guia prÁctica para el cÁlculo de lÍneas elÉctricas

GUIA PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE LÍNEAS ELÉCTRICAS MEDIANTE

CARROS PORTACABLES(SISTEMA FESTÓN)

INDICE

INTRODUCCIÓNDESCRIPCIÓN DE

COMPONENTES DEL SISTEMA FESTÓN

SISTEMAS FESTÓN RG. DENOMINACIÓN

DATOS DE PARTIDA PARA EL DISEÑO DE LA LÍNEA

-CÁLCULO DE LOS CABLES NECESARIOS

-CÁLCULO DE COMPONENTES DEL SISTEMA

FESTÓN

EJEMPLOS PRÁCTICOS

-CÁLCULO DE COMPONENTES EN

POLIPASTO CON BOTONERA SOLIDARIA AL EQUIPO.

-CÁLCULO DE COMPONENTES EN PUENTES

GRÚA CON BOTONERA INDEPENDIENTE.

-CÁLCULO DE COMPONENTES CON

POLIPASTO RODANDO EN CIRCUITO CON CURVAS.

-INTRUCCIONES DE MONTAJE SERIES 28,35,40,50 Y 80.

1.INTRODUCCIÓN• Todo motor eléctrico requiere ser alimentado mediante un sistema móvil que permita

su trabajo de un modo continuo, fiable y seguro. Ejemplo de ello son los polipastos, puentes grúa, pórticos, trippers de cintas transportadoras, etc.

• La presente guía se ocupa de la alimentación eléctrica mediante CARROS PORTACABLES, denominado comúnmente como SISTEMA FESTÓN.

2.DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES DEL SISTEMA FESTÓN

PERFIL DE RODADURA

SOPORTE ESTÁNDAR Y UNIVERSAL*

CARRO INTERMEDIO

BRAZO DE ARRASTRE

EMPALME

CARRO ARRASTRADORTOPE FINAL CABLE ELÉCTRICO

CARRO FIJO

CARRO DE ARRASTRE BOTONERA

*El uso del soporte universal está especialmente recomendado, ya que elimina trabajos de soldadura, permitiendo un perfecto alineamiento y su montaje final es fácil, rápido y sencillo.

GRAPA FIJA-CALBES

• En función del tipo de viga de rodadura existen varios modelos:

VOLVER AL EJEMPLO 3

3.SISTEMAS FESTÓN RG• A continuación se indican las diferentes alternativas:

VOLVER AL EJEMPLO 3

PERFIL SERIE CAMPO DE APLICACIÓN PAQUETE MÁX.DE CABLES (mm)

Q máx.(Kg) RECOMENDACIÓN UTILIZACIÓN

28 Instalaciones rectas de fuerza y control.

56x15 40 Todo tipo de aplicación y ,enespecial, en ambientes pulvígenos.


56x15 40 Todo tipo de aplicación.

3535 INOX

Instalaciones con curvas. 56x1592x30

40 Circuitos con curvas. Líneas en ambientes marinos y

corrosivos (inox).

35 Instalaciones rectas y curvas con atmósferas explosivas.

56x1592x30

40 Zonas II2GDcT6T85ºC


56x1592x30

100 Todo tipo de aplicación (media potencia).

50 Instalaciones rodando en perfiles IPN,IPE,IPS,….

56x15≤x≤182x40 40≤x≤200

Todo tipo de aplicación (media y gran potencia)

50 Instalaciones rectas con atmósferas explosivas.

150x30 150 Zonas II2GDcT6T85ºC

VOLVER AL EJEMPLO 1

• A continuación procedemos a ver cómo referenciamos cada componente. Para ello haremos el ejercicio práctico con una serie genérica XX que será extensible al resto de sistemas.

DENOMINACIÓN REFERENCIA

PERFIL GALVANIZADO XX01

EMPALME XX02

SOPORTE XX03

CARRO FIJO XX04

CARRO INTERMEDIO XX05

CARRO ARRASTRADOR XX06

TOPE FINAL XX07

TOPE BUCLE XX08

CARROS BOTONERAS XX09-XX10-XX11

SOPORTE UNIVERSALES XX13-XX23-XX33

BRAZO DE ARRASTRE XX14

SOPORTE SOLDABLE XX15

Sabiendo que fabricamos las series 28,35,40,50 y 80, para referenciar, sólo hay que sustituir las XX

por la serie correspondiente, para tener un sistema completo.

Veremos varios casos prácticos más adelante.

