- 04 Sep 2016, 14:03
#357736
El objeto de este post es el de dar a conocer una serie de errores que, a mi juicio, posee el programa CIEBT de DMELECT, a la hora de realizar los cálculos de una instalación de Baja Tensión.
Antes de nada, decir que todo lo que comenta a continuación está referido a la versión de DMELECT CIEBT 2009, que es la última que he manejado. Desconozco si en versiones posteriores del programa se han corregido alguno de estos errores.
Voy a utilizar una instalación de ejemplo para ilustrar todo lo que voy a exponer aquí. La instalación de ejemplo se encuentra en el archivo “Instalación ejemplo.LBT”, el cual se adjunta en este post.
CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN EN CONDUCTORES ENTERRADOS TENIENDO EN CUENTA LA TEMPERATURA REAL DEL CONDUCTOR
A la hora de calcular la caída de tensión, la temperatura real del conductor se calcula mediante la conocida fórmula:
T = Tamb + (Tmax-Tamb)*(I/Imax)^2
Para la temperatura ambiente, CIEBT toma el valor de 40ºC.
Por ejemplo, en la instalación de ejemplo, en la línea “trafo1”, tenemos:
Tamb=40ºC
Tmax=90ºC
I = 1.804,27 A
Imax=1924,8 A (método de instalación B1, sección 6x(4x240 mm2)
T = 40 + (90-40) * (1.804,27/1924,8)^2 = 83,93 ºC
El problema es que este valor también se emplea como temperatura ambiente al calcular líneas con conductores enterrados, cuando en este método de instalación se debería emplear el valor de 25ºC como temperatura ambiente.
Veamos en el ejemplo la línea “trafo1”
Tamb=25ºC
Tmax=90ºC
I = 1.804,27 A
Imax=1.881,6 A (método de instalación D, sección 7x(4x240 mm2)
La temperatura real del conductor debería ser:
T = 25 + (90-25) * (1.804,27/1.881,6)^2 = 84,77 ºC
Y sin embargo, el programa da 85,97ºC:
Valor que se obtiene tomando una temperatura ambiente de 40ºC:
T = 40 + (90-40) * (1.804,27/1.881,6)^2 = 85,97 ºC
INTENSIDAD DE CÁLCULO QUE SE EMPLEA PARA CALCULAR LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES:
Como bien se expone en el manual del programa, la norma UNE 20460-4-43, apartado 433.2, establece que, para que un conductor quede protegido, se debe de cumplir que;
Int. de empleo < Int. de disparo térmico protección < Int. admisible cable
A partir de aquí, surgen 2 opciones:
Para dispositivos de protección REGULABLES, se puede asumir que
Int. de empleo = Int. de disparo térmico protección
Con lo que se puede usar la intensidad de empleo para calcular la sección del cable
Para dispositivos de protección NO REGULABLES, esto no se puede asumir, con lo que, para que el cable se encuentre correctamente protegido, se debe emplear, no la intensidad de empleo, sino la intensidad nominal de la protección, para calcular la sección del cable. Veámoslo con un ejemplo:
Un receptor absorbe 11 A de la red eléctrica, y se protege con un automático no regulable de 20 A. El receptor está alimentado por un cable con una intensidad admisible de 15 A. Si el receptor se sobrecarga y empieza a absorber una corriente de 19 A, el cable estará superando su intensidad admisible, pero el automático no saltará, ya que no dispara por debajo de 20 A.
El programa CIEBT siempre usa la intensidad de empleo para calcular la sección de los cables, tanto para dispositivos de protección regulables como no regulables, lo cual, a nuestro juicio, creemos que es un error.
AUTOMÁTICO DE PROTECCIÓN EN LAS LÍNEAS A MOTOR
Según el REBT, los cables que alimentan motores deben estar dimensionados para una intensidad igual a 1,25 veces la intensidad nominal del motor. El programa CIEBT así lo hace. Ahora bien, para dimensionar el automático de protección del motor, también se emplea la intensidad nominal del motor multiplicada por 1,25. En todos los catálogos de automáticos de protección de motores, el automático se dimensiona siempre para la intensidad nominal del motor, sin el coeficiente de 1,25 (ver los catálogos de guardamores de SCHNEIDER ELECTRIC o de ABB, por ejemplo). Esto es válido también para los automáticos de las líneas de generadores, los cuales también se dimensionan para la intensidad nominal del generador.
