GUÍA DE SELECCIÓN PARA LA CORRECTA INVERSIÓN DE … · Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potencia, buscamos compartirle información

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GUÍA DE SELECCIÓN PARA LA CORRECTA INVERSIÓN DE CAPITAL EN CONDUCTORES ELÉCTRICOS DE POTENCIA

Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potenciaTodos los Derechos Reservados – © 2018 Procobre México. Centro Mexicano de Promoción del Cobre A.C.

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1Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potencia

índice

SUMARIO EJECUTIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 02

OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 04

I. EL INVERSIONISTA EN LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 06 Importancia de una correcta inversión

II. EL COBRE, EL PERFECTO CONDUCTOR EN BENEFICIO DEL INVERSIONISTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 10 Componentes del conductor eléctrico de potencia Ventajas mecánicas, eléctricas y térmicas

III. EL INVERSIONISTA Y EL MEDIO AMBIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 14

IV. INVERSIÓN DEL CONDUCTOR DE POTENCIA EN DIVERSAS INDUSTRIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 16 Infraestructura Inmobiliario Hidrocarburos Cementera

ANEXO: IMPORTANCIA DEL CONDUCTOR ELÉCTRICO DE POTENCIA DE COBRE: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 26 Partes que conforman un cable de cobre Características de los conductores de potencia de cobre Variedad de selección en conductores de potencia Ingeniería de aplicación de conductores de potencia

RECOMENDACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PÁG 32

2 Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potenciaTodos los Derechos Reservados – © 2018 Procobre México. Centro Mexicano de Promoción del Cobre A.C.

El inversionista es aquel que debe determinar las decisio-nes de inversión de acuerdo a su tolerancia al riesgo y

por supuesto a su conocimiento del proyecto. Se trate de un proyecto de vivienda, de oficinas o un centro comercial sus decisiones se avocan a la selección del personal certificado que comandará el proyecto, desde su especificación y diseño, hasta la implementación de todos los activos con la elección óptima del material. Este último es un punto medular que definirá el éxito de la inversión, por lo que evaluar costos y beneficios de cada activo será fundamental para que el proyecto resulte redituable.

El inversionista es una pieza clave en cualquier proyecto, su conocimiento sobre lo que requiere la obra le será un requisito ineludible para que pueda tomar decisiones. Con Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potencia, buscamos compartirle información valiosa para crear con base en la normatividad y las competencias necesarias, un proyecto exitoso en el presente y en el futuro. En el caso de la construcción, el conductor de potencia adquiere relevancia al ser una de las piezas más importantes

sumario ejecutivo

El inversionista en la construcción ¿qué debe saber?

Si un proyecto se inicia desde los cimientos, la inversión en materiales y mano de obra será extensa. Por lo que el inversionista deberá evaluar desde el inicio la cantidad de recursos y el tiempo que el inmueble demandará.

TIP PARA EL INVERSIONISTA

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sumario ejecutivo

en la conformación de una obra, al permitir la transmisión eléctrica en el complejo. No importa de qué tipo de inmueble se trate, el conductor de potencia toma un papel primordial en la ecuación, ya que en la actualidad, la era tecnológica exige que el material pueda sostener la infraestructura de un complejo donde su funcionamiento dependerá de su produc-tividad y capacidad de conectividad.

Los conductores de potencia trasmiten la energía eléctrica desde el centro de generación y la distribuyen en el inmue-ble, de esta manera alimentan a los múltiples equipos de los usuarios, permitiendo la conectividad entre los diversos dispositivos. De este modo, su función es transmitir la ener-gía eléctrica de forma segura (sin la posibilidad de generar accidentes) y eficiente.

Existen cables de diversos materiales y de diversos costos, y es en este gran portafolio de opciones donde el inversionista deberá apostar por un activo alto en eficiencia que cumpla con la normatividad vigente y responda a las necesidades eléctricas del inmueble.

Todo ingeniero que cuente con una certificación le permi-tirá acreditar su competencia y capacidad para enfrentar situaciones dentro de su ejercicio profesional empleando sus conocimientos, habilidades, actitudes y valores para ejecutar

acciones y tomar decisiones fundamentadas que podrá com-partirle al inversor … que el uso de un conductor de potencia adquiere mayores ventajas sobre los demás, al estar consti-tuido por cobre, que ofrece excelentes condiciones eléctri-cas y mecánicas, alcanzando mayor eficiencia, seguridad y continuidad de operación.

La aplicación de conductores de potencia de cobre permi-ten una reducción en el consumo de energía y, algo que es sustancial para nuestros tiempos, la generación de una baja emisión de CO2, lo que hace del inmueble un espacio amiga-ble con el ambiente.

Pagar por un producto de calidad impactará positivamente en el retorno de ganancias al no ser necesaria una nueva inversión para rediseñar y reinstalar la red eléctrica, además de proteger el patrimonio y la integridad de los usuarios. En resumen, el inversionista debe saber que hacer una inversión justa de origen, será lo más conveniente, pues conllevará beneficios a corto, mediano y largo plazo.

