BOLETÍN TÉCNICO - Cables de energía y …

1 Cables PARA MOTORESCON VARIADORES DEFRECUENCIA VDFV ariable Frequency Drive N T CNICO - NOVIEMBRE 2012 Cables & TECNOLOG AUn variador de frecuencias, se conoce como el inversor a un circuito electr nico, que transforma la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Los controladores electr nicos de velocidad para motores de CA, por lo general convierten primero el suministro de CA en CC mediante el uso de un recti cador y posteriormente lo convierten una vez m s utilizando un puente inversor, en una fuente de frecuencia y tensi n de CA variables. El motor de inducci n de CA, es sencillo, de bajo costo y tiene un extenso uso a nivel para poder controlar la velocidad de un motor de inducci n de CA, se requiere de un controlador m s complejo que usualmente se denomina Convertidor de frecuencia o Variador de frecuencia (VFD, variable Frecuency Drives). La velocidad de estos motores depende de la frecuencia aplicada, as como del arreglo del devanado y en menor medida de la carga.

2 Por lo tanto, para controlar la velocidad de un motor de inducci n es necesario controlar la frecuencia de la fuente de alimentaci n. La conexi n entre el recti cador y el inversor se denomina circuito intermedio:Los motores con variadores de frecuencia se utilizan ampliamente en diferentes aplicaciones y por diversas razones; dentro de las cuales prima que son grandes ahorradores de energ a y prolongan la vida til de los motores debido a su arranque m s e caz (velocidad y esfuerzo de torsi n de ajuste exacto). El control es alcanzado variando la frecuencia al embargo, esta cualidad de arranque exige que se utilicen Cables aptos para esta aplicaci n que garanticen un sistema con able, pues la tensi n de salida de un ancho de pulso modulaci n (PWM) unidad de frecuencia variable , consiste en un tren de pulsos de conmutaci n en la frecuencia portadora.

3 Debido al tiempo de subida r pida de estos pulsos, los efectos de l neas de transmisi n del cable entre el convertidor de frecuencia (VFD) y el motor se vuelven aspectos de consideraci n, m s aun cuando la impedancia de l nea de transmisi n del cable y del motor son diferentes ya que los pulsos tienden a re ejarse de vuelta a los terminales del tensiones resultantes pueden producir hasta el doble de la tensi n nominal para el tendido de Cables en solitario, sobretensi n que no solo afecta el cable si no tambi n el bobinado del motor, generando fallas en los aislamientos. La utilizaci n de equipos electr nicos y cargas no lineales (drives) hacen que la habitual se al portadora a 60hz, sufra alteraciones en la onda tanto de voltaje como de corriente y a diferentes frecuencias, generando las distorsiones por arm nicos (THD Total Harmonic Distorsion).

4 Una Onda sinusoidal perfecta de 60 Hz tendr 0% de THD; as que cualquier otra se al que no sea la l nea de frecuencia fundamental (60 Hz) ser considerada una distorsi n arm nica. 1. ANTECEDENTE T CNICOCABLE CENTELSA VDFCR ecti cadorFuenteCONTROLADOR DE VARIACION DE FRECUENCIAAC MotorOnda Senosoidalde energ aInversorCircuito IntermedioDiagrama de Bloques del Convertidor de FrecuenciaM2. DISE O DE Cables VDFDise o de Cable VDFcon pantalla en hilos y cinta de cobreLos problemas producidos por los arm nicos son la sobrecarga de los conductores neutros, sobrecalentamiento de los transformadores, disparos intempestivos de los interruptores autom ticos y sobrecarga de los condensadores de correcci n del factor de potencia. Algunos equipos que generan arm nicos son:Por todo lo anterior, los Cables VDF CENTELSA son la soluci n para estas aplicaciones especiales donde la exibilidad, simetr a y apantallamientos en los Cables es indispensable.

