Transposición de Conductores en BT en escalerilla
Lisandro Velasquez
omar graterol
Lisandro, saludos.
Interesante consulta, y aunque hemos visto muchas consultas en el área de instalaciones de cables y normas, no habíamos visto este tema relacionado con "la instalación de cables paralelos de baja tensión en longitudes mayores a 50 m"; en todo caso mis comentarios:
1-Se confirma que la norma Chilena 4/2003 numeral 8.0.1.8NCh 4/2003 numeral 8.0.1.8, exige la transposición según lo indicado en su escrito, que copio a continuación:
"8.0.1.8.- Para longitudes de línea superiores a 50 m, canalizadas en bandejas, escalerillas o en líneas en que cada fase va canalizada en ductos separados, sea que se utilicen conductores simples o conductores en paralelo se deberán efectuar transposiciones de ubicación para mantener el equilibrio de impedancias de la línea y mantener con esto el equilibrio en la distribución de corrientes por fase. Estas transposiciones se harán dentro de las bandejas o escalerillas o en cámaras o cajas de paso en líneas en ductos.
NA.- En líneas en que los conductores de las tres fases están canalizadas en un único ducto el ordenamiento natural que adoptan las líneas en el interior hace innecesaria la ejecución de transposiciones"
2-Dado lo indicado en el punto 1 de mis comentarios, y basado en tu afirmación de que:"El tendido fue realizado en su totalidad y fue rechazado por el incumplimiento de la norma NCh 4/2003 en el numeral 8.0.1.8."; definitivamente a simple vista se ve que el rechazo es razonable y está ajustado a la norma Chilena mencionada, que es la que deberían aplicar para ese y cualquier proyecto Chileno.
3-En relación con la potencial ambigüedad de la norma planteada en tu nota según lo siguiente: "No sé si este tema es una ambigüedad de la norma, debido a que el tema de transposición lo llegue a ver cuándo se habla de Alta Tensión donde el medio y la configuración de la línea influye en la impedancia del alimentador." Tienes razón cuando dices que ese tema lo has visto en alta tensión, donde el mismo es muy común, y todos lo tenemos presente, así como lo indica en su respuesta el colega “Marcelo Palacios; no obstante, en este caso la ambigüedad no es, si aplica a baja tensión o alta tensión, ya que la norma es específica y aplica para cables de baja tensión para longitudes mayores a 50 m, "Canalizadas en Bandejas o Escalerillas"...., lo cual en tu caso está completamente claro y la redacción de la norma es específica, y además indica la razón por la cual “la transposición” debe hacerse, lo cual está definido según lo siguiente: "para mantener el equilibrio de impedancias de la línea y mantener con esto el equilibrio en la distribución de corrientes por fase para mantener el equilibrio de impedancias de la línea y mantener con esto el equilibrio en la distribución de corrientes por fase". En todo caso si podemos hablar de una ambigüedad en relación con el arreglo o la forma de instalación de los conductores en la bandeja, ya que la norma no distingue entre conductores individuales alineados uno al lado del otro, o para arreglos de conductores con una configuración en triada (trefoil), como es tu caso (Se entiende que cada sub-grupo de tres conductores lleva las tres fases). También es una ambigüedad hablar de transposición sin indicar el número de las mismas, ni cómo hacerlo, ya que una instalación como esta tiene infinidad de combinaciones con las cuales se puede buscar una buena distribución de corrientes entre los cables y un buen balance de corrientes entre fases; entre ellas el arreglo de los conductores de las tres fases en triada (Trefoil).
Es importante destacar que cuando están alineados uno al lado de otro, las inductancias mutuas tienen un efecto importantísimo en la impedancia vista por la fuente para cada conductor, la cual es función de la separación entre los conductores; por lo cual desbalancea la distribución de corriente entre los diferentes conductores de cada fase, y también un desbalance importante entre las tres fases. Esto es lo razonable de la norma.
Como respaldo o información adicional de lo anterior, les copio a continuación el siguiente Link, donde podrán ver un estudio titulado “A Cable Configuration Technique for the Balance of Current Distribution in Parallel Cables” del cual he tomado la figura que incluyo a continuación, donde se ve la distribución de corrientes para un arreglo de cables paralelos instalados uno al lado del otro.
https://pdfs.semanticscholar.org/e84e/444ab5899f91301f7e738dbd92b01e8d0a23.pdf
En la figura anterior, se ve el enorme desbalance de corriente entre conductores que se presenta con este arreglo, del cual podemos indicar que las corrientes de fase, serán:
Fase A = 1586 Amp.
