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Comisin Nacional del Agua

MANUAL DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO

SELECCIN DE EQUIPO ELECTROMECNICO

Diciembre de 2007

www.cna.gob.mx

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ADVERTENCIA

Se autoriza la reproduccin sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y citando la fuente. Esta publicacin forma parte de los productos generados por la Subdireccin General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Gerencia de Cuencas Transfronterizas de la Comisin Nacional del Agua.

Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento.Edicin 2007 ISBN: 978-968-817-880-5 Autor: Comisin Nacional del Agua Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo C.P. 04340, Coyoacn, Mxico, D.F. Tel. (55) 5174-4000 www.cna.gob.mx Editor: Secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaa, C.P 14210, Tlalpan, Mxico, D.F.

Impreso en Mxico Distribucin gratuita. Prohibida su venta.

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Comisin Nacional del AguaIng. Jos Luis Luege Tamargo Director General Ing. Marco Antonio Velzquez Holgun Coordinador de Asesores de la Direccin General Ing. Ral Alberto Navarro Garza Subdirector General de Administracin Lic. Roberto Anaya Moreno Subdirector General de Administracin del Agua Ing. Jos Ramn Ardavn Ituarte Subdirector General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Ing. Sergio Soto Priante Subdirector General de Infraestructura Hidroagrcola Lic. Jess Becerra Pedrote Subdirector General Jurdico Ing. Jos Antonio Rodrguez Tirado Subdirector General de Programacin Dr. Felipe Ignacio Arregun Corts Subdirector General Tcnico Lic. Ren Francisco Bolio Halloran Coordinador General de Atencin de Emergencias y Consejos de Cuenca M.C.C. Heidi Storsberg Montes Coordinadora General de Atencin Institucional, Comunicacin y Cultura del Agua Lic. Mario Alberto Rodrguez Prez Coordinador General de Revisin y Liquidacin Fiscal Dr. Michel Rosengaus Moshinsky Coordinador General del Servicio Meteorolgico Nacional C. Rafael Reyes Guerra Titular del rgano Interno de Control Responsable de la publicacin: Subdireccin General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Coordinador a cargo del proyecto: Ing. Eduardo Martnez Oliver Subgerente de Normalizacin La Comisin Nacional del Agua contrat la Edicin 2007 de los Manuales con el INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGA DEL AGUA segn convenio CNA-IMTA-SGT-GINT-001-2007 (Proyecto HC0758.3) del 2 de julio de 2007 Participaron: Dr. Velitchko G. Tzatchkov M. I. Ignacio A. Caldio Villagmez

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CONTENIDO SECCION 1:................................................................................................................1 1. SELECCIN DE MOTORES ..................................................................................1 1.1 OBJETIVO.............................................................................................................1 1.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN .................................................................1 1.2.1 Caractersticas normativas .................................................................................1 1.2.2 Condiciones de operacin ..................................................................................2 1.2.3 Condiciones ambientales ...................................................................................5 1.2.4 Accesorios..........................................................................................................6 2. SELECCIN DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIN Y POTENCIA.....30 2.1 OBJETIVO...........................................................................................................30 2.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN ...............................................................30 2.2.1 Transformador de distribucin..........................................................................30 2.2.2 Transformador de potencia ..............................................................................30 2.3 CARACTERSTICAS NORMATIVAS ..................................................................30 2.3.1 Normas.............................................................................................................30 2.3.2 Capacidades normalizadas ..............................................................................30 2.3.3 Temperatura de operacin ...............................................................................30 2.3.4 Altitud de operacin..........................................................................................31 2.3.5 Impedancias normalizadas...............................................................................31 2.3.6 Nivel bsico al impulso .....................................................................................31 2.3.7 Corriente de excitacin.....................................................................................31 2.3.8 Tensin de las derivaciones .............................................................................32 2.3.9 Caractersticas del aceite .................................................................................32 2.4 CARACTERSTICAS DE OPERACIN ..............................................................32 2.4.1 Capacidad ........................................................................................................32 2.4.2 Nmero de fases ..............................................................................................32 2.4.3 Tipo de conexin ..............................................................................................33 2.4.4 Tensiones.........................................................................................................33 2.4.5 Frecuencia........................................................................................................33 2.4.6 Tipo de servicio ................................................................................................33 2.5 CONDICIONES AMBIENTALES .........................................................................33 2.5.1 Temperaturas ...................................................................................................33 2.5.2 Altitud ...............................................................................................................33 2.5.3 Tipo de atmsfera ............................................................................................33 2.6 RECOMENDACIONES .......................................................................................34 2.6.1 Tipo de enfriamiento.........................................................................................34 2.6.2 Transformadores de distribucin ......................................................................35 2.6.3 Transformadores de potencia...........................................................................35 2.7 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ..............................38

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2.7.1 Transformadores de potencia autoenfriados en aceite.....................................38 2.7.2 Transformadores de distribucin autoenfriados en aceite ................................39 2.7.3 Transformadores de distribucin tipo seco (AA)...............................................40 2.8 TABLAS...............................................................................................................41 3. SELECCIN DE INTERRUPTORES ....................................................................50 3.1 OBJETIVO...........................................................................................................50 3.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN ...............................................................50 3.3 CARACTERSTICAS NORMATIVAS ..................................................................50 3.3.1 Normas.............................................................................................................50 3.3.2 Tensiones nominales para interruptores de media tensin ..............................50 3.3.3 Tensiones nominales para interruptores de baja tensin .................................50 3.3.4 Tamaos nominales de marco .........................................................................51 3.4 NIVELES DE AISLAMIENTO ..............................................................................51 3.4.1 Interruptores de media tensin.........................................................................51 3.4.2 Interruptores de baja tensin............................................................................51 3.5 CORRIENTES NOMINALES...............................................................................51 3.5.1 Interruptores de media tensin.........................................................................51 3.5.2 Interruptores de baja tensin............................................................................52 3.6 CORRIENTES INTERRUPTIVAS DE CORTO CIRCUITO .................................52 3.6.1 Interruptores de media tensin.........................................................................52 3.6.2 Interruptores de baja tensin............................................................................52 3.7 SECUENCIAS NOMINALES DE OPERACIN...................................................53 3.8 TENSIONES NOMINALES DE CONTROL .........................................................53 3.8.1 Corriente directa (c.d.)......................................................................................53 3.8.2 Corriente alterna (c.a.)......................................................................................53 3.9 CARACTERSTICAS OPERATIVAS ...................................................................54 3.9.1 Clasificacin general ........................................................................................54 3.9.2 Clasificacin de los interruptores de media tensin .........................................54 3.9.3 Clasificacin de los interruptores de baja tensin ............................................56 3.9.4 Valores nominales de operacin ......................................................................59 3.10 CARACTERSTICAS AMBIENTALES...............................................................59 3.10.1 Temperatura ambiente ...................................................................................59 3.11 ALTITUD DE OPERACIN ...............................................................................60 3.11.1 Interruptores de media tensin.......................................................................60 3.11.2 Interruptores de baja tensin..........................................................................61 3.12 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ............................62 3.12.1 Interruptores de baja tensin..........................................................................62 3.12.2 Interruptores de media tensin.......................................................................62 3.13 TABLAS.............................................................................................................63 4. SELECCIN DE CUCHILLAS SECCIONADORAS EN AIRE..............................68ii

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4.1 OBJETIVO...........................................................................................................68 4.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN ...............................................................68 4.2.1 Caractersticas normativas ...............................................................................68 4.2.2 Tensiones y corrientes nominales normalizadas..............................................68 4.2.3 Capacidad interruptiva......................................................................................68 4.2.4 Corriente aplicada de corta duracin................................................................68 4.2.5 Nivel bsico al impulso .....................................................................................68 4.2.6 Potencial aplicado ............................................................................................68 4.3 CARACTERSTICAS OPERATIVAS ...................................................................68 4.3.1 Nmero de polos ..............................................................................................68 4.3.2 Tipo de operacin.............................................................................................69 4.3.3 Tipo de montaje................................................................................................69 4.3.4 Conexin ..........................................................................................................69 4.3.5 Tipo de servicio ................................................................................................69 4.3.6 Aisladores.........................................................................................................69 4.4 CARACTERSTICAS AMBIENTALES.................................................................69 4.4.1 Temperaturas ...................................................................................................69 4.4.2 Altitud de operacin..........................................................................................69 4.4.3 Tipo de atmsfera ............................................................................................69 4.5 RECOMENDACIONES .......................................................................................70 4.5.1 Montaje.............................................................................................................70 4.5.2 Tipo de operacin.............................................................................................70 4.5.3 Longitud de la varilla de mando........................................................................71 4.6 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ..............................71 4.7 TABLAS...............................................................................................................72 5. SELECCIN DE TABLEROS...............................................................................76 5.1 OBJETIVO...........................................................................................................76 5.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN ...............................................................76 5.3 CARACTERSTICAS NORMATIVAS ..................................................................76 5.3.1 Normas.............................................................................................................76 5.3.2 Tensin nominal ...............................................................................................76 5.3.3 Nivel de aislamiento .........................................................................................76 5.3.4 Frecuencia nominal ..........................................................................................77 5.3.5 Corriente nominal .............................................................................................77 5.3.6 Corriente soportable de corto tiempo ...............................................................77 5.3.7 Corriente soportable de cresta .........................................................................78 5.3.8 Elevacin de temperatura.................................................................................78 5.3.9 Grados de proteccin .......................................................................................78 5.4 CARACTERSTICAS DE OPERACIN ..............................................................79 5.4.1 Tablero blindado (Metal-Clad) ..........................................................................79 5.4.2 Tablero blindado para subestacin compacta ..................................................80 5.4.3 Tablero blindado en baja tensin .....................................................................81iii

