27 marzo 2012

Misterios Eléctricos : Motor de 460 V en 480 V

Existen grandes preguntas en este mundo, ¿de donde viene la vida?, ¿que hay antes del BigBang?, ¿Podemos llegar a la gran unificación de la física?, pero quizás la mayor de todas viene de un humilde origen: ¿Porqué CO&%$$##@ todos los motores vienen en 460 V y mi tensión es de 480?

De la cual se desprende otras preguntas:
¿va a explotar?
¿con que tensión calculo la potencia?
¿y el cable?
¿estos gringos van a la luna y no se ponen de acuerdo con esta $%&#!!!!?

Bueno en la sección 3 del la IEEE 141 (RedBook) tenemos algunas pistas sobre esto, en primer lugar se reconoce que existe una disparidad entre estas dos tensiones y las aceptan.



Un poco antes tenemos esta tabla que nos dice los limites de tolerancia en tensión para los motores:




Es decir que en 480 V podemos colocar un motor de  460 V puesto que esta dentro del rango permitido.


Ahora bien, ¿se comporta igual?, mas adelante en la norma dice:






Bueno lo que dice mas o menos es que a los fabricantes no le da la gana de hacer lo motores a esos niveles te tensión, y que mientras este dentro del rango de tensiones aceptable el motor se comportara de manera adecuada.


Usualmente lo que hago para el calculo del alimentador y demás, es usar la corriente del NEC, que como es en 460 voltios son un poco mayores que si la calculara con 480 V, es decir es el caso mas desfavorable. 
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22 marzo 2012

MCM, kcmil, mil o como se diga...


Cuando seleccionamos el calibre de un conductor debemos indicarlo en alguna unidad, en el sistema internacional todo lindo y bonito está en mm2 o mm si vamos a indicar el diámetro, todo bien, pero para variar debido a la influencia extrajera (osea los gringos) aquí en Venezuela nos hemos acostumbrado a usar el AWG el cual es bastante extraño.

Para empezar entre mayor sea el calibre, mas fino es el cable eso significa que un conductor 16 AWG es muchísimo mas fino que un 1 AWG, (adiós sentido común) luego de eso tenemos algunos calibres un poco raros.

Si vamos de menor a mayor: 1/0, 2/0 3/0 y 4/0...oook cual es mas grande... ¿eso es una fracción? ¿cero sobre algo es cero no? mas locura, y cuando el calibre es aun mas grande que el 4/0 AWG entonces se pasan a MCM o kcmil.

El "mil" es la distancia de una milésima de una pulgada, y el circular "mil" es el área que tendría un circulo de un "mil" de diámetro.

La denominación MCM o kcmil tiene diferencia solo de forma, ya que representan los mismo, uno significa Miles de Circulars Mils y el otro "kilo circular mils". Bueno para mi es lo mismo ya que por ejemplo yo puedo decir eso tiene una longitud de 1000 centímetros o eso mide 1 kcm :P

Mas información en:

http://en.wikipedia.org/wiki/Circular_mil

http://www.zator.com/Hardware/H12_4_2a.htm




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15 marzo 2012

Parámetros de Barras de Cobre: R y X

Ojeando el estándar IEEE 141 encontré esta interesante tablita de las barras (conocidas también como ducto barras o busway)  

Tabla 13-4 Parámetros típicos de barras,
Línea a neutro, en miliohm/pie, 25 ºC

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Niveles de aislamiento en cables: 100%, 133% y 173% WTF!?

Cuando debemos especificar un cable existen muchos datos a indicar, algunos son bastante sencillos como la ampacidad, el tipo de aislante y esas cosas pero hay uno es particular que es verdaderamente extraño, y es un porcentaje que sale en algunos cables como:

“Cable 500 kcmil XLPE 5kV 133%” Whaaaat? y ¿ese porcentaje que es?

Yo imaginé cualquier cosa posible… pero a la final la respuesta vino de consultar el estándar IEEE 141 (RED BOOK o el Libro Rojo).

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Bueno en mi mal ingles:

Dice básicamente que existen tres niveles de aislamiento para cables de media tensión. Cuando el sistema está sólidamente conectado a tierra podemos usar un aislamiento del 100%, cuando la falla de algún otro sistema pueda incrementar la tensión durante el momento en que ocurre, se debe usar un aislamiento de 133% siempre que se despeje la falla en menos de una hora. Cuando la falla puede ocurrir y permanecer de manera indefinida afectado el sistema se debe usar entonces un aislamiento de 173%.