El conductor eléctrico de potencia toma un papel preponderante al proveer de seguridad y eficiencia a la instalación eléctrica.

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objetivo

En el mercado existen cables que pueden resultar más económicos, el conductor de potencia de cobre vale su

costo puesto que a largo plazo se transforma en una in-versión, ya que al considerar su capacidad de conducción, de resistencia a la corrosión y su maleabilidad, entre otras características, su ciclo de vida es mayor.

La elección del cable de potencia de cobre es fundamental para conseguir que la energía eléctrica tenga un desem-peño de forma segura y eficiente, y traiga ahorro ener-gético y un impacto mínimo con el ambiente, para ello es indispensable apoyarse en el conocimiento de ingenieros experimentados.

Conocer cuáles son los diversos tipos de conductores de potencia, permitirá tomar decisiones de compra de acuerdo no solo con los beneficios respecto al monto de inversión, sino conforme a la seguridad, productividad y la tranquilidad de quienes harán uso del inmueble. Tomar en cuenta estas variables hará que las decisiones a mediano plazo se conviertan en plusvalía.

Objetivo Inversión que

genera plusvalía

Guía de selección para la correcta inversión de capital en conductores eléctricos de potencia

De acuerdo al uso práctico de una construcción, la selección de los materiales determinará su vida útil, además de minimizar la inversión en mantenimiento regular.



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objetivo


La selección correcta de un conductor eléctrico de potencia evitará que se incremente el costo de mantenimiento, la sustitución anticipada por menor

vida útil y la interrupción de la producción por fallas durante la operación.

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i. el inversionista en la instalación eléctrica

Es importante que, como inversionis-ta se evalúe la importancia que cada

material tiene al proveer a la instalación eléctrica, desde una correcta función, hasta la calidad esperada para que el inmueble funcione adecuadamente.

En cualquier proyecto, es el inversor la persona o el comité que decide la cantidad monetaria a aportar para la instalación eléctrica y los demás elementos requeridos en los procesos productivos, en los que está incluida la parte administrativa, de almacenaje, entre otros.

La instalación es parte del sistema pro-ductivo, por lo tanto conlleva un costo inicial, gastos de operación, manteni-miento y una vida útil. De este período útil se espera un retorno de la inversión, ya que el tiempo de vida de la instalación es de varias décadas, y se han encontrado cables de hasta 50 años de edad operando en condiciones seguras, confiables e inin-terrumpidas, esto por tener un conductor de cobre.

Por ello, al inversor, con la experiencia adquirida a través de los diversos proyec-tos de inversión, así como con la ayuda de asesores profesionales en el campo, le corresponde conocer las características principales que debe tener un conduc-tor de potencia para tomar las mejores decisiones, siendo éstas:

Cuenta con dos elementos principales: el conductor (metal de conducción) y su revestimiento (que puede tener varias funciones como aislamiento, protección mecánica, disminución de campo eléctrico, entre otros).

Debe permitir el flujo de la corriente eléctrica sin mayor oposición y debe ser óptimo para una mayor capacidad de transmisión.

Debe tener las características necesarias para hacer fácil y segura su instalación.

El gran aliado del inversionista es el diseñador, quien en cualquier proyecto, es el responsable de elegir el conductor adecuado para respon-der a las necesidades presentes y futuras de operación del inmueble. Compartir sus cono-cimientos con el inversor hará que, además de constituirse como un binomio efectivo, ambos seleccionen el conductor correcto basados en el entorno eléctrico y atmosférico que rodean el inmueble.

El inversionista al contratar a un profesio-nal para el diseño de la instalación eléctrica sabrá que él será capaz de emitir recomen-daciones en el manejo del cable y por ende del conductor, para que éste no se someta a eventos destructivos, además de cumplir con el Estándar / Norma de Instalaciones Eléctricas que rija en el país, lo que le dará mayor valor a su inversión.

I. El inversionista en la instalación eléctrica



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En ocasiones la selección de otro tipo de conductor con un menor costo de adquisición puede parecerle tentadora al in-

versionista en un inicio, pero el no detenerse a evaluar la longe-vidad esperada, el incremento en el costo de mantenimiento, la sustitución anticipada por menor vida útil, la interrupción de la producción por fallas durante la operación o sustitución antici-pada, más la presencia de gastos de sustitución no programados, hará que el inversionista pierda más de lo que habría imaginado.

Utilizar conductores más baratos a simple vista disminuye el precio inicial de la instalación, transformándose después en un “ahorro” perdido, cuando incrementa el costo de opera-ción y mantenimiento.

El inversionista debe tomar en cuenta al seleccionar el conductor, el que éste disminuya la pérdida de potencia y finalmente la económica en la circulación de corriente. En los conductores de potencia es común tener un detrimento de energía del 3%, siendo que todos los conductores tienen una pequeña merma, no son perfectos y es considerada una práctica aceptada y el resultado de seguir la recomenda-ción de la Norma de Instalaciones Eléctricas que establece mínimos para operación segura, pero la misma norma indica que para una operación económica (mayor eficiencia en la transferencia de energía) se utilicen conductores de mayor calibre al mínimo obligado en la norma, lo que ayuda a reducir la pérdida de energía.

