1_Cables de Baja Tension _condumex

Gerencia Técnica Comercial Teléfono: (0155) 5328-2964

Fax: (0155) 5587-5124

Conductores Mexicanos Eléctricosy de Telecomunicaciones S.A. deC.V.Av. Poniente 140 # 720Colonia Industrial VallejoMéxico, D.F., C.P. 02300www.condumex.com

Conductores elConductores elééctricos para los ctricos para los modernos proyectos de la industria modernos proyectos de la industria

de la construccide la construccióón en Mn en Mééxico.xico.

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Mayor_df.jpg

Debido a los incrementos de precios de los productos, así como de la mano de obra, en los últimos 5 años los proyectistas y diseñadores eléctricos en México han tenido que realizar estudios más profundos buscando un balance técnico-económico entre los requerimientos técnicos de una instalación y las bondades y/o propiedades que tienen los productos eléctricos, el costo de instalación y mantenimiento entre otros.

En el ramo de los conductores eléctricos una alternativa de producto son los cables de baja tensión con conductores de aleación de aluminio de las series AA 8000. Para participar en este mercado Grupo Condumex se propuso la meta de desarrollar este tipo de productos basado en la normatividad nacional.

Conductores eléctricos para los modernos proyectos de la industria de la construcción en México.

Razón principal que propició el desarrollo de los cables con conductores de aleación de aluminio de las

series AA 8000 en México

El entorno económico mundial ha repercutido en las actividades económicas en México y la presión provoca entre otros aspectos un incremento en los costos de producción con el consecuente aumento en los precios de los productos.

Los precios internacionales del cobre (conductor eléctrico por excelencia) se han incrementado en los últimos años y han repercutido fuertemente en los precios de los conductores eléctricos con este metal.

http://rds.yahoo.com/_ylt=A0geu.sfE_BF6noBXcpXNyoA;_ylu=X3oDMTBxNmxlaHM2BGNvbG8DZQRzZWMDc2MEdnRpZANRU1NIXzM1/SIG=1hg81l5an/EXP=1173447839/**http%3a//images.search.yahoo.com/search/images/view%3fback=http%253A%252F%252Fsearch.yahoo.com%252Fsearch%253Fp%253DPlaneta%252Btierra%252Bfotos%2526ei%253DUTF-8%26h=196%26w=196%26imgcurl=www.astromia.com%252Fsolar%252Ffotos%252Ftierra1.jpg%26imgurl=www.astromia.com%252Fsolar%252Ffotos%252Ftierra1.jpg%26size=14.3kB%26name=tierra1.jpg%26rcurl=http%253A%252F%252Fwww.astromia.com%252Fsolar%252Ftierra.htm%26rurl=http%253A%252F%252Fwww.astromia.com%252Fsolar%252Ftierra.htm%26p=planeta%2btierra%26type=jpeg%26no=3%26tt=2%252C749%26fr=yfp-t-501

Tendencia de los precios internacionales del cobre

Su abundancia en el planeta y su carácter reciclable garantizan su disponibilidad por siempre. A lo largo de la historia de la humanidad solamente el 12 % de este metal ha sido extraído y aún se encuentra en circulación en nuestros días.Hace 10 000 años los habitantes de las cavernas usaban hachas de cobre como armas y herramientas para sobrevivir. Se encontraron tuberías de cobre en la pirámide de Keops en Egipto.

Hoy en día el cobre está presente en:- La alimentación- El organismo de los seres vivos- La Industria de la construcción- La salud- Industria eléctrica y de telecomunicaciones

El cobre

La confiabilidad probada del cobre en conductores eléctricos y alambre magneto lo hacen el material ideal por:

• Su mayor capacidad de conducción de corriente• Bajo condiciones de calor y presión no se afloja en las terminales• Las terminales y tornillería de equipos y aparatos son menos

electronegativos para el cobre que para el aluminio. No presenta el problema de corrosión galvánica.

• Mayor resistencia mecánica: soporta alargamientos, reducción de sección por presión, mellas y roturas. Soporta procesos de devanado y conformación de bobinas.

• La capa de óxido en un cobre expuesto al ambiente es conductora y no ocasiona puntos calientes en las terminales.

• Puede estañarse fácilmente

El cobre

CABLES ARMANEL S8000 RoHSCABLES ARMANEL S8000 RoHSM.R.M.R. TIPO MC CON ARMADURA ENGARGOLADA DE ACERO O ALUMINIO TIPO MC CON ARMADURA ENGARGOLADA DE ACERO O ALUMINIO

Cables para la industria de la construcción con conductores de aleación de aluminio de las series AA 8000 con aislamiento de XLP tipo XHHW-2 LS CT-SR libres de sustancias peligrosas consideradas en la directriz RoHS (Restriction of Hazardous Substances); y con ello, protege el medio ambiente.

20082008

CABLES VULCANEL S8000 RoHSCABLES VULCANEL S8000 RoHSM.R.M.R. TIPO XHHWTIPO XHHW--2, LS 90 2, LS 90 °°C, 600 V CTC, 600 V CT--SR SR

NOM-001-SEDE-2005NOM-063-SCFI-2001NOM-001-SEDE-2005NOM-063-SCFI-2001

SEGURIDADSEGURIDAD

GARANTÍA DEL USO DE LA ENERGÍAELÉCTRICA EN FORMA SEGURA

Desarrollo de los nuevos productos en base a la normatividad nacional: Normas Oficiales Mexicanas: NOM-001-SEDE-

2005 y NOM-063-SCFI-2001

PERSONAS Y ANIMALESPATRIMONIO/PROPIEDADESEQUIPOS

PROTECCIPROTECCIÓÓN CONTRAN CONTRA

CHOQUECHOQUEELELÉÉCTRICOCTRICO

EFECTOS TEFECTOS TÉÉRMICOSRMICOS((INCENDIOINCENDIO))

SOBRETENSIONESSOBRETENSIONESSOBRECORRIENTESSOBRECORRIENTESYY

CORRIENTES DE FALLACORRIENTES DE FALLA

Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005Instalaciones Eléctricas

El Artículo 310-Conductores para Alambrado General indica en el punto 310-2 Conductores, inciso b) Material de los conductores: Si no se especifica otra cosa, los conductores a los que se refiere este artículo deben ser de cobre o aluminio.

Cuando se especifiquen conductores de aluminio o aleaciones de aluminio, el tamaño nominal mínimo debe ser 13,3 mm2 (6 AWG).

Aleación de aluminio de las series AA 8000

A finales de los años 1960’s y principios de 1970’s en U.S.A. se presentaron problemas de conexión en cables de baja tensión para la construcción con conductores de aluminio 1350:

- Las empresas de la industria del aluminio promovieron la fabricación de conductores eléctricos para los llamados conductores de circuito (calibres 14, 12 y 10 AWG) con este metal.

- Sobrecalentamiento en los puntos de conexión e inclusive incendios de hogares fueron atribuidos al uso de cables con conductores de aluminio.

- Falsos contactos debido a una propiedad llamada flujo en frío que no fue considerada en el diseño de los dispositivos de empalme y terminación.

- Corrosión galvánica con las terminales de dispositivos eléctricos no estaban diseñados para conductores con aleación 1350.

- Corrosión química en lugares cerca de las costas por la presencia de sal de mar

Los conductores de aluminio con aleación 1350 fueron y son todavía completamente aceptables si se emplean dispositivos adecuados para empalmar y terminar así como buenas prácticas de instalación.

Antecedentes del desarrollo de los conductores de aleación de aluminio de las series AA 8000

El flujo en frío es la propiedad del aluminio 1350 a fluir alejándose de la presión ejercida por un dispositivo de conexión en el conductor. Esto provoca que se afloje el conductor en la conexión y genera calentamiento y chisporroteo eléctrico.

Generación de calor

Formación de chispas

Conductor flojo

Terminal para alambre de aluminio

Alambre de aluminio

Alejamiento del aluminio de la zona de

presión

Para resolver el problema se desarrollaron las aleaciones de las series AA8000, que consisten en adicionar al aluminio 1350 elementos como hierro, magnesio y cobre.Ésto redujo mucho el flujo en frío, así como el grado al que la superficie del conductor se oxida, con lo que mejoró el desempeño de las aleaciones AA8000 sobre la 1350.