4.DATOS DE PARTIDA PARA EL DISEÑO DE LA LÍNEA

• Los datos requeridos inicialmente son los siguientes:

Instalación recta o con curvas y su longitud. Limitaciones de uso.

Tensión de red en voltios.

Potencia del motor(es) en kW o CV.

Alimentación de fuerza y si se requiere asimismo alimentación de mando o control.

• CÁLCULO DE LOS CABLES NECESARIOS

Con los datos técnicos facilitados es fundamental, en primer lugar, definir el o los cables a colocar en la instalación, para saber qué paquete forman y poder seleccionar el sistema más adecuado.

Cálculo de la intensidad de corriente en corriente trifásica:

𝐼𝑁 =𝑃

3∗𝑉∗𝑐𝑜𝑠𝜑,donde:

P:Potencia de los motores en watios

V:Tensión de red en voltios

𝑐𝑜𝑠𝜑=0,8(tomar este valor para simplificar. Si se conoce, ponerlo nominal)

𝐼𝑁:Intensidad nominal en amperios

• Calculada la intensidad nominal ya podemos definir el/los cables de fuerza necesarios para la instalación. Tendremos en cuenta la relación entre intensidad nominal (𝐼𝑁) e intensidad de arranque (𝐼𝐴) que según el REBT en su instrucción técnica ITC-BT-47 indica lo siguiente:

POTENCIA MOTOR 𝑰𝑨𝑰𝑵

De 0,75 Kw a 1,5 4,5

De 1,5 Kw a 5 Kw 3

De 5 Kw a 15 Kw 2

Más de 15 Kw 1,5

Nº CONDUCTORES

x SECCIÓN

4G1,5 4G2,5 4G4 4G6 4G10 4G16 4G25 8G1,5 8G2,5 10G1,5 10G2,5 12G1,5 12G2,5 16G1,5

DIMENSIONES APROX. (MM)

L X H

14,8x5 20,2x6,1 23,5x7,6 25,5x7,6 31,8x9,6 40,5x11,8 43,3x14,15 29x5,3 36,8x6,1 38,2x5,3 46x7,8 43x5,3 53,4x6,1 64x5,8

PESO APROX. (G/M)

132 206 343 425 709 1015 1890 266 390 333 517 422 580 696

AMP 15 20 27 34 48 65 86 14 20 13 20 11 19 12

Elegiremos el tipo y sección de cable en función del amperaje obtenido en la

intensidad de arranque.

VOLVER AL EJEMPLO 3VOLVER AL EJEMPLO 1

EJEMPLO 1• ¿Qué cable debemos emplear para alimentar un polipasto eléctrico en una línea recta con

un motor de traslación de 0,75 kW y una elevación de 4 kW, con una tensión de red de 380 V (trifásica)?

𝐼𝑁 =𝑃

3∗𝑉∗𝑐𝑜𝑠𝜑=(750+4000)

3∗380∗0,8=4750

526≈9 A

𝐼𝐴

𝐼𝑁=3 𝐼𝐴=3𝐼𝑁=3x9=27 A

Yendo a la tabla de la página 10 y atendiendo a la columna de AMPS vemos que el cable a colocar será de 4G4 𝑚𝑚2.

Este cable tiene unas dimensiones de 23,5x7,6mm,es decir, que yendo a la tabla de la página 6, podemos emplear bien la serie 28 o la serie 80.

VOLVER AL EJEMPLO 2

• Si el polipasto , puente grúa o máquina a alimentar llevan botonera de control independiente de ellos, entonces habrá dos líneas de carros portacables en paralelo, de modo que una de ellas sea la de fuerza y la segunda será de control. Como norma general la sección de cable control de las botoneras es de 1,5𝑚𝑚2.

• Gasori dispone de varios tipos de cable con diferente número de conductores: 4G1,5, 8G1,5, 10G1,5, 12G1,5, 16G1,5. En caso de ser necesario un mayor número de conductores, se colocarán varios cables hasta llegar al número necesario. Como recomendación se aconseja dejar varios hilos libres en caso de roturas, ampliación del número de maniobras, etc. Más adelante se verá un ejemplo práctico.

Cálculo de componentes del sistema:

Lo primero que hay que definir es la altura de bucle del cable (h) que podemos colocar, teniendo en cuenta para ello que los cables pasen

libremente a lo largo del recorrido sin obstáculos para impedir los enganchones, posibles roturas y accidentes.