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5.4.4 Centro de control de motores ...........................................................................83 5.4.5 Tablero de distribucin de fuerza y alumbrado.................................................86 5.5 CONDICIONES AMBIENTALES .........................................................................87 5.5.1 Temperatura ambiente .....................................................................................87 5.5.2 Temperatura mnima ........................................................................................87 5.5.3 Altitud ...............................................................................................................87 5.5.4 Atmsfera contaminada....................................................................................88 5.5.5 Exposicin al calor y clima hmedo .................................................................88 5.5.6 Instalacin de gabinetes de acuerdo a la designacin de NOM.......................88 5.6 RECOMENDACIONES .......................................................................................89 5.7 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ..............................90 6. SELECCIN DE CONDUCTORES ....................................................................102 6.1 OBJETIVO.........................................................................................................102 6.2 SELECCIN DE CONDUCTORES...................................................................102 6.2.1 Materiales.......................................................................................................102 6.2.2 Flexibilidad .....................................................................................................102 6.2.3 Forma .............................................................................................................103 6.2.4 Dimensiones...................................................................................................103 6.3 COMPARACIN DE AISLAMIENTOS ..............................................................104 6.3.1 Materiales.......................................................................................................104 6.3.2 Caractersticas elctricas ...............................................................................105 6.3.3 Caractersticas mecnicas .............................................................................105 6.3.4 Nivel de aislamiento .......................................................................................106 6.4 FUNCIN DE PANTALLAS ELCTRICAS .......................................................107 6.4.1 Pantalla sobre el conductor ............................................................................107 6.4.2 Pantalla sobre el aislamiento..........................................................................107 6.4.3 Seleccin de la pantalla metlica ...................................................................108 6.4.4 Aplicaciones de las pantallas .........................................................................109 6.4.5 Propiedades de las cubierta ...........................................................................109 6.5 APLICACIN Y CARACTERSTICAS DE CONDUCTORES............................ 110 6.5.1 Conductores para 600 V.................................................................................110 6.5.2 Conductores mayores de 600 V .....................................................................110 6.6 CONDUCTORES DESNUDOS .........................................................................110 6.6.1 Conductores para sistema de tierras..............................................................110 6.7 CAPACIDAD DE CONDUCCIN......................................................................111 6.8 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ............................ 111 6.9 TABLAS.............................................................................................................111 7. SELECCIN DE TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTO .................... 146 7.1 OBJETIVO.........................................................................................................146 7.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN .............................................................146iv

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7.2.1 Transformador de corriente ............................................................................146 7.2.2 Transformador de potencial............................................................................146 7.3 CARACTERSTICAS NORMATIVAS ................................................................147 7.3.1 Normas...........................................................................................................147 7.3.2 Transformadores de corriente ........................................................................147 7.3.3 Transformador de potencial............................................................................152 7.4 CARACTERSTICAS DE OPERACIN ............................................................155 7.4.1 Transformador de corriente ............................................................................155 7.4.2 Transformador de potencial............................................................................156 7.5 CONDICIONES AMBIENTALES .......................................................................157 7.5.1 Transformador de corriente ............................................................................157 7.5.2 Transformador de potencial............................................................................158 7.6 RECOMENDACIONES .....................................................................................159 7.7 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ............................ 160 7.7.1 Hoja de datos para transformadores de corriente .......................................... 160 7.7.2 Hoja de datos para transformadores de potencial..........................................160 7.8 TABLAS.............................................................................................................161 7.9 FIGURAS ..........................................................................................................173 8. SELECCIN DE APARTARRAYOS ..................................................................177 8.1 OBJETIVO.........................................................................................................177 8.2 CARACTERSTICAS TCNICAS......................................................................177 8.2.1 Normas...........................................................................................................177 8.2.2 Tensin nominal .............................................................................................177 8.2.3 Tensin mxima continua de operacin .........................................................177 8.2.4 Tensin mxima a la descarga.......................................................................177 8.2.5 Nivel bsico al impulso ...................................................................................177 8.2.6 Tensiones de prueba a frecuencia nominal.................................................... 177 8.2.7 Altitud .............................................................................................................178 8.3 CARACTERSTICAS DE OPERACIN ............................................................178 8.4 CARACTERSTICAS AMBIENTALES...............................................................178 8.4.1 Temperatura...................................................................................................178 8.4.2 Altitud .............................................................................................................178 8.4.3 Tipo de atmsfera ..........................................................................................178 8.5 RECOMENDACIONES .....................................................................................179 8.5.1 Clasificacin de sistemas por su conexin a tierra.........................................179 8.5.2 Seleccin de la tensin nominal del apartarrayos ..........................................179 8.5.3 Caractersticas elctricas del apartarrayos.....................................................180 8.5.4 Condiciones del sitio ......................................................................................180 8.5.5 Conectores .....................................................................................................180 8.5.6 Montaje...........................................................................................................180 8.6 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ............................ 181v

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8.7 TABLAS.............................................................................................................182 9. SELECCIN DE CORTACIRCUITOS FUSIBLE................................................184 9.1 OBJETIVO.........................................................................................................184 9.2 CARACTERSTICAS TCNICAS......................................................................184 9.2.1 Normas...........................................................................................................184 9.2.2 Tensin nominal .............................................................................................184 9.2.3 Tensin de interrupcin ..................................................................................184 9.2.4 Corriente nominal ...........................................................................................184 9.2.5 Corriente nominal de interrupcin ..................................................................184 9.2.6 Nivel bsico al impulso ...................................................................................184 9.2.7 Tensiones dielctricas ....................................................................................185 9.2.8 Tensiones lmite de radio interferencia...........................................................185 9.2.9 Elevacin de temperatura...............................................................................185 9.2.10 Capacidad interruptiva..................................................................................185 9.2.11 Altitud ...........................................................................................................185 9.3 CARACTERSTICAS DE OPERACIN ............................................................185 9.4 CARACTERSTICAS AMBIENTALES...............................................................186 9.4.1 Temperatura...................................................................................................186 9.4.2 Altitud .............................................................................................................186 9.4.3 Tipo de atmsfera ..........................................................................................186 9.5 RECOMENDACIONES .....................................................................................186 9.5.1 Tensin nominal .............................................................................................186 9.5.2 Corriente nominal ...........................................................................................187 9.5.3 Eslabn fusible ...............................................................................................187 9.5.4 Aisladores.......................................................................................................188 9.5.5 Operacin.......................................................................................................188 9.5.6 Conectores .....................................................................................................188 9.5.7 Condiciones del sitio ......................................................................................188 9.5.8 Nivel bsico al impulso ...................................................................................188 9.5.9 Tensiones dielctricas ....................................................................................189 9.5.10 Tensiones lmites de radio interferencia ....................................................... 189 9.6 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ............................ 189 9.7 TABLAS.............................................................................................................190 10. SELECCIN DE BANCOS Y CARGADORES DE BATERAS........................ 195 10.1 OBJETIVO.......................................................................................................195 10.2 CARGADORES DE BATERAS ......................................................................195 10.2.1 Normas.........................................................................................................196 10.2.2 Tipos de cargadores.....................................................................................196 10.2.3 Campo de aplicacin ....................................................................................197 10.2.4 Caractersticas de fabricacin ......................................................................199 10.3 TIPOS DE RECTIFICADORES .......................................................................199

