La dimensionamiento del cable de la bomba sumergible requiere más que simplemente adaptar la potencia del motor a una tabla de tamaño de cable. El cable seleccionado debe soportar la corriente nominal bajo las condiciones reales de instalación, mantener una tensión de funcionamiento y arranque aceptable, ser adecuado para la inmersión y el manejo, adaptarse a los terminales y funcionar con los dispositivos de protección. Calcular la ruta completa de suministro, incluyendo cualquier alimentador superficial y extensiones. Usar el corriente nominal y la configuración de arranque del motor, no una corriente sujeta que se derive únicamente de kilovatios. Un diseñador eléctrico cualificado debería confirmar la selección final con base en las instrucciones del equipo y las normas de instalación aplicables.
Defina el circuito completo antes de elegir un cable
Dibuje la ruta desde la fuente hasta el motor. Identifique la tubería de alimentación, el panel de control, el cable de caída, las juntas, los conectores y cualquier extensión temporal. Registre la longitud de cada sección en sentido único y el método de instalación. Una tubería larga antes del controlador aún contribuye a la tensión disponible en la bomba, incluso si el propio cable sumergible es relativamente corto.
Identifique si la alimentación es monofásica o trifásica y si el motor se enciende directamente, mediante otra configuración de arranque o mediante un motor de velocidad variable. Registre la tensión y el corriente reales del motor según la documentación suministrada. Para Pompa de aguas residuales BorraPumps WQ, Compruebe que el cable y los controles que se incluyen para esa unidad son los correctos. No los infera de una fotografía del producto a nivel de familia.
Separar la capacidad actual del descenso de voltaje
La capacidad actual aborda la capacidad del cable para transportar la carga requerida sin exceder la temperatura permitida en las condiciones instaladas. La caída de tensión aborda la variación de la tensión de suministro a lo largo del circuito. Estas son verificaciones independientes. Un cable que supera la verificación de la capacidad de conducción puede aún así dejar una tensión inadecuada en un motor distante, mientras que un cálculo de caída de tensión no establece que la instalación del cable sea térmicamente aceptable.
Utilice las tablas y factores de corrección aplicables para el tipo de cable, el material del conductor, el método de instalación, las condiciones ambientales y la agrupación. Un cable en aire libre, en una ruta cerrada y en una bandeja agrupada pueden tener requisitos diferentes. Incluya las condiciones relevantes para la sección sumergida y cualquier sección expuesta a aire más caliente. No aplique una calificación para el aire libre a toda la ruta simplemente porque parte del cable esté visible.
Utilice los datos del motor que coincidan con la configuración proporcionada
Recopile la tensión nominal, la fase, la frecuencia, la corriente nominal, el método de arranque y las condiciones de suministro permitidas. También obtenga los requisitos para la tierra de protección, los dispositivos térmicos, la monitorización de la humedad y cualquier circuito de sensor separado. El cable que sirve a un circuito de potencia del motor puede tener un propósito diferente de los conductores pequeños que sirven a un dispositivo de monitorización. Manténgalos identificados en los registros de diseño.
El Libro de referencia del sistema de motor y transmisión de la DOE explica la importancia de adaptar los motores a sus condiciones eléctricas y de funcionamiento. Use esa perspectiva sistemática al revisar la selección de cables. Una sustitución con la misma potencia nominal puede presentar diferencias en la corriente, el comportamiento de arranque, los terminales o los requisitos de alimentación.
Calcular de forma transparente la caída de voltaje en funcionamiento
Para un circuito trifásico equilibrado, un cálculo aproximado comúnmente utilizado es ΔV = √3 × I × L × (R cos φ + X sin φ). Aquí ΔV es la caída de voltaje de línea a línea en voltios, I es la corriente de línea en amperios, L es la longitud de la ruta unidireccional en kilómetros y R y X son la resistencia y la reactancia del conductor en ohmios por kilómetro bajo las condiciones relevantes. El factor de potencia es cos φ. Use unidades y datos consistentes con los del cable seleccionado.