Importancia de una correcta inversiónI. El inversionista en la instalación eléctrica


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Entonces, el inversor puede solicitar al diseñador calculista proyectos de bajas pérdidas y bajo impacto ambiental, utilizando cableado de mayor calibre, tal como se realiza para transformadores y motores eléctricos de alta eficiencia. Esto conducirá a una inversión económica inicial mayor, pero que se compensará con el ahorro económico durante la operación y con un retorno de la inversión que normalmente no supera los cuatro años. Logrando una instalación que durará 30 años o más.



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La Norma de Instalaciones Eléctricas indica que para una operación económica (mayor eficiencia en la transferencia de energía) se utilicen conductores de mayor calibre al mínimo obligado, ya que esto ayuda a reducir la pérdida de energía.



ii. el cobre, el perfecto conductor en beneficio del inversor

II. El cobre, el perfecto conductor en beneficio del inversor

El cobre es uno de los metales más importantes en la industria, como buen conductor eléctrico y sus características térmicas y mecánicas sobresalientes.

Conductor extraflexible para uso dedicado a equipos en movimiento.

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Por eso en este contexto, el cobre es el gran elemento en una instalación eléctrica, y como metal establece parámetros importantes para la aplicación de cables de potencia:

Tiene un óptimo rendimiento.

Una de las ventajas es su geometría, con sus características mecánicas puede manipularse sin dañarse.

Su conductividad eléctrica y térmica son excelentes.

Tiene excelentes propiedades de durabilidad.

El objetivo de los conductores de potencia es responder positivamente en entornos exigentes, así como el cumplir con las normas para la construcción, ambas cosas, son posibles con la selección del cobre como conductor:

El cobre permite que no se presente un mayor desperdicio de energía, aprove-chando un mayor porcentaje, lo que genera un ahorro energético.

Es un gran conductor de electricidad y sus características le permiten un desempeño seguro de la red eléctrica.

La misma calidad de conducción es la de conectividad, lo que le concede al usuario contar con una red eléctrica eficiente, con mayor productividad y excelente conectividad, de manera segura y continua.

Aporta en la creación de complejos sustentables por su baja emisión indirecta de CO2.

Su uso con base en las disposiciones de la Ley de la Industria Eléctrica para la eficiencia eléctrica, representa la mejor decisión en términos de inversión y debe cuidarse que se lleve a cabo su aplicación, todos estos factores ofrecen al inmue-ble, la seguridad y la eficiencia, que lo dotarán de una importante plusvalía y con ello la inversión se verá favorecida.

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C uando se lleva a cabo la selección de un conduc-tor de potencia, existe una responsabilidad que es

compartida por diferentes actores, el binomio diseña-dor-inversor. Este último no está obligado a conocer de fondo las características y funciones de un conductor

de potencia, no es su especialidad. Sin embargo, que esté al tanto de lo que debe ofrecerle a su proyecto es esencial.

Para ello debe conocer con lo que deben cumplir los dos prin-cipales componentes de un conductor de potencia.

Componentes del conductor de potencia


EL CONDUCTOR DEBE: EL RECUBRIMIENTO DEBE:

Transportar la corriente eléctrica con alta eficiencia.

Soportar variaciones de temperatura durante la ope-ración con mínimos cambios lineales y volumétricos para evitar el falso contacto.

Contar con muy baja fluencia para no deformarse durante los cambios de temperatura en la operación.

Capacidad mecánica para doblarse y jalarse sin daño a su estructura ni generar micro fisuras.

Tener las características eléctricas, físicas y mecáni-cas de acuerdo a la normatividad aplicable.

Aguantar procesos de jalado, hasta el límite estipulado, sin deteriorarse, rasgarse o romperse.

Soportar la tensión (voltaje) de trabajo sin riesgo de pérdida de aislamiento, durante toda su vida útil.

Mantener la rigidez dieléctrica para diferentes tipos de atmosfera de trabajo y para las condiciones de operación.

Evitar la presencia de campos eléctricos (o disminuirla a valores seguros) para tensiones de operación elevadas.

Estar marcadas sus características o tipo de recubri-miento de acuerdo a la normatividad aplicable. Cumplir la Regulación/Normatividad aplicable.



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De esta manera, entender los beneficios de adquirir conductores de cobre, pronostica la ejecución de un proyecto y de una inversión segura, gracias a su:

Ventajas mecánicas, eléctricas y térmicas


Baja resistencia eléctrica (menor pérdida y menor sección transversal). Mejor desempeño en la evaluación del costo total consi-derando el ciclo de vida del cable. Mayor capacidad de conducción de corriente eléctrica. Menor diámetro, menor radio de curvatura y consecuente facilidad en el transporte y almacenaje. Conexiones confiables, bajo coeficiente de expansión térmica.