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10.3.1 Monofsicos .................................................................................................199 10.3.2 Trifsicos ......................................................................................................200 10.4 TIPOS DE BATERAS .....................................................................................200 10.4.1 Bateras plomo-cido....................................................................................200 10.4.2 Bateras nquel-cadmio.................................................................................202 10.5 CARACTERSTICAS ELCTRICAS DEL BANCO DE BATERAS ................. 203 10.5.1 Vida potencial...............................................................................................203 10.5.2 Necesidades de servicio...............................................................................203 10.5.3 Temperatura de operacin ...........................................................................203 10.5.4 Tiempo de descarga.....................................................................................204 10.5.5 Tiempo de recarga .......................................................................................204 10.5.6 Ciclo de descarga.........................................................................................204 10.5.7 Factor de potencia........................................................................................205 10.5.8 Eficiencia ......................................................................................................205 10.5.9 Regulacin de tensin ..................................................................................205 10.5.10 Densidad del electrlito ..............................................................................205 10.5.11 Humedad relativa .......................................................................................205 10.6 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ..........................205 10.6.1 Llenado de hoja de datos de especificaciones de batera ............................ 205 10.6.2 Llenado de hoja de especificaciones de cargadores.................................... 206 10.7 TABLAS...........................................................................................................206 11. SELECCIN DE EQUIPOS AUXILIARES DE CONTROL ............................... 208 11.1 ALCANCE .......................................................................................................208 11.2 CRITERIOS DE SELECCIN .........................................................................208 11.2.1 Caractersticas normativas ...........................................................................208 11.2.2 Caractersticas operativas ............................................................................210 11.2.3 Caractersticas ambientales .........................................................................210 11.3 RECOMENDACIONES ...................................................................................211 11.3.1 Contactores ..................................................................................................211 11.3.2 Relevadores de control.................................................................................212 11.3.3 Relevadores de tiempo.................................................................................212 11.3.4 Alternadores, secuenciadores y controladores lgicos programables.......... 213 11.3.5 Conmutadores de control .............................................................................213 11.3.6 Estaciones de botones .................................................................................214 11.3.7 Lmparas de sealizacin y alarma .............................................................214 11.3.8 Interruptores de lmite, temperatura y presin.............................................. 214 11.3.9 Interruptores de nivel....................................................................................214 11.3.10 Gabinetes de alarma ..................................................................................215 11.4 REFERENCIAS...............................................................................................215 12. SELECCIN DE ARRANCADORES................................................................216 12.1 OBJETIVO.......................................................................................................216

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12.2 CARACTERSTICAS OPERATIVAS ...............................................................216 12.2.1 Tensin de diseo ........................................................................................216 12.2.2 Tensin de operacin ...................................................................................216 12.2.3 Capacidad interruptiva..................................................................................216 12.2.4 Elementos trmicos empleados ...................................................................216 12.2.5 Tipo de cmara de arqueo ...........................................................................217 12.2.6 Tipo de servicio ............................................................................................217 12.2.7 Tipo de montaje............................................................................................217 12.2.8 Tensin de control ........................................................................................217 12.2.9 Tamao NEMA.............................................................................................217 12.2.10 Capacidad ..................................................................................................218 12.3 CARACTERSTICAS AMBIENTALES.............................................................218 12.3.1 Tipo de ambiente de trabajo.........................................................................218 12.3.2 Temperatura ambiente .................................................................................218 12.3.3 Altitud de operacin......................................................................................218 12.4 CARACTERSTICAS NORMATIVAS ..............................................................218 12.4.1 Tensin nominal ...........................................................................................218 12.4.2 Corriente nominal .........................................................................................218 12.4.3 Clasificacin de los arrancadores.................................................................219 12.5 RECOMENDACIONES ...................................................................................219 12.5.1 Arrancadores a tensin plena tipo magntico para motores en baja tensin219 12.5.2 Arrancadores a tensin plena para motores en media tensin (en aire o vaco) a 4160 Volts ............................................................................................................219 12.5.3 Arrancador magntico a tensin reducida tipo autotransformador hasta 600 V ................................................................................................................................ 219 12.5.4 Arrancador magntico a tensin reducida por resistencia primaria hasta 600 V ................................................................................................................................ 220 12.6 LLENADO DE HOJA DE DATOS DE ESPECIFICACIONES ..........................221 12.7 TABLAS...........................................................................................................221 SECCIN 2: SELECCIN DE INSTALACIONES MECNICAS ........................... 228 1. POZOS PROFUNDOS ........................................................................................228 1.1 INTRODUCCIN ..............................................................................................228 1.2 INFORMACIN BSICA DEL PROYECTO......................................................228 1.3 CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIN DEL EQUIPO DE BOMBEO .... 242 1.3.1 Bombas verticales tipo turbina .......................................................................242 1.3.2 Bombas sumergibles ......................................................................................249 1.3.3 Materiales de construccin.............................................................................252 1.3.4 Parmetros de seleccin ................................................................................253 1.3.5 Evaluacin para la seleccin final ..................................................................253 1.4 ARREGLOS TPICOS DE POZOS....................................................................255 1.4.1 Con bomba vertical tipo turbina......................................................................255 1.4.2 Con bomba sumergible ..................................................................................258viii

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1.5 EJEMPLO DE SELECCIN PARA BOMBA VERTICAL TIPO TURBINA ......... 261 1.5.1 Datos del proyecto .........................................................................................261 1.5.2 Procedimiento de seleccin............................................................................264 1.5.3 Clculos..........................................................................................................268 1.5.4 Resumen de clculo y seleccin ....................................................................273 1.6 EJEMPLO DE SELECCIN PARA BOMBA SUMERGIBLE ............................. 273 1.6.1 Clculos..........................................................................................................273 1.6.2 Resumen de clculo y seleccin ....................................................................276 2. PLANTAS DE BOMBEO DE AGUAS CRUDAS Y TRATADAS ........................ 278 2.1 INTRODUCCIN ..............................................................................................278 2.2 INFORMACIN BSICA DEL PROYECTO......................................................278 2.2.1 Tipo y caractersticas de la captacin ............................................................279 2.2.2 Tipo de instalacin .........................................................................................280 2.2.3 Lnea de conduccin ......................................................................................280 2.2.4 Niveles mximos y mnimos de la captacin ..................................................280 2.2.5 Perfil del acueducto........................................................................................280 2.2.6 Calidad del agua bombeada...........................................................................280 2.3 CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIN DEL EQUIPO DE BOMBEO .... 281 2.3.1 Parmetros de seleccin ................................................................................281 2.3.2 Materiales de construccin para manejo de diferentes tipos de agua............ 281 2.4 ANLISIS COMPARATIVO ENTRE PLANTAS DE BOMBEO.......................... 283 2.5 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA UTILIZACIN DE BOMBAS VERTICALES EN PLANTAS DE BOMBEO DE CRCAMO HMEDO ......................................... 284 2.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA UTILIZACIN DE BOMBAS HORIZONTALES EN PLANTAS DE BOMBEO....................................................... 285 2.7 ARREGLOS TPICOS DE PLANTAS DE BOMBEO ......................................... 285 2.7.1 Crcamo - bombas verticales.........................................................................285 2.7.2 Tanque - crcamo - bombas verticales ..........................................................285 2.7.3 Bombas Horizontales .....................................................................................286 2.8 EJEMPLO DE SELECCIN: .............................................................................293 2.8.1 Equipos de bombeo verticales .......................................................................293 2.8.2 Equipos de bombeo horizontales. ..................................................................312 3. PLANTAS DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES ........................................327 3.1 INTRODUCCIN ..............................................................................................327 3.2 INFORMACIN BSICA DEL PROYECTO......................................................327 3.2.1 Gastos ............................................................................................................327 3.2.2 Caractersticas del colector ............................................................................328 3.2.3 Caractersticas del sitio de operacin.............................................................328 3.2.4 Desarenador...................................................................................................328 3.2.5 Tipo y cantidad de equipos.............................................................................329 3.2.6 Operacin.......................................................................................................329

