SISTEMAS DE INYECCION DIESEL

Alumno: Quispe Rojas Anthony Bryan.

Cdigo: 20110270 G.

Profesor: Villanueva Dulude Carlos Roberto.

02 de Julio del 2015.SISTEMAELCTRICO DEL BUQUEClculo de los Conductores de los Generadores al Tablero Principal.

Dedico esta monografa a todos aquellos que confiaron en m.A mis padres, mis hermanos y mis profesores de la universidadporque da a da supervisan mi avance, no solo educativo,pues tambin, me brindan consejos de vida que meII

ayudan para una formacin ptima, tica e integralcLCULO DE CONDUCTORES SisTEMA ELECTRICO DEL BUQUE

CONTENIDO

ABSTRACT3INTRODUCCIN4CAPTULO I: CLCULO DE LOS CONDUCTORES DE LOS GENERADORES AL TABLERO PRINCIPAL.51.1POR CAPACIDAD DE CORRIENTE51.2POR CADA DE VOLTAJE71.3POR ESFUERZO TRMICO81.4ELECCIN DE LOS INTERRUPTORES PARA LOS GENERADORES101.5CLCULO DEL TIEMPO DE DISPARO EN UN CORTOCIRCUITO101.6COMPROBACIN DE LA SECCIN DEL CONDUCTOR POR INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO10CONCLUSIONES12RECOMENDACIONES14ANEXOS

ABSTRACT

An electrical conductor is a body capable of conducting or transmitting electricity and is mainly formed of a conductive itself, in most cases copper and may be formed by a single strand or several. Best used in the manufacture of electrical conductive materials are copper and aluminum. Although both metals have a very good electrical conductivity, copper is the main element in the manufacture of drivers for their remarkable mechanical and electrical advantages. The use of either depend on their electrical characteristics, the specific use you want to give and cost. For this reason as marine engineers is important to decide what type of cable is most appropriate to use based on estimates obtained by analyzing the current capacity, voltage drop and thermal stress.

INTRODUCCIN

Un conductor elctrico es un cuerpo capaz de conducir o transmitir la electricidad y est formado principalmente por un conductor propiamente dicho, en la mayora de los casos de cobre y puede estar conformado por una sola hebra o varias de ellas.Los materiales ms utilizados en la fabricacin de conductores elctricos son el cobre y el aluminio. Aunque ambos metales tienen una conductividad elctrica muy buena, el cobre constituye el elemento principal en la fabricacin de conductores por sus notables ventajas mecnicas y elctricas.El uso de uno u otro depender de sus caractersticas elctricas, del uso especfico que se le quiera dar y del costo.Por tal razn como ingenieros navales es importante decidir qu tipo de cable es el ms apropiado a usar en funcin de los clculos obtenidos al analizar la capacidad de corriente, la cada de voltaje y el esfuerzo trmico.

CAPTULO I: CLCULO DE LOS CONDUCTORES DE LOS GENERADORES AL TABLERO PRINCIPAL.

POR CAPACIDAD DE CORRIENTE

Teniendo en cuenta las Potencias Nominales de los generadores, se calcula la Corriente Nominal de los mismos considerando un Factor de Potencia (FDP) de 0.8 y luego se divide entre un Factor de Reserva de 0.85.

Se utilizara Cable Naval de 0.6/1 kV, de cobre flexible, no armado, FICAP.

La capacidad de estos cables ser calculada para una temperatura ambiente de 45C.

NOTA: De ser necesario se utilizara un Factor de Correccin por Temperatura, especificado por el fabricante respectivo:

)

GenMARCAPA(kVA)Pn(kW)Vn(V)FDPIn(A)

GP1 C4.4119954400.8155.82

GP2C4.4119954400.8155.82

GauxC4.470564400.891.85

Los datos mostrados en la tabla anterior fueron tomados del Balance de Cargas previamente efectuado.

En este caso se emplearan cables de la marca FICAP (Brasil) cuya capacidad indicada por el Fabricante es para 45C, por lo tanto no ser necesario emplear el factor de correccin por temperatura.

GenIn(A)In/0.85(A)

GP1155.82183.3

GP2155.82183.3

Gaux91.85108.1

Con los datos presentes en los casilleros de color rojo, nos dirigimos hacia la pgina 37 de la tabla de FICAP y seleccionamos el tipo de cable tripolar cuya capacidad de corriente cubre la requerida.

Siendo estas:

Cable TripolarSeccin del Cable (mm2)Resistencia (Ohm/km)

3x95950.252

3x95950.252

3x35350.6789

Cap. De Corriente (A)Diam. Ext Cable (mm)

20534.5

20534.5

11023

Nota: Las filas siguen el orden de GP1, GP2 y Gaux respectivamente; los dems datos presentes se pueden corroborar en las pginas 17 y 41 de la revista FICAP.

POR CADA DE VOLTAJE

Se debe verificar que la cada de tensin a lo largo del cable no sobrepase el porcentaje de 5% fijado por las Sociedades Clasificadoras.

Se asume una longitud de 20 m.Se emplearn las siguientes frmulas:

L(m)In(A)Seccin del Cable(mm2)DV%DV

GP120155.82950.810.18

GP220155.82950.810.18

Gaux2091.85351.300.29

Lo cual, al apreciar los datos en los casilleros rojos, corroboramos que no sobrepasa el valor del 5% establecido previamente, por ello el resultado es satisfactorio.