5 Los conductores de tierra aislados y colocados sim tricamente reducen los desequilibrios inducidos de voltaje (interferencias de modo com n asociadas a la generaci n de acoples por compatibilidad electromagn tica CEM) y llevan las interferencias de modo com n de regreso al drive. El dise o de los Cables VFD CENTELSA para motores de frecuencia variable CA los hace aptos para soportar entornos dif ciles caracterizados por:Los Cables VFD CENTELSA, se dise aron para el uso de motores con impulsiones variables de frecuencia , sujetos a las distorsiones no lineales de energ a y pueden instalarse en bandejas, ductos o directamente enterrados. Fuentes de alimentaci n de funcionamiento conmutado (SMPS).Estabilizadores electr nicos de dispositivos de iluminaci n as unidades de Sistemas de Alimentaci n Ininterrumpida (SAI o UPS).

6 Motores de velocidad unidades de picos de tensi de ruido n de Arm ambientales dise o de los Cables VDF, consiste en conductores extra exibles con el conductor de tierra distribuido entre los intersticios generados en la reuni n de las fases aisladas. Es as como cada intersticio alberga 1/3 del rea del calibre total del conductor de tierra; logrando una simetr a f sica y el ctrica en el cable. Esta uniformidad garantiza un sistema de tierra m s aislamiento ideal para los Cables VDF son los materiales termoestabilizados como el polietileno reticulado (XLPE) debido a su resistencia al fen meno de descarga corona. La descarga de corona es causada por el campo el ctrico intenso que rodea los conductores. Las descargas da an el cable degradando el material de aislamiento. Es comprobado que los aislamientos termoestables como el polietileno reticulado proporcionan una resistencia mucho mejor a las descargas de corona que el pantalla es la encargada de evitar que se disipe o libere el ruido propio generado por el cable energizado e impedir que ingrese el ruido externo existente del o de Cable VDFcon pantalla en cinta de cobre y mallade cobre esta Dise o Est ndar:123456 Conductor de cobre extra termoestable 90 C en XLPE o EPR tanto para las fases como el conductor de tierra distribuido sim de Tierra distribuido sim tricamente en tres conductores de 1/3 del rea total del calibre de Interna en PVC retardante a la llama (FR).

7 Pantalla en cinta de cobre o malla de cobre esta ada o sin esta en PVC, de excelente resistencia qu mica a los aceites, resistente a los rayos UV (SR) y apto para instalaci n en bandejas portacables (tipo TC). Voltaje: 600V. Zonas Clasi cadas: Clase 1 Divisi n aplicaciones t picas para los Cables VFD son:En Colombia CENTELSA ha incursionado con gran xito en la fabricaci n de estos Cables para diferentes proyectos como la nueva planta de FAMILIA, el ingenio PROVIDENCIA y la planta de ARGOS:Unidades de frecuencia variable (VFD).Variadores de velocidad (VSD).Motores de Bombas, Ventiladores Industriales, Tornos y APLICACIONESC digoCENTELSADESCRIPCI N205110204227204228204229204223204226204 225204224204230204231204232204684 POTENCIA Tipo VFD 3x4/0+2 AWG PT XLPE/ PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x1/0+3x10 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x2/0+3x10 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x4/0+3x8 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 4x12+4x18 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 4x2+4x14 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 4x4+4x14 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 4x8+4x14 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x250kcmil+3x6 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x350kcmil+3x6 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE Cu 3x500kcmil+3x6 AWG PC PVC TCPOTENCIA VFD XLPE-FR Cu 4x10+4x16 AWG PC PVC Dise os Opcionales:Aislamientos termoestable 90 C en XLPE FR NH o EPR FR NH libre de hal genos, retardante a la llama y de baja emisi n de Internas en PVC FR LS, retardante a la llama (FR) y de baja emisi n de humos (LS).

