Dimensionamiento de Conductores en Instalaciones Eléctricas Trifásicas Subterráneas

Dimensionamiento de Conductores en Líneas Eléctricas con Bifurcación

Este documento describe el proceso para calcular las secciones de los conductores en líneas eléctricas trifásicas subterráneas de baja tensión, considerando bifurcaciones. Se asume el uso de conductores de aluminio aislados con XLP, instalados en tubos enterrados. La caída de tensión máxima permitida es del 5% y el coseno de φ es 0.9.

1. Cálculo de la Sección Principal

La sección del conductor principal se calcula mediante la siguiente fórmula:

S = (ρ * Σ(L * P)) / (ΔV * V)

Donde:

• S: Sección del conductor (mm²)
• ρ: Resistividad del aluminio (Ω·mm²/m)
• Σ(L * P): Sumatorio de los productos de la longitud (L) de cada tramo por la potencia (P) que alimenta (m·W)
• ΔV: Caída de tensión máxima permitida (V)
• V: Tensión de línea (V)

Una vez obtenida la sección, se debe verificar que la sección calculada corresponda con una sección normalizada según el reglamento electrotécnico.

2. Verificación de la Intensidad Admisible

Se calcula la intensidad que circulará por la línea principal:

I = P / (√3 * V * cos φ)

Donde:

• I: Intensidad (A)
• P: Potencia total (W)
• V: Tensión de línea (V)
• cos φ: Factor de potencia

Debido a la instalación en tubo, la intensidad admisible del conductor se reduce, generalmente multiplicándola por un factor de corrección (por ejemplo, 0.8). Si la intensidad calculada es mayor que la intensidad admisible del conductor seleccionado, se debe elegir un conductor con una sección superior, consultando las tablas del reglamento electrotécnico.

3. Cálculo de la Sección en la Rama Bifurcada

Primero, se calcula la caída de tensión entre el inicio de la línea principal y el punto de inicio de la rama (ΔV_a-c):

ΔV_a-c = (ρ * Σ(L * P)_total) / V

Donde Σ(L * P)_total representa el sumatorio de la longitud por la potencia de *toda* la línea hasta el punto de la bifurcación.

Esta caída de tensión se resta a la caída de tensión admisible total (5%) para obtener la caída de tensión admisible en la rama (ΔV_c-c'):

ΔV_c-c' = ΔV_admisible - ΔV_a-c

Con este valor, se calcula la sección de la rama:

S_c-c' = (ρ * Σ(L * P)_rama) / (V * ΔV_c-c')

Donde Σ(L * P)_rama representa el sumatorio de la longitud por la potencia *solo de la rama*.

Finalmente, se calcula la intensidad en la rama:

I_rama = P_rama / (√3 * V * cos φ)

Si esta intensidad es mayor que la intensidad admisible del conductor calculado para la rama, se debe seleccionar un conductor de sección superior.

Cálculo del Punto de Mínima Tensión

En una línea alimentada por dos extremos, el punto de mínima tensión es aquel donde la tensión es menor. Para determinarlo, se procede de la siguiente manera:

1. Cálculo de la Intensidad o Potencia

Se calcula la intensidad o potencia suministrada por cada extremo de la línea (A y A'). Si se dispone de las intensidades, se utiliza la siguiente fórmula para calcular la intensidad en un punto:

Intensidad = Σ(L * I) / Longitud total

La intensidad en el extremo A se obtiene restando la intensidad total menos la calculada anteriormente.

2. Determinación del Punto de Mínima Tensión

Se analiza la distribución de la intensidad a lo largo de la línea. El punto donde la intensidad acumulada, desde uno de los extremos, es máxima, corresponde al punto de mínima tensión.

3. Cálculo de la Sección del Conductor

La sección del conductor se calcula en función de la potencia o intensidad, según los datos disponibles. Si se utilizan intensidades, la fórmula es:

S = (√3 * Σ(L * I * cos φ)) / (γ * ΔV)

Donde:

• γ: Conductividad del material del conductor (S/m)
• ΔV: Caída de tensión admisible (V)

La sección calculada será la que se adopte para ambas partes de la línea.