Esta expresión es una estimación de diseño basada en los supuestos del circuito indicado, no un sustituto del método de instalación aplicable ni una revisión detallada del sistema de transmisión. No se debe utilizar sin cambios para un circuito monofásico. Los cambios de resistencia con la temperatura del conductor y los valores utilizados deben coincidir con las condiciones de cálculo previstas. El diseñador debe determinar qué efectos son significativos para la ruta y la disposición de la alimentación.
Un ejemplo práctico con supuestos explícitos
Consideremos un circuito equilibrado ilustrativo de tres fases a 400 V que suministre 20 A durante una longitud unidireccional de 0,15 km. Supongamos que los datos de cálculo seleccionados son R = 1,5 Ω/km, X = 0,08 Ω/km y un factor de potencia de 0,85, con un valor de sin φ aproximadamente 0,527. Estos son ejemplos de entradas, no la especificación de un motor BorraPumps ni del tamaño recomendado del cable.
La caída estimada es √3 × 20 × 0,15 × [(1,5 × 0,85) + (0,08 × 0,527)], o aproximadamente 6,84 V. En comparación con 400 V, esto es aproximadamente 1,71%. Este resultado describe solo la sección y el caso de funcionamiento incluidos en el cálculo. No establece la conformidad ni los valores de tensión de inicio aceptables. Antes de elegir el cable, agregue la ruta ascendente y utilice los criterios de inicio y aceptación reales del proyecto.
Revisión del arranque del motor como caso independiente
La corriente de arranque y el factor de potencia pueden diferir de los valores en funcionamiento. La tensión de la fuente también puede cambiar durante la carga inicial, especialmente cuando se utiliza un generador o una fuente de alimentación limitada. Por lo tanto, un cálculo basado únicamente en la corriente de arranque nominal puede pasar por alto la condición que determina si el motor acelera con éxito.
Obtenga los datos de partida para el motor y el arrancador seleccionados. Verifique la fuente, el alimentador y el motor como un circuito completo para el arranque previsto. Evite utilizar un multiplicador de corriente arbitrario como valor de diseño garantizado. En caso de que se instale un motor, siga las instrucciones del motor y del arrancador relativas a la longitud del cable, la construcción del cable, la filtración de la salida y la compatibilidad electromagnética, en lugar de considerar la instalación como un alimentador de frecuencia fija ordinario.
Utiliza una lista de verificación de selección que separe los controles
| Comprobar | Ingreso requerido | Qué debe confirmarse |
|---|---|---|
| Capacidad actual | Corriente eléctrica del motor, tipo de cable y condiciones de instalación | Nombres de clase aplicables y factores de corrección |
| Voltaje de funcionamiento | Ruta completa, datos del conductor y carga en funcionamiento | Condiciones de los terminales de motor dentro del rango permitido |
| Voltaje de inicio | Datos de arranque del motor y comportamiento de la fuente | Condiciones de aceleración y arranque aceptables |
| Inmersión y entorno | Liquidez, profundidad, temperatura y manipulación | Adecuación del cable y de los conectores |
| Protección y terminación | Dispositivos de protección, conductor de tierra y terminales | Coordinación y compatibilidad física |
La tabla es un flujo de trabajo de diseño. No sustituye a las normas eléctricas locales ni proporciona un tamaño de cable universal para una determinada potencia de la bomba.
Especificar inmersión, juntas y protección mecánica
Compruebe que el cable, los conectores, los conectores de presión y las juntas son adecuados para el entorno previsto. La exposición al agua no es la única consideración: la contaminación química, la temperatura, el movimiento, la abrasión y la tensión también pueden ser factores relevantes. Registre las condiciones previstas durante la instalación, el funcionamiento y la extracción. Un cable suministrado para un entorno específico no debe considerarse adecuado para todas las composiciones de aguas residuales ni para todas las profundidades de instalación.
Localice las juntas y planifique su acceso e inspección. Evite la instalación de un sistema de extensión que introduzca una conexión inadecuada en un área sumergida o frecuentemente inundada. Ofrezca el apoyo requerido por las instrucciones del equipo y mantenga las fuerzas de elevación alejadas del cable. Revisión de la instalación de la guía de rodadura Es una verificación relacionada con el acceso mecánico, mientras que la distribución de los cables sigue siendo un elemento de diseño eléctrico independiente.