CÁLCULO INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO MÍNIMA:
Según el manual del CIEBT, la fórmula que se emplea para calcular la corriente de cortocircuito mínima es:
Icc(mínima) = Ct * Tensión de fase / (2 * Impedancia de cc)
La cual se corresponde con un cortocircuito FASE-NEUTRO.
Ahora bien, esta fórmula es correcta, SI LA LÍNEA TIENE NEUTRO. SI LA LÍNEA NO TIENE NEUTRO, esta fórmula ya no sería válida, ya que el cortocircuito mínimo se correspondería con un cortocircuito FASE-FASE. Esto es especialmente importante para las líneas de motor, ya que la alimentación a motores se hace con las 3 fases, sin el neutro.
A la hora de introducir los datos de una línea, el CIEBT permite elegir si la línea tiene o no neutro, y, en caso de tenerlo, si la sección del neutro es la misma de la de las fases o si es la mitad.
Todos estos factores influyen a la hora de calcular la Icc mínima, que será diferente en cada uno de los casos. El programa CIEBT siempre considera que la línea tiene neutro, y que la sección del neutro es la misma que la de las fases, sea cual sea la opción que se introduzca.
Veamos que pasa en la instalación de ejemplo si se emplean diferentes opciones para el neutro del transformador:
Transformador con neutro con sección igual a las fases:
Transformador con neutro con la mitad de sección de la de las fases
Transformador sin neutro
En los 3 casos el programa da los mismos resultados. Los resultados deberían ser diferentes en función de la opción elegida.
Cuando la instalación se alimenta desde un transformador, hay que tener en cuenta lo siguiente:
CORTOCIRCUITOS FASE-NEUTRO: la impedancia del transformador sólo hay que contarla una vez, mientras que la impedancia de los cables hay que contarla 2 veces:
CORTOCIRCUITOS FASE-FASE: la impedancia del transformador y la impedancia de los cables hay que contarlas 2 veces:
El programa CIEBT, para los cortocircuitos FASE-NEUTRO, siempre cuenta la impedancia del transformador 2 veces.
Veámoslo en la instalación de ejemplo:
Impedancia del transformador:
Ztrafo = (Ucc/100)*Un^2/Sn = (6/100)*400^2/1.250.000 = 0,00768 ohm
Rtrafo = (Urcc/100)*Un^2/Sn = (1,08/100)*400^2/1.250.000 = 0,0013824 ohm
Xtrafo = raíz(Ztrafo^2-Rtrafo^2) = 0,0075546 ohm
Impedancia de la línea del transformador:
Rlínea = L/((cond_20/1,5)*n*S) = 15/((56/1,5)*6*240) = 0,000279 ohm
Xlínea = (L*Xu)/n = 15*(0,08/1.000)/6 = 0,0002 ohm
Impedancia de la línea de la Bomba 1:
Rlínea = L/((cond_20/1,5)*n*S) = 71/((56/1,5)*3*185) = 0,0034266 ohm
Xlínea = (L*Xu)/n = 71*(0,08/1.000)/3 = 0,0018933 ohm
ESTO ES LO QUE HACE EL CIEBT
Icc mínima en la línea del transformador (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 2*(0,0013824 +0,000279) = 0,003322836 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 +0,0002) = 0,015509119 ohm
Zcc = 0,015861085 ohm
Icc = 230/0,015861085 = 14.500,90 A
Icc mínima en la línea de la Bomba 1 (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 2*(0,0013824 +0,000279+0,0034266) = 0,010176118 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 +0,0002+0,0018933) = 0,019295786 ohm
Zcc = 0,02181469 ohm
Icc = 230/0,02181469 = 10.543,35 A
ESTO ES LO QUE DEBERÍA DE HACER
Icc mínima en la línea del transformador (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 0,0013824 + 2*0,000279 = 0,001940436 ohm
Xcc = 0,0075546 + 2*0,0002 = 0,00795456 ohm
Zcc = 0,008187815 ohm
Icc = 230/ 0,008187815 = 28.090,52 A
Icc mínima en la línea de la Bomba 1 (cortocircuito FASE-FASE):
Rcc = 2*(0,0013824 + 0,000279 + 0,0034266) = 0,010176118 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 + 0,0002 + 0,0018933) = 0,019295786 ohm
Zcc = 0,02181469 ohm
Icc = 400/ 0,02181469 = 18.336,27 A
Antes de nada, decir que todo lo que comenta a continuación está referido a la versión de DMELECT CIEBT 2009, que es la última que he manejado. Desconozco si en versiones posteriores del programa se han corregido alguno de estos errores.