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3.3 CARACTERSTICAS TPICAS DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO.................... 329 3.4 CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIN DE EQUIPOS DE BOMBEO.... 329 3.5 MATERIALES DE CONSTRUCCIN................................................................331 3.6 ARREGLOS TPICOS DE PLANTAS DE BOMBEO ......................................... 332 3.6.1 Componentes .................................................................................................332 3.6.2 Vlvulas..........................................................................................................333 3.7 EJEMPLO DE APLICACIN .............................................................................340 3.7.1 Datos bsicos del proyecto ............................................................................340 3.7.2 Anlisis de los datos del proyecto ..................................................................341 3.7.3 Procedimiento de seleccin............................................................................342 3.7.4 Gastos obtenidos de la curva del sistema (Figura 3.10) ................................ 347 3.7.5 Conclusiones..................................................................................................348 3.7.6 Clculos..........................................................................................................348 3.7.7 Resumen de clculo y seleccin ....................................................................349 4. SELECCIN DE GRAS....................................................................................351 4.1 INTRODUCCIN ..............................................................................................351 4.2 OBJETIVO Y ALCANCES .................................................................................351 4.3 DEFINICIN Y CLASIFICACIN......................................................................352 4.4 SELECCIN DE GRAS ..................................................................................353 4.4.1 Tipo de gra ...................................................................................................353 4.4.2 Capacidad, claro e izaje .................................................................................353 4.4.3 Clase de servicio ............................................................................................353 4.4.4 Medio ambiente en el que va a operar ...........................................................354 4.4.5 Velocidades de operacin ..............................................................................354 4.4.6 Equipamiento .................................................................................................355 4.5 SELECCIN DE POLIPASTOS ........................................................................355 4.5.1 Seleccin de polipastos..................................................................................355 4.6 SELECCIN DE ACCESORIOS.......................................................................356 4.6.1 Aparejo inferior ( mufla ) .................................................................................356 4.6.2 Gancho...........................................................................................................356 4.6.3 Cable ..............................................................................................................356 4.6.4 Cadena...........................................................................................................357 4.7 LIMITACIONES DE DISEO ............................................................................358 4.7.1 Carros cabezales del puente..........................................................................358 4.7.2 Pasarelas y barandillas ..................................................................................358 4.7.3 Rieles .............................................................................................................358 4.7.4 Puente ............................................................................................................358 4.7.5 Vida mnima de baleros..................................................................................358 4.7.6 Potencia mecnica .........................................................................................358 4.8 EJEMPLOS DE APLICACIN...........................................................................359 4.8.1 Ejemplo 1 .......................................................................................................359

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4.8.2 Ejemplo 2 .......................................................................................................360 4.9 ANEXOS ...........................................................................................................362 4.9.1 Anexo A.- BIBLIOGRAFA.............................................................................362 4.9.2 Anexo B.- GLOSARIO ...................................................................................363

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SECCION 1: 1. SELECCIN DE MOTORES 1.1 OBJETIVO El objetivo de este captulo es describir los conceptos principales que se deben considerar en la seleccin de motores de induccin, jaula de ardilla, servicio interior y exterior, as como para motores sumergibles. 1.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN 1.2.1 Caractersticas normativas 1.2.1.1 Valores nominales Las tensiones nominales para motores fraccionarios e integrales para servicio interior y exterior son: Para motores monofsicos : 127, 220 y 127/220 volts Para motores trifsicos : 220, 440, 220/440 y 4000 volts Para motores sumergibles ver tablas 1.4.17, 1.4.18, 1.4.19 y 1.4.20 en cuanto las caractersticas del motor Las tensiones nominales para motores en potencias mayores de 500 C.P. son: Para motores trifsicos: 440, 2300, 4160, 6600 y 13200 volts de corriente alterna. Estos y otros valores normativos se incluyen en las tablas 1.4.1, 1.4.2, 1.4.3 y 1.4.4. Factor de potencia: El factor de potencia ser dado por el fabricante conforme a diseo. Eficiencia: En la tabla 1.4.16 se vern los valores de eficiencia. Para motores sumergibles ver tablas 1.1.17, 1.4.18 y 1.4.19. Frecuencia nominal: La frecuencia nominal tanto para motores tipo interior y exterior, as como sumergibles ser de 60 Hz (frecuencia del sistema). Las velocidades sncronas en R.P.M. para motores monofsicos y trifsicos se indican en la tabla 1.4.5 y 1.4.6. La corriente a plena carga en amperes, de motores monofsicos y trifsicos de corriente alterna se muestran en las tablas 1.4.7 y 1.4.8 respectivamente. Para motores sumergibles ver tablas 1.4.17, 1.4.18, 1.4.19 y 1.4.20.

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Factor de servicio: El factor de servicio a frecuencia y tensin nominal debe ser igual a 1. 1.2.1.2 Clases de aislamiento La temperatura mxima a la cual puede trabajar un motor, sumando la temperatura ambiente ms la temperatura propia de funcionamiento, queda limitada por la temperatura correspondiente a la clase de aislamiento con que est construido. Las clases reconocidas de materiales aislantes y las temperaturas mximas de operacin que se les han asignado, se muestran en la tabla 1.4.9. La vida promedio aproximada de los devanados de un motor est en funcin de la clase de aislamiento y a la temperatura de operacin. Cuando la temperatura de operacin es mayor a la correspondiente clase de aislamiento, la vida promedio del motor se reduce ver fig. 1.5.2. La temperatura para las diferentes clases de aislamiento se indica en la figura 1.5.1. Para motores sumergibles la temperatura del motor no debe ser mayor que la permisible de operacin para los cojines radiales y de empuje y en ningn caso exceder la mxima permitida para la clase de aislamiento de los devanados. Aunque bajas temperaturas en motores sumergibles, representan una ventaja al tener una disminucin de temperatura en los devanados del motor, se recomienda que estas no sean inferiores a los 6c (de acuerdo a fabricante). 1.2.2 Condiciones de operacin 1.2.2.1 Servicio peridico La operacin en serie de ciclos idnticos, compuesto cada uno de ellos de un perodo de operacin a carga nominal, seguido de un perodo de reposo durante el cual el motor permanece totalmente esttico, con su alimentacin suprimida, deben ser suficientes para alcanzar el equilibrio trmico, ya sea durante el funcionamiento o reposo del motor. 1.2.2.2 Servicio continuo con carga intermitente Es una serie de ciclos idnticos, compuesto cada uno de ellos de un perodo a carga normal, seguido de un perodo sin carga, significando la operacin sin carga, la liberacin de la carga nicamente, deben ser suficientes para alcanzar el equilibrio trmico, ya sea durante el funcionamiento con carga o sin ella. 1.2.2.3 Requisitos de la carga acoplada La carga mecnica acoplada al motor (bomba), impone ciertos requerimientos que definen algunas caractersticas del motor, generalmente son las siguientes:

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Velocidad nominal Curva par-velocidad Curva eficiencia-gasto Curva potencia al freno-gasto Curva altura dinmica-gasto Detalles de acoplamiento Valores de los esfuerzos radiales y axiales transmitidos en el acoplamiento Para motores horizontales considere, que de acuerdo a su diseo, ste debe tener su eje de rotacin paralelo a su plano de montaje. Para motores verticales considera, que su posicin de acuerdo a diseo, debe ser con su eje de rotacin perpendicular a su plano de montaje. 1.2.2.4 Proteccin mecnica La seleccin de la proteccin mecnica de un motor debe ser de acuerdo al tipo de instalacin y a las condiciones ambientales que se tengan en el sitio de instalacin. Esta proteccin puede ser: a) Motor abierto Motor que tiene aberturas para ventilacin que permiten el paso del aire exterior de enfriamiento, sobre y a travs de los embobinados del motor. b) Motor a prueba de goteo Motor que tiene las aberturas de ventilacin en tal forma que, gotas de un lquido o partculas slidas que caigan sobre el motor a un ngulo no mayor de 15, con respecto a la vertical, no puedan penetrar al motor, ya sea directamente o pegando en l y resbalando hacia dentro. c) Motor a prueba de salpicaduras Motor que tiene aberturas para ventilacin en tal forma, que gotas de un lquido o partculas slidas que caigan sobre l, o dirigindose hacia ste en lnea recta, a cualquier ngulo no mayor de 100 con respecto a la vertical, no puedan penetrar en el motor, ya sea directamente o pegando en l y resbalando hacia dentro. d) Motor con guarnicin Motor en el que todas las aberturas que dan acceso directo a partes vivas o rotatorias (excepto ejes lisos), estn limitadas en tamao por el diseo estructural de las partes o cubiertas de mallas o telas metlicas, o materiales equivalentes, con el objeto de prevenir un contacto accidental con dichas partes. Estas aberturas no deben permitir el paso de una barra cilndrica de 13 mm de dimetro, excepto cuando

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la distancia de proteccin a las partes vivas o rotatorias es mayor de 100 mm en cuyo caso no deben permitir el paso de una barra cilndrica de 19 mm de dimetro. e) Motor semiguarnecido Motor en el cual parte de las aberturas de ventilacin, generalmente la mitad superior, estn protegidas como se indica para el motor con guarnicin. f) Motor a prueba de goteo, con guarnicin Es aquel motor a prueba de goteo en el cual las aberturas de ventilacin estn protegidas como se indica para el motor con guarnicin. g) Motor protegido para intemperie Motor con pasajes de ventilacin, que reducen a un mnimo la entrada de lluvia, nieve o partculas suspendidas en el aire, a las partes elctricas del mismo. Su construccin es tal, que una barra cilndrica de 19 mm de dimetro como mximo, no puede penetrar por los pasajes de ventilacin. h) Motor totalmente cerrado Es aquel cuya armazn impide el cambio libre de aire entre el interior y el exterior del motor, sin llegar a ser hermtico. i) Motor a prueba de agua Motor totalmente cerrado, construido en tal forma que un ahorro de agua no haga contacto con su lubricante, chumaceras o embobinados. j ) Motor protegido contra intemperie tipo I Es una mquina abierta cuyas entradas para ventilacin se constituyen para disminuir al mnimo la entrada de lluvia, partculas areas, polvo y evitar entrada de una barra cilndrica de 19 mm de dimetro. Antes de entrar en contacto con el aislamiento de los devanados el aire debe tener un cambio de direccin de 90 como mnimo. k) Motor protegido contra intemperie tipo II con filtros Es una mquina abierta cuyas entradas y conductos para ventilacin fuerzan al aire a tener como mnimo tres cambios de direccin de 90 y con una seccin con velocidad mxima de 183 m/min. antes de entrar en contacto con el aislamiento de los devanados, para evitar la entrada de agua y mediante los filtros tambin se evita la entrada de polvo.