Fase B = 2095 Amp.
Fase C = 1606 Amp.
En conclusión en cuanto a este punto, esta es la razón para que la norma Chilena mencionada, indique que se debe mantener el equilibrio de impedancias de la línea y mantener con esto el equilibrio en la distribución de corrientes por fase para lograr el equilibrio de impedancias de la línea, es importante destacar que en el mismo documento del Link incluido, se indica que las normas Americanas y Canadienses, entre ellas la NFPA-70 (NEC) 310-4 indica que las corrientes deben distribuirse uniformemente entre los conductores, ver el escrito resaltado en rojo, en la imagen de tomada de la norma, la cual también justifica la norma Chilena.
Por otra parte es importante destacar que en el documento incluido en el Link copiado anteriormente, y como uno de los resultados del estudio se presenta como una de los mejores arreglos para contrarrestar el desbalance es el arreglo “Triangular por subgrupos” (conductores de las tres fases en triada (Trefoil), como lo refieres en tu nota original.
4- Por todo lo anterior, aunque a simple vista se ve razonable el rechazo de la instalación según la norma Chilena, como lo indique en el punto 2 de mis comentarios, con este análisis o un análisis cuantitativo especifico de las corrientes por conductor y del efecto de la inductancia mutua, puedes demostrar que la instalación efectuada en tu proyecto, cumple con el objetivo de la norma Chilena. Aunque el cálculo del balance de corrientes es laborioso, lo puedes hacer, según el procedimiento indicado en el documento de referencia. El balance de corrientes también lo puedes demostrar con una prueba de la instalación, midiendo las corrientes por conductor y por fase, basados en un máximo de desbalance que pueda ser atribuido al arreglo de la instalación efectuada, y aceptado por el cliente.
5- Como detalle adicional de los
arreglos posibles, según el documento de referencia, a continuación la imagen
de los tres (3) arreglos más comunes (Figura 11 del documento de referencia), que
se utilizan para instalación de múltiples conductores en paralelo; el caso
estudiado fue de 3 conductores por fase, para un total de 9 conductores. En tu
caso serían 6 conductores por fase, para un total de 18 conductores. En todo
caso el arreglo indicado por ti en tu nota es el que se identifica en la imagen
como IS_1. No obstante la distribución de las fases en cada subgrupo puedes
haber efectuado en forma diferente en cuanto a la colocación en cada triada de
las fases de cada subgrupo. Notese que en todos los arreglos estudiados en el documento de referencia, no se indica en ningun momento la transposicion como una potencial solucion, en realidad son arreglos particulares de ubicacion de conductores en la bandeja, con ubicaciones fijas para los conductores en todo lo largo de su recorrido, donde se incluye la instalacion en "Triada" como una solucion.
6- Como otro detalle importante que está incluido en el procedimiento de cálculo del documento de referencia, debemos mencionar Elos índices que permiten calificar los arreglos propuestos, están el “Índice de perdidas (dT)” y el “índice de máxima corriente (dM)”. Estos índices se pueden calcular según las formulas (15) del documento de referencia. Es importante destacar que estos índices son valores comparativos, y por lo cual el menor valor es el considerado mejor. Como un ejemplo de estos cálculos y sus resultados, para un total de 12 cables, podemos ver las tablas 4, 5 y 6, según documento de referencia, las cuales copiamos a continuación:
Para tener una idea de los resultados y su interpretación, a continuación, copio las fórmulas de cálculo de los índices, según el documento de referencia:
Donde:
dT = Índice que representa las pérdidas de potencia en todos los cables.
dM = Índice que representa la mayor corriente de fase en todos los cables.
P = Fases A, B y C.
Los indicadores obtenidos con estas fórmulas, representan las perdidas y la máxima corriente por cable
Los numeradores de las dos fórmulas son: La pérdida de potencia total en todos los cables y la máxima corriente de los diferentes cables.