Voy a utilizar una instalación de ejemplo para ilustrar todo lo que voy a exponer aquí. La instalación de ejemplo se encuentra en el archivo “Instalación ejemplo.LBT”, el cual se adjunta en este post.
CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN EN CONDUCTORES ENTERRADOS TENIENDO EN CUENTA LA TEMPERATURA REAL DEL CONDUCTOR
A la hora de calcular la caída de tensión, la temperatura real del conductor se calcula mediante la conocida fórmula:
T = Tamb + (Tmax-Tamb)*(I/Imax)^2
Para la temperatura ambiente, CIEBT toma el valor de 40ºC.
Por ejemplo, en la instalación de ejemplo, en la línea “trafo1”, tenemos:
Tamb=40ºC
Tmax=90ºC
I = 1.804,27 A
Imax=1924,8 A (método de instalación B1, sección 6x(4x240 mm2)
T = 40 + (90-40) * (1.804,27/1924,8)^2 = 83,93 ºC
El problema es que este valor también se emplea como temperatura ambiente al calcular líneas con conductores enterrados, cuando en este método de instalación se debería emplear el valor de 25ºC como temperatura ambiente.
Veamos en el ejemplo la línea “trafo1”
Tamb=25ºC
Tmax=90ºC
I = 1.804,27 A
Imax=1.881,6 A (método de instalación D, sección 7x(4x240 mm2)
La temperatura real del conductor debería ser:
T = 25 + (90-25) * (1.804,27/1.881,6)^2 = 84,77 ºC
Y sin embargo, el programa da 85,97ºC:
Valor que se obtiene tomando una temperatura ambiente de 40ºC:
T = 40 + (90-40) * (1.804,27/1.881,6)^2 = 85,97 ºC
INTENSIDAD DE CÁLCULO QUE SE EMPLEA PARA CALCULAR LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES:
Como bien se expone en el manual del programa, la norma UNE 20460-4-43, apartado 433.2, establece que, para que un conductor quede protegido, se debe de cumplir que;
Int. de empleo < Int. de disparo térmico protección < Int. admisible cable
A partir de aquí, surgen 2 opciones:
Para dispositivos de protección REGULABLES, se puede asumir que
Int. de empleo = Int. de disparo térmico protección
Con lo que se puede usar la intensidad de empleo para calcular la sección del cable
Para dispositivos de protección NO REGULABLES, esto no se puede asumir, con lo que, para que el cable se encuentre correctamente protegido, se debe emplear, no la intensidad de empleo, sino la intensidad nominal de la protección, para calcular la sección del cable. Veámoslo con un ejemplo:
Un receptor absorbe 11 A de la red eléctrica, y se protege con un automático no regulable de 20 A. El receptor está alimentado por un cable con una intensidad admisible de 15 A. Si el receptor se sobrecarga y empieza a absorber una corriente de 19 A, el cable estará superando su intensidad admisible, pero el automático no saltará, ya que no dispara por debajo de 20 A.
El programa CIEBT siempre usa la intensidad de empleo para calcular la sección de los cables, tanto para dispositivos de protección regulables como no regulables, lo cual, a nuestro juicio, creemos que es un error.
AUTOMÁTICO DE PROTECCIÓN EN LAS LÍNEAS A MOTOR
Según el REBT, los cables que alimentan motores deben estar dimensionados para una intensidad igual a 1,25 veces la intensidad nominal del motor. El programa CIEBT así lo hace. Ahora bien, para dimensionar el automático de protección del motor, también se emplea la intensidad nominal del motor multiplicada por 1,25. En todos los catálogos de automáticos de protección de motores, el automático se dimensiona siempre para la intensidad nominal del motor, sin el coeficiente de 1,25 (ver los catálogos de guardamores de SCHNEIDER ELECTRIC o de ABB, por ejemplo). Esto es válido también para los automáticos de las líneas de generadores, los cuales también se dimensionan para la intensidad nominal del generador.