Yo infiero que para sistemas con neutro flotante se va a usar principalmente el de 133%. Usualmente en instalaciones asistidas no debe pasarse una falla desapercibida por mas de una hora digo yo…

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13 marzo 2012

Tabulador del colegio de ingenieros 2012 Venezuela

Bueno como ya es costumbre, todos los años en cuanto me llega el tabulador lo publico, así sea para fantasear con que uno gana ese sueldo Lengua fuera
tab
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07 marzo 2012

Factores de corrección de corriente para cables

XLPE-Insulated-Cable

A la hora de seleccionar un cable, tenemos que tener en cuenta que las tablas del CEN del NEC de la NOM o de cualquier otra norma que este por allí esta tabulada para ciertas condiciones de operación, por ejemplo en la NEC las corrientes asumen una temperatura ambiente de 20 ºC, supongamos que quiero instalar u cable en mi querida ciudad natal Maracaibo con unos agradables  y achicharrantes 37 ºC a la sombra evidentemente vamos a tener que hacer una corrección por temperatura  y lo mas seguro es que nuestro cable aquí en Maracaibo tenga una menor capacidad de corriente.

Les voy a traducir un interesante post de OKONITE sobre esos factores de corrección, me gusta mucho esa pagina ya que tiene un buen catalogo de cables y además una amplia información técnica (deberían pagarme por publicidad Lengua fuera)

TABLAS DE AMPACIDAD

Discusión y factores de corrección

Las tablas de ampacidad en este articulo cubren la condiciones de instalación mas comunes. Las tablas de capacidad de corriente derivan de la AIEE-IPCEA “Power-Cables Ampacities” en conjunto con la S-135-1 y la P-46-426 las cuales contienen tablas mas completas y cubren un mayor rango de valores de resistividades del suelo y factores de carga.

Las tablas mostradas mas abajo abarcan los casos de: cables aislados instalados en ductos subterraneos, al aire libre, en conduits expuestos y directamente enterrados. Los valores están basados en temperaturas del conductor de 90º C y 105º C y una temperatura ambiente de 20º C para los casos de cables directamente enterrados y en bancadas (electroductos) y 40º C para cables instalados al aire libre.

Las ampacidades están basadas en un factor de carga de 100%. Por definición el factor de carga es la razón entre la magnitud de la carga promedio en un lapso de tiempo definido con respecto a un valor pico ocurrido también en ese periodo. Para cargas variables continuas el tiempo base es de 24 horas. Esto aplica para conductores instalados en ductos puesto que existe un retardo entre el incremento de temperatura del cable y el incremento de temperatura del subsuelo que rodea la instalación. Esta característica de “retraso de temperatura en el tiempo” permite asignar una capacidad de corriente mayor a cables instalados en ductos que no están a carga nominal continuamente. Para cables al aire libre se una un factor de carga de 100%. Se usa este valor para  cualquier otro factor de carga puesto que el aire tiene mucho menos capacidad para absorber calor que la tierra.

Sobrecarga de emergencia

En condiciones de emergencia la sobrecarga de temperatura de 130ºC o 140ºC no debe exceder las 100 horas por mas de 12 meses consecutivos ni superar las 500 horas durante la vida útil del cable.

Temperaturas mas bajas para emergencias pueden ser requeridas debido al tipo de material de cable, uniones y terminaciones o debido a las condiciones medioambientales a las que esta sujeta el conductor.

Factores de corrección por temperatura

Para determinar la ampacidad para temperaturas de operación o del ambiente distintas a las indicadas en las tablas, multiplicar por el factor correspondiente mostrado a continuación.

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Efecto del agrupamiento

Las capacidades de los cables están calculadas basadas en la instalación de un solo cable bien sea al aire libre o en conduit, cuando el espacio entre varios cables es menor al diámetro del mismo o menor al diámetro de los conduits que los contienen la corriente debe ser reducida de acuerdo a los valores indicados en la siguiente tabla. El espaciado menor a un cuarto del cable o del conduit no esta contemplado.