Como conclusión final de esta respuesta a tu consulta, puedes argumentar lo siguiente:
1- La “Transposición” indicada en la norma no especifica el arreglo para los conductores en la bandeja, además la transposición como se usa en líneas aéreas de distribución, que simplemente consiste en llevar el o los conductores de una fase que está en una posición a las otras dos posiciones a lo largo de la línea, cuyo objetivo es igualar las inductancias y las capacitancias por fase, con lo cual se logra balancear e igualar la caída de tensión en la línea para las diferentes fases, para balancear el voltaje en el punto de entrega. En este caso de múltiples conductores de baja tensión por cada fase, el objetivo es diferente, y principalmente se trata de distribuir la corriente por fase entre los diferentes conductores de cada fase, lo cual a su vez permite balancear las corrientes entre las tres fases. Por lo anterior a palabra “Transposición” usada en la norma no es la que realmente aplica, trayendo consigo la “AMBIGÜEDAD” mencionada, lo cual hace impráctico la aplicación de la norma, y en especial que la transposición que se pueda lograr no garantiza la mejor o efectiva distribución de las corrientes entre los diferentes conductores, que es el objetivo de la norma Chilena. Ver figura a continuación que representa la Transposición como se usa en líneas aéreas.
2- La solución que se puede recomendar basado en los análisis del documento de referencia, sino se pueden hacer los cálculos específicos, o la prueba de la instalación como esta, que confirme que la distribución de corrientes entre los diferentes conductores por fase, y que el balance de corriente entre fases está en un rango aceptable, es que estando los conductores instalados en “Triada”, se busque el mejor arreglo definido en la tabla 5 del documento de referencia, copiada en esta respuesta y enmarcada con un rectángulo color rojo (Arreglo 1 de tabla 5, para el arreglo IS-1). Para esto solo tendrán que arreglar o reconectar los conductores de cada fase según la secuencia indicada de fases (A, B y C) para eel arreglo eleccionado.
Cualquier detalle, adicional, me informas.
Saludos, Omar Graterol
Ingeniero Electricista
Maracaibo – Zulia – Venezuela
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ALFONSO HERNAN SAN MARTIN RIVAS
Ing. Ejec. Eléctrico - Proyectista Eléctrico Senior
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Enrique Diaz
Muchas gracias Omar, excelente visualización del tema a través de la norma.
--
Humberto A Ledesma
Omar
Aplausos!
Lo guardo para no perderlo
Un cordial
saludo
Humberto Alejandro Ledesma
Puesta en marcha de Estaciones Transformadoras. Ejecución y ensayos
TEL +54 343-424-4140
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hale...@haling.com.ar
ALTE. COCHRANE 874
(3100) Paraná, Entre Ríos, Argentina
Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/listaelectricaSM/999002406.9998540.1598473000151%40mail.yahoo.com.
Ignacio José Domínguez Mata
agradecido con sus comentarios.
Saludos,
Ignacio Domínguez
Guanta - Venezuela.
El 26/8/20, 'omar graterol' via LISTA ELECTRICA "SALVADOR MARTINEZ"
<listaele...@googlegroups.com> escribió:
> Lisandro, saludos.
>
> Interesante consulta, y aunque hemos visto muchas consultas en el áreade
> instalaciones de cables y normas, no habíamos visto este tema relacionado
> con"la instalación de cables paralelos de baja tensión en longitudes
>
> 1-Se confirma que la norma Chilena 4/2003 numeral 8.0.1.8NCh4/2003 numeral
> 8.0.1.8, exige la transposición según lo indicado en suescrito, que copio a
> continuación:
>
> "8.0.1.8.- Para longitudes de línea superioresa 50 m, canalizadas en
> bandejas, escalerillas o en líneas en que cada faseva canalizada en ductos
> separados, sea que se utilicen conductores simpleso conductores en paralelo
> se deberán efectuar transposiciones deubicación para mantener el equilibrio
> de impedancias de la línea ymantener con esto el equilibrio en la
> distribución de corrientes por fase. Estastransposiciones se harán dentro de
> las bandejas o escalerillas o en cámaras ocajas de paso en líneas en
> ductos.
