente usar la fecha de compra de la instalación en este punto y referirlo como “presente”. Los costos “futuros” de las pérdidas de energía son entonces convertidos a su equivalente “valor presente”. Esto es realizado por el proceso de amortización, ligado al costo en dinero.

Para este cálculo, la inflación debe ser omitida, considerando que afectará tanto al costo del dinero como al costo de la energía. Si estos puntos fueran considerados para el mismo período de tiempo y el efecto de la inflación fuera aproximadamente el mismo para ambos, la elección de una sección económica puede ser llevada a cabo satisfactoriamente sin introducir la complicación adicional de la inflación.

Ahora bien, para calcular el valor presente del costo de las pérdidas es necesario elegir valores apropiados al futuro desarrollo de la carga, aumentos anuales del precio de kWh y una tasa de descuento anual por la vida económica del cable (podría ser de 25 años o más).

graficadimensionamiento

Para conocer dos abordajes de este cálculo, se pueden consultar las fórmulas presionando aquí.

Dimensionamiento ambiental

A lo largo del ciclo de vida de los alambres y cables eléctricos, las más significativas emisiones de CO2 (gas de efecto invernadero) son producidas cuando los conductores están siendo utilizados en el transporte de energía eléctrica, siendo relativamente pequeñas en la fase de fabricación y desecho de esos productos. Esas emisiones de CO2 son resultantes de la generación extra de energía necesaria para compensar las pérdidas joule en la conducción de corriente eléctrica por el circuito.

cablescorrectosComo ya lo hemos mencionado en entregas anteriores, es posible reducir la pérdida de energía (joule) y la consecuente emisión de CO2 a través del aumento de la sección del conductor por la aplicación del criterio de dimensionamiento económico.

Cuando los conductores dimensionados por el criterio técnico (de menor sección) son sustituidos por conductores dimensionados por el criterio económico (de mayor sección), la cantidad anual de reducción de emisiones de CO2 es dada por una fórmula que puedes consultar presionando aquí.

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Este es un extracto de un documento más completo, cuyo contenido es una explicación profunda del Dimensionamiento económico y ambiental de conductores eléctricos, elaborada por ICA-Procobre. Para consultarlo, da clic en el enlace siguiente:

http://es.slideshare.net/MXProcobre/dimensionamiento-econmico-y-ambiental-de-conductores-elctricos

Para más información, visita nuestra sección de noticias en: Procobre.org.