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Ingeniería EléctricaGrado en IngenieríaEléctricaIEByMTPORTADAJuan Bernabé García GonzalezRafael Molina MaldonadoDepartamento de Ingeniería Eléctrica - UMATema 3: Conductores, Canalizaciones yRedes de distribución Aérea ySubterránea en Baja TensiónParte 3 – Conductores y Canalizaciones en BTTema 3: C...

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Departamento de Ingeniería Eléctrica

Grado en Ingeniería

Eléctrica IEByMT

Tema 3: Conductores, Canalizaciones y Redes de distribución Aérea y Subterránea en Baja Tensión Parte 3.1 – Conductores y Canalizaciones en BT Juan Bernabé García Gonzalez Rafael Molina Maldonado Departamento de Ingeniería Eléctrica - UMA PORTADA

INSTALACIONES ELÉCTRICA AS EN BAJA TENSIÓN

BLOQUE E I:

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tema 3: Conductores, Canalizaciones y Redes de distribución Aérea y Subterránea en Baja Tensión PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4. 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.9

Introducción El conductor eléctrico Aislamiento y protección del conductor eléctrico Designación de los conductores para BT Cables con aislamiento 450 / 750 V Cables con aislamiento 0,6 / 1 kV Cables con aislamiento 300 / 300 V Código de colores para conductores Clases de reacción al fuego (CPR) UE 305/20111

3.1.10

Canalizaciones

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3.1.1 Introducción

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Definiciones y elementos constituyentes de las instalaciones Se denomina instalación eléctrica al conjunto de elementos y dispositivos que se emplean para hacer llegar la energía eléctrica hasta los puntos de consumo. Las instalaciones eléctricas abarcan:  Cables. Elementos conductores con/sin cubierta aislante.  Canalizaciones. Elementos encargados de contener a los cables para que se queden d protegidos t id contra t deterioro d t i mecánico á i y contaminación. t i ió  Aparamenta de protección. Dispositivos para resguardar a los equipos y a las personas de los peligros inherentes a las situaciones de cortocircuito y de defectos de tierra.

Instalaciones eléctricas de Baja Tensión Son todas aquellas cuyo nivel de tensión es igual o inferior a 1kV.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.2 El conductor eléctrico

En una instalación eléctrica el conductor tiene la función de canalizar la corriente. Los materiales utilizados son: • Cobre (acometida, líneas generales de alimentación, derivaciones individuales, instalaciones de alumbrado exterior, instalaciones interiores y líneas de alimentación a cuadros como a receptores). • Aluminio (redes de distribución, instalaciones interiores para líneas de alimentación a cuadros y a receptores con carga importante).

Los destinados normalmente a la transmisión de energía se denominan conductores activos, esta consideración se aplica a los conductores de fase y neutro en corriente alterna y al conductor polar o de fase y conductor de compensación o retorno en corriente continua. Los conductores de protección están destinados a la transmisión de energía sólo en casos extraordinarios (derivación de defecto).

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3.1.2 El conductor eléctrico

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Clasificación del conductor según su forma • Hilo o alambre. • Cable. • Barra de cobre.

Clasificación del conductor según aislamiento • Conductor desnudo (líneas aéreas). • Conductor aislado (líneas aéreas, subterráneas e instalaciones interiores). - Unipolares. - Multipolares.

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3.1.3 Aislamiento y protección del conductor eléctrico

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Aislamiento Su función es aislar eléctricamente el conductor de otros conductores y del exterior. El material debe permitir disponer el cable en rollos, tubos, zanjas, etc. Tipos de aislamiento • Termoplástico. Tienen la propiedad que se reblandecen con el calor y se vuelven rígidos y quebradizos con el frío, lo que no es idóneo para bajas temperaturas. Su temperatura máxima de servicio es de 70°C y 160°C en un cortocircuito que no exceda 5 s. - PVC (Policloruro de vinilo). - PE (Polietileno termoplástico) • Termoestable. Mantiene una adecuada flexibilidad en el rango de temperaturas de uso.. Su temperatura máxima de servicio es de 90°C y 250°C en un cortocircuito que no exceda 5 s. - XLPE (Polietileno reticulado). - EPR (Goma etileno-propileno)

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3.1.3 Aislamiento y protección del conductor eléctrico

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Protección Su función es proteger al conductor de las posibles agresiones externas, mecánica, químicas, etc. Tipos de protecciones • Armaduras. Protegen al cable contra agresiones mecánicas, como golpes, esfuerzos de tracción roedores, tracción, roedores etc. etc • Pantallas. Su función es confinar y homogeneizar los campos eléctricos y magnéticos y derivar a tierra posibles corrientes de defecto. • Cubiertas. Es el elemento aislante exterior del cable que lo protege de agentes exteriores.

