Mike Howell, PE
Especialista de Soporte Técnico de EASA

Siempre que sea posible, EASA recomienda usar el cable de salida especificado por el fabricante original del equipo. Si no está disponible, la sección 6 del Manual técnico de EASA proporciona orientación al respecto y hay una calculadora en línea disponible en go.easa.com/calculators para determinar el tamaño mínimo recomendado según la clasificación de temperatura, la corriente esperada, la cantidad de cables y el tipo de conexión. Este artículo describirá la función de la calculadora. Es importante tener en cuenta que no existe una respuesta correcta en este proceso cuando se desconoce la información original. Al seleccionar un cable conductor, se deben considerar los siguientes aspectos

Problemas relacionados con el material
Si se sabe que hay algún problema con el aislamiento del cable de salida original y el entorno de la aplicación, esto debe tenerse en cuenta al seleccionar el cable de reemplazo. Reúna toda la información pertinente y consulte con su proveedor de cables para conocer los productos recomendados.

Clasificación térmica del sistema de aislamiento
La clasificación térmica del cable de salida debe estar cerca de la clasificación térmica del sistema de aislamiento. En muchos casos, el cable conductor puede tener una clase térmica inferior si es necesario. Por ejemplo, es deseable usar un cable conductor con una clasificación de 150 °C o superior al elegir un cable de salida para un sistema de aislamiento clase F (155 °C), pero puede ser aceptable usar un cable conductor con una clasificación de 125 °C. Por el contrario, el uso de un cable de salida con una clasificación térmica más alta puede permitir un tamaño más pequeño.

Voltaje nominal
El voltaje nominal del cable de salida debe ser mayor o igual al voltaje nominal de la máquina. Por ejemplo, un centro de servicio que rebobina máquinas de bajo voltaje podría usar un cable de salida de 600 V para máquinas de 230 V, 380 V, 415 V, 460 V y 575 V y emplear para máquinas de media tensión un cable de salida de 7500 V que se podría usar para 2300 V, 3300 V, 4000 V y 6600 V. Del mismo modo, un cable de salida de 15000 V se podría usar en bobinados con tensiones nominales de 11000 V, 13800 V y 14400 V.

Corrientes trifásicas balanceadas
La relación entre las corrientes de línea y de fase para una estrella (Y) y una delta (D) con carga trifásica balanceada se muestra en la Figura 1. En esta figura se ve que para una conexión estrella la corriente de línea es igual a la corriente de fase y para una conexión delta la corriente de fase es el 58% de la corriente de línea.

Cálculo del cable de salida
Se requiere la corriente y la conexión nominal para determinar la corriente esperada por cada cable de salida. La corriente a plena carga estará disponible en la placa de datos. Si esta información no está disponible o la placa no es legible, se puede realizar un estimado razonable utilizando el Manual Técnico de EASA (section 2) o el Electrical Engineering Pocket Handbook de EASA. Sin embargo, un mejor estimado se puede obtener comparando máquinas con potencias similares usando el Software: Motor Rewind Data de EASA, además también puede contactar al servicio técnico de EASA para obtener asistencia. Un enfoque conservador es dimensionar el cable de salida basado en la corriente de factor de servicio, especialmente cuando esta es una condición de operación conocida.

El procedimiento para determinar la corriente por el cable de salida usado en la calculadora on line se describe en la Tabla 1 y puede ser usado para calculo manual. Los fabricantes usan conexiones, arreglos de devanados y esquemas de numeración diferentes no tenidos en cuenta en la Tabla 1 o en la calculadora on line.

La columna A contiene información sobre el número de cables y una descripción abreviada de la conexión. Por ejemplo, la entrada de la columna A de la tercera fila = 6 (YD). Esto indica que las tres fases del devanado son accesibles y se pueden conectar externamente en estrella o delta.

La columna B contiene la corriente esperada por el cable como porcentaje de la corriente de línea. Por ejemplo, la entrada de la columna B de la tercera fila = 100 % (Y) o 58 % (D). Esto indica que, si el devanado está diseñado para operar conectado externamente en estrella, la corriente esperada para el cable en esa conexión será el 100% de la corriente de línea. Si el devanado está diseñado para operar conectado externamente en delta, la corriente principal esperada para esa conexión será el 58 % de la corriente de línea.

La columna C contiene un factor de corrección basado en el número de cables. Este factor de corrección es consistente con la información técnica publicada por al menos uno de los principales fabricantes de cables y se obtiene del NFPA 70 (NEC), aunque la aplicación de cables de salida de motores no se establece explícitamente allí. Vale la pena señalar que muchos fabricantes de cables dirigen a los usuarios al fabricante del equipo para el dimensionamiento. Es decir, no publican tablas de ampacidad. Como ya se ha dicho, el propósito de este procedimiento es hacer una selección razonable cuando la información del fabricante no está disponible. Por ejemplo, la entrada de la columna C de la tercera fila = 1,25. Esto indica que la corriente determinada en la Columna B se debe multiplicar por 1,25 para obtener la corriente a usar en la tabla de búsqueda. El propósito de este factor de seguridad es tener en cuenta múltiples conductores muy próximos entre sí y existentes en un espacio que no está abierto o ventilado para enfriamiento.

La columna D contiene el multiplicador o factor que se utilizará al calcular la corriente en el gráfico de cables de salida del manual técnico de EASA. Por ejemplo, la entrada de la columna D de la tercera fila = 1,25 (Y) o 0,73 (D). Si se dimensionan los cables con una clasificación de 150 °C para una máquina cuya corriente nominal es de 100 A y suponiendo un factor de servicio de 1,00, el valor de búsqueda sería 1,25*100 = 125 A si está diseñado para una conexión en Y externa o 0,73*100 = 73 A si está diseñado para una conexión en delta externa. La figura 2 proporciona una captura de pantalla de la salida de la calculadora para ambas opciones. Para la conexión en estrella externa y 125 A, se selecciona 3 AWG (121-143 A) o 25 mm2 (117-130 A). Para la conexión delta externa y 73 A, se selecciona 8 AWG (56-76 A) o 10 mm2 (61-78 A).

¿Cómo se compara esto?
Como dijimos antes, no hay una respuesta correcta en este proceso cuando se desconoce la información original. Sin embargo, se evaluaron 12 casos para comparar la salida de la calculadora con el tamaño de cable seleccionado por un fabricante. Cada máquina tenía sistemas de aislamiento clase F o H, por lo que se eligió un cable de salida clasificado para 150 °C. Los cables se dimensionaron en función de los amperios a plena carga; es decir, el factor de servicio en la calculadora se fijó en 1,00. Las comparaciones se realizaron utilizando el tamaño AWG para ser coherentes con los datos publicados por el fabricante. En la Tabla 2 se presenta un resumen de esta información. De los doce casos, la calculadora recomendó cinco veces un tamaño más grande que el que usó el fabricante; cuatro veces un tamaño más pequeño que el que usó el fabricante y tres veces el mismo tamaño que usó el fabricante. Hay información adicional disponible en las diapositivas de la grabación del seminario web de mayo de 2023 “Lead Wire Sizing 101” que está disponible en easa.com/training/webinar-recordings.

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