8 Pantallas: Pantalla en cinta de cobre con espesor reforzado tipo PC1. Pantalla en cinta de cobre m s hilos de cobre de aplicaci n en tipo malla . Pantalla en cinta de cobre m s hilos de cobre de aplicaci n conc ntrica. Pantallas en foil de aluminio con malla de cobre esta Interlock de : Chaqueta en polietileno retardante a la llama y libre de hal genos (PE FR NH). Chaqueta en PVC a la llama y de baja emisi n de humos (PVC-LS).Voltajes: En Baja Tensi n hasta 2000V . En Media Tensi n hasta 15kV al 133%.UL 1277:Electrical Power and Control Tray Cables with Optional Optical-Fiber NORMASNTC 5916: Cables el ctricos de Potencia y Control para uso en bandejas portacables con elementos de bra ptica 2277:Outline Of Investigation For Flexible Motor Supply Cable And Wind Turbine Tray B 172:Standard Speci cation for Rope-Lay-Stranded Copper Conductors Having Brunch-Stranded Members, for Electrical 44:Thermoset-Insulated Wires and B174:Standard Speci cation for Brunch-Stranded Copper Conductors for Electrical TABLASCINTA DE COBREESPESOR DE: 0,0635 mmMALLA EN HILOS DE COBREHILOS DE.

9 0,16mm a 0,32 mmPANTALLA EN CINTA DE COBRE+ HILOS DE COBRECINTA DE COBRE+HILOS DE COBREAPLICACI NCUBRIMIENTOFLEXIBILIDADUSOSH elicoidal contraslape100%BuenaCables Media Tensi n, Control,Potencia, Baja Tensi ny Cables VDFH ilos agrupados y aplicadosen forma de Malla o Trenza50 - 85%Extra exibleCinta de cobre aplicadahelicoidalmente sobre odebajo de los hilos de cobre100%MedianamenteCables Instrumentaci n,Coaxialesy Cables VDFC ables Control y Cables VDFT abla No. 1: Tipos de Pantallas en Cables Nota: Los Cables VFD CENTELSA con mallas en trenza de cobre, son los m s exibles y por ende m s resistentes a la vibraci n propia de los o de Cable VDFcon pantalla en cinta de cobreLos dise adores de drives y de los motores para VFD hacen grandes esfuerzos para controlar y reducir al m nimo los efectos explicados en los anteriores no puedan ser eliminados totalmente, sus efectos pueden ser reducidos seleccionando los componentes dise ados espec camente para los sistemas de VFD y es por eso que CENTELSA brinda al mercado, esta nueva familia de Cables especializados para esta tecnolog a.

10 Nota:1. Los datos aqu establecidos son aproximados y est n sujetos a tolerancias de fabricaci Las columnas resaltadas en amarillo, aplican para Cables VFD 600V independiente del tipo de Apantallamiento.* Capacidad de corriente basada en el NEC (National Electrical Code), temperatura del conductor 90 C, temperatura ambiente 30 C.** Tensi n de halado calculada solo sobre los conductores.** Radio m nimo de curvatura durante el proceso de instalaci metroNominalFasesAisladasDi metroNominalTierrasAisladasDi metrodeReunidoFases yTierrasDi metroSobreCubiertaInternaDi metrosobre lapantallaen cinta decobreDi metro nalAproximadoPeso TotalAproximado*Capacidadde corriente**M ximaTensi nde Halado**Radiom nimodeCurvaturaCalibreTierrasEspesor deaislamientoAWG / kcmilmmmmAWG / kcmilmmmmmmmmAWG / kcmilmmkg/kmAkg - FmmFASESDATOS GENERALESDATOS DE INSTALACI NTIERRA DISTRIBUIDA ENTRES CONDUCTOREST abla No. 2: Cables VFD con pantalla en cinta de cobre 600V TC SR6. CONCLUSI NDise o de Cable VDFcon pantalla en foil de aluminioy malla de cobre esta y O cina de VentasCalle 10 No.