La oxidación produce una superficie aislante sobre el aluminio que dificulta su conexión

Flujo en frío y oxidación

Tipo de Aluminio Silicio Hierro Silicio + Cobre ManganesoAleación Hierro

min max min max min max max min max max1350 99.50 100.00 -- 0.10 -- 0.40 -- -- 0.05 0.018017 98.66 99.34 -- 0.10 0.55 0.80 -- 0.10 0.20 --8030 98.56 99.55 -- 0.10 0.30 0.80 -- 0.15 0.30 --8076 98.55 99.32 -- 0.10 0.60 0.90 -- -- 0.04 --8130 98.65 99.55 -- 0.15 0.40 1.00 1.00 0.05 0.15 --8176 98.60 99.60 0.03 0.15 0.40 1.00 -- -- -- --8177 99.10 99.71 -- 0.10 0.25 0.45 -- -- 0.04 --

Tipo de Aluminio Silicio Hierro Silicio + Cobre ManganesoAleación Hierro

min max min max min max max min max max1350 99.50 100.00 -- 0.10 -- 0.40 -- -- 0.05 0.018017 98.66 99.34 -- 0.10 0.55 0.80 -- 0.10 0.20 --8030 98.56 99.55 -- 0.10 0.30 0.80 -- 0.15 0.30 --8076 98.55 99.32 -- 0.10 0.60 0.90 -- -- 0.04 --8130 98.65 99.55 -- 0.15 0.40 1.00 1.00 0.05 0.15 --8176 98.60 99.60 0.03 0.15 0.40 1.00 -- -- -- --8177 99.10 99.71 -- 0.10 0.25 0.45 -- -- 0.04 --

Tipo de Magnesio Cromo Zinc Boro Galio Litio Vanadio + Otros OtrosAleación Titanio c/u Total

min max max max min max max max max max max1350 -- -- 0.01 0.05 -- 0.05 0.03 -- 0.02 0.03 0.108017 0.01 0.05 -- 0.05 -- 0.04 -- 0.003 -- 0.03 0.108030 -- 0.05 -- 0.05 0.001 0.04 -- -- -- 0.03 0.108076 0.08 0.22 -- 0.05 -- 0.04 -- -- -- 0.03 0.108130 -- -- -- 0.10 -- -- -- -- -- 0.03 0.108176 -- -- -- 0.10 -- -- 0.03 -- -- 0.05 0.158177 0.04 0.12 -- 0.05 -- 0.04 -- -- -- 0.03 0.10

Tipo de Magnesio Cromo Zinc Boro Galio Litio Vanadio + Otros OtrosAleación Titanio c/u Total

min max max max min max max max max max max1350 -- -- 0.01 0.05 -- 0.05 0.03 -- 0.02 0.03 0.108017 0.01 0.05 -- 0.05 -- 0.04 -- 0.003 -- 0.03 0.108030 -- 0.05 -- 0.05 0.001 0.04 -- -- -- 0.03 0.108076 0.08 0.22 -- 0.05 -- 0.04 -- -- -- 0.03 0.108130 -- -- -- 0.10 -- -- -- -- -- 0.03 0.108176 -- -- -- 0.10 -- -- 0.03 -- -- 0.05 0.158177 0.04 0.12 -- 0.05 -- 0.04 -- -- -- 0.03 0.10

Composición química de las aleaciones de aluminio (peso)

No es fácil distinguir al aluminio AA8000 del 1350 con base en sus propiedadesLa forma más segura para distinguirlos es realizar una prueba de composición química

Características del cobre y de las aleaciones de aluminio

DensidadAlargamiento por tensión a

la ruptura

Esfuerzo de tensión a la ruptura

Resistividad máxima a 20 °C

mínimo máximo

Metal Temple

g/cm3 %Mpa

ohm-mm2/km

AA8000 suave 0 2,710 10 59 111 28,450AA8000 intermedios H1X ó H2X 2,710 10 103 152 28,450

1350 suave 0 2,705 20** 60 95 27,8991350 ¼ duro H12 ó H22 2,705 ------- 85 120 28,2641350 ½ duro H14 ó H24 2,705 ------- 100 135 28,2641350 ½ duro H142 ó H242 2,705 ------- 100 150 28,2641350 ¾ duro H16 ó H26 2,705 ------- 115 150 28,2641350 extra duro H19 2,705 1,7* 170* ------- 28,265

cobre suave ------- 8,890 25* 245** ------- 17,241cobre semiduro ------- 8,890 2,4* 327* 377* 17,837cobre duro ------- 8,890 2,4* 400* ------- 17,930

Notas: * estos valores dependen del diámetro del alambre** valores aproximados, no son mínimos

Norma Oficial Mexicana NOM-063-SCFI-2001Conductores Eléctricos

Los cables monoconductores con conductor de cobre suave o de aleación de aluminio de las series AA8000, aislamiento a base de XLP tipo XHHW-2, LS RoHS CT-SR para 90 °C, 600 V se fabrican en México bajo la norma NMX-J-451-ANCE.

Estos productos se han ofrecido tradicionalmente con conductor de cobre y con la inclusión del conductor de aleación de aluminio de las series AA8000, se ofrece al mercado una mayor variedad de productos con sus marcas VulcanelM.R. para conductores de cobre y Vulcanel S8000 RoHSM.R. para conductores de aleación de aluminio.

VulcanelM.R. Vulcanel S8000 RoHSM.R.

Por otro lado, Grupo Condumex brinda nuevas opciones de productos armados tipo MC que se ajustan a las necesidades de los clientes, fortaleciendo aún más la gama de productos de su ya amplia y versátil familia de cables ArmanelM.R.

cuyo concepto se basa en el subensamble de diversos tipos de conductores y aislamientos; incluso de diferentes aplicaciones (control, fuerza, telecomunicaciones, voceo o mixtos) bajo una misma armadura metálica.

Los cables armados Armanel S8000 RoHSM.R.

cuentan con conductores de aleación de aluminio de las series AA8000 y aislamiento a base de XLP tipo XHHW-2, LS RoHS CT-SR para 90 °C, 600 V, con conductor de puesta a tierra de aleación de aluminio de las series AA8000, armadura engargolada de acero o aluminio, con o sin cubierta exterior a base de PVC resistente a la intemperie y rayos solares.

NOM-001-SEDE-2005NOM-063-SCFI-2001NOM-001-SEDE-2005NOM-063-SCFI-2001

SEGURIDADSEGURIDAD

Pruebas de seguridad a los diseños de los nuevos cables para la construcción

PERSONAS Y ANIMALESPATRIMONIO/PROPIEDADESEQUIPOS

PROTECCIPROTECCIÓÓN CONTRAN CONTRA

EFECTOS TEFECTOS TÉÉRMICOSRMICOS((INCENDIOINCENDIO))

COMBUSTIBLEaislamientos, cubiertas, rellenos, etc.

OXIGENOaire estáticoy circulante

FUENTE DE IGNICIÓN

arco eléctrico, flama

Factores destructivos en un incendio

PÁNICO

FUEGO

HUMOScalientestóxicos

corrosivososcuros

INTERRUPCIÓN DE

SERVICIOSseguridad

comunicacióntransporte


PÁNICO

FUEGO

HUMOScalientestóxicos

corrosivososcuros

INTERRUPCIÓN DE

SERVICIOSseguridad

comunicacióntransporte

MMÉÉTODOS DE PRUEBA TODOS DE PRUEBA NO PROPAGACINO PROPAGACIÓÓN DEL INCENDION DEL INCENDIO

DENSIDAD DENSIDAD ÓÓPTICA DE HUMOSPTICA DE HUMOS

GENERACIGENERACIÓÓN DE GAS N DE GAS ÁÁCIDO CIDO


PRUEBA DE RESISTENCIA A LA PROPAGACIÓN DE LA FLAMA VERTICAL

Método de prueba: NMX-J-192

PRUEBA DE RESISTENCIA A LA PROPAGACIÓN DEL INCENDIO Método de prueba: NMX-J-093

PRUEBA DE RESISTENCIA A LA PROPAGACIÓN DE LA FLAMA EN CHAROLA VERTICAL


Métodos de pruebaNo propagación del incendio

Son aquellos conductores eléctricos que al encenderseen forma individual no propagan la flama a través de sulongitud ni hacia materiales combustibles localizados a su alrededor y se auto extinguen en un tiempodeterminado.

Cámara

PRUEBA DE RESISTENCIA A LA PROPAGACIÓN DE LA FLAMA VERTICAL


A esta categoría pertenecen los cables que, dispuestosen haces, simulan una instalación real propagando el fuego en forma muy limitada, después de que se le haaplicado una fuente de energía térmica de magnitud considerable.


Esta prueba califica a los conductores eléctricos que seráninstalados en soportes metálicos tipo charola para cables.Concepto CT



Fuente: National Fire Protection Association USA

OTRAS LESIONES

INTOXICACIÓN

HUMOS Y

GASES

62%62%

QUEMADURAScarbonización

1°, 2°, 3°

26%26%

LESIONESMECÁNICAS

11%11%

1%1%

Causas de muerte en incendios de edificios

Muestras de producto que se quemanen forma controlada y se mide lageneración de humos oscuros:

• Transmitancia• Densidades ópticas específicas• Valor de oscurecimiento en los primeros4 minutos de la ignición.

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD ÓPTICA ESPECÍFICA Y DEL VALOR DE OSCURECIMIENTO DE HUMOS Método de prueba: NMX-J-474

Son aquellos que al quemarse generan en forma limitada humososcuros, evitando con esto reducir la visibilidad de las personas quebuscan accionar los sistemas de seguridad o localizar las señalesluminosas que indican las salidas de emergencia.

DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE GAS ÁCIDO HALOGENADO Método de prueba: NMX-J-472

Son cables que por la naturaleza del material de su aislamientodesprenden durante su combustión cantidades limitadas de gasestóxicos y corrosivos, evitando la intoxicación de personas o el dañoirreversible a sistemas y equipos que se encuentran en el alcancedel siniestro.

Los cables no deben de perdermás del 20 % de su masa en forma de gas ácido halogenado(ácido clorídrico) cuando se queman.

Artículo 310 Conductores para alambrado general

Artículo 310-8 LugaresInciso d) Lugares expuestos a la radiación solar directa

Los conductores y cables aislados, utilizados cuando hay exposición directa a los rayos solares deben ser aprobados y marcados como “SR”.

Aplica a los conductores con aislamientos indicados en las tablas: 310-13 (B.T.) y 310-61 (M.T.).

Requerimiento SR para conductores eléctricos acorde con la norma NOM-001-SEDE-2005

Esta prueba califica la resistencia a la intemperie de aislamientos ycubiertas de conductores eléctricos que normalmente seráninstalados en soportes metálicos tipo charola para cables.

Concepto SR

PRUEBA DE RESISTENCIA A LA INTEMPERIEMétodos de prueba: NMX-J-451 y NMX-J-553

Primer paso de la prueba:Las muestras de producto son acondicionadaspor radiación con arco de xenón o arco de carbón con rocío de agua.

Radiación por arcode xenón vistaa través de filtrosópticos internos y externos

Segundo paso:Determinación del esfuerzo y el porcentaje de alargamiento por tensión a la ruptura

Tiempo de acondicionamiento: 720 h

Puede existir decoloración de una cubierta o aislamiento, sinembargo lo importante es que las propiedades físico-mecánicasdel compuesto no se vean afectadas.

Vulcanel S8000 RoHSM.R.

VULCANEL S8000 RoHSVULCANEL S8000 RoHSM.R.M.R. XHHWXHHW--2 LS CT2 LS CT--SR SR A principios de 1960 se desarrolló el proceso comercial de vulcanización por medio de peróxidos para el polietileno y lograr el polietileno de cadena cruzada (XLP) como aislamiento de cables eléctricos.

ESTABILIZADORESDE CALOR

OTROS ADITIVOS (antioxidantes,

pigmentos, etc.)

RELLENOS

RETARDANTESDE LA FLAMA

ADITIVOS

SIOPLSIOPLÁÁSS

VULCANIZADORAVULCANIZADORA

XLPXLP+

RESINA DE

POLIETILENO

H H H H

–– C C –– C C ––

H H H H nn

peróxidos

catalizadores

Formulación del compuesto aislante para obtenerpolietileno de cadena cruzada (XLP)

Proceso de extrusión de aislamientos y cubiertas

Proceso de vulcanizado por medio de peróxido, presión y temperatura

¿Cómo se llevaron a cabo los desarrollos de compuestos RoHS en Grupo Condumex?

Preocupados por contar con tecnología de última generación y cumplir cabalmente con las normas oficiales mexicanas, así como con los requerimientos de protección al medio ambiente, Grupo Condumex a través del Centro de Investigación y Desarrollo Carso (CIDEC) ha desarrollado aislamientos termoplásticos y termofijos, así como cubiertas termoplásticas para los cables, que cumplen con la directriz RoHS.

PremiosNacionales de Tecnología2002 y 2007

¿Qué es RoHS?

Nota: RoHS está aplicándose en países diferentes a los de la CE como: China, Japón, Corea, EEUU (Edo. de California), etc..

RoHS significa “Restriction of Hazardous Substances”.

Es una directriz aplicable en la Comunidad Europea (CE) (2002/95/EC) establecida en el año 2003 y que a partir del 1°de julio de 2006 es obligatoria para todos los países miembros. Restringe el uso de 6 materiales considerados peligrosos y que pueden estar presentes en los compuestos empleados en la fabricación de productos eléctricos y electrónicos.

ppm = partes por millón

¿¿CuCuááles son las sustancias restringidas por la directriz RoHS?les son las sustancias restringidas por la directriz RoHS?

Las sustancias bajo control y los niveles máximos de concentración permitidos por la directriz RoHS son las siguientes:

Cadmio (Cd) 100 ppm (0.01%) máxMercurio (Hg) 1000 ppm (0.10%) máxPlomo (Pb) 1000 ppm (0.10%) máxCromo hexavalente (Cr VI) 1000 ppm (0.10%) máxBifenilos polibromados (PBB) 1000 ppm (0.10%) máxDifenil éter polibromado (PBDE) 1000 ppm (0.10%) máx

Las sustancias restringidas son tóxicas y contaminan al medio ambiente. Además son consideradas peligrosas al exponerse a ellas durante su fabricación, utilización o reciclaje.

¿Porqué es importante cumplir con RoHS?

Industria de las telecomunicaciones

¿En qué industrias empezó el movimiento decontrol de sustancias peligrosas?

Industria automotriz

Industria de los aparatos electrodomésticos

Conductor redondo compacto de aleaciConductor redondo compacto de aleacióón de aluminio de las series AA 8000 suave, n de aluminio de las series AA 8000 suave, aislamiento no propagador del incendio, maislamiento no propagador del incendio, míínima emisinima emisióón de humos densos y oscuros, n de humos densos y oscuros,

ttóóxicos y corrosivos en caso de incendio, resistente a la intemperxicos y corrosivos en caso de incendio, resistente a la intemperie y rayos solares, libre ie y rayos solares, libre de sustancias peligrosas, sde sustancias peligrosas, súúper deslizante.per deslizante.

6 AWG 6 AWG -- 1 000 kcmil1 000 kcmil

TEMPERATURA MÁXIMAEN EL CONDUCTOR

NORMAS CERTIFICACIÓN

APLICACIONES

TENSIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN

AMBIENTE SECO Y HÚMEDO 90°C SOBRECARGA 130°CCORTOCIRCUITO 250°C

Circuitos alimentadores y derivados en lugares de concentración pública, lugares de reunión entre ellos: hoteles, hospitales, parques comerciales, edificios de oficinas, grandes almacenes, industrias, etc.. Puede instalarse en ductos, tubos (conduit) y charolas. Restricciones para su uso en ambientes salobres.

600 V

ANCENMX-J-451-ANCENOM-063-SCFI

CABLES VULCANEL S8000 RoHSCABLES VULCANEL S8000 RoHSM.R.M.R.

XHHWXHHW--2, LS 2, LS ((CTCT--SRSR) 90 ) 90 °°C, 600 VC, 600 V

Cables Armados tipo MC Armanel S8000 RoHSM.R.

Los modernos proyectos de inmuebles en el país como: parques comerciales, centros de espectáculos, grandes almacenes entre otros, demandan soluciones técnico-económicas con un armonioso balance conjugando: costo, confiabilidad y

seguridad de los servicios e instalaciones.

El cable ArmanelM.R. es un cable con armadura metálica tipo MC de acuerdo a la norma oficial de instalaciones eléctricas

NOM-001-SEDE-2005 (Artículo 334).

Definición:

Un cable tipo MC es un conjunto ensamblado en fábrica de uno o más conductores aislados con o sin cables de fibra óptica, encerrados en una armadura metálica de

cinta engargolada o en un tubo liso o corrugado.

Los cables MC deben tener una trayectoria adecuada para puesta a tierra de equipo (conductor de tierra).

Condumex ofrece los cables ARMANELCondumex ofrece los cables ARMANELM.R.M.R. y ARMANEL S8000 RoHSy ARMANEL S8000 RoHSM.RM.R

Armadura engargolada de acero galvanizado o aluminio

Conductor de tierra aislado (de color verde) o desnudo

Circuitos de fuerza, de alumbrado, de control y de

señalización

Acometidas, circuitos alimentadores y

derivados

Instalaciones en interiores y exteriores

Instalaciones expuestas u ocultas

Enterrados directamente

En soportes continuos tipo charola para cables En cualquier tipo de

canalización

En tramos abiertos

Como cable aéreo o soportado por un

mensajero

En áreas peligrosas (clasificadas), clase 1,

división 2, clase 2, división 2 y clase 3, divisiones 1 y

2En lugares secos e instalados

directamente bajo yeso, ladrillo u otro material de mampostería

En lugares mojados

Aplicaciones específicas de los cables tipo MC (Metal Clad) de acuerdo a la norma NOM-001-SEDE-2005.

InmueblesIndustria

Aplicaciones

Son todos los inmuebles ó parte de ellos ó estructuras diseñados para reuniones de 100 ó más personas.