>
> NA.- En líneas en que los conductores de las tresfases están canalizadas en
> un único ducto el ordenamiento natural queadoptan las líneas en el interior
>
> 2-Dado lo indicado en el punto 1 de mis comentarios, y basado en tu
> rechazado por el incumplimiento de la norma NCh 4/2003 enel numeral
> 8.0.1.8."; definitivamente a simple vista se veque el rechazo es razonable y
> está ajustado a la norma Chilena mencionada, quees la que deberían aplicar
>
> según losiguiente: "No sé si este tema es unaambigüedad de la norma, debido
> a que el tema de transposición lo llegue a ver cuándose habla de Alta
> Tensión donde el medio y la configuración de la líneainfluye en la
> impedancia del alimentador." Tienes razón cuando dicesque ese tema lo has
> visto en alta tensión, donde el mismo es muy común, y todoslo tenemos
> obstante, en este caso la ambigüedad no es, si aplica a baja tensión o alta
> para longitudes mayores a 50 m, "Canalizadas en Bandejas oEscalerillas"....,
> lo cual en tu caso está completamente claro y la redacciónde la norma es
> hacerse, lo cual está definido según lo siguiente: "para mantener el
> distribución decorrientes por fase para mantener el equilibrio de
> impedancias de la líneay mantener con esto el equilibrio en la distribución
> de corrientes porfase". Entodo caso si podemos hablar de una ambigüedad en
> relación con el arreglo o laforma de instalación de los conductores en la
> bandeja, ya que la norma no distingueentre conductores individuales
> alineados uno al lado del otro, o para arreglosde conductores con una
> configuración en triada (trefoil), como es tu caso (Seentiende que cada
> sub-grupo de tres conductores lleva las tres fases). Tambiénes una
> combinacionescon las cuales se puede buscar una buena distribución de
> corrientes entre loscables y un buen balance de corrientes entre fases;
> entre ellas el arreglo delos conductores de las tres fases en triada
> (Trefoil).
>
> Es importante destacar quecuando están alineados uno al lado de otro, las
> inductancias mutuas tienen unefecto importantísimo en la impedancia vista
> por la fuente para cada conductor,la cual es función de la separación entre
> los conductores; por lo cual desbalanceala distribución de corriente entre
> los diferentes conductores de cada fase, y tambiénun desbalance importante
> entre las tres fases. Estoes lo razonable de la norma.
>
> Como respaldo o informaciónadicional de lo anterior, les copio a
> Configuration Technique for the Balance of Current Distribution inParallel
> uno al lado del otro.
>
> https://pdfs.semanticscholar.org/e84e/444ab5899f91301f7e738dbd92b01e8d0a23.pdf
>
>
>
>
>
>
>
> que lascorrientes de fase, serán:
> Fase A = 1586 Amp.
>
> Fase B = 2095 Amp.
>
> Fase C = 1606 Amp.
>
> de corrientes porfase para lograr el equilibrio de impedancias de la línea,
> es importante destacar que en el mismodocumento del Link incluido, se indica
> que las normas Americanas y Canadienses,entre ellas la NFPA-70 (NEC) 310-4
> indicaque las corrientes deben distribuirse uniformemente entre los
> conductores,ver el escrito resaltado en rojo, en la imagen de tomada de la
>
>
>
>
>
>
> copiado anteriormente, y como uno de los resultados del estudio sepresenta
> como una de los mejores arreglos para contrarrestar el desbalance esel
>
> la instalación según la norma Chilena, como lo indique en el punto 2de mis
> demostrarque la instalación efectuada en tu proyecto, cumple con el objetivo
> de la normaChilena. Aunque el cálculo del balance de corrientes es
> laborioso, lo puedeshacer, según el procedimiento indicado en el documento
> de referencia. El balance decorrientes también lo puedes demostrar con una
> prueba de la instalación,midiendo las corrientes por conductor y por fase,
> basados en un máximo dedesbalance que pueda ser atribuido al arreglo de la
> instalación efectuada, yaceptado por el cliente.
>
> 5- Como detalle adicional de losarreglos posibles, según el documento de
> referencia, a continuación la imagende los tres (3) arreglos más comunes
> (Figura 11 del documento de referencia), quese utilizan para instalación de
> múltiples conductores en paralelo; el casoestudiado fue de 3 conductores por
> fase, para un total de 9 conductores. En tucaso serían 6 conductores por
> fase, para un total de 18 conductores. En todocaso el arreglo indicado por
> ti en tu nota es el que se identifica en la imagencomo IS_1. No obstante la
> distribución de las fases en cada subgrupo puedeshaber efectuado en forma
> diferente en cuanto a la colocación en cada triada delas fases de cada
> referencia, no se indica en ningun momento la transposicion como una
> potencial solucion, en realidad son arreglos particulares de ubicacion de
> conductores en la bandeja, con ubicaciones fijas para los conductores en
> todo lo largo de su recorrido, donde se incluye la instalacion en "Triada"
> como una solucion.