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3.1.3 Aislamiento y protección del conductor eléctrico

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Figuras de conductor aislado

Conductor Cubierta aislante Armadura de hilos de acero Cubierta interna

Ai l Aislante Relleno aislante

Conductor

Cubierta aislante Aislante

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3.1.4 Designación de los conductores para B.T. U0

PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

Atendiendo al nivel de aislamiento se distinguen :

U

• Cable aislado hasta 450/750 V • Cable asilado hasta 0,6/1 kV Uo: es el valor nominal de tensión eficaz entre un conductor aislado y aislante. U: es el valor nominal de la tensión eficaz entre dos conductores de fase cualquiera de un cable multiconductor o de un sistema de cables unipolares. La tensión de servicio en corriente alterna puede exceder permanentemente el 10 %.

UNE 21176 Valores nominales de tensión U0/U (V)

Valores máximos eficaces de tensión alterna (V)

Valores máximos eficaces de tensión continua (V)

100/100

110/110

150/150

300/500

330/550

450/750

450/750

495/825

675/1125

En cables de 450/750 V pueden soportar permanentemente entre fases 750 x 1,1 = 825 V eficaces en alterna y 750 x 1,5 = 1125 V eficaces en continua. Y sus tensiones máximas eficaces entre conductor y “tierra” serían 450 x 1,1 = 495 V y 450 x 1,5 = 675 V.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Este sistema de designación de un cable se compone de tres partes y en su conjunto es una secuencia de símbolos en el que cada uno de ellos, según su posición, tiene un significado previamente establecido en la norma. Normas UNE que incluye todos lo símbolos utilizados en la denominación de los tipos constructivos de los cables de uso general en España. - Serie normas UNE 21031: Cables de tensión asignada inferior o igual a 450/750 V, con aislamiento termoplástico. - Serie de normas UNE 21027: Cables de tensión asignada inferior o igual a 450/750 V, con aislamiento reticulado. - UNE 21153; Cables flexibles planos con cubierta de policloruro de vinilo. - UNE 211002: Cables de tensión asignada hasta 450/750 V, con aislamiento compuesto termoplástico de baja emisión de humos y gases corrosivos. Cables unipolares sin cubierta para instalaciones fijas. - UNE-EN 50214: Cables flexibles para ascensores y montacargas.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) PARTE

1

2

Aspectos generales

Constitución del cable, generalmente según una secuencia radial, partiendo del material de aislamiento. A continuación, después de un guión, de forma del conductor o de los conductores.

3

(1) (2) (3)

Número y sección nominal de los conductores

REFERENCIA

POSICIÓN Nº

DESIGNACIÓN PARTE

(3)

1

Correspondencia con la normalización

2

Tensión asignada U0/U

3

Tipo de aislamiento

4

Revestimientos metálicos (1)

5

Cubierta y envolventes no metálica (1)

6

Elementos constitutivos y construcciones especiales

7

Forma del conductor (2)

8

Nº de conductores

9

Símbolo o signo de multiplicación

10

Sección nominal

En la designación puede cambiarse la posición de los símbolos con el fin de tener en cuenta la construcción del cable. En caso de conductores “oropel” se utiliza el símbolo “Y”. No se especifica la sección nominal. En la denominación de un cable no deben constar necesariamente dígitos en las diez posiciones posibles de los símbolos, sino que sólo se utilizan los estrictamente necesario para reflejar las características esenciales del cable.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Posición 3 (continuación) TIPO DE AISLAMIENTO

Posición 1 CORRESPONDENCIA CON LA NORMALIZACIÓN

SÍMBOLO H ES-N ó ES

SIGNIFICADO

SÍMBOLO

Cable según normas armonizadas

V3

Mezcla de PVC (servicio baja temperatura)