- Teatros y cines - Cuarteles - Salas de juzgados- Auditorios - Gimnasios - Salones de baile- Establecimientos de negocios - Iglesias y templos - Salones de clubes- Establecimientos comerciales - Mercados - Salones de reunión- Escuelas - Museos - Salones de usos múltiples- Otras instalaciones - Pistas de patinaje - Salas de albercas- Bares, cantinas y discotecas - Restaurantes- Boliches y billares - Salas de conferencias- Capillas funerarias - Salas de espera de pasajeros- Comedores - Salas de exhibición

• Canalizaciones metálicas• Canalizaciones no metálicas embebidas en concreto con un espesor no menor de 50 mm• Conductores con aislamiento resistente a la propagación del incendio, de baja emisión de gas ácido

halogenado y de baja emisión de humos (LS = Limited Smoke).• Cables tipo MC ó MI.

Métodos de alambrado permitidos:

Los lugares de reunión incluyen, pero no están limitados a:

Aplicaciones de la familia de cablesArmanel en los lugares de reunión

(Artículo 518)

InmueblesIndustria

Aplicaciones

Son una alternativa ideal para la industria principalmente en sistemas de fuerza; enbaja y media tensión, control, señalización y telecomunicaciones.

Algunas de las aplicaciones industriales son:

- Químicas y petroquímicas- Plataformas petroleras- Metal - mecánicas- Manufacturas en general- Papeleras- Automotrices (ensambladoras)- Cementeras- Harineras- Textiles- Farmacéuticas- Construcción- Hangares y salas de espera- Gasolineras- Aserraderos- Fabricas de pollo y granjas avícolas (AA 8000)

Recomendados en industrias donde exista poco espacio de instalación, así como poco tiempo disponible para realizar reubicaciones de circuitos de distribución en el interior y exterior del lugar.

Aplicaciones de la familia de cables Armanelen la industria

PELIGROSOSCORROSIVOSORDINARIOS

Polvos noinflamables

Húmedos Electroquímicos

Explosivos

Inflamables

Químicos

Ambientes presentes en la industria

CLASES:Substancias Inflamables

CLASE 1Gases o Vapores

CLASE 2Polvos

CLASE 3Fibras o Pelusas

DIVISIONES:Presencia o Permanencia

DIVISIÓN 1Presencia en el ambiente

bajo condiciones normales

DIVISIÓN 2Presencia en recipientes

o sistemas cerrados

Clasificación de áreas peligrosas

GRUPOS:

CLASE 1Gases o Vapores

CLASE 2Polvos Combustibles

ACETILENO HIDRÓGENO O COMBUSTIBLES

CON HIDRÓGENO

ETHER ETÍLICOETILENO

GASOLINAETANOLEXANONAFTA

AMONIACOBUTANO

PROPANOALCOHOLACETONABENCENO

GAS NATURALMETANOLMETANO

CICLOROPROPANO

POLVODE ALUMINIO,MAGNESIO Y

OTRAS ALEACIONES

COMERCIALES

NEGRO DE HUMO

CARBÓN,POLVO DE

COQUE

HARINAALMIDÓNPOLVO DEGRANOS,

VIRUTAS DEMADERA OPLÁSTICO

Clasificación de sustancias por grupo

GRUPO A GRUPO B GRUPO C GRUPO D GRUPO E GRUPO F GRUPO G

ÁÁREAS PELIGROSAS REAS PELIGROSAS (CLASIFICADAS):(CLASIFICADAS):Clase I, División 2Clase II, División 2

Clase III, Divisiones 1 y 2

ÁÁREAS PELIGROSAS REAS PELIGROSAS (CLASIFICADAS):(CLASIFICADAS):Clase I, División 1Clase II, División 1

Usos permitidos de los cables tipo MC en áreas peligrosas (clasificadas) de acuerdo a NOM-001-

SEDE-2005

Usos no permitidos de los cables tipo MC

Línea de productos de la familia Armanel:

ArmanelM.R. y Armanel S8000 RoHSM.R.

CABLE ARMANELM.R. DE ENERGÍA DE 5 A 35 kV

Conductor de fuerza en cobre

o aluminio

Pantalla semiconductora sobre conductor

Aislamiento de EP ó XLP

Pantalla semiconductora

sobre aislamiento

Rellenos (opcionales)

Pantalla metálica

Armadura engargolada de

acero galvanizado o aluminio

Cinta reunidora

Cubierta externa (opcional)

Conductor de puesta a tierra

desnudo o aislado

Conductor de fuerza en cobre


desnudo o aislado

Aislamiento de:

PVC ó PVC+Nylon para 600 V;

EP ó XLP para 600 V y 2 000 V

Cubierta individual sobre aislamiento

de EP


Cubierta interna (instalaciones en lugares húmedos)Cubierta externa

(opcional)



Cinta reunidora

CABLE ARMANELM.R. DE ENERGÍA PARA 600 Y 2 000 V

Conductor de cobre

Aislamiento de:

PVC, PE, EP ó XLP para 300 V, 600 V y 1000 V; y PVC+Ny para

600 V

Conductor de tierra aislado



(opcional)



Cinta reunidora

CABLE CONTROL ARMANELM.R.

Conductores de cobre,

cobre estañado o fibra óptica (unimodo o multimodo)

Refuerzo central

Protección mecánica


(opcional)



CABLES DE TELECOMUNICACIÓN ARMANELM.R.

Telefónicos, Coaxiales, Redes de Computadora, etc.

CABLE ARMANEL S8000 RoHSM.R. DE ENERGÍA 600 V

Conductores de fuerza de

aleación de aluminio de las series AA 8000


desnudo de aleación de aluminio de las

series AA 8000

Aislamiento de XLP tipo XHHW-2 LS CT-SR 90 °C, 600 V en colores.

Rellenos Cubierta externa

Armadura engargolada de acero galvanizado o

aluminio

Cinta reunidora

Conductores de aleaciConductores de aleacióón de aluminio de las series AA 8000, aislamiento no propagador dn de aluminio de las series AA 8000, aislamiento no propagador del el incendio, mincendio, míínima emisinima emisióón de humos densos y oscuros, tn de humos densos y oscuros, tóóxicos y corrosivos en caso de xicos y corrosivos en caso de

incendio, resistente a la intemperie y rayos solares, libre de sincendio, resistente a la intemperie y rayos solares, libre de sustancias peligrosas. Armadura ustancias peligrosas. Armadura engargolada flexible de aluminio o acero galvanizado con o sin cengargolada flexible de aluminio o acero galvanizado con o sin cubierta exterior termoplubierta exterior termopláástica.stica.

DiseDiseñños en 3 y 4 conductores os en 3 y 4 conductores en calibres del 6 AWG al 1 000 kcmilen calibres del 6 AWG al 1 000 kcmil

TEMPERATURA MÁXIMAEN EL CONDUCTOR

NORMAS CERTIFICACIÓN

APLICACIONES

TENSIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN

AMBIENTE SECO Y HÚMEDO 90°C SOBRECARGA 130°CCORTOCIRCUITO 250°C

Circuitos alimentadores y derivados en lugares de concentración pública, lugares de reunión entre ellos: hoteles, hospitales, parques

comerciales, edificios de oficinas, grandes almacenes, industrias, etc.. Puede instalarse en áreas peligrosas (clasificadas). Restricciones para

su uso en ambientes salobres.

600 V

ANCENMX-J-451-ANCEUL-1569

CABLES ARMANEL S8000 RoHSCABLES ARMANEL S8000 RoHSM.R.M.R.

XHHWXHHW--2, LS 2, LS ((CTCT--SRSR) 90 ) 90 °°C, 600 VC, 600 V

Armadura engargolada de aluminio o acero galvanizadoArmadura engargolada de aluminio o acero galvanizado

- Resistencia mecánica adecuada para soportar esfuerzos radiales.

- Gran flexibilidad: por ser una cinta engargolada, la unión entre espiras consecutivasno es totalmente rígida y permite absorber cambios de dirección y dobleces con facilidad.

Por su construcción tiene las siguientes características:

- No está permitido utilizar la armadura engargolada como conductor de puesta a tierra.

- En cables monofásicos la armadura debe ser de aluminio para evitar calentamientopor efectos magnéticos.

- En cables multiconductores se puede emplear acero o aluminio.

Armadura engargolada

Condiciones de corrosión destructiva:

• Enterrados directamente o en concreto. • Cuando estén expuestos a rellenos de escoria, cloruros fuertes o álcalis

cáusticos o a vapores de cloro o de ácido clorhídrico.

Excepto cuando la cubierta metálica sea adecuada para estas condiciones, o cuando esté protegida por un material adecuado para estas condiciones.

Áreas peligrosas (clasificadas)

Requerimiento de una cubierta exterior sobre la armadura

Existen diversas marcas comerciales de conectadores para cables armados con conductores de cobre o de aleación de aluminio de las series AA 8000.