>
>
>
>
>
>
> según las formulas (15) deldocumento de referencia. Es importante destacar
> que estos índices sonvalores comparativos, y por lo cual el menor valor es
> el considerado mejor. Comoun ejemplo de estos cálculos y sus resultados,
> para un total de 12 cables, podemosver las tablas 4, 5 y 6, según documento
>
>
>
>
>
>
>
> documento de referencia:
>
>
>
>
>
> Donde:
>
> dT = Índice que representa las pérdidasde potencia en todos los cables.
>
> dM = Índice que representa la mayorcorriente de fase en todos los cables.
> P = Fases A, By C.
>
> máxima corrientepor cable
>
> Los numeradores de las dos fórmulas son: La pérdidade potencia total en
>
> siguiente:
>
> 1- La “Transposición” indicada en la norma no especificael arreglo para
> los conductores en la bandeja, además la transposición como seusa en líneas
> conductores de una fase que está en una posición a las otras dos posicionesa
> lo largo de la línea, cuyo objetivo es igualar las inductancias y
> de tensiónen la línea para las diferentes fases, para balancear el voltaje
> en el punto deentrega. En este caso de múltiples conductores de baja tensión
> por cada fase,el objetivo es diferente, y principalmente se trata de
> distribuir la corrientepor fase entre los diferentes conductores de cada
> fase, lo cual a su vezpermite balancear las corrientes entre las tres fases.
> usa en líneas aéreas.
>
>
>
>
>
>
>
> 2- La solución que sepuede recomendar basado en los análisis del
> documento de referencia, sino sepueden hacer los cálculos específicos, o la
> prueba de la instalación como esta,que confirme que la distribución de
> corrientes entre los diferentes conductorespor fase, y que el balance de
> corriente entre fases está en un rango aceptable, esque estando los
> conductores instalados en “Triada”, se busque el mejor arreglo definidoen la
> tabla 5 del documento dereferencia, copiada en esta respuesta y enmarcada
> con un rectángulo color rojo(Arreglo 1 de tabla 5, para el arreglo IS-1).
> Para esto solo tendrán quearreglar o reconectar los conductores de cada fase
> según la secuencia indicada de fases (A, By C) para eel arreglo
> Finalmente, espero que Lisandro, pueda defender su instalación y lograrla
> aceptación de sus instalaciones como fueron construidas, solo con loscambios
> de conexión u ubicación de los subgrupos de las fases ABC en cada
> diferentesconductores por fase.
> https://groups.google.com/d/msgid/listaelectricaSM/999002406.9998540.1598473000151%40mail.yahoo.com.
>
Lisandro Velasquez
En ese mismo contexto comparto, 2 pliego Normativo RTIC N° 04 (CONDUCTORES; MATERIALES Y SISTEMAS DE CANALIZACIÓN) Y : RTIC N° 03((ALIMENTADORES Y DEMANDA DE UNA INSTALACIÓN)). Donde también hace mención de la condición de la transposición de línea en BT., pero referencia textualmente que " ...Estas transposiciones se harán dentro de las bandejas, canastillos, escalerillas o en cámaras o cajas de paso en líneas ubicadas en ductos. En líneas en que los conductores de las tres fases están canalizadas en un único ducto, el ordenamiento natural que adoptan las líneas en el interior hace innecesaria la ejecución de transposiciones. Anexo 3.1 del Pliego Técnico Normativo - RTIC N° 03. "
Este Ordenamiento Natural que hacer referencia a la RTIC N° 03 es el siguiente:
Como complemento al tema agregue dos paper asociado al tema de transposición en baja tensión de la IEEE, que refuerza la idea de configuración en triada.
Saludos
_
omar graterol
Colegas, saludos.
Muchas gracias a Alfonso San Martin, Enrique Díaz, Humberto Ledesma, Ignacio Domínguez, y Luis Rodríguez, por el aprecio a mi respuesta sobre este tema, También muchas gracias a Lisandro, por su consulta, y por la información adicional que nos envió en su última nota.
A todos en general, les estoy muy agradecido por sus consultas, respuestas e intercambios que día a día hacen por esta lista, y los invito a seguir usando este medio de consulta, espontaneo y que nos sirve para mantenernos al día en los temas que normalmente proponen. Igualmente les recuerdo que estoy a su disposición para cualquier consulta, por esta vía o por mi correo privado, donde gustosamente los atenderé, sin ningún compromiso.
Finalmente me alegro de que el punto haya sido aclarado y que el amigo Lisandro siga normalmente con su proyecto.
Saludos, Omar Graterol
Ingro. Electricista
Maracaibo - Zulia - Venezuela
Tlf. 58-261-7436648
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