Buena resistencia a la fluencia (estiramiento sufrido a lo largo del tiempo en un material sometido a una carga constante). Resistente a la corrosión. No reacciona con el agua. Bajo grado de oxidación. Disponibilidad en secciones (mm2) muy pequeños. Mayor resistencia mecánica Mayor flexibilidad. Permite el uso de zanjas de instalación reducidas y herramientas menores.

Las características eléctricas, físicas y mecánicas deben tomarse en cuenta al seleccionar un conductor que sea capaz

de mantener una alta eficiencia durante su operación.


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iii. el inversionista y el medio ambiente

Parte crucial en las ventajas de una inversión donde la elección de activos se rige por funcionalidad óptima y el cumplimiento de la normatividad vigente, comprende el impacto positivo que se consigue en el medio ambiente.

Cuando se hace referencia a una construc-ción sustentable, ésta remite a la idea que

su desarrollo implicó un mayor costo. Para un inversionista es importante considerar el retorno económico a mediano y largo plazo. Si bien se estima que existe un aumento de costos en torno del 5% al 10% para obras comerciales y del 2% al 4% en obras resi-denciales, la ganancia se verá reflejada en el futuro, a lo que se sumará el haber creado un inmueble que además de alojar una empresa o un hogar, minimiza su impacto negativo en el medio ambiente, al haber sido concebido para ser eficiente en términos de energía, reducir la contaminación y minimizar el desperdicio. La elección del cobre como conductor tiene una enorme ventaja, se trata de un metal 100% reciclable y así contribuye de diversas formas a la sustentabilidad del planeta. Cerca de 9 millones de toneladas son re-cicladas anualmente, lo que significa que el 35% de la demanda global de cobre se utiliza en forma de metal reciclado.

Al seleccionar al cobre como conduc-tor, el inversionista estará apoyando la conservación de los recursos naturales

en la búsqueda por generar un futuro sostenible, el cobre es uno de los pocos metales que se pueden reciclar varias veces sin ninguna pérdida de rendimiento.

DE ACUERDO CON UN ESTUDIO RECIEN-TEMENTE DESARROLLADO POR EL INSTI-TUTO FRAUNHOFER, SE ESTIMA QUE DOS TERCIOS DE LOS 550 MILLONES DE TONELADAS DE COBRE PRODUCIDAS DESDE 1900 TODAVÍA SE ENCUENTRAN EN USO PRODUCTIVO, SIENDO QUE:

Cerca del 70% se utiliza en aplicaciones eléctricas;

Alrededor del 55% se emplean en cons-trucciones, 15% en infraestructura, 10% en la industria, 10% en transporte y 10% en la fabricación de equipos.

Considerando la cantidad de cobre exis-tente en las innumerables aplicaciones actuales, es posible evaluar que existe en circulación el volumen equivalente a 30 años de demanda de cobre refinado, de modo que la sociedad actual puede ser lla-mada “mina urbana” en relación al cobre.

III. El inversionista y el medio ambiente



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iii. el inversionista y el medio ambiente

El cobre en su proceso de reciclado consume 85% menos energía que su producción, esto

representa un ahorro anual de 100 millones de MWh de energía eléctrica y de reducción de emisión de 40 millones de toneladas de CO2 .


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iv. inversión del conductor de potencia en diversas industrias

Al seleccionar el conductor, una variable a considerar es el tiempo de vida esperado del sistema a alimentar. Por ejem-plo, los aeropuertos se diseñan para una vida útil de 50 a 100 años; Hay plantas de producción de cemento con 100 años de antigüedad; Las primeras tres líneas del Sistema de Transporte Colectivo de la Ciudad de México (Metro) tienen 50 años con el mismo cableado, y es de cobre.

IV. Inversión del conductor de potencia en diversas industrias


El inversionista junto con el diseñador de obra, deberán desarrollar una estructura de cos-tos, para conocer el nivel de inversión que la obra requerirá de principio a fin, incluyendo la variación en precios que se presente durante el desarrollo del proyecto.



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En los conductores de potencia que se instalan en el Sistema de Transporte Colectivo de la Ciudad de México “Metro”, se contemplan dos aspectos trascendetales: Seguridad Eficiencia de operación

Infraestructura: Sistema de Transporte Colectivo Metro


Reparación técnica de conductor de cobre en el cableado del metro.

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L a importancia de aplicar dicho criterio radica en la operación de los conductores de potencia, que en el

metro es de 365 días del año y no menos de veinte horas diarias (exceptuando días festivos, donde el horario puede ser menor), por ello la eficiencia es un aspecto importante a observar para evitar un gasto innecesario del recurso económico.La gerencia de instalaciones del Sistema de Transporte Colectivo Metro, refiere que la seguridad es algo que no está en duda, no está bajo prueba, ya que el sistema es responsable de movilizar a millones de personas diaria-mente. Hasta este 2018, el rendimiento de los conductores de potencia no han causado paro en la circulación de los trenes, ni tampoco han provocado un corte de energía en las áreas administrativas, de control o en los andenes.