Una vez definida la altura del bucle (h), podemos calcular la cantidad de carros portacables intermedios que precisamos mediante la

fórmula siguiente:

𝑁 =𝐴

2∗ℎ, donde:

N= nº carros intermediosA= longitud total de recorrido(metros)

h= altura del bucle de cable(metros)

Redondear al alza la cantidad obtenida y añadir un carro fijo y otro carro arrastrador al sistema para obtener la cantidad total de ellos.

EJEMPLO 2• Calcular la cantidad de carros necesaria para una instalación de longitud total 25 metros

y con una altura de bucle de 1 metro.

𝑁 =𝐴

2∗ℎ=25

2∗1=12,5 13 carros intermedios

Luego tendremos: 1 carro fijo,13 carros intermedios y 1 carro arrastrador.

El cálculo de los elementos fijos del sistema festón se realiza sobre la base de que los perfiles tienen un largo estándar de 4 metros (si bien se pueden cortar) y que los soportes se colocan cada 1,5m.

• Siguiendo el ejemplo anterior , tenemos lo siguiente:

• Si a estos elementos fijos les añadimos los carros anteriormente calculados entonces ya tendremos la relación completa de materiales que conforman la instalación, a lo que habría que añadir el cable. Considerando que el cable adecuado es el calculado en el Ejemplo 1 (4G4 mm2),entonces la longitud del cable necesario para la instalación (L),más las demasías desde el carro fijo a la caja de acometida (M),así como la distancia entre el carro arrastrador y la máquina a alimentar (N),será:

La longitud total del cable (𝐿𝑇) es:𝐿𝑇=L+M+N (m)

Si M y N son conocidos añadir directamente. Nosotros como norma en fase de oferta aplicamos un valor de M=N= 2 metros.

• Siguiendo con el ejemplo 2,la longitud de cable necesaria será la siguiente (considerando M y N valores de oferta):

L=(N+1)x2h=(13+1)x(2+1)=14x2=28 metros 𝐿𝑇=L+M+N=28+2+2=32 metros

Con lo que la relación de materiales queda completa con:

32 m de cable PVC PLANO 4G4 𝑚𝑚2

Con todo lo visto hasta el momento estamos en condiciones de obtener la relación de materiales necesarios para alimentar un polipasto con botonera de mando solidaria al mismo, según lo indicado en los ejemplos 1,2 y 3,y añadiendo ahora que va a trabajar en ambiente normal rodando en un perfil IPN 140.

DATOS

-POLIPASTO ELÉCTRICO:380V-50 Hz -ALTURA DE BUCLE:1 m

-ELEVACIÓN: 4 kW -IPN:140

-TRANSLACION: 0,75 kW -ALTURA DESDE EL SUELO:8 m

-LONGITUD:25 m

EJEMPLO 3

VOLVER AL EJEMPLO 4

• MATERIALES NECESARIOS

Escogemos la serie 80 ya que las dimensiones del cable (ver tabla pág.10) encajan dentro del paquete máximo admisible(ver tabla pág.6) y el trabajo se realiza en ambiente normal.

Con respecto a los soportes de la instalación está especialmente indicado para polipastos, el uso de los soportes universales pues evitan soldaduras y permiten un alineamiento perfecto de la instalación con un tiempo de montaje mínimo.

Con lo anterior tenemos la siguiente relación:

4 PERFILES RG8001-4000 1 PERFIL RG8001-1000 4 EMPALMES RG8002 13 SOPORTES UNIVERSALES RG 8013 1 CARRO FIJO RG8004

13 CARROS INTERMEDIOS RG8005N

1 CARRO ARRASTRADOR RG8006 1 TOPE FINAL RG8007

1 BRAZO DE ARRASTRE RG8014

32 m CABLE PVC PLANO 4G4 𝑚𝑚2

Dado que la IPN 140 tiene una cota “e” de 8,6mm,al ser < 10 mm se selecciona el RG8013.

(Ver diapositiva 5)

• Polipasto o puente grúa con botonera de mando independiente

En este caso necesitamos colocar dos líneas de carros portacables:

EJEMPLO 4

LÍNEA DE FUERZA

• Con esta línea se alimentan los motores de potencia. Llevamos la tensión de red hasta el armario eléctrico del aparato a alimentar.

LÍNEA DE CONTROL

• Al ir la botonera independiente del aparato a alimentar, se ha de sacar el cable de maniobras del armario eléctrico, para hacerlo llegar a esta nueva línea a través de la línea de fuerza anterior. Es decir, la línea de fuerza llevará los cables de alimentación asi cómo los de control. Estos cables se harán llegar a la botonera de mando a través de los carros portacables de la segunda línea, hasta llegar al carro arrastrador de botonera.