Verifique la protección y la compatibilidad con el terminal
La elección del cable final debe cumplir con la disposición de protección y las condiciones de desconexión requeridas. Compruebe el conductor de tierra protector y los requisitos de terminación del fabricante. Un conductor más grande no será automáticamente utilizable si el terminal no puede aceptarlo o si el radio de curvatura y la disposición de la junta se vuelven inadecuadas. Solucione estos problemas de compatibilidad física antes de realizar la orden.
Documente los ajustes de protección y la base de la selección. No cambie los ajustes del dispositivo de protección simplemente para ocultar un problema inicial o un problema recurrente. Investigue primero el circuito, el motor y el estado de funcionamiento. Guía de inspección y pruebas eléctricas de HSE señala la necesidad de realizar pruebas competentes y de adoptar las precauciones adecuadas al verificar el equipo eléctrico.
Verifique la instalación y mantenga una referencia de referencia
Antes del servicio, complete los controles de instalación prescritos utilizando personal calificado. Registre las longitudes y la identificación de los cables, las juntas, los terminaciones y los ajustes de protección. En caso de realizar mediciones, mantenga las lecturas en el estado operativo para que una comparación posterior sea significativa. Una tensión medida en un panel sin carga no indica la tensión disponible en el motor cargado.
Utiliza el guía de mantenimiento de bombas sumergibles para el registro de inspecciones continuas. Cuando sea necesario realizar una verificación de la aislabilidad, utilice el apartado Guía de pruebas de resistencia a la aislación Después de que la página programada esté disponible. La dimensionamiento de los cables, el estado de la aislación y el enfriamiento del motor abordan diferentes cuestiones; registren los resultados por separado.
Prepare una solicitud de adquisición completa
Envíe a los diseñadores o proveedores de energía eléctrica los datos del motor, el plano de la ruta, los diámetros de las secciones, la disposición de la fuente de alimentación, los detalles del arranque o del accionamiento, el entorno y los requisitos locales. Indique si el cable se suministra junto con la bomba o se compra por separado. Solicite los supuestos, los casos de cálculo y las limitaciones de instalación con la medida propuesta, en lugar de aceptar una designación del conductor sin su fundamento.
En el caso de una instalación de reemplazo, incluya la condición original del cable y el historial de fallas. Si la ruta se ha ampliado o se ha cambiado la fuente de alimentación, vuelva a calcular el circuito. Conservar el tamaño anterior porque el motor reemplazado tiene la misma potencia puede pasar por alto el cambio que provocó un arranque deficiente o una tensión inaceptable. Guarde el diseño aprobado en el registro de activos para futuras modificaciones.
Recurso de aprendizaje
La demostración de pruebas de aislamiento eléctrico del Hull College ilustra una parte del proceso de comprobación de una instalación eléctrica. Complementa la discusión sobre la puesta en marcha; no es una tabla de dimensionamiento de cables ni una instrucción sobre la conexión de un motor sumergible.
Preguntas frecuentes
¿Se puede seleccionar el tamaño del cable solo en función de los kilowatts del motor?
No. Use la corriente real del motor, la fuente de alimentación, la ruta, las condiciones de instalación, el sistema de arranque, el entorno y los requisitos de protección.
¿Aporta la comprobación de la capacidad actual la confirmación de que la caída de voltaje es aceptable?
No. Calcular las condiciones de voltaje de forma separada para toda la ruta y los casos relevantes de funcionamiento y arranque.
¿Es el largo de la línea de cable el largo unidireccional en el ejemplo de tres fases?
Sí. El ejemplo utiliza la longitud de la ruta en un sentido en kilómetros y la resistencia y la reactancia del conductor en ohmios por kilómetro.
¿Debería reutilizarse un cable existente tras la sustitución de una bomba?
Solo después de verificar su condición y idoneidad para la configuración de reemplazo se pueden realizar cambios en la corriente, el método de arranque, la ruta y el entorno.