Para asegurar su correcto funcionamiento, el sistema eléctri-co es sometido a revisiones programadas y a mantenimiento rutinario para alcanzar la seguridad de operación, la segu-ridad física de instalaciones y por supuesto, la seguridad de los usuarios del Sistema de Transporte.

El criterio que los profesionales del STC Metro emplean para la selección de los conductores se basa en sus distintas apli-caciones:

Se toma en cuenta la magnitud de la corriente que trans-porta para seleccionar el calibre adecuado por eficiencia y seguridad.

Se analiza la tensión de trabajo para evitar daño al aisla-miento y operación segura.

Se consideran las condiciones atmosféricas, por contar con cableado trabajando a la intemperie, bajo la presencia, y a veces amenaza, de condiciones atmosféricas extremas como la luz directa de los rayos del sol, lluvia, granizo, y cuando es necesario se protegen contra posibles accidentes mecánicos. Otros cables que no están sometidos a condiciones extremas pueden ser de características diferentes de acuerdo con su operación, pero no por ello ofrecen menor seguridad.

El material seleccionado por el STC Metro para los conductores de potencia es el cobre. La razón es su alta conductividad, por su menor sección transver-sal y por su larga duración. Se tienen conductores instalados y en funcionamiento desde el inicio de operación del Sistema de Transporte Colectivo (STC) en las primeras líneas desde hace 49 años, y su lon-gevidad no está en duda.

La selección del conductor de potencia es realizada por los ingenieros responsables, ya sea en baja tensión o en media tensión, de corriente alterna o de corriente directa. Tienen la libertad y la responsabilidad de se-leccionar aquel conductor que es justo a la medida de lo requerido sin disminuir seguridad o eficiencia.

El conductor de potencia es para el STC un activo esen-cial para el STC ya que forma parte de la inversión e infraestructura que realiza. El cuidado y el manteni-miento que se le proporciona asegura su confiabilidad y su tiempo de vida esperado.





El material seleccionado por el STC Metro para los conductores de potencia es el cobre. La razón principal es su alta conductividad.

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A ctualmente el crecimiento en la construcción de edificios de

oficinas y de centros comerciales los convierten en proyectos que deman-dan un gran consumo de energía eléctrica. Las unidades de acondi-cionamiento ambiental, iluminación, elevadores y escaleras eléctricas son los principales consumidores con tiem-po de operación entre 10 y 12 horas al día, a lo que se suman los tomaco-rrientes para el uso de computadoras y otros equipos de oficina o comerciales y el suministro de agua por medio de equipos eléctricos. Todos, activos vita-les para la operación diaria. Ing. José de Jesús Montoya Garduño, Facilities Manager, Mexico, Caribbean&Central America de C&W Operación Inmobiliaria, comparte como responsable de la gerencia de Opera-ciones que, actualmente, y refiriéndose a las empresas en las que cuentan con gran equipamiento, “nunca hemos tenido ningún problema con nuestro cableado eléctrico, Nuestros departa-mentos de mantenimiento realizan la inspección y correcciones necesarios para evitar cualquier falla en la operación”.

Aunque hasta hoy no se han cues-tionado de qué manera contribuyen los conductores de potencia en el fun-cionamiento, el ingeniero Montoya reconoce que sin ellos las plantas de producción simplemente no operarían

con la eficiencia y el rendimiento esperados. Los criterios que aplican para la selección de los conductores son propios de ingeniería, como la capacidad de corriente y el voltaje de operación. En su caso, la mayoría del cableado, ya sea en baja o media tensión, es para uso interior, por lo que las condiciones atmosféricas, que son propias de una ciudad, no influyen en la selección, misma que realiza el diseñador de la instalación, sin que se someta a investigación su diseño, y en la que el uso de conductores de cobre es empleado para baja tensión.

El ingeniero Montoya refiere que hasta ahora no han tenido ningún accidente que involucre a los con-ductores de potencia, “los sistemas de protección actúan correctamente y se les proporciona mantenimien-to preventivo una o dos veces por año, dependiendo de los procesos”. Menciona que desde el inicio de cada proyecto, los conductores son los mismos en todos los edificios, sin necesidad de efectuar un cambio.

En relación a las consideraciones económicas del cableado, el ingeniero José de Jesús indicó que es parte de la infraestructura, “no evaluamos las pérdidas por calentamiento y su con-sideración como un activo o un pasivo es responsabilidad del área contable o financiera”.

Inmobiliario: Edificios de oficinas y Centros comerciales





Los criterios que se aplican para la selección de los conductores en proyectos inmobiliarios son propios de ingeniería, como la capacidad de

corriente y el voltaje de operación.

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L os hidrocarburos son una fuente importante en la generación de energía para las industrias, hogares y el

desarrollo de la vida diaria. Mediante procesos más avanza-dos de transformación (refinación) se consiguen productos para energéticos como combustibles específicos para trans-porte, la industria, la agricultura, la generación de corriente eléctrica y uso doméstico. Y para productos especiales como lubricantes, asfaltos, grasas para vehículos y productos de uso industrial.