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1.2.2.5 Par de arranque El comportamiento del par mecnico durante el arranque de un motor dependen del diseo propio del motor. Para cubrir las necesidades de las diferentes cargas acopladas a un motor, NEMA ha clasificado los motores de acuerdo a sus caractersticas de par-velocidad durante el arranque; en las figuras 1.5.3, 1.5.4, 1.5.5 y 1.5.6, se indica dicha clasificacin. En las tablas 1.4.10, 1.4.11, 1.4.12, 1.4.13, 1.4.14 y 1.4.15 se incluyen otros valores normalizados. 1.2.3 Condiciones ambientales Las condiciones ambientales que influyen en la seleccin de un motor son: a) Altitud Los motores podrn operar a una altitud de 1000 m.s.n.m. para exposicin a temperatura ambiente entre 10C y 40C, y a 2300 m.s.n.m. para una exposicin a temperatura ambiente entre 10C y 30C (condicin normal de servicio). Para cualquier valor diferente a los antes mencionados, se deber consultar al fabricante. b) Tipo de instalacin Interior o exterior c) Temperatura mxima y mnima La temperatura mxima a la cual puede operar un motor, sumando la temperatura ambiente ms la propia de funcionamiento, queda limitada por la temperatura correspondiente a la clase de aislamiento con que est construido el motor, ver figura 1.5.1. Bajo condiciones normales de servicio considere una temperatura ambiente mxima de 40C, a 1000 m.s.n.m. d) Nivel de humedad del lugar de instalacin. El nivel de humedad estar determinado por el sitio de instalacin y la humedad relativa del aire medida en la zona de instalacin. e) Contaminantes en el aire. Polvo excesivo. Humedad excesiva, en lugares lluviosos. Muy baja humedad, en lugares semidesrticos o desrticos. Humedad y salinidad, en lugares cercanos al mar. Humedad y alta temperatura, en lugares calurosos con lluvias abundantes.

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y otras sustancias que al combinarse con agua o con aire hmedo se convierten en sustancias corrosivas. Estas pueden existir en lugares desrticos o cercanos a las playas, as como en lugares con vientos de alta velocidad. Con la informacin de los puntos anteriores y las especificaciones para motores de induccin, jaula de ardilla, en potencias grandes, seleccione el motor requerido y para motores sumergibles se incluirn los siguientes datos: Profundidad Las bombas deben instalarse con tal profundidad que stas garanticen la columna de agua requerida, por arriba de la entrada de la bomba segn la profundidad necesaria a partir del cuerpo de la vlvula check y debajo del nivel dinmico. En ningn caso el nivel de agua arriba de la bomba, deber exceder de 120 m instalacin mxima de profundidad hasta 400 m. Contaminacin en el agua Este tipo de motores sumergibles podrn ser instalados en aguas negras, salubres, incrustantes, etc. Salinidad El grado de salinidad se indicar de forma especifica de acuerdo al sitio de instalacin (mar, pozo, etc.). 1.2.4 Accesorios RTD (Detector trmico de resistencia). Son utilizados para obtener lecturas de calentamiento de arrollamientos, siendo estos de cobre, platino y nquel, su empleo depender de las disposiciones de proteccin que se tengan y generalmente son utilizados en motores de media tensin. Resistencias calefactoras. Son utilizadas principalmente en ambientes tropicales hmedos y en donde se pueda acumular humedad dentro del motor, se recomienda emplearlo en motores de 50 C.P. y mayores. Chumaceras y rodamientos. Su utilizacin depender de la carga dinmica y esttica de la flecha del motor de su acuerdo al diseo del motor.

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Detectores de vibracin. Estos son requeridos muy aparte del motor y sern instalados en chumaceras, rodamientos y flecha del motor. Su utilizacin depender tanto de su carga acoplada como de los requerimientos de la instalacin. Para la seleccin del calibre conductor a utilizar y los medios de control y proteccin ver tablas 1.4.17, 1.4.18, 1.4.19 y 1.4.20. 1.3.1 Llenado de hoja de datos de especificaciones de motores fraccionarios e integralesAltitud Temperatura mxima Temperatura mnima Humedad mxima Humedad mnima Salinidad Contaminantes en el aire Tensin nominal Corriente nominal Fases Velocidad sncrona Proteccin mecnica Potencia nominal Clase de aislamiento Caractersticas de arranque Frecuencia Letra de diseo Eficiencia mnima Factor de potencia mnimo Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1. 2. 3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.1.1 Ver tablas 1.4.1 y 1.4.2 Ver punto 1.2.1.1 Ver tablas 1.4.7 y 1.4.8 Ver punto 1.2.1.1 Ver tabla 1.4.5. Ver punto 1.2.2.4 Ver tabla 1.4.2 Ver punto 1.2.1.2 Ver tabla 1.4.9 Ver punto 1.2.2.5 Ver punto 1.2.1.1 Ver fig. 1.5.3,1.5.4,1.5.5, 1.5.6 Ver tabla 1.4.15 Ver punto 1.2.1.1 Ver punto 1.2.1.1

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1.3.2 Llenado de hoja de datos de especificaciones de motores de potencias mayoresAltitud Temperatura mxima Temperatura mnima Humedad mxima Humedad mnima Salinidad Contaminantes en el aire Tensin nominal Corriente nominal Fases Velocidad sncrona Proteccin mecnica Potencia nominal Clase de aislamiento Caractersticas de arranque Frecuencia Letra de diseo Eficiencia mnima Factor de potencia mnimo Accesorios Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.3 Ver punto 1.2.1.1 Ver tablas 1.4.1, 1.4.2 y 1.4.4 Ver punto 1.2.1.1 Ver tabla 1.4.7 y1.4.8 Ver punto 1.2.1.1 Ver punto 1.2.1.1 Ver tabla 1.4.5 Ver punto 1.2.1.4 Ver tabla 1.4.2 Ver punto 1.2.1.2, Ver tabla 1.4.9 Ver punto 1.2.2.5 Ver punto 1.2.1.1 Ver fig. 1.5.3, 1.5.4, 1.5.5 y 1.5.6 Ver tabla 1.4.15 Ver punto 1.2.1.1 Ver punto 1.2.1.1 Ver punto 1.2.4

1.3.3 Llenado de hoja de datos de especificaciones motores sumergiblesProfundidad Temperatura mxima Temperatura mnima Tensin nominal Frecuencia nominal Fases Velocidad nominal Letra de diseo Potencia nominal Factor de potencia Clase de aislamiento Sentido de rotacin Eficiencia Accesorios Ver punto 1.2.3 Ver fig.1.2.1.2 Ver fig.1.2.1.2 Ver tablas 1.4.1, 1.4.2, 1.4.3, 1.4.4, 1.4.17. 1.4.18, 1.4.19, 1.4.20 Ver punto 1.2.1.1 Ver punto 1.2.1.1 Ver tablas 1.4.5 y1.4.6 Ver tabla 1.4.15 Ver figs. 1.5.3, 1.5.4, 1.5.5 y 1.5.6 Ver tablas 1.4.1, 1.4.2 y 1.4.3 Ver tablas 1.4.17, 1.4.18 Ver punto 1.2.1.1 Ver tabla 1.4.9 El de las manecillas del reloj viendo desde la parte superior. Ver tablas 1.4.16, 1.4.17 y 1.4.19

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1.4 TABLAS Tabla 1.4.1 Valores nominales de motores monofsicos(REFERENCIA: NOM-001-SEMP-1994) TENSIN ELCTRICA NOMINAL VOLTS 127 127 127 127 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220

POTENCIA NOMINAL CP * 1/12 1/18 1/4 1/3 0.5 0.75 1 1.5 2 3 5 7.5 10 15 kW* 0.0622 0.093 0.187 0.249 0.373 0.56 0.746 1.119 1.492 2.238 3.73 5.6 7.46 11.19