• Tyco Electronics• Burndy (FCI)• Ilsco

Para el caso de conectadores para cables de aleación de aluminio de las series AA 8000 existen diversos tipos para:

• Conexión de cable Al a cable de Cu (conectadores bimetálicos Al-Cu)• Entrada de un cable de Al y salida de varios cables de Al o Cu (conectadores bimetálicos (Al-Cu)• Conexiones a equipo diverso con terminales de cobre y conexión de conductores de aleación de aluminio AA 8000 (conectadores bimetálicos Al-Cu).

Debe usarse inhibidor de la oxidación (Deox, Penetrox, etc.), un conectador adecuado certificado y mano de obra calificada para la unión entre cables de aleación de aluminio AA 8000 y cables de aleación de aluminio AA 8000 y conductores de cobre para garantizar la seguridad y confiabilidad de la conexión.

Conectadores internos (conductor)

Problemas con el aluminio y sus aleacionesSerie Galvánica de Aleaciones en Agua de Mar:

PlatinoOroGrafitoTitanio

Noble o Platacatódico Chlorimet 3 (62 Ni, 18 Cr, 18 Mo)

Hastelloy C (62 Ni, 17 Cr, 15 Mo)18-8 Mo acero inoxidable (pasivo)18-8 acero inoxidable (pasivo)Acero inoxidable cromado 11-30 % Cr (pasivo)Inconel (pasivo) (80 Ni, 13 Cr, 7 Fe)Niquel (pasivo)Soldadura de plataMonel (70 Ni, 30 Cu)Cuproniquels (60-90 Cu, 40-10 Ni)Bronces (Cu-Sn)CobreLatones (Cu-Zn)Chlorimet 2 (66 Ni, 18 Mo, 1 Fe)Hastelloy B (60 Ni, 15 Mo, 6 Fe, 1 Mn)Inconel (activo)Niquel (activo)EstañoPlomoSoldaduras plomo-estaño18-8 Mo acero inoxidable (activo)18-8 acero inoxidable (activo)Ni-Resistente (Hierro fundido de alto Ni)Acero inoxidable cromado 13% Cr (activo)Hierro fundido

Activo o Acero o hierroanódico Aluminio 2024 (4.5 Cu, 1.5 Mg, 0.6 Mn)

CadmioAluminio comercialmente puro (1100)ZincMagnesio y aleaciones de magnesio

Corrosión

Tipos de instalación

SUBTERRÁNEA

• DIRECTAMENTE ENTERRADO,ESPECIALMENTE EN ZONAS DE TRÁFICO PESADO DONDEEL CABLE ESTE SOMETIDOA ESFUERZOS RADIALES.

• EN SISTEMAS DE DUCTOS

• CHAROLAS

• BASTIDORES

• CANALIZACIONES ENGENERAL.

• SUSPENDIDO EN TECHOS

• FIJADO EN MUROS, PAREDES

Y ESTRUCTURAS.

• EN TODAS AQUELLASAPLICACIONES DONDE

SE REQUIERA:

1) RESISTENCIA ALATAQUE DE LOS

ROEDORES

2) SEGURIDAD EN ZONASPELIGROSAS

3) INSTALACIONES PROVISIONALES,

DONDE LOS CABLES ESTEN SOMETIDOS A

DAÑOS FÍSICOS.

AÉREA ESPECIALES

Instalación de la familia de cables Armanel

SOPORTESe requiere soportar el cable solo cada 1,8 m. Cuando se instala en charolas, hayque sujetar el cable Armanel en aquellas partes donde el cable no esté en posición horizontal.

CONECTADORES EXTERNOS (ARMADURA)Se emplean para conexión a tableros, gabinetes, luminarias, cajas de conexión, etc.Los conectores recomendados para la familia de cables Armanel pueden ser de las marcas:Thomas and Betts, O-Z/ Gedney, Crouse Hinds, Killark (Hubbell) entre otros. Pueden ser del tipo ordinario o para lugares peligrosos.

Conectadores Crouse-Hinds

Conectadores Thomas & Betts

- Se pueden llevar a cabo por medio de una caja aprobada para áreas peligrosasempleando conectores que estén también aprobados para este tipo de áreas.

Empalmes y terminales para áreas peligrosas (clasificadas)

Certificación ANCE de cables Armanel S8000 RoHSM.R.

Conclusiones

• Como sistema completo e integral, los cables ArmanelM.R. y Armanel S8000 RoHSM.R.

representan una alternativa económica muy ventajosa en instalaciones eléctricas de grandes centros comerciales, estadios, auditorios y sobre todo para instalaciones en áreas peligrosas

(clasificadas) acorde con la norma NOM-001-SEDE.

• Excelente balance técnico-económico; capacidad de corriente - material del conductor - tipo de aislamiento - precio del producto - costo de instalación.

• La armadura engargolada de los cables ArmanelM.R. y Armanel S8000 RoHSM.R. combina una alta resistencia mecánica a esfuerzos radiales con una gran flexibilidad en la instalación y con

radios de curvatura menores en comparación con otras armaduras y tipos de instalación.

• Instalación versátil, con mano de obra y tiempos de ejecución mínimos, utilizando herramientas y dispositivos ordinarios. Se eliminan los daños a los conductores en los

procesos de jalado.• Menor espacio ocupado y peso en la soportería con respecto a cables instalados en tubería

(conduit).

ELÉCTRICOS

1.- Capacidad de conducción de corriente2.- Caída de tensión3.- Cortocircuito

MECÁNICOS

4.- Cálculos de instalación

ECONÓMICOS

5.- Cálculo de pérdidas6.- Selección del calibre económico

Para la selección del área de sección transversal de un conductor eléctrico se realizan los siguientes cálculos:

NOM-001-SEDE-2005, Parte 3: Principios Fundamentales, Punto 3.2.6: Área de la sección transversal de los

conductores

CAPACIDAD DE CORRIENTE PROTECCIÓN DEL AISLAMIENTO CAÍDA DE TENSIÓN

Escoja el producto de acuerdo a la aplicación

Determine la corriente delcircuito a partir de lapotencia del equipo a

alimentar

Corrija la corriente nominalcon el factor de arranque

¿Es circuitode fuerza?

Corrija la corriente con el factor correspondiente de

temperatura ambiente

Corrija la corriente con el factor correspondiente de

agrupamiento

Seleccione el calibre del conductor usando las tablas de capacidad de corriente en función del

tipo de aislamiento y forma de instalaciónSi

No

Calcule la caída de tensión considerando la longitud

¿La caída de tensión está dentro

de norma?

Si

No

Seleccione un calibre mayor

Fin

Capacidad de conducción de corriente

FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE LA CORRIENTE DEL SISTEMA

CONOCIENDO cc ca 1 FASE ca 3 FASES

H.P. x 746 H.P. x 746 H.P. x 746(CP) H.P. V x η V x η x F.P. 1,732 x V x η x F.P.(FUERZA)

kW x 1 000 kW x 1 000 kW x 1 000kW V V x F.P. 1,732 x V x F.P.

(ALUMBRADO)

NOTA: Para conductores que alimenten un solo motor, la corriente nominal a plena carga se multiplicarápor 1,25. En el caso de varios motores, a la suma de la corriente a plena carga se le sumará el 25 % de la corriente del motor más grande.

Conceptos básicosLa capacidad de conducción de corriente es un fenómeno de transferencia de calor.

Las fuentes de generación de calor en un cable de baja tensión son:a) El conductorb) El aislamiento

El calor generado debe fluir del lugar más caliente al de menor temperatura.

Existen diferentes barreras térmicas que impiden este flujo de calor:1.- El aislamiento2.- El aire alrededor del cable3.- La tierra circundante al cable4.- La pared del tubo (conduit)5.- Etc.

Lo anterior depende del tipo de instalación de los cables: Al aire libre, directamente enterrado, en tubería (conduit) o en ductos subterráneos.


Conceptos básicos.......cont.Existen actualmente diferentes artículos técnicos para calcular la capacidad de corriente de los cables, con sus correspondientes programas de cómputo a nivel mundial.

La Norma Oficial de Instalaciones Eléctricas considera 2 métodos de cálculo:

1.- Capacidad de Carga en Sistemas de Cables y Cálculo del Incremento de Temperatura, autores: J.H. Neher y M.H. McGrath, AIEE Paper 57-600.

2.- Capacidades de Corriente en Cables de Potencia, autores: IEEE/ICEA, Norma S-135/P-46-426.

Deben emplearse las tablas de capacidad de corriente indicadas en la Norma Oficial Mexicana de Instalaciones Eléctricas de acuerdo al tipo de instalación de los cables, tipo de aislamiento y material del conductor, aplicando lo indicado en los artículos de la Norma.

Observando lo anterior, no tendremos problemas para la aprobación de la instalación por parte de las unidades de verificación (UVIE) que la verifiquen.


ARTÍCULO 110-14 CONEXIONES ELÉCTRICAS

NORMA NOM-001-SEDE

Conceptos básicos.......cont.