En la rama de hidrocarburos, el gas L.P. sostiene un rol im-portante para la población, 7 de cada 10 familias lo utilizan como combustible para satisfacer sus necesidades domésti-cas. Además, de acuerdo con el informe Perspectiva de Gas LP 2017 - 2031, de la Secretaría de Energía, el gas L.P. es un combustible esencial en la vida diaria y posee un rol fun-damental en el desarrollo social y económico del país al ser más limpio y con mayor eficiencia energética.

El ingeniero Marco Antonio Gutiérrez, gerente de Operación de Planta de Gas América, comparte que la selección de los conductores eléctricos de potencia en sus instalaciones se hacen bajo un criterio de ingeniería y basándose en la calidad del material y el cumplimiento que esté presente de acuerdo a las áreas donde será asignado, siendo princi-palmente requerido para media tensión. “Contamos con un departamento específico para realizar estos cálculos, pero es el ingeniero quien efectúa la decisión para contar con los materiales adecuados. Y en el caso específico de los con-ductores se considera la tensión de trabajo, las condiciones atmosféricas y la durabilidad de aislamiento”.

Conforme la experiencia del ingeniero Gutiérrez, los conduc-tores de potencia en sus procesos productivos, de alma-cenamiento y distribución no presentan daño prematuro,

corrosión o ruptura física por vibración. Sin embargo, ante su sometimiento a accidentes de aplastamiento, abrasión o degradación por diversos contaminantes, los conductores actúan de forma eficiente, al no presentar daño, “están pro-tegidos, además se revisan periódicamente y si se encuentra algún daño se sustituyen”.

El cobre es el material seleccionado por parte de Gas Amé-rica para la aplicación de los conductores eléctricos de po-tencia en sus instalaciones. “Los conductores se sustitu-yen periódicamente, es parte de la seguridad en la planta. Es parte del mantenimiento”, comenta el ingeniero Marco Antonio Gutiérrez.

Considerado como un activo importante, el conductor de potencia es para el ingeniero Gutiérrez una inver-sión que garantiza la calidad y correcto funciona-miento de sus instalaciones, y aunque no se evalúa el porcentaje de pérdida de energía que pueda presentar-se, el objetivo es contar con materiales de calidad, los conductores no pueden tener falla y requerimos que respondan a una vida de uso óptima, ya que de esta manera se garantiza la seguridad de las instalaciones y del personal”.

Para 2031 y conforme lo presentado en el informe Pers-pectiva de Gas LP 2017-2031 de la SENER, se estima que la demanda de gas L.P. tendrá un volumen de 275.1 mbd*, 2.0% menos respecto a 2016. Esta reducción se explica por un menor consumo del combustible en los sectores residencial, industrial y autotransporte. Siendo el sector residencial el que continuará como el mayor consumidor de gas L.P. en 2031, con un volumen proyectado de 151.8 mbd*, que equivale a 48.7% del total de la demanda na-cional de este combustible.

Hidrocarburos: Gas América


* Miles de barriles diarios


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El conductor de potencia en la industria de gas representa un activo importante, además de una inversión que garantiza la

calidad y el correcto funcionamiento de sus instalaciones.

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En México, la industria del cemento es una de las más importantes en cuanto a su capacidad productiva.

No solo en el país sino en todo el mundo, el cemento se posiciona como el producto más importante para la indus-tria de la construcción, ya que está presente desde el más sencillo proyecto habitacional, hasta la más compleja obra de infraestructura.

Sus características de resistencia, durabilidad, flexibilidad, entre otras, y las formas que existen para mejorarlo o mo-dificarlo de acuerdo al tipo de construcción, lo convierten en el material preferido de los ingenieros y constructores al ofrecer calidad y seguridad a los proyectos.

Su producción en las plantas de procesamiento y fabricación requiere de energía, y la instalación eléctrica debe a su vez cumplir con la normatividad para no retrasar los procesos y asegurar un producto de calidad. El ingeniero Edilberto García López, coordinador de Operaciones Cemento Planta Apaxco de Holcim México, comparte que la selección de los conductores eléctricos de potencia en sus instalaciones se hacen bajo un criterio de ingeniería, siendo requeridos para baja tensión y media tensión. “La persona que toma la deci-sión final es el ingeniero diseñador bajo criterios de capaci-dad de corriente, tensión de trabajo, condiciones atmosféri-cas y para métodos de instalación, que por lo general es para instalación en charola o canastilla”.

En Holcim México, el material seleccionado es el cobre, es un estándar ya establecido por la empresa. El ingeniero García López indica que hasta hoy los conductores eléctricos de potencia de cobre no han presentado en sus procesos productivos como trituración de piedra y refinación algún daño prematuro, calentamiento o pérdida de energía. “Hasta el momento no he sabido de algún caso en el que hayamos tenido esos detalles”. Respecto a si llegan a sufrir accidentes

de aplastamiento, abrasión o degradación por polvos u otros contaminantes, refiere que “en nuestro caso lo que pudiera aplicar es que accidentalmente sufran de aplastamiento o abrasión, para lo cual se trata de proteger el cable desde su instalación, pero no he sabido que tuviéramos degradación por polvo u otro contaminante”.

