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K) SOLUCIÓN A SITUACIONES PARTICULARES
Y FRECUENTES
Como ejemplo tenemos los siguientes incrementos de resistencia por aumentar la frecuencia de 50 a 60 Hz:
240 Al
D
R
50
®
60
Hz
= 0,2 %
240 Cu
D
R
50
®
60 Hz
= 0,7 %
500 Al
D
R
50
®
60
Hz
= 1,5 %
500 Cu
D
R
50
®
60 Hz
= 3,4 %
NOTA:
se recuerda que las intensidades admisibles son las mismas si el conductor es rígido como si es flexible. La norma UNE 20460-
5-523 (e IEC 60364-5-523) no ofrece valores distintos.
Criterio de la caída de tensión
La caída de tensión en una línea depende esencialmente de la resistencia eléctrica de la misma y a partir de cierta sección (que puede
ser 35 mm² para conductores de cobre y 70 mm² para conductores de aluminio) la reactancia de la línea empieza a tener su influencia
en la misma.
Cómo hemos visto en el apartado anterior el paso de 50 a 60 Hz no implica una elevación significativa de la resistencia para las
secciones de habitual uso.
La variación de la reactancia si es fácilmente cuantificable dado que como sabemos la reactancia se puede expresar:
X =
w
·L = 2·
p
·f·L
Dónde L es el coeficiente de inducción mutua y es un valor que depende de la geometría de los conductores del tendido y de su
disposición no de la frecuencia. Ver apartado K, pto. 6.
X
50 Hz
= 2 x
p
x 50·L
X
60 Hz
= 2 x
p
x 60·L
X
60 Hz
/X
50 Hz
= 1,2 incremento del 20 % en la reactancia
Si tenemos en cuenta que, según leemos en la norma francesa UTE C 15-105 y cómo se puede demostrar con cálculos, con carácter
general podemos tomar como valor para la reactancia de una línea 0,08
W
/km
independientemente
de
la
sección
del
conductor
,
disposición (tresbolillo o en el mismo plano) y sistema de instalación, tendremos el valor de 0,096
W
/km como valor generalmente
admisible para cálculos de líneas en BT a 60 Hz. (Ver fórmulas de cálculo de sección con influencia de la reactancia en el apartado E).
Criterio del cortocircuito
La fórmula del calentamiento adiabático es:
I
2
cc
· t
cc
= K
2
·S
2
· ln
Ni la intensidad de cortocircuito (I
cc
), ni el tiempo de actuación de las protecciones (t
cc
) varían con la frecuencia. Tampoco la sección del
conductor (S), las temperaturas inicial (
q
i
) o final (
q
f
) ni la inversa del coeficiente de variación de la resistencia con la temperatura (
b
).
Finalmente K, que es una constante que depende del material conductor utilizado y del aislamiento, tampoco se ve alterada por la
frecuencia por lo que los resultados del cálculo no se verán afectados por el cambio de frecuencia de 50 a 60 Hz.
Cuando se calculan conductores por el criterio de cortocircuito debemos tener en cuenta que las reactancias de los mismos aumentan
un 20 % (60/50 = 1,2) por pasar de 50 a 60 Hz. La reactancia de referencia en las líneas será pues 0,096
W
/km en ausencia de datos
más precisos (0,08
W
/km x 1,2 = 0,096
W
/km).
Al aumentar la reactancia y por tanto las impedancias del circuito los valores de intensidad de cortocircuito para los que se considere
la reactancia en su cálculo tendrán a 60 Hz un valor inferior al de 50 Hz.
Conclusiones
Vemos que si estamos acostumbrados a hacer cálculos en corriente alterna a 50 Hz, para obtener secciones de conductor a 60 Hz sólo
debemos considerar el aumento de la reactancia cuando esta influye al calcular por el criterio de la caída de tensión (recomendamos
que así sea para SC
u
≥
35 mm² y S
A
l
≥
70 mm²) o a la hora de calcular el cortocircuito en la línea donde las reactancias aumentan un
20 %. Tal incremento de reactancia inductiva influye además poco para los cálculos de las secciones de conductor convencionales de
uso siempre bajo el supuesto de líneas en las que los armónicos no tengan mucha presencia.
NOTA:
la norma UNE 20460-5-523 (2004) es la versión oficial, en español, del documento europeo de armonización HD 384.5.523 S2
(2001) (que a su vez adopta la norma internacional IEC 60364-5-523 (1999)), por lo que también tiene correspondencia con esta norma
europea de referencia.
Asimismo, recordar que los valores de intensidades en estas normas se derivan de acuerdo con los métodos dados en la norma IEC 60287
,
utilizando las dimensiones especificadas en la norma IEC 60502, con las resistencias de conductor dadas en la norma IEC 60228.
(
)
q
f
+
b
q
i
+
b