POR ESFUERZO TRMICO

Las Sociedades Clasificadoras exigen el clculo de las Corrientes Asimtricas de Corto Circuito (Iacc), a partir del clculo de la Corriente de Corto Circuito (Icc).

La LLOYDS REGISTER OF SHIPPING nos da las siguientes frmulas para su clculo:

Donde:

: Es la sumatoria de las Corrientes Nominales de los generadores que funcionan durante la demanda mxima (En este caso se considera que trabaje un solo generador en forma alternada). = 155.82.

: Es la sumatoria de las corrientes que consumen los motores de los distintos equipos durante la demanda mxima (en nuestro caso navegando con pesca). = 173.87, cuyo clculo se estima en la tabla siguiente.

DescripcinPn(KW)FDPTensin(v)In(A)

Transformador trifsico 440v/220 V 30KVA190.96220.0051.94

Bomba de gobierno N17.000.85440.0010.81

Bomba de gobierno N27.000.85440.0010.81

Bomba de transferencia de petrleo2.500.85440.003.86

Bomba de separador Agua Aceite1.500.8440.002.46

Compresor de aire N14.500.85440.006.95

Compresor de aire N24.500.85440.006.95

Ventilador de sala de mquinas N15.000.85440.007.72

Ventilador de sala de mquinas N25.000.85440.007.72

Extractor de sala de mquinas3.000.85440.004.63

Bomba de achique y contraincendio N19.000.85440.0013.89

Bomba de achique y contraincendio N29.000.85440.0013.89

Bomba de Purificacin de Petrleo2.000.85440.003.09

Bomba de pre lubricacin de la MP3.000.90440.004.37

Bomba de Aguas Servidas4.000.80440.006.56

Bomba de Achique Popa2.000.80440.003.28

Aire acondicionado8.000.9440.0011.66

Bomba de enfriamiento aire acondicionado2.000.80440.003.28

173.87

Reemplazando valores:

Icc = 10*155.82 + 3*173.87 = 2079.81 A.Iacc = 2.5*2079.81 = 5199.525 A

ELECCIN DE LOS INTERRUPTORES PARA LOS GENERADORES

Los criterios que se emplean para la seleccin de los interruptores son los siguientes:

Las Corriente Nominal del interruptor debe ser igual o mayor que la Intensidad Nominal del Generador In: 155.82 A.

El Poder de Ruptura del interruptor debe ser mayor que la Iacc: 5199.525 A.

Se va a emplear los Interruptores Trmicos Automticos, MERLIN GERIN (SCHEIDER) de la serie COMPACT los cuales vienen con su propia unidad de disparo.

Se selecciona un interruptor NS 160 el cual tiene una In de 160 A, es decir mayor que la In del Generador de 155.82 A, para una temperatura ambiente de 40C.

Dicho interruptor tiene un poder de ruptura de 35 kA, es decir mayor que la Iacc de 5199.525 A.CLCULO DEL TIEMPO DE DISPARO EN UN CORTOCIRCUITO

A partir de la siguiente ecuacin:

Iacc / I interruptor: 5199.525 / 160 = 32.5

Con este valor vamos a la Curva de Disparo y se tiene que:

Tiempo de Disparo: 0.02 segundos.

COMPROBACIN DE LA SECCIN DEL CONDUCTOR POR INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO

Se emplea la siguiente ecuacin:

S = Icc * (Td^0.5) / 114 = 2.58 mm2

Se observa que la seccin requerida es menor que las secciones antes calculadas por capacidad de corriente de 95 mm2 lo cual es correcto.

CAPTULO 2: CLCULO DE LOS CONDUCTORES DE ALIMENTACION A MOTORES

CONCLUSIONES

1. En el clculo de los conductores de los generadores al tablero principal se emplean el Cable Naval de 0.6/1 kV, de cobre flexible, no armado, de la marca FICAPI para las condiciones de 45C (debido a esto no hay correccin por temperatura).

2. Al realizar el clculo de la corriente nominal In, obtendremos el valor de un nuevo parmetro al dividir In entre 0.85. Dicho parmetro nos permitir seleccionar la seccin de los cables tripolares para finalmente, con este ltimo dato, encontrar las propiedades de dichos cables tripolares con seccin ya determinada.

3. El largo de los cables conductores es muy importante, pues si es elevado dicho valor la cada de tensin seria considerable, a tal grado de presentar fallas en la operatividad de los equipos elctricos, por ellos en el procedimiento operativo se considera un largo de 20 m, y no se debera sobrepasar el 5% por cada de tensin para evitar dichos problemas de operacin.

4. Para la seleccin de los interruptores de los generadores, que son Trmicos Automticos, MERLIN GERIN (SCHEIDER) de la serie COMPACT los cuales vienen con su propia unidad de disparo, se deben tener ciertas consideraciones, sea como el valor de la Intensidad Nominal del Generador In y el valor de la Corriente Asimtrica de Cortocircuito Iacc, cuyos clculos respectivos se encuentran especificados en el presente trabajo.

12

RECOMENDACIONES

1. Se recomiendo el empleo de una variedad de catlogos de confianza, pues en los generadores pueden haber otros con un menor consumo de combustible o ms barato por motivo que se acerque ms a la potencia calculada a satisfacer y con ello una mejor seleccin de cables e interruptores.

2. Siempre consultar con los catlogos, sea para los interruptores y para los cable, indagando tambien el porqu del empleo de los tipos y el por qu las cantidades calculadas.