Aunque no llevan un registro de longevidad de los conductores de cobre, sí cuentan con algunas referencias de acuerdo a la fecha de construcción de las áreas de la planta, observando que su vida útil es aproximadamente de 30 años. “En un proceso de mantenimiento preventivo no se sustituyen los conductores, normalmente se hace a través de proyectos de reemplazo junto con los equipos como el Centro de Control de Motores (CCM´s), apunta el ingeniero García, quien además reitera que la susti-tución de los conductores no se hace cuando ya han dejado de ser útiles o han fallado, sino que, “hemos optado por renovarlos cuando se hace el cambio de algún equipo eléctrico como el Centro de Control de Motores”.

Hasta hoy la Planta Apaxco de Holcim México no ha presen-tado impactos negativos por falla del conductor eléctrico de potencia, solo se han presentado daños por accidentes, principalmente por la caída de objetos sobre los cables, “pero esto se resolvió realizando un empalme (media tensión) o cambiando el conductor”, responde el ingeniero García.

Como coordinador de Operaciones, el ingeniero Edilberto García López considera que la instalación eléctrica es un importante activo en su industria y ve los gastos que implica su correcto funcionamiento (mantenimiento y pérdidas técnicas) como una inversión. No obstante, enfatiza sobre la importancia de que “los grandes fabricantes nacionales de cable busquen una estrategia para tener producto en stock y cubrir las necesidades de los consumidores que en ocasiones requieren cantidades pequeñas, ya que en muchas ocasiones se termina comprando a distribuidores de cable importado”.

Industria del Cemento: Holcim México






Características como resistencia, versatilidad, durabilidad y economía, han convertido al

concreto en el material de construcción más utilizado en todo el mundo.

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anexo: importancia del conductor eléctrico de potencia de cobre

Dependiendo del uso del cable, éste debe elegirse por su aislamiento, por el nivel de tensión de operación, por su flexibilidad, hermeticidad, aguante a atmósferas corrosivas, vibraciones o

golpes mecánicos, resistencia al estiramiento y aplastamiento, al blindaje, a la cubierta exterior, con conductores unipolares o ensambles con dos o más conductores, a humedad o a presencia de agua, para uso terrestre, submarino o aéreo, entre otros usos o requerimientos.

Los conductores son los medios materiales que permiten fácil-mente el paso de la corriente eléctrica. Su construcción debe responder al Estándar/Norma de fabricación y su uso al Están-dar/Norma de utilización.

ANEXO: Importancia del conductor eléctrico de potencia de cobre

CABLE DE MEDIA TENSIÓN DE COBRE:1. Conductor2. Blindaje del conductor3. Aislamiento4. Blindaje del aislamiento5. Blindaje metálico6. Armadura7. Cobertura 1

2 3 45

6 7



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RADIO MÍNIMO DE CURVATURA

RMIN = DEXT x K

Características de los conductores de potencia de cobreLos conductores de cobre, tomando a la dureza como una variable, se construyen con tres diferentes temples:

Suave Semiduro Duro

El cobre con el temple suave (blando) presenta menor re-sistividad eléctrica, mientras que el temple duro tiene una

mayor resistencia mecánica a la tracción. El cobre blando es recomendable para aplicación general en cables eléctri-cos aislados o no, para lo cual se desea alta conductividad eléctrica y flexibilidad.

Por su rigidez se fabrican de flexibilidad moderada, flexibles y extra flexibles.

El diseñador e instalador deben conocer los diferentes tipos de conductores, su aplicación y lo que está permitido por el Estándar/Norma que aplique para su destino final. Para la instalación de los cables, dos aspectos serán determinantes en la selección del producto ideal: el radio mínimo de curva-tura y la tensión máxima de jalado.

C ada fabricante especifica los propios límites para esta característica, siendo que el radio mínimo de curvatura se obtiene multiplicando el

diámetro externo del cable por el factor especificado por el fabricante.

Rmin: Radio mínimo de curvatura

Dext: Diámetro exterior del cable

K: Factor del proveedor para un producto en particular

Donde:

TENSIÓN MÁXIMA DE JALADO

L os valores pueden variar de acuerdo con cada fabricante y por el Es-tándar/Norma del producto. Aplicar una fuerza mayor a la establecida

por el fabricante para cada producto en particular, puede provocar daño tanto al conductor como al recubrimiento, el daño puede no ser visible a simple vista, pero se manifestará durante la operación.


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Existe un amplio portafolio en conductores de potencia, todos de acuerdo a las caracterís-

ticas específicas para su uso, la seguridad en la operación y la longevidad esperada dependen de su correcta selección. La tabla siguiente incluye

conductores de cobre con diferentes tipos de aislamiento y algunas de sus características: En la Norma de Instalaciones Eléctricas se reconocen 29 tipos diferentes de aislamientos tan solo para baja tensión.