OBSERVACIONES

La tensin indicada es la recomendable para estas potencias Tambin se puede utilizar de 127 V motor trifsico ver nota 1 La tensin preferida es 220 V. Tambin puede utilizarse 127 V ver nota 1 Son de fabricacin especial y nicamente se utilizan en lugares donde se tienen transformadores de distribucin monofsicos ver notas 2 y 3

* Los valores de las dos primeras columnas son equivalentes. Tabla 1.4.2 valores nominales de motores trifsicos(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994 Y NMX-J-433-1987) POTENCIA NOMINAL TENSIN OBSERVACIONES CP kW NOMINAL (VOLTS) 1/2 0.37 220 NOTA 1 Y 3 3/4 0.56 220 NOTA 1 Y 3 1 0.746 220 NOTA 2 Y 3 1 1/2 1.12 220 NOTA 2 Y 3 2 1.49 220 NOTA 2Y 3 3 2.24 220 NOTA 2 Y 3 5 3.73 220 NOTA 2 Y 3 7 1/2 5.6 220 NOTA 2 Y 3 10 7.46 220 NOTA 2 Y 3 15 11.19 220 NOTA 2 Y 3 20 14.92 220 NOTA 2 Y 3 25 18.65 220 NOTA 3 30 22.38 440 NOTA 3 40 29.84 440 50 37.3 440 75 55.95 440 100 74.6 440 125 93.25 440 150 111.9 440 Nota 1 Estos motores pueden ser monofsicos de 127 V o monofsicos de 220 V. En plantas de bombeo en donde existen varios motores es ms conveniente que estos motores sean trifsicos en 220 V, para conservar los circuitos balanceados.

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Nota 2 Nota 3 Nota 4 Nota 5

Debido a que estos motores son de fabricacin especial cuando no se requieren monofsicos se recomienda que sean trifsicos. El conjunto de motores con las potencias incluidas en esta nota tambin pueden ser de 440 Volts, sobre todo cuando se tienen motores mayores. En algunos casos puede ser conveniente que estos motores sean de 440 V. Cuando en lugares cercanos se utilizan motores de 2300 V., es recomendable usar esta tensin en lugar de 4000 V.

Continuacin tabla 1.4.2POTENCIA NOMINAL 200 149.2 250 186.5 300 223.8 350 261.1 400 298.4 450 335.7 500 373 600 447.6 700 522.2 800 596.8 900 671.4 1000 746.0 1250 932.5 1500 1119 1750 1305.8 2000 1492 2250 1678.5 2500 1865 3000 2238 3500 2611 4000 2984 5000 3730 TENSIN 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 OBSERVACIONES NOTA 4 Y 5 NOTA 4 Y 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5 NOTA 5

Tabla 1.4.3 Potencias nominales en kw(cp) para las que se construyen los motores trifsicos(REFERENCIA: NMX-J-433-1987) POTENCIAS NOMINALES EN KW(C.P.) A 60 HZ 932.5 (1250) 2611.0 (3500) 1119.0 (1500) 2984.0 (4000) 1305.5 (1750) 3357.0 (4500) 1492.0 (2000) 3730.0 (5000) 1678.5 (2250) 4103.0 (5500) 1865.0 (2500) 4476.0 (6000) 2238.0 (3000)

373.0 447.6 522.2 596.8 671.4 746.0

(500) (600) (700) (800) (900) (1000)

5222.0 5968.0 6714.0 7460.0 8206.0 8952.0

(7000) (8000) (9000) (10000) (11000) (12000)

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Tabla 1.4.4 Potencia y velocidades nominales para motores fraccionarios monofsicos(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994) POTENCIA POTENCIA VELOCIDAD VELOCIDAD A CARGA EN EN POLOS SNCRONA EN PLENA EN RPM A 60 C.P. KW RPM A 60 HZ HZ 1/2 0.062 2 3600 3450 1/8 0.093 1/6 0.124 4 1800 1725 1/4 0.187 1/3 0.249 6 1200 1140 1/2 0.373 3/4 0.560 8 900 850 1 0.746 *Los valores de las potencias nominales pueden combinarse con cualquier motor de las otras columnas

Tabla 1.4.5 Velocidades sncronas en rpm, para motores monofsicos y trifsicos, fraccionarios e integrales(REFERENCIA: NMX-J-75/1-1994) FRECUENCIA Nmero de polos Velocidad Sncrona RPM 60 HZ 2 3600 4 1800 6 1200 8 900

Tabla 1.4.6 Velocidades sncronas en rpm para motores Trifsicos mayores de 500 c.p.(REFERENCIA: NMX-J-433-1987) FRECUENCIA Nmero de polos Velocidad sncrona RPM 60 HZ 2 360 4 180 6 120 8 900 10 720 12 600 14 514 16 450

Tabla 1.4.7 Corriente a plena carga en amperes, de motores monofsicos de corriente alternaW 124.33 186.5 248.66 373 559.5 746 1119 1492 2238 3730 5595 7460 (REFERENCIA: NOM-001-SEMP-1994) CP 127 V 1/6 4.0 1/4 5.3 1/3 6.5 1/2 8.9 3/4 11.5 1 14.0 1 1/2 18.0 2 22.0 3 31.0 5 51.0 7 1/2 72.0 10 91.0 220 V 2.3 3.0 3.8 5.1 7.2 8.4 10.0 13.0 18.0 29.0 42.0 52.0

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Tabla 1.4.8 Corriente a plena carga de motores trifsicos de corriente alterna(REFERENCIA : NOM-001-SEMP-1994) MOTOR DE INDUCCIN DE JAULA DE ARDILLA Y ROTOR DEVANADO (A) MOTOR SNCRONO, CON FACTOR DE POTENCIA UNITARIO (A)

KW

(C.P.)

220 V 440 V 2 400 V 220 V 440 V 2 400 V .373 (1/2) 2.1 1.0 .560 (3/4) 2.9 1.5 .746 (1) 3.8 1.9 1.119 (1 1/2) 5.4 2.7 1.49 (2) 7.1 3.6 2.23 (3) 10.0 5.0 3.73 (5) 15.9 7.9 5.60 (7 1/2) 23.0 11.0 7.46 (10) 29.0 15.0 11.19 (15) 44.0 22.0 14.92 (20) 56.0 28.0 18.65 (25) 71.0 36.0 54 27 22.38 (30) 84.0 42.0 65 33 29.84 (40) 109.0 54.0 86 43 37.3 (50) 136.0 68.0 108 54 44.76 (60) 161.0 80.0 15 128 64 11 55.95 (75) 201.0 100.0 19 161 81 14 74.60 (100) 259.0 130.0 25 211 106 19 93.25 (125) 326.0 163.0 30 264 132 24 119.90 (150) 376.0 188.0 35 158 29 149.20 (200) 502.0 251.0 47 210 38 Nota: Estos valores de corriente a plena carga son para motores que funcionen a velocidades normales para transmisin por banda y con caractersticas de par tambin normales. Los motores de velocidad especialmente baja o de alto par motor pueden tener corrientes a plena carga mayores, y los de velocidades mltiples tendrn una corriente a plena carga que vara con la velocidad; en estos casos debe usarse la corriente a plena carga indicada en la placa de datos

Tabla 1.4.9 Clases de aislamiento(REFERENCIA: NMX-J-75/1-1994) CLASES DE AISLAMIENTO Y A E B F H C TEMPERATURA ( C) 90 C 105 C 120 C 130 C 155 C 180 C Ms de 180 C

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Tabla 1.4.10 Valores mnimos de par de arranque para motores trifsicos diseos a y b, 60 hz en porciento del par a carga plena(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994) POTENCIA POTENCIA VELOCIDAD SNCRONA EN RPM, 60 HZ En CP En kW 3600 1800 1200 900 1/4 0.187 190 275 190 170 1/3 0.249 190 275 190 170 1/2 0.373 190 275 190 140 3/4 0.560 180 275 175 135 1 0.746 180 275 170 135 1 1/2 1.119 175 190 165 130 2 1.492 170 190 160 130 3 2.238 160 190 155 130 5 3.730 150 185 150 130 7 1/2 5.600 140 170 150 125 10 7.460 135 165 150 125 15 11.19 130 160 140 125 20 14.92 130 150 135 125 25 18.65 130 150 135 125 30 22.38 130 150 135 125 40 29.84 125 140 135 125 50 37.30 120 140 135 125 60 44.76 120 140 135 125 75 55.95 105 140 135 125 100 74.60 105 125 125 125 175 93.25 100 110 125 120 150 111.90 100 110 120 120 200 149.20 100 100 120 120 250 186.50 70 80 100 100 300 223.80 70 80 100 350 261.1 70 80 100 400 298.4 70 80 450 335.7 70 80 500 373.0 70 80 Nota 1: Los valores en porciento estn referidos al par de plena carga en rgimen nominal, son los menores aceptables, y corresponden a motores de una sola velocidad