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Fuente original : OKONITE

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06 marzo 2012

Ingeniería Eléctrica y otras ingenierías

Map_Westeros_Political

Todo aquel que estudie la electricidad y logre sobrevivir al proceso va a adquirir un especial cariño por la materia, yo no puedo escapar a ese sentimiento y cuando hablo con colegas de otras disciplinas no puedo evitar sentirme orgulloso de mi profesión. Supongo que cada quien es así con la suya por eso algunas veces se producen algunos extraños eventos.

Por ejemplo recuerdo que un día hablando con un Ing. Mecánico me dijo, y voy a citar textualmente: “Los electricistas son como el culo” haciendo referencia a que si bien la disciplina de electricidad es importante y sin ella no se podría llevar a cabo el proyecto, está de ultima en la jerarquía.

Como profesionales del área seguramente vamos a encontrarnos con muchos comentarios como ese pero que ello no los afecte, después de todo las distintas ingenierías no son mas que pequeñas partes de un todo.

Para los nuevos colegas me gustaría ilustrar como interactúan las distintas disciplinas (al menos en proyectos para la industria petrolera)

Mecánica con Electricidad: Ponen bombas en todos lados y cambian la eficiencia y el tipo de bomba a cada rato, te dan la potencia en BHP, un valor que la mayoría de los ingenieros mecánicos a quienes les pregunto responde automáticamente: “Es la potencia al freno” y salen corriendo. Les encanta poner las tuberías justamente a 30 cm por debajo del suelo, lo que origina casi siempre un choque catastrófico (interferencia con las canalizaciones de electricidad) generalmente los electricistas perdemos la partida ya que mecánica prevalece ante electricidad.

Procesos/Química con Electricidad: A los colegas de Proceso les encanta poner instrumentos a 100km de distancia de la fuente DC mas próxima, el máximo nivel de tensión que manejan es 24V DC por lo que consideran mortal usar instrumentos en 120 V AC para así evitar tener que estar poniendo fuentes DC por todo el campo. Algo que trabaje con mas de 500 W es una central nuclear y es mucha potencia. Cuando llega la hora de hacer el diagrama de conexionado (donde se conecta AC con DC) nadie sabe de quien (si de electricidad o procesos) y usualmente se hacen dos diagramas totalmente diferentes.

Civil con electricidad: Están pidiendo el peso de toda cosa posible: el poste, la luminaria, los tornillitos, de la capa de pintura de 1 micra de grosor con la que se pinta el trasformador, del transformador, de los conectores del transformador, de aceite del transformador, de la base, los bushing etc etc etc… y así hasta el infinito… y mas allá. Se la pasan peleando sobre el hecho de que los electricistas hacemos los planos de detalles de las bancadas (electro ductos) cuando el concreto y el acero que se usa debe ser calculado contra: sismo,nivel freático, viento, volcamiento y deslizamiento, punzado y como 100 cálculos mas. ¡Son unos tubos de plástico enterrados por dios!Lengua fuera

Arquitectura con electricidad: A los amigos de esta disciplina les gusta colocarnos interesantes retos, como: una pared de 5 km iluminada desde el piso, colocar los transformadores (tipo pad mounted) oculto detrás de un árbol, una fuente (es broma), de una estatua o en algún lugar donde no se vea y si se ve, pintarlo con camuflaje como el del carro de James Bond o como el de depredador.

Electrónica / Computación con electricidad: Usualmente se encargan de la parte de comunicaciones, redes y equipos de computo, casi no hablan, se la pasan viendo catalogo de equipos y haciendo diagramas de flujo o algo así, su trabajo es mas secreto que el proyecto Manhattan. Siempre tratan de explicar como funciona el modelo OSI y se les olvida que los electricistas también vimos electrónica ¡se lo que es un transistor amigo!. 

Geodésica y electricidad: Nunca he visto un ingeniero geodésico, yo creo que son un mito como los unicornios, cuenta la leyenda que las empresas petroleras se los llevan a otra dimensión a buscar petróleo, lo encuentra y luego envían a los mecánicos y a los electricistas para poner las bombas.

Industrial y electricidad: Por alguna extraña razón terminan siendo los jefes, se la pasan todo el día viendo el diagrama de grant de proyecto. 

y bueno mas o menos así funciona la cosa, así que ya saben futuros colegas, “guerra avisada no mata soldado”, saludos y hasta la próxima.

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