• Esquemáticamente es:

Con la explicación dada, pasamos a resolver el siguiente caso práctico:

• Polipasto con las mismas características que el ejemplo anterior pero con botoneras independientes. Son necesarios en este caso 10 hilos para realizar el control con los botones.

1)La línea de fuerza es la misma que la calculada en el ejemplo 3 (ver diapositiva 17)

4 PERFILES RG8001-4000 1 PERFIL RG8001-1000 4 EMPALMES RG8002 13 SOPORTES UNIVERSALES RG 8013 1 CARRO FIJO RG8004


1 CARRO ARRASTRADOR RG8006 1 TOPE FINAL RG8007

1 BRAZO DE ARRASTRE RG8014

32 m CABLE PVC PLANO 4G4 𝑚𝑚2

2)La línea de mando tendrá los siguientes componentes:

Vamos a utilizar los mismos soportes universales que en la línea de fuerza por lo que ahora sólo necesitaremos los soportes regulables.

Por otro lado, será todo igual excepto que en este caso no son necesarios ni el carro arrastrador ni el brazo de arrastre. En su lugar colocaremos un carro de botonera con enchufe rápido.

• Entonces tenemos lo siguiente:

Elegimos cable de control de 12 hilos, de modo que dos de ellos quedan de reserva.

4 PERFILES RG8001-4000 1 PERFIL RG8001-1000 4 EMPALMES RG8001-10013 SOPORTES REGULABLES

RG8003R 1 CARRO FIJO RG8004


1 CARRO ARRASTRADOR RG8010NSC 1 TOPE FINAL RG8007

65 m. CABLE PVC PLANO 12G1,5

8 m. CABLE BOTONERA DE DOS FIJADORES 12G1,5

• Caso de polipasto con circuito con curvas

En este caso el único sistema válido es nuestra serie 35,en la que los carros portacablesruedan por el exterior del perfil con 6 ruedas guía de modo que queda garantizado el paso suave y sin agarrotamiento de los carros a lo largo de la instalación, lo cual no queda asegurado con los sistemas con perfiles en forma de C curvados.

EJEMPLO 5

Es necesario que el cliente nos facilite un croquis de la instalación así como

datos técnicos del polipasto( potencia, voltaje, línea de solo mando o mando y

control, etc,…)

• Plano de una línea eléctrica polipasto:

A la vista del croquis de rodadura del polipasto, trazaremos nuestra línea eléctrica en paralelo a la rodadura con las siguientes consideraciones:

• 1)Salvo indicación en contra, un línea irá en paralelo a 300 mm del eje de dicha rodadura, bien por el interior o por el exterior de ésta. Trataremos de ubicarla de modo que nuestros radios de curvado sean lo mayores posibles.

• 2)La altura de bucle de cable es este caso viene determinado por el radio menor de la(s) curva(s) que tenga la instalación. Es fundamental que se cumpla :

ℎ ≤𝑅𝑚

2,donde:

h=altura de bucle

𝑅𝑚=radio menor de las curvas

Por supuesto, hay que comprobar que no haya obstáculos que nos obliguen a colocar un bucle menor.

• En una instalación tenemos curvas con los siguientes radios:

𝑅1=1.500m 𝑅2=2.300m 𝑅3=1.650m

En este caso la altura de bucle máxima que tenemos que considerar es:

ℎ ≤𝑅𝑚2

=1500

2= 750mm

Con lo que calcularemos el número de carros intermedios considerando una altura de bucle de 750 mm.

En este caso la definición de la cantidad de componentes que lleva la instalación la realiza el Dpto. Técnico de RG entregando junto al pedido los planos correspondientes de montaje y componentes.

EJEMPLO 6

INSTRUCCIONES DE MONTAJE SERIES 28-40-80

INSTRUCCIONES DE MONTAJE SERIE 35


Colocar los tornillos,

• ESPERAMOS QUE ESTA GUIA HAYA SIDO DE AYUDA

• ANTE CUALQUIER DUDA, POR FAVOR CONTACTAR CON:

- [email protected] ( Teodoro Hernández- Gerencia, Lourdes Pérez –Ventas)

• O HAZNOS UNA VISITA:

Dirección: Calle La Loma 2, 26210 Anguciana.

Coordenadas: 42.572884,-2.890013

Teléfono: 941 32 03 43

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