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Tabla 1.4.11 Valores mnimos de par mximo para motores trifsicos, diseos a y b, 60 hz en porciento del par de carga plena(REFERENCIA: NMX-J-75/1-1994) POTENCIA kW CP 0.187 1/4 0.240 1/3 0.373 1/2 0.560 3/4 0.746 1 1.119 1 1/2 1.492 2 2.238 3 3.73 5 5.60 7 1/2 7.46 10 11.19 15 14.92 20 18.65 25 22.38 30 29.84 40 37.30 50 44.76 60 55.95 75 74.6 100 93.25 125 111.9 150 149.20 200 186.50 250 223.80 300 261.10 350 298.4 400 335.7 450 373.0 500 VELOCIDAD SNCRONA EN R.P.M. 60 HZ 1800 1200 900 260 a 370 240 a 335 280 a 330 275 a 360 231 a 330 250 a 330 235 a 335 220 a 315 225 225 a 315 275 220 300 265 215 280 250 210 270 240 210 250 230 205 225 215 205 215 205 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 175 175 175 175 175 175 175 175 175 175

3600 265 a 380 285 a 370 250 a 360 245 a 335 255 a 330 250 240 230 215 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 175 175 175 175 175 175

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Tabla 1.4.12 Valores mnimos de par de arranque para motores trifsicos diseos a y b, 60 hz en porciento del par a carga plena(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994) POTENCIA CP kW 1/4 0.187 1/3 0.249 1/2 0.373 3/4 0.560 1 0.746 1 1/2 1.119 2 1.492 3 2.238 5 3.730 7 1/2 5.600 10 7.460 15 11.19 20 14.92 25 18.65 30 22.38 40 29.84 50 37.3 60 44.76 75 55.95 100 74.60 125 93.25 150 111.90 200 149.20 250 186.50 300 223.80 350 261.1 400 298.4 450 335.7 500 373 VELOCIDAD SNCRONA EN R.P.M. 60 HZ 3600% 1800% 1200% 190 275 190 190 275 190 190 275 190 180 275 175 175 190 165 175 190 165 170 190 160 160 190 155 150 185 150 140 170 150 135 165 150 130 160 140 130 150 135 130 150 135 130 150 135 125 140 135 120 140 135 120 140 135 105 140 135 105 125 125 100 110 125 100 110 120 100 100 120 70 80 100 70 80 100 70 80 100 70 80 70 80 70 80 -

900% 170 170 140 135 130 130 130 130 130 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 120 120 120 100 -

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Tabla 1.4.13 Valores mximos de la corriente de arranque en amperes, a 220 volts y 60 hz(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994) CP 1/4 1/3 1/2 3/4 1 1 1/2 2 3 5 7 1/2 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 KW 0.187 0.249 0.373 0.560 0.746 1.119 1.492 2.238 3.73 5.60 7.46 11.19 14.92 18.65 22.38 29.84 37.30 44.76 55.95 74.60 93.25 111.90 149.20 186.50 223.80 261.1 298.4 335.7 373.0 A 15 17 21 26 31 42 52 67 96 133 169 242 303 382 455 606 758 909 1134 1516 1897 2269 3032 3816 4600 5332 6064 6795 7579 DISEO D D D D D D D C C C C C C C C C C C C C C C C

B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B

D D D D D D D D D D D D D D D

NOTAS: Para diseo A los valores mximos de la corriente de arranque, exceden a los estipulados en esta tabla. La corriente a rotor bloqueado de los motores diseados para tensiones diferentes a 220 Volts debe ser inversamente proporcional a las tensiones.

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Tabla 1.4.14 Par de rotor bloqueado de motores monofsicos(REFERENCIA : NMX-J-75/1-1994) POTENCIA kW 0.093 0.124 0.1865 0.249 0.373 0.56 0.746 1.119 1.492 2.238 3.73 5.6 7.46 CP 1/8 1/6 1/4 1/3 1/2 3/4 1 1 1/2 2 3 5 7 1/2 10 RPM ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... VELOCIDAD SNCRONA 3600 1800 N-m N-m -2.0 1.27 2.8 1.78 3.9 2.2 4.83 3.14 7.2 4.24 10.08 5.17 12.2 6.1 16.95 7.46 21.7 10.17 29.84 14.92 44.76 21.7 61.03 28.48 70.53

1200 N-m 2.71 3.64 5.0 6.19 8.48 10.85 12.88 17.63 21.7 31.9 ----

Nota: Los valores anotados son los mnimos aceptables Tabla 1.4.15 Letras de cdigo a rotor bloqueado(REFERENCIA: NOM-001-SEMP-1994). LETRA DE CDIGO A B C D E F G H J K L M N P R S T U V KILOVOLTAMPERES POR C.P. A ROTOR BLOQUEADO 0.00 - 3.14 3.15 - 3.54 3.55 - 3.99 4.00 - 4.49 4.50 - 4.99 5.00 - 5.59 5.60 - 6.29 6.30 - 7.09 7.10 - 7.99 8.00 - 8.99 9.00 - 9.99 10.00 - 11.19 11.20 - 12.49 12.50 - 13.99 14.00 - 15.99 16.00 - 17.99 18.00 - 19.99 20.00 - 22.39 22.40 y ms

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Tabla 1.4.16 Eficiencia de los motores a plena carga(REFERENCIA: NEMA MG1-1993) MOTORES ABIERTOS 2 POLOS Eficienciano Eficiencia minal (+) mnima (-) ----80.0 82.5 82.5 85.5 85.5 87.5 89.5 90.2 91.0 91.0 91.7 91.7 93.0 93.0 93.0 93.0 93.6 93.6 ---77.0 80.0 80.0 82.5 82.5 85.5 87.5 88.5 89.5 89.5 90.2 90.2 91.7 91.7 91.7 91.7 92.4 92.4 4 POLOS Eficienciano Eficiencia minal (+) mnima (-) 82.5 82.5 82.5 86.5 86.5 88.5 88.5 90.2 91.0 91.7 91.7 92.4 92.4 93.0 93.6 93.6 93.6 94.1 94.1 80.0 80.0 80.0 84.0 84.0 86.5 86.5 88.5 89.5 90.2 90.2 91.0 91.0 91.7 92.4 92.4 92.4 93.0 93.0 6 POLOS Eficienciano Eficiencia minal (+) mnima (-) 77.0 82.5 94.0 85.5 86.5 88.5 90.2 89.5 90.2 91.0 91.7 91.7 91.7 92.4 93.0 93.6 93.6 93.6 94.1 74.0 80.0 81.5 82.5 84.0 86.5 88.5 87.5 88.5 89.5 90.2 90.2 90.2 91.0 91.7 92.4 92.4 92.4 93.0 8 POLOS Eficienciano Eficienciam minal (+) nima(-) 72.0 75.5 85.5 86.5 87.5 88.5 89.5 89.5 90.2 90.2 91.0 90.2 91.7 92.4 93.6 93.6 93.6 93.6 93.6 68.0 72.0 82.5 84.0 85.5 86.5 87.5 87.5 88.5 88.5 89.5 88.5 90.2 91.0 92.4 92.4 92.4 92.4 92.4

C.P. 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 7.5 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 75.0 100.0 125.0 150.0 200.0

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Continuacin Tabla 1.4.162 POLOS Eficiencia Eficiencia nominal (+) mnima (-) ------78.5 75.5 81.5 78.5 82.5 80.0 85.5 82.5 85.5 82.5 87.5 85.5 87.5 85.5 88.5 86.5 89.5 87.5 89.5 87.5 90.2 88.5 90.2 88.5 91.7 90.2 92.4 91.0 93.0 91.7 93.0 91.7 93.0 91.7 94.1 93.0 MOTORES ABIERTOS 4 POLOS 6 POLOS Eficiencia Eficiencia Eficiencia Eficiencia nominal (+) mnima (-) nominal (+) mnima (-) 80.0 77.0 75.5 72.0 81.5 78.5 82.5 80.0 82.5 80.0 82.5 80.0 84.0 81.5 84.0 81.5 85.5 82.5 85.5 82.5 87.5 85.5 87.5 85.5 87.5 85.5 87.5 85.5 88.5 86.5 89.5 87.5 90.2 88.5 89.5 87.5 91.0 89.5 90.2 88.5 91.0 89.5 91.0 89.5 91.7 90.2 91.7 90.2 92.4 91.0 91.7 90.2 93.0 91.7 91.7 90.2 93.0 91.7 93.0 91.7 93.6 92.4 93.0 91.7 93.6 92.4 93.0 91.7 94.1 93.0 94.1 93.0 94.5 93.6 94.1 93.0 8 POLOS Eficiencia Eficiencia nominal (+) mnima (-) 72.0 68.0 75.5 72.0 82.5 80.0 81.5 78.5 84.4 81.5 85.5 82.5 87.5 85.5 88.5 86.5 89.5 87.5 89.5 87.5 90.2 88.5 90.2 88.5 91.0 89.5 91.7 90.2 93.0 91.7 93.0 91.7 93.6 92.4 93.6 92.4 94.1 93.0