1) Las terminales de equipos para circuitos de 100 A nominales o menos o identificadas para conductores de tamaño nominal 2,082 a 42,41 mm2

(14 al 1 AWG) deben utilizarse para conductores con temperatura de operación del aislamiento máxima de 60°C.

2) Las terminales de equipo para circuitos de más de 100 A nominales o identificadas para conductores mayores de 42,41 mm2 (1 AWG) deben utilizarse solamente para conductores con temperatura nominal de operación del aislamiento máxima de 75°C.



Tabla 1

Cables instalados en tubería (conduit)

Ta = 30 °C

Tabla 2

Cables instalados en charolas*

Ta = 30 °C

Área de la sección

transversal

Calibre Área de la sección

transversal

Calibre

mm2 AWG/kcmil

75 °C 90 °C 75 °C 90 °C

mm2 AWG/kcmil13,30 6 50 60 13,30 6 -------- --------21,15 4 65 75 21,15 4 100 11033,62 2 90 100 33,62 2 135 15053,48 1/0 120 135 53,48 1/0 180 20567,43 2/0 135 150 67,43 2/0 210 23585,01 3/0 155 175 85,01 3/0 240 275107,2 4/0 180 205 107,2 4/0 280 315126,7 250 205 230 126,7 250 315 355152,0 300 230 255 152,0 300 350 395177,3 350 250 280 177,3 350 395 445202,7 400 270 305 202,7 400 425 480253,4 500 310 350 253,4 500 485 545304,0 600 340 385 304,0 600 540 615355,0 700 375 420 355,0 700 595 675380,0 750 385 435 380,0 750 620 700506,7 1 000 445 500 506,7 1 000 750 845

Notas: Estas tablas son de aplicación para usarse en la selección del tamaño nominal de los conductores, con las cargas calculadas de acuerdo con el artículo 220 de la Norma Oficial Mexicana de Instalaciones Eléctricas NOM-001-SEDE-2005.No más de tres conductores activos o portadores de corriente dentro de una tubería (conduit).* Cables instalados en una sola capa sin cubierta separados un diámetro exterior de un cable (Artículo 318 de la NOM-001-SEDE-2005).

Capacidad de conducción de corriente de cables Vulcanel S8000 RoHSM.R.

Capacidad de conducción de corriente (1) (4) (5)

Tabla 1Tres conductores

Ambientes secos y mojados (2)

Tabla 2Cuatro conductores capacidad reducida

Ambientes secos y mojados (3)

Área de la sección

transversal

Calibre Área de la sección

transversal

Calibre

mm2 AWG/kcmil75 °C 90 °C 75 °C 90 °C

mm2 AWG/kcmil13,30 6 50 60 13,30 6 40 4821,15 4 65 75 21,15 4 52 6033,62 2 90 100 33,62 2 72 8053,48 1/0 120 135 53,48 1/0 96 10867,43 2/0 135 150 67,43 2/0 108 12085,01 3/0 155 175 85,01 3/0 124 140107,2 4/0 180 205 107,2 4/0 144 164126,7 250 205 230 126,7 250 164 184152,0 300 230 255 152,0 300 184 204177,3 350 250 280 177,3 350 200 224202,7 400 270 305 202,7 400 216 244253,4 500 310 350 253,4 500 248 280304,0 600 340 385 304,0 600 272 308355,0 700 375 420 355,0 700 300 336380,0 750 385 435 380,0 750 308 348506,7 1 000 445 500 506,7 1 000 356 400

Notas (1) Estas tablas son de aplicación para usarse en la selección del tamaño nominal de los conductores, con las cargas calculadas de acuerdo con el artículo 220 de la Norma Oficial Mexicana de Instalaciones Eléctricas NOM-001-SEDE-2005.

(2) No más de tres conductores activos o portadores de corriente dentro del cable, para una temperatura ambiente de 30 °C.(3) De 4 a 6 conductores activos o portadores de corriente dentro del cable, para una temperatura ambiente de 30 °C.(4) Conductor neutro:

a. Un conductor neutro que transporte sólo la corriente desbalanceada de otros conductores del mismo circuito, no se considera como conductor activo o portador de corriente.

b. En un circuito de tres hilos consistente en dos fases y el neutro de un sistema de cuatro hilos, tres fases en estrella, el conductor común transporta aproximadamente la misma corriente que la de línea a neutro de los otros conductores, por lo que se debe considerar como conductor activo o portador de corriente.

c. En un circuito de cuatro hilos tres fases en estrella, cuando la mayor parte de las cargas no son lineales, por el conductor neutro pasan armónicas de la corriente por lo que se le debe considerar como conductor activo o portador de corriente.

(5) Conductor de puesta a tierra: No se debe considerar como conductor activo o portador de corriente.

Capacidad de conducción de corriente de cables Armanel S8000 RoHSM.R.

Cantidad de conductores portadores de corriente eléctrica

Factor de corrección por agrupamiento en tubería (conduit)

De 4 a 6De 7 a 9

De 10 a 20De 21 a 30De 31 a 40

0,800,700,500,450,40

Factores de corrección por temperatura ambiente del lugar de instalación.

Factores de corrección por agrupamiento de cables instalados dentro de tubería (conduit) o de cables armados tipo MC.

Factores de corrección por temperatura ambiente

Tabla 1Cables instalados en tubería (conduit)

Tabla 2Cables instalados en charolas

Temperatura ambiente en el lugar de instalación de

los cables

Temperatura ambiente en el lugar de

instalación de los cables

°C

75 °C 90 °C 75 °C 90 °C

°C21-25 1,05 1,04 21-25 1,05 1,0426-30 1,00 1,00 26-30 1,00 1,0031-35 0,94 0,96 31-35 0,94 0,9636-40 0,88 0,91 36-40 0,88 0,9141-45 0,82 0,87 41-45 0,82 0,8746-50 0,75 0,82 46-50 0,75 0,8251-55 0,67 0,76 51-55 0,67 0,7656-60 0,58 0,71 56-60 0,58 0,71

La caída de tensión debe ser mínima para evitar que los equipos alimentados funcionen mal.

Las fórmulas para el cálculo de la caída de tensión son:

a) Sistema monofásico corriente alterna

E = 2 x I x L x Z.....................volts

b) Sistema trifásico corriente alterna

E = 1,732 x I x L x Z.............volts

c) Sistema de corriente continua

E = 2 x I x L x Rcc.................volts

Conceptos básicos

Caída de tensión

donde:

I = Corriente calculada del sistema, sin afectarla por los factores de agrupamiento y temperatura

L = Longitud total del circuito, compensando el cableado en la canalización

Z = Impedancia del sistema de cables

Para el cálculo de la impedancia empleamos las siguientes fórmulas:

1.- Sin considerar el factor de potencia:

Z = R2 + XL2.................................ohm/km

2.- Considerando el factor de potencia:

Z = RcosΦ + XLsenΦ...............ohm/km

Caída de tensión

Resistencia eléctricanominal

caDesignación del conductor

Resistencia eléctrica a 20 °C

nominal*cc

Numero de alambres del

conductor 60 °C 75 °C 90 °C

mm2 AWG o kcmil ohm/km ohm/km ohm/km ohm/km

13,3 6 7 2,168 2,517 2,648 2,780

21,2 4 7 1,363 1,583 1,665 1,747

33,6 2 7 0,857 0,995 1,047 1,099

53,5 1/0 19 0,538 0,625 0,658 0,690

67,4 2/0 19 0,427 0,496 0,522 0,548

85,0 3/0 19 0,338 0,393 0,414 0,434

107 4/0 19 0,269 0,313 0,330 0,346

127 250 37 0,227 0,265 0,279 0,292

152 300 37 0,189 0,221 0,233 0,244

177 350 37 0,162 0,190 0,200 0,210

203 400 37 0,142 0,167 0,176 0,184

253 500 37 0,113 0,135 0,141 0,148

304 600 61 0,094 0,113 0,119 0,124

355 700 61 0,081 0,0991 0,103 0,108

380 750 61 0,075 0,0924 0,0967 0,101

507 1 000 61 0,056 0,0723 0,0754 0,0785

Notas: * Acorde con la norma mexicana NMX-J-533-ANCETemple suave, cableado clase B, compactoSeparación entre centros de conductores: un diámetro exterior considerando un cableaislado Vulcanel S8000 RoHSM.R.

Tabla de resistencia eléctrica de los cables de aleación de aluminio de las series AA 8000

Tabla de reactancia inductiva de los cables monoconductores Vulcanel S8000 RoHSM.R. de aleación de aluminio de las series

AA8000.Arreglo de los cables:

• En formación plana, en soportes continuos tipo charola para cables• En formación trébol, en soportes continuos tipo charola para cables

Tabla de reactancia inductiva de los cables Armanel S8000 RoHSM.R. de aleación de aluminio de las series AA8000

armadura de aluminio

Tabla de reactancia inductiva de los cables Armanel S8000 RoHSM.R. de aleación de aluminio de las series AA8000

armadura de acero galvanizado

Conceptos básicosLos sistemas eléctricos están sometidos a diversos disturbios durante su operación. Uno de estos disturbios es el cortocircuito.