CÁLCULO INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO MÍNIMA:
Según el manual del CIEBT, la fórmula que se emplea para calcular la corriente de cortocircuito mínima es:
Icc(mínima) = Ct * Tensión de fase / (2 * Impedancia de cc)
La cual se corresponde con un cortocircuito FASE-NEUTRO.
Ahora bien, esta fórmula es correcta, SI LA LÍNEA TIENE NEUTRO. SI LA LÍNEA NO TIENE NEUTRO, esta fórmula ya no sería válida, ya que el cortocircuito mínimo se correspondería con un cortocircuito FASE-FASE. Esto es especialmente importante para las líneas de motor, ya que la alimentación a motores se hace con las 3 fases, sin el neutro.
A la hora de introducir los datos de una línea, el CIEBT permite elegir si la línea tiene o no neutro, y, en caso de tenerlo, si la sección del neutro es la misma de la de las fases o si es la mitad.
Todos estos factores influyen a la hora de calcular la Icc mínima, que será diferente en cada uno de los casos. El programa CIEBT siempre considera que la línea tiene neutro, y que la sección del neutro es la misma que la de las fases, sea cual sea la opción que se introduzca.
Veamos que pasa en la instalación de ejemplo si se emplean diferentes opciones para el neutro del transformador:
Transformador con neutro con sección igual a las fases:
Transformador con neutro con la mitad de sección de la de las fases
Transformador sin neutro
En los 3 casos el programa da los mismos resultados. Los resultados deberían ser diferentes en función de la opción elegida.
Cuando la instalación se alimenta desde un transformador, hay que tener en cuenta lo siguiente:
CORTOCIRCUITOS FASE-NEUTRO: la impedancia del transformador sólo hay que contarla una vez, mientras que la impedancia de los cables hay que contarla 2 veces:
CORTOCIRCUITOS FASE-FASE: la impedancia del transformador y la impedancia de los cables hay que contarlas 2 veces:
El programa CIEBT, para los cortocircuitos FASE-NEUTRO, siempre cuenta la impedancia del transformador 2 veces.
Veámoslo en la instalación de ejemplo:
Impedancia del transformador:
Ztrafo = (Ucc/100)*Un^2/Sn = (6/100)*400^2/1.250.000 = 0,00768 ohm
Rtrafo = (Urcc/100)*Un^2/Sn = (1,08/100)*400^2/1.250.000 = 0,0013824 ohm
Xtrafo = raíz(Ztrafo^2-Rtrafo^2) = 0,0075546 ohm
Impedancia de la línea del transformador:
Rlínea = L/((cond_20/1,5)*n*S) = 15/((56/1,5)*6*240) = 0,000279 ohm
Xlínea = (L*Xu)/n = 15*(0,08/1.000)/6 = 0,0002 ohm
Impedancia de la línea de la Bomba 1:
Rlínea = L/((cond_20/1,5)*n*S) = 71/((56/1,5)*3*185) = 0,0034266 ohm
Xlínea = (L*Xu)/n = 71*(0,08/1.000)/3 = 0,0018933 ohm
ESTO ES LO QUE HACE EL CIEBT
Icc mínima en la línea del transformador (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 2*(0,0013824 +0,000279) = 0,003322836 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 +0,0002) = 0,015509119 ohm
Zcc = 0,015861085 ohm
Icc = 230/0,015861085 = 14.500,90 A
Icc mínima en la línea de la Bomba 1 (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 2*(0,0013824 +0,000279+0,0034266) = 0,010176118 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 +0,0002+0,0018933) = 0,019295786 ohm
Zcc = 0,02181469 ohm
Icc = 230/0,02181469 = 10.543,35 A
ESTO ES LO QUE DEBERÍA DE HACER
Icc mínima en la línea del transformador (cortocircuito FASE-NEUTRO):
Rcc = 0,0013824 + 2*0,000279 = 0,001940436 ohm
Xcc = 0,0075546 + 2*0,0002 = 0,00795456 ohm
Zcc = 0,008187815 ohm
Icc = 230/ 0,008187815 = 28.090,52 A
Icc mínima en la línea de la Bomba 1 (cortocircuito FASE-FASE):
Rcc = 2*(0,0013824 + 0,000279 + 0,0034266) = 0,010176118 ohm
Xcc = 2*(0,0075546 + 0,0002 + 0,0018933) = 0,019295786 ohm
Zcc = 0,02181469 ohm
Icc = 400/ 0,02181469 = 18.336,27 A
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