Cable de tipo nacional (no existe norma armonizada)

V4

Policloruro de vinilo (reticulado)

Posición 2 TENSIÓN ASIGNADA U0/U

B

Goma de etileno-propileno

G

Etileno-acetato de vinilo

N2

Mezcla especial de policloropreno

R

Goma natural o goma de estireno-butadieno

S

Goma de silicona

Z

Mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos

Z1

Mezcla termoplástica a base de poliolefina, con baja emisión de gases corrosivos y humos

SÍMBOLO

SIGNIFICADO

01

100/100 V

03

300/300 V

05

300/500 V

07

450/750 V Posición 3 TIPO DE AISLAMIENTO

SÍMBOLO V V2

SIGNIFICADO

Posición 4 REVESTIMIENTOS METÁLICOS

SIGNIFICADO Policloruro de vinilo (PVC) Mexcla de PVC (servicio de 90°C)

SÍMBOLO C4

SIGNIFICADO Pantalla de cobre en forma de trenza, sobre el conjunto de los conductores aislados reunidos

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Posición 5 CUBIERTA Y ENVOLVENTE NO METÁLICA

SÍMBOLO

Posición 5 (continuación) CUBIERTA Y ENVOLVENTE NO METÁLICA

SÍMBOLO

SIGNIFICADO

SIGNIFICADO

Policloruro de vinilo (PVC)

N4

Polietileno clorosulfurado

V2

Mexcla de PVC (servicio de 90°C)

N8

Policloropreno especial, resistente al agua

V4

Policloruro de vinilo (reticulado)

Q

Poliuretano

V5

Mezcla de PVC (resistente al aceite)

R

Goma natural o goma de estireno-butadieno

B

Goma de etileno-propileno

S

Goma de silicona

G

Etileno-acetato de vinilo

T

Trenza textil, impregnada o no, sobre conductores aislado

J

Trenza de fibra de vidrio

Z

Mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos

N

Policloropreno (o producto equivalente)

Z1

Mezcla termoplástica a base de poliolefina, con baja emisión de gases corrosivos y humos

V

Posición 9 SÍMBOLO O SIGNO DE MULTIPLICACIÓN

SÍMBOLO

SIGNIFICADO

x

Signo “x” en ausencia del conductos amarillo/verde

G

Símbolo “G”, sustituye al “x” si existe un conductor amarillo/verde

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Posición 6 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS Y CONSTRUCCIONES ESPECIALES

SÍMBOLO

SIGNIFICADO

D3

Elemento portador constituido por uno o varios componentes (metállicos o textiles) situados en el centro de un cable redondo o repartidos en el interior d un cable de bl plano l

Ninguno H

Cable cilíndrico Cables planos, con o sin cubierta, cuyos conductores aislados pueden separarse

H2

Cables planos, cuyos conductores aislados no pueden separarse

H6

Cables planos comprendiendo tres conductores aislados o más

H7

Doble capa de aislamiento extruida

H8

Cable extensible

Posición 7 FORMA DEL CONDUCTOR

SÍMBOLO -D

Flexibles para uso en cables de máquinas de soldar

-E

Muy flexibles para uso en cables de máquinas de soldar

-F

Flexible de varios alambres finos para servicios móviles (clase 5 de UNE 21022)

-H

Extraflexible (clase 6 de UNE 21022)

-K

Flexible de varios alambres finos para instalaciones fijas(clase 5 de UNE 21022)

-R

Rígido, de sección circular, de varios alambres cableados(clase 2 de UNE 21022)

-U

Rígido, de sección circular, de un solo alambre (clase 1 de UNE 21022)

-Y

Formado por cintas de cobre arrolladas en hélice alrededor de un soporte textil (Oropel)

Posición 10 SECCIÓN NOMINAL

Posición 8 NÚMERO DE CONDUCTORES

SÍMBOLO N

SIGNIFICADO Número de conductores (1, 2, 3, …., n)

SIGNIFICADO

SÍMBOLO mm2

SIGNIFICADO Sección nominal

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Ejemplos de designación H07Z – K 1x16 mm2 H Cable según normas armonizadas 07 Tensión nominal del aislamiento 450/750 V Z Aislamiento de mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos -K Cable flexible para instalación fija. Clase 5 1 x 16 Unipolar de 16 mm2 de sección H07RN-F 3G6 H Cable según norma armonizada 07 Tensión asignada 450/750 V R Aislamiento de goma natural o de goma estirenobutadieno N Cubierta de policloropreno -F Flexible para servicios móviles, clase 5 G 3 conductores, uno de ellos de color amarillo-verde, de 6 mm2