Las corrientes de cortocircuito introducen al sistema eléctrico grandes cantidades de energía destructiva en forma de calor y fuerzas magnéticas.

iTIPOS

DE INCIDENCIACORTOCIRCUITO

Fase a tierra 70%Fase a fase 10%Trifásico 15%2 Fases a tierra 1%3 Fases a tierra 4%

t

Cortocircuito

Capacidad de corriente de cortocircuito de cables con conductores de aleación de aluminio de las series AA8000

El aislamiento de los cables Armanel S8000 RoHSM.R. y Vulcanel S8000 RoHSM.R. es de polietileno de cadena cruzada (XLP) tipo XHHW-2 LS RoHS CT-SR con las siguientes temperaturas de operación:

Temperatura máxima de operación normal: 90 °CTemperatura máxima de sobrecarga: 130 °CTemperatura máxima de cortocircuito: 250 °C

La siguiente ecuación permite conocer la capacidad de corriente de cortocircuito de los cables:

En donde:

I = corriente máxima de cortocircuito permitida, amperes A = área de la sección transversal del conductor, circular milst = tiempo de duración del cortocircuito, segundos

1 mm2 = 1 973,5 circular mils1 ciclo = 1/60 = 0,0167 segundos

1/2

I = 2,2125x10-3 x A

t

TEMPERATURAS DE LOS AISLAMIENTOS (°C)

TIPO DE CABLE MÁXIMA MÁXIMA CORTOCIRCUITO DE DE

OPERACIÓN SOBRECARGA

TW 60 85 150THW, THWN, THW-LS 75 95 150THHW, THHW-LS, THHN 90 105 150POLIETILENO 75 90 150XHHW, RHW 75 130 250XHHW-2, RHW-2, RHH 90 130 250

Cortocircuito

Tiempo de liberación de la falla

DISPOSITIVO DE MARCOS

PROTECCIÓN

225 - 600 A 1 600 – 4 000 A

INTERRUPTOR EN AIRE 2-3 ciclos 3 ciclos

100 A 225 – 1 200 A

INTERRUPTOR 1,1 ciclos 1,5 ciclos TERMOMAGNÉTICO

FUSIBLE DE ALTA CORRIENTE 0,25 ciclosFUSIBLE DE BAJA CORRIENTE 1 000 segundos

Cortocircuito

EFECTOS DINÁMICOS

F

F

F

dd

F

ddF F

Cortocircuito

CORRIENTE DIRECTA ARREGLO PLANO

F = 2,08 I2/d x 10-8....................kg/cm

CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA ARREGLO PLANO

F = 4,08 I2/d x 10-8.....................kg/cm

CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA ARREGLO EN TRÉBOL

F = 1,756 I2/d x 10-8.....................kg/cm

CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA ARREGLO PLANO

F = 1,53 I2/d x 10-8.....................kg/cm

Donde:

F = Fuerza derepulsión resultante entre conductores.

I = Corriente de cortocircuito (A)

d = separaciónentre conductores (cm).

Para amarrar los conductores a los travesaños de la charola, debemos multiplicar la fuerza calculada por la distancia entre amarres, debiendo quedar la fuerza resultante por debajo del valor que aguanta mecánicamente un cincho, una abrazadera o una clema.

Cortocircuito

Los cálculos mecánicos de los cables AA 8000 son enfocados a los procesos de instalación.

CABLES MONOCONDUCTORES

8 veces el diámetro exterior del cable

CABLES CON ARMADURA ENGARGOLADA DE ACERO O ALUMINIO

Es necesario multiplicar el diámetro interno de uno de los conductores del cable por 12, o multiplicar el diámetro exterior del cable armado por 7. El que resulte mayor entre estos 2 se considera como el radio

mínimo de curvatura.

Radio mínimo de curvatura

Radio mínimo de curvatura

Tm = T x N x A.....................................kgdonde:

Tm = Tensión máxima permisible de jalado en línea recta en kgT = Esfuerzo permisible (kg/mm2), según sea el material del conductor

N = Número de conductores a jalar juntosA = Área de sección transversal de cada conductor en mm2

VALORES DE TAleación AA 8000 5,4Aluminio duro (3/4) 5,3Aluminio suave 2,7Cobre suave 7,0

Tensión máxima de jalado en línea recta

Para cables con armadura metálica de aluminio o acero el jalado del cable debe hacerse con los conductores internos amarrados entre sí, y sujetando la armadura por medio de una malla o “calcetín”. Todo el conjunto se jala al mismo tiempo.

Multiplicando los valores de la tabla anterior por el calibre y el número de conductores del cable armado, y sumando las tensiones máximas de jalado por calibre resultantes, obtenemos la tensión máxima de jalado del cable armado.

La tensión máxima de jalado que soporta la malla o “calcetín” no debe ser menor de una quinta parte de la tensión máxima de jalado del cable armado.

Los fabricantes de las mallas (p.e. Kellems de Hubbell-Chance) ofrecen información sobre las características técnicas de las mallas y su selección, así como de herramientas.

Para la instalación de cables Armanel S8000 RoHSM.R. mediante cualquier dispositivo de tracción es conveniente observar las siguientes recomendaciones:•La tracción debe hacerse sobre los conductores, no sobre la armadura engargolada.•Retirar una sección de la armadura para facilitar el amarre del dispositivo de tracción y los conductores. Es recomendable aplicar cinta adhesiva sobre el extremo expuesto de la armadura, con objeto de evitar que se desenrolle, se afloje o se atore con algún objeto en la trayectoria de jalado. Esto es particularmente importante si los cables se instalan en charolas.

Tensión máxima de jalado en línea recta

En donde:

Tm = Tensión máxima permisible en kgT2 = Tensión al final de la parte recta de la instalaciónT1 = Tensión T2 que es la tensión de entrada en la curvaa = Angulo de curvatura en radianes (grados de la curva x 3,1416/180)f = Coeficiente de fricción (0,5 usualmente)e = Base del logaritmo natural igual a 2,718

Las fórmulas de instalación de conductores eléctricos considerando todas las posibilidades, son muy complejas. Aquí solo consideramos instalación en un solo plano (horizontal).Existen trayectorias de instalación inclinadas hacia arriba o abajo, curvas hacia arriba o abajo, ángulos de curvatura cerrados o abiertos.

Tm = T2 + T1 x efa................................kg Tramo recto con un cambio de dirección

Tensión máxima de jalado considerando cambios de dirección

Otras consideraciones

Lm = Tm / (W x F)...............................m

En donde:

Lm = Longitud máxima de instalación en línea recta en mTm = Tensión máxima permisible de jalado en línea recta en kgW = Peso total del cable en kg/mF = Coeficiente de fricción (usualmente 0,5)

Longitud máxima de instalación en línea recta

RECOMENDADOS

Lubricantes comerciales:3M. IDEAL, DOW CORNING, etc.

los que tengan teflón.GRASA SILICONIZADA

ADECUADO

BENTONITA

NO RECOMENDADOS

TALCO INDUSTRIAL JABÓN O DETERGENTE

COEFICIENTES DE FRICCIÓN TÍPICOS

TIPO DEDUCTO

CONCRETO

MATERIAL EXTERIORDEL CABLE

PVCXLP

COEFICIENTEDE FRICCIÓN

0,550,35

TIPO DEDUCTO

PVC

ACERO

MATERIAL EXTERIORDEL CABLE

PVCXLP

PVCXLP

COEFICIENTEDE FRICCIÓN

0,500,40

0,650,60

Materiales usados para lubricar y bajar la fricción

La presión lateral se define como la fuerza radial ejercida sobre el cable cuando está bajo tensión en una trayectoria curva. Si esta fuerza es excesiva, puede causar daños por aplastamiento sobre el aislamiento de cables monoconductores o sobre la armadura engargolada en cables multiconductores, debido a la presencia de una alta concentración de esfuerzos mecánicos en el cable.

La magnitud de esta fuerza radial es directamente proporcional a la tensión ejercida sobre el cable, e inversamente proporcional al radio de curvatura presente. Por tanto, deben evitarse trayectorias con curvas muy pronunciadas.