En la elección de un conductor de potencia tam-bién es esencial analizar las distintas condiciones de trabajo para las que será empleado. Hay desde lugares secos y húmedos, sitios de concentración de personas donde no se puede permitir la emisión

de gases oscuros y tóxicos en el remoto caso de incendio, lugares expuestos a la luz solar, sitios sometidos a posible daño mecánico o a la presen-cia de tensiones eléctricas elevadas, enterrados o aéreos y canalizados o al aire, entre otros.

Variedad de selección en conductores de potencia

Tipo

THHW

THW-LS

USE-2

UF

Temperatura máxima del conducto

75 °C

75 °C

90 °C

60 °C

Aplicaciones previstas

Lugares mojados

Lugares secos y mojados

Lugares secos y mojados

Resistente a la humedad

Nombre genérico

Termoplástico resistente a la humedad, al calor y retardante a la flama

Termoplástico de emisión reducida de humos y de gas ácido

Cable de acometida subterránea de un solo conductor

Cable para uso subterráneo


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La ingeniería de aplicación orientada a los cables eléctricos se calcula con base en el conocimiento, identificación y desarrollo

del proceso de instalación y operación de circuitos eléctricos.

En el caso de potencia, pasa por el diseño, especificaciones, fabri-cación con características especiales si es necesario, transporte, recepción, instalación y pruebas de operación, luego mantenimien-to y destino final del producto después de haber transcurrido su vida útil.

El inicio de un proceso de ingeniería de aplicación de cables eléctri-cos puede ser resumido por algunos pasos básicos:

Identificar los requisitos para la especificación del cable ideal.

Elaborar una descripción técnica, que sea lo más completa posible, informando incluso las características especiales que el producto debe contener.

Interacción con el fabricante de cables para la correcta especifi-cación del producto.

Garantizar y asegurar la adecuada aplicación, según el proyecto y la necesidad del cliente final.

Variedad de selección en conductores de potencia

Ingeniería de aplicación de conductores de potencia




“Los cables de potencia se seleccionan por el conductor y su recubrimiento, de acuerdo a las condiciones esperadas de trabajo. Si las condiciones de operación del cable se modifican con nuevas exigencias, entonces deberá ser sustituido por aquel que reúna las nuevas condiciones de operación.” Enrique Balan





Recomendaciones

El destino de operación de un conductor de potencia es algo a consi-derar, puesto que establece las características de su aislamiento y del

nivel de aislamiento, del recubrimiento, de la envolvente, del blindaje, de la cubierta exterior y del número de conductores aislados independientes. Estos elementos, el material que lo componen y la atmósfera de operación son los responsables principales de su longevidad.

Otro eje crucial en un conductor de potencia es la selección del metal del conductor. Para alcanzar una operación segura debe soportar variaciones de temperatura, atmósfera corrosiva, salina o ácida, entre otras variables de ope-ración, tal como lo vimos en sus distintas aplicaciones en diversos sectores.

Por ello, es el cobre (por sus excelentes características eléctricas, mecánicas, térmicas, su probada duración y comportamiento), el ideal para los conducto-res de potencia. Y aunque existan comercialmente conductores con un menor precio inicial de adquisición, lo cierto es que no reúnen las características su-ficientes para dar seguridad y continuidad en la entrega de energía eléctrica. El inversor no debe caer en la tentación de adquirirlos por un aparente ahorro económico, no sin antes realizar un análisis completo que involucre los costos de operación, mantenimiento y sustitución, seguridad de operación, longevi-dad y sobre todo comportamiento a largo plazo.

Tanto el inversor como el diseñador de la red eléctrica son responsables de la correcta selección de los conductores de potencia, hacerlo bajo los criterios de la norma asegurará la durabilidad, eficiencia y el menor costo durante la vida útil del conductor

La selección del conductor de potencia es deter-minante para un proyecto. Su óptima condición mecánica y capacidad de corriente, le darán al inversor, no sólo un proyecto seguro, eficiente y amable con el ambiente, también un retorno de inversión a mediano plazo.

recomendaciones



bibliografía

BIBLIOGRAFÍA Copper, its trade, manufacture, use and environmental, Gunter Joseph. NOM-001-SEDE-2018, Instalaciones eléctricas, utilización. IEC 60287-3-2: Cálculo del conductor económico. NMX-J-685-ANCE-2013, Guía para determinar la designación óptima de conductores eléctricos. NMX-J-604-ANCE-2016, Métodos de diagnóstico y reacondicionamiento de instalaciones eléctricas en operación. Estimation of CO2 Emissions Reduction Resulting From Conductor Size Increase for Electric Wires and Cables,

Kazuhiko Masuo, Nobukazu Kume, Takehisa Hara; IEEE Japan, 2007. Consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero de la minería del cobre de Chile;

Comisión Chilena del Cobre, 2008. International Energy Agency Data Services, 2006. Dimensionamento económico e ambiental de Condutores Elétricos, Hilton Moreno, 2010. Manuales varios de fabricantes de cables eléctricos de potencia.


GUÍA DE SELECCIÓN PARA LA CORRECTA INVERSIÓN DE CAPITAL EN CONDUCTORES

ELÉCTRICOS DE POTENCIA

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