ES07Z1 – K 1x25 mm2 ES Cable de tipo nacional, no armonizado. 07 Tensión nominal del aislamiento 450/750 V Z1 Aislamiento de mezcla termoplástica a base de poliolefina, con baja emisión de gases corrosivos y humos -K Cable flexible para instalación fija. Clase 5 1x25 Unipolar de 25 mm2 de sección. H07V – R 1x50 mm2 H Cable según normas armonizadas 07 Tensión nominal del aislamiento 450/750 V V Aislamiento de policloruro de vinilo -R Rígido de sección circular, de varios alambres cableados 1 x 50 Unipolar de 50 mm2 de sección

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.5 Cables con aislamiento 450 / 750 V

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 20434Documento de armonizado HD 361 de CENELEC) Ejemplos de designación

ES07Z1 – K (AS) 1x2,5 mm2 ES Cable de tipo nacional, no armonizado. 07 Tensión nominal del aislamiento 450/750 V. Es la tensión de referencia por la que se caracteriza el cable y se definen sus ensayos. 450 V es el valor nominal de tensión eficaz entre el conductor y tierra y 750 V el valor nominal de tensión eficaz entre conductores. En corriente alterna la tensión de servicio del cable puede exceder permanentemente un 10 % la nominal (UNE 21176). Es decir el cable Afumex Plus puede dar servicio permanentemente a una tensión de 825 V entre fases. Z1 Aislamiento de mezcla termoplástica a base de poliolefina, con baja emisión de gases corrosivos y humos -K Cable flexible para instalación fija. (Clase 5 según UNE- EN 60228) (AS) Indica que es un cable de alta seguridad. Esta marca es obligatoria desde 2004 para este tipo de cables. Denota su especial comportamiento frente al fuego (no propagación de la llama, no propagación del incendio, baja emisión de humos opacos y baja emisión de gases tóxicos y corrosivos). 1x25 Unipolar de 25 mm2 de sección.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.6 Cables con aislamiento 0,6 / 1 kV

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 21030UNE 21113 o UNE-HD 603) MATERIAL AISLANTE

UNE 211123

UNE 21030

Cloruro de polivinilo

V

PVC

Etileno propileno

D

EPR

Polietileno reticulado

R

XLPE

Conductores de aluminio aislado cableados de haz, utilizados en redes de distribución, norma UNE 21030

Designación • • • •

Tipo constructivo, con dos letras R que designará el asilamiento de XLPE (polietileno reticulado) y la Z el cableado en hélice visible. La tensión nominal del cable en la forma 0,6/1 kV. Número de conductores y sección nominal de los mismos, intercalando el signo “x”. Naturaleza del conductor Al. - Si el neutro es de aleación de aluminio, la designación Alm seguirá a la sección del mismo. -

Si el fiador es de acero galvanizado, la designación Ac seguirá a la sección del mismo.

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PARTE 3.1: Conductores y canalizaciones

3.1.6 Cables con aislamiento 0,6 / 1 kV

Sistema de designación de los cables (Norma UNE 21030UNE 21113 o UNE-HD 603) Conductores de aluminio aislado cableados de haz, utilizados en redes de distribución, norma UNE 21030

Marcado • •

Los conductores de fase, llevaran las cifras 1, 2 ó 3 con un guión en su base invertidas alternativamente 180º y con una separación entre marcas no superior a 100 mm . Conductor neutro (fiador o no), llevará la letra N seguida de la identificación del fabricante, las dos últimas cifras del año de fabricación y la designación del haz según se ha indicado en el apartado anterior, con una separación entre leyenda no superior a 200 mm.

Ejemplos de designación RZ 0,6/ 1kV 3 x 95 Al/54,6 Alm: Cable con aislamiento de polietileno reticulado cableado en hélice visible, de tensión nominal 0,6/1kV, tres conductores de aluminio de sección 95 mm2, neutro fiador de Almelec de 54,6 mm2 RZ 0,6/ 1...