Por ejemplo para determinar la presión lateral que sufre un solo cable en tubería (conduit), la siguiente expresión nos permite calcularla:

PL = Ts/ R...................kg/m

En donde:

TS = Tensión a la salida de la curva en kgR = Radio de la curva en m

La presión lateral máxima para los cables Vulcanel S8000 RoHSM.R. y Armanel S8000 RoHSM.R. es de:

445 kg/km para cables monoconductores745 kg/km para cables multiconductores

Presión lateral

Acuñamiento de cables dentro del tubo (conduit)

Existe el acuñamiento de cables cuando se cumple la siguiente condición:

2,75 dcable < Dinterno del tubo < 3,2 dcable

Deben cumplirse las 2 condiciones

Atascamiento de cables monoconductores en tubería

RIWc 2=

corriente I

donde:Wc = Calor generado en el conductor, en W / m

I = Corriente eléctrica en el conductor, en amperesR = Resistencia del conductor en corriente alterna a la temperatura de

operación, en ohm / m.

conductor

Calor generado en el conductor por efecto Joule

Resistencia eléctrica (ohm/km)Conductores de cobre:CORRIENTE ALTERNA

CALIBRE ÁREA AWG mm2 60 °C 75 °C 90 °C

6 13.30 1,519 1,606 1,6844 21.15 0,957 1,012 1,0612 33.62 0,602 0,636 0,667

1/0 53.48 0,379 0,401 0,420

Conductores de aleación de aluminio AA 8000:CORRIENTE ALTERNA

CALIBRE ÁREA AWG mm2 60 °C 75 °C 90 °C

6 13.30 2,517 2,648 2,7804 21.15 1,583 1,665 1,7472 33.62 0,995 1,047 1,099

1/0 53.48 0,625 0,658 0,690

Para cualquier comparación, dividiendo la resistencia de los conductores de cobre entre la resistencia de los

conductores de aleación de aluminio AA 8000, siempre

tendremos 61% más de pérdidas en los sistemas de

cableado.

Recordar la resistividad del cobre suave y la resistividad de la aleación de aluminio AA 8000 en temple suave:

Relación de pérdidas: (17,24/28,45) x 100 = 60,6 %

Pérdidas de energía

Comparación técnica-económica entre un cable con conductor de

cobre (Cu) y uno con conductor de aleación de aluminio (AA8000).

ELÉCTRICOS

1.- Capacidad de conducción de corriente2.- Caída de tensión3.- Cortocircuito

MECÁNICOS

4.- Cálculos de instalación

ECONÓMICOS

5.- Cálculo de pérdidas

Para la selección del área de la sección transversal de un conductor eléctrico

se realizan los siguientes cálculos:

NOM-001-SEDE-2005, Parte 3: Principios Fundamentales, Punto 3.2.6: Área de la sección transversal de los

conductores.

EJEMPLO:

Se requiere determinar el tamaño de los conductores del circuito derivado para suministrar energía eléctrica a un solo motor de una bomba.

Datos proporcionados

P = 30 CPT = 220 VFactor de potencia = 0.8 (-)Eficiencia = 90 %L = 100 metrosInstalación: Soportes continuos tipo charola, arreglo de cables en trébol.Temperatura ambiente = 40 °CCosto de la energía = $ 0.452 por cada kWhFactor de carga = 70 %; Factor de pérdidas ((0.3x0.7)+(0.7x0.72)) = 0.553Horas en servicio = 7 500 (uniforme en varios turnos)

Producto seleccionado

CABLE VULCANELM.R. XLP TIPO XHHW-2, LS CT-SR RoHS, 90 °C 600 V.

CABLE VULCANEL S8000 RoHSM.R. TIPO XHHW-2, LS CT-SR 90 °C 600 V.

1.- Capacidad de conducción de corriente

I = (30 x 746)/(1.732 x 220 x 0.8 x 0.9) = 22 380/ 274.34 = 81.57 A

IC = 1.25 x 81.57 = 101.96 A

Tomando en cuenta el artículo 110-14, el artículo 318-11 y la tabla A310-2 tenemos:

Conductor de cobre: 1/0 AWG conduce:183 AConductor de aleación de aluminio 1/0 AWG conduce: 143 A

2.- Caída de tensión

%E = 1.732 x I x L x Z……….…VZ = R cos Ø + XLsen Ø………..ohm/km

Resistencia eléctrica a la ca a 75 °C:Conductor de cobre: 1/0 AWG: 0.401 ohm/km Conductor de aleación de aluminio 1/0 AWG: 0.658 ohm/km

Reactancia inductiva:

XL = 2 x π x f x L………ohm/km

L = 2 x 10-4 ln (DMG / RMG)……..H/km

RMG = 0.758 r; 4.69 Cu, 4.39 AA8000;DMG = 12.4 mm Cu y 11.6 mm AA8000 (diámetro exterior del cable).

Inductancia:Conductor de cobre: 1/0 AWG: 1.944x10-4 H/km Conductor de aleación de aluminio 1/0 AWG: 1.943x10-4 H/km

Reactancia inductiva:Conductor de cobre: 1/0 AWG: 0.07328 ohm/km Conductor de aleación de aluminio 1/0 AWG: 0.07324 ohm/km

Impedancia:Conductor de cobre: 1/0 AWG: 0.3647 ohm/km Conductor de aleación de aluminio 1/0 AWG: 0.5703 ohm/km

Caída de tensión

%E = 1.732 x I x L x Z……….…V

Conductor de cobre: 1/0 AWG: 6.44 V (2.92 %) cumple NOM-001-SEDE (3% máximo)Conductor de aleación de aluminio 1/0 AWG: 10.07 V (4.57 %) no cumple NOM-001-SEDE

(3% máximo).

Usando 2 calibres más grandes de conductor AA8000:Calibre 3/0 AWG conduce: 192 AImpedancia: 0.3856 ohm/km

Caída de tensión calibre 3/0 AWG (AA8000)

6.81 V (3.09 %) cumple NOM-001-SEDE (3% máximo).

3.- Cortocircuito

Los cables del circuito derivado estarán protegidos por un interruptor termomagnético que tiene una velocidad de liberación de la falla de fase a tierra de: 1.5 ciclos (0.025 segundos).

Para cobre: Icc = (5.17x10-3/t)1/2 x A…………APara aleación de aluminio: Icc = (2.21x10-3/t)1/2 x A…………A

Conductor de cobre calibre 1/0 AWG:Icc = (5.17x10-3/0.025)1/2 x 105 542.78 = 47.99 kA

Conductor de aleación de aluminio calibre 3/0 AWG:Icc = (2.21x10-3/0.025)1/2 x 167 747.50 = 49.87 kA

4.- Cálculo mecánico

Los cables los instalaremos en la charola en línea recta 100 m.

Tensión máxima de jalado

Tm = T x n x A……..kg

Tm = T x n x A……..kg

Conductor de cobre: 1/0 AWG: Tm = 7 x 3 x 53.48 = 1 123 kg

Conductor de aleación de aluminio 3/0 AWG: Tm = 5.4 x 3 x 85 = 1 377 kg

Longitud máxima de instalación

Lm = Tm/(w x k) ……..m

Conductor de cobre: 1/0 AWG: Lm = 1 123 / (3 x 0.553 x 0.5) = 1 353 m (se pueden instalar los 100 m de cable)

Conductor de aleación de aluminio 3/0 AWG: Lm = 1 337 / (3 x 0.318 x 0.5) = 2 802 m (se pueden instalar los 100 m de cable)

5.- Cálculo de las pérdidas

En un cable de baja tensión las pérdidas del cable se dan en el conductor central por calentamiento debido al efecto Joule.

Wc = I2 x RCA x 10-3 x L x N x H x Fp.........................kWh/año

Conductores de cobre: 1/0 AWG: Wc = (101.96)2 x 0.401 x 10-3 x 0.1 x 3 x 7 500 x 0.553 = 5 186.9 kWh/año

Conductores de aleación de aluminio 3/0 AWG: Wc = (101.96)2 x 0.414 x 10-3 x 0.1 x 3 x 7 500 x 0.553 = 5 355.1 kWh/año

GASTOS:

Por compra del cable solamente:Precio de lista VulcanelM.R. cobre 1/0 AWG: $ 9 475.00 x 3 cables: $ 28 425.00Precio de lista Vulcanel S8000 RoHSM.R. AA8000 3/0 AWG: $ 5 936.00 x 3 cables: $ 17 808.00

Por operación continua:Costo de la energía de la industria: $ 0.452 por cada kWh

$ Wc = Wc x P .............................$/año

Conductores de cobre: 1/0 AWG: Wc = 5 186.9 x 0.452 = 2 344.47 $/año Conductores de aleación de aluminio 3/0 AWG: Wc = 5 355.1 x 0.452 = 2 420.50 $/año

CABLES REQUERIDOS TÉCNICA Y ECONÓMICAMENTE

Cables de cobre calibre 1/0 AWGCables de aleación de aluminio AA 8000 calibre 3/0 AWG

OTRAS CONSIDERACIONES A FAVOR DE CONDUCTORES DE COBRE

• Costo de conectores especiales Al-Cu mayor• Costo adicional de compuestos inhibidores de la oxidación• Costos de mantenimiento mayor por la frecuencia de los mismos• Menos plusvalía de la instalación que no tiene cobre• Menor precio para el reciclado de metales • Menor resistencia mecánica y a la corrosión química y a ambientes salobres

1_Cables de Baja Tension _condumex

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