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Tema 21

Caso de estudio 5: Planta de soldar de 14.6kW

Introducción

En términos generales, al dimensionar los conductores de una planta de soldar, se deben considerar factores como la corriente de salida, la longitud del cableado y el tipo de cable utilizado. Además, es importante tener en cuenta las regulaciones y estándares eléctricos del país.

Para llevar a cabo este proceso de manera efectiva, es esencial utilizar la información detallada en la ficha técnica proporcionada. Esto permite dimensionar correctamente los conductores de la planta y determinar la protección adecuada según las necesidades específicas de la aplicación y las normativas vigentes.

Ficha Técnica

  • STICK. Soldadura con electrodo revestido (SMAW) en diámetros desde 1.6 hasta 6.4 mm (1/16” a 1/4”) en electrodos E7018, E6010, E6011, E6013, E7024 y puede soldar aluminio y acero inoxidable.
  • Corte y escopleo con electrodo de carbón y chorro de aire (CAC-A) hasta un diámetro de electrodo de 7.9 mm (5/16”).
  • Soldadura tubular (FCAW) con alimentador opcional sensible al voltaje (opcional), diámetros desde 0.9 a 1.6 mm (0.035” a 1/16”).
  • Soldadura TIG (GTAW) CD con unidad opcional de alta frecuencia.
Voltaje de alimentación Corriente de salida Nominal 60% C.T. Corriente de salida nominal 25% C.T. Corriente de salida continua 100% C.T.  Rango de corriente de soldadura Voltaje máximo de circuito abierto Consumo a carga nominal Dimensiones Peso

220V ca

440V ca

300 @ 32V cd 450A @ 38V cd 230A @29V cd 50A - 450A cd 75V cd

58A - 14.6 kW

29A - 14.6 kW

Alto: 762 mm

Ancho: 610 mm

Largo: 724 mm

138 kg

Planta de soldar
Figura 21-1 Máquina de soldar con una capacidad de 14.6 kW y voltaje de operación de 220V/440V, modelo: MI 3-400 


Dimensionamiento de los conductores para el circuito derivado de la planta de soldar

Se busca dimensionar los conductores para el circuito derivado de la planta de soldar de 14.6 kW, tal como se ilustra en la Figura 21-1. Para lograrlo, es imperativo recurrir a la ficha técnica para obtener la información esencial y complementarla con los siguientes aspectos clave:

  • La temperatura ambiente del sitio es de 30°C.
  • El factor de agrupamiento a utilizar es de 1.0.
  • La distancia del circuito es de 10 metros.
  • La tubería a utilizar es de acero.
  • El sistema es 3F-3H y se debe incluir el conductor de puesta a tierra, véase la Figura 21-1.
  • El conductor a dimensionar debe ser de cobre.
  • Se desea dimensionar el conductor para una tensión de 220V y 440V.
  • Ciclo de trabajo del 60%.

La corriente nominal de la planta a 220V es de 58A y el ciclo de trabajo es del 60%. Por lo tanto, la planta de soldar no funcionará al 100%. Para obtener la corriente adecuada para un ciclo de trabajo del 60%, es necesario consultar la Tabla 630-11(a) de la NOM-001-SEDE-2012 de Instalaciones Eléctricas.

Según la tabla mencionada, para una soldadora de arco sin motor generador con un ciclo de trabajo del 60%, el factor a seleccionar es 0.78. Por lo tanto, la corriente nominal de 58A, considerando un ciclo de trabajo del 100%, se reduce a 45.24A. Esta corriente reducida se utiliza para dimensionar el cable que alimentará de energía a la soldadora de arco.

Para utilizar correctamente el módulo mbtcu, es necesario ingresar la corriente nominal (58A), el factor de protección (2.00) y el factor del ciclo de trabajo (0.78). Esto se muestra en el siguiente bloque de instrucciones:

from electricalwiresizes import mbtcu
mbtcu(220,220,58,1,10,1,3,30,3,3,0.9,1,1,75,1.50,1.00)

El bloque de instrucciones anterior indica que se necesita un conductor de calibre #6 AWG, como se muestra en la Figura 21-2. Además, para la selección del conductor de puesta a tierra, se dimensiona utilizando la Tabla 250-122 de la NOM-001-SEDE, buscando la protección calculada (3Px100A) y seleccionando la columna de los conductores de material cobre. Como resultado, el conductor de puesta a tierra es de calibre #8 AWG.

Nota: Dado que no se tienen disponibles las características principales de la planta, el conductor se determinó siguiendo los lineamientos de la NOM-001-SEDE-2012. Al consultar la ficha técnica de la planta, se propone el mismo tipo de conductores tanto para las fases como para el conductor de puesta a tierra.

Figura 21-2 Dimensionamiento de conductores de material cobre para una soldadora de arco de 58A a 220V

La corriente nominal de la planta a 440V es de 29A, por lo tanto, el bloque de código para dimensionar el conductor se muestra a continuación:

from electricalwiresizes import mbtcu
mbtcu(220,440,29,1,10,1,3,30,3,3,0.9,1,1,60,1.5,1.05)

El bloque de instrucciones anterior indica que se necesita un conductor de calibre #8 AWG, como se muestra en la Figura 21-3. Además, para la selección del conductor de puesta a tierra, se dimensiona utilizando la Tabla 250-122 de la NOM-001-SEDE, buscando la protección calculada (3Px50A) y seleccionando la columna de los conductores de material cobre. Como resultado, el conductor de puesta a tierra es de calibre #10 AWG.

Nota: Al no tener presente las características principales de la planta el conductor se determinó siguiendo los lineamientos de la NOM-001-SEDE-2012, al consultar la ficha técnica de la planta esta propone los mismos conductores de fase y puesta a tierra.

Figura 21-2 Dimensionamiento de conductores de material cobre para una soldadora de arco de 58A
Figura 21-3 Dimensionamiento de conductores de material cobre para una soldadora de arco de 29A a 440V

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