C.P. 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 7.5 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 75.0 100.0 125.0 150.0 200.0

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Tabla 1.4.17 Seleccin de medios de proteccin y control para motores monofsicos sumergibles(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE) EFICIENCIA EN % P/C 3/4 50,50 50,50 53,50 53,50 57,20 60,50 62,80 71,00 71,80 75,50 74,40 76,80 80,30 44,50 44,50 48,10 48,10 52,00 56,10 59,40 68,80 69,60 74,50 74,20 76,20 79,70 F.P. EN % P/C 62,00 62,00 63,70 63,70 66,00 67,50 74,20 90,50 97,50 90,70 90,40 95,80 97,90 1/4 54,50 54,50 55,80 55,80 58,50 59,0 66,10 86,70 96,00 88,70 87,20 95,30 98,20 CORRIENTE P/C EN AMP. 6,19 3,57 8,62 4,97 6,74 8,30 10,92 10,55 14,53 24,76 37,81 46,09 64,70 CDIGO ROTOR BLOQ. N N M M M L L G F E F E E INTERIOR TERMOMAG 15 10 15 10 15 20 20 20 30 50 70 100 150 FUSIBLE SIN RETRASO 15 15 20 10 15 20 30 30 40 60 100 100 175 CON RETRASO 10 5 15 7 9 12 15 15 20 30 45 50 80 ARRAN QUE TENSIN. PLENA 00 00 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 3

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C.P 0,33 0,33 0,5 0,5 0,75 1 1,5 2 3 5 7,5 10 15

VOLT S 127 220 127 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220

Nota: Los valores de eficiencia y factor de potencia son tpicos y pueden variar entre fabricantes.

20

Tabla 1.4.18 Longitud mxima en metros del circuito derivado para motores monofsicos sumergibles de acuerdo al calibre mnimo del alimentador(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE) CARACTERSTICAS DEL MOTOR In AMP C.P. VOLT S 1/3 127 6.5 1/2 127 8.9 1/3 127 3.8 1/2 220 5.1 3/4 220 7.2 1 220 8.4 1.5 220 10.92 2 220 10.55 3 220 14.53 5 220 24.76 7.5 220 37.81 10 220 46.09 15 220 64.70 CALIBRE DEL CONDUCTOR 12 14 2.082 3.307 mm2 mm2 31.68 50.41 22.99 36.58 95.07 151.29 68.98 109.78 50.94 81.07 41.33 65.78 33.13 52.73 32.52 51.74 23.62 37.59 22.06 10 5.260 mm2 80.11 58.11 58.14 240.42 174.45 128.83 104.53 83.79 82.23 59.73 35.05 22.95 8 8.367 mm2 127.48 92.51 382.56 277.60 204.99 166.33 133.33 130.84 95.04 55.78 36.52 29.97 6 13.300 mm2 202.56 147.00 607.89 441.11 325.74 264.30 211.87 207.91 151.02 88.63 58.04 47.62 4 21.150 mm2 322.12 233.76 966.69 701.49 518.00 450.30 336.91 330.63 240.16 140.95 92.29 75.72 53.94 2 33.620 mm2 511.74 371.36 1535.73 1114.37 822.92 667.71 535.24 525.25 381.53 223.92 146.62 120.29 85.69 1/0 53.480 mm2 814.82 591.31 2445.29 1774.37 1310.30 1063.17 852.24 836.33 607.49 356.54 233.45 191.54 136.44 2/0 67.430 mm2 1026.52 744.94 3/0 4/0 85.010 107.200 mm2 mm2 1294.57 1632.68 936.49 1184.82

1650.73 1339.40 1073.66 1053.62 765.33 449.17 294.11 241.30 171.88

Nota: Si se usan conductores de aluminio deber pasarse al siguiente calibre. Por ejemplo: si la tabla indica 6 AWG, se seleccionar 4 AWG La cada de tensin mxima del 3% No ms de tres conductores activos en tubera Temperatura de operacin de los conductores de 75 C

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566.46 370.90 304.31 216.77

383.79 273.38

21

Tabla 1.4.19 Seleccin de medios de proteccin y control para motores trifsicos sumergibles(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE) EFICIENCIA EN % P/C 3/4 F.P. EN % P/C 3/4 CORRIENTE P/C EN AMP CDIGO INTERRUP. FUSIBLE CON RETARDO 4 2 5 3 6 3 8 4 10 5 15 7 20 10 30 15 35 20 ARRANCADOR TENSIN PLENA 00 00 00 00 00 00 00 00 0 00 0 0 1 0 1 1 2 1

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ROT. TERMOMAG SIN BLOQ RETARDO 0.5 220 59.4 53.3 64.1 56.5 2.57 N 10 6 0.5 440 59.4 53.3 64.1 56.5 1.29 N 10 3 0.75 220 63.0 57.7 69.0 66.0 3.38 N 15 10 0.75 440 63.0 57.7 69.0 66.0 1.69 N 10 5 1 220 67.0 63.0 71.0 63.4 4.12 M 15 10 1 440 67.0 63.0 71.0 63.4 2.06 M 10 6 1.5 220 74.0 70.9 73.0 64.5 5.44 K 15 15 1.5 440 74.0 70.9 73.0 64.5 2.72 K 10 6 2 220 69.5 67.4 79.0 71.2 7.13 L 20 20 2 440 69.5 67.4 79.0 71.2 3.57 L 10 10 3 220 75.2 73.2 77.8 69.5 10.04 K 30 30 3 440 75.2 73.2 77.8 69.5 5.02 K 15 15 5 220 74.0 72.2 81.0 73.0 16.33 K 40 40 5 440 74.0 72.2 81.0 73.0 8.17 K 20 20 7.5 220 76.0 74.0 80.0 72.2 24.15 J 50 60 7.5 440 76.0 74.0 80.0 72.2 12.08 J 30 30 10 220 79.4 78.0 83.2 77.2 29.64 H 70 75 10 440 79.4 78.0 83.2 77.2 14.82 H 30 35 Nota: Los valores de eficiencia y factor de potencia son tpicos y pueden variar de acuerdo al fabricante.

C.P.

VOLTS

22

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Continuacin Tabla 1.4.19EFICIENCIA EN % C.P. VOLTS 15 15 20 20 25 25 30 30 40 50 60 40 50 60 75 100 125 150 175 200 220 440 220 440 220 440 220 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 440 P/C 81.5 81.5 82.3 82.3 83.0 83.0 83.0 83.0 83.4 83.0 84.5 81.3 84.0 85.0 85.0 86.0 86.0 87.6 87.0 88.0 3/4 80.2 80.2 81.6 81.6 82.0 82.0 82.6 82.6 82.9 82.7 84.0 79.3 82.5 83.5 83.6 84.2 84.2 86.0 84.7 87.2 F.P. EN % P/C 82.8 82.8 84.8 84.8 85.0 85.0 85.4 85.4 83.6 84.0 83.3 86.4 84.5 86.7 86.0 85.1 82.0 83.0 86.0 86.0 3/4 76.5 76.5 79.5 79.5 79.2 79.2 80.3 80.3 77.6 80.0 78.0 83.7 81.0 83.6 82.7 81.0 77.0 78.0 82.8 84.3 CORRIEN TE CDIGO P/C EN AMP 43.52 21.76 56.11 28.05 69.38 34.69 82.86 41.43 56.13 70.20 83.44 55.74 68.96 79.70 100.43 133.76 173.51 201.95 228.96 258.96 ROT. BLOQ H H J J J J J J J H H J H H J J K K K K INTERRUP. TERMOMAG 100 50 125 70 175 70 200 100 125 175 200 125 150 200 250 300 400 500 600 700 FUSIBLE SIN RETARDO 100 50 150 80 175 90 225 100 125 200 200 125 175 200 250 350 400 500 600 700 CON RETARDO 60 30 70 35 90 45 100 50 70 90 100 ARRANDADOR TENSIN PLENA 2 2 3 2 3 2 3 3 4 3 4

125 175 225 250 300 350

4 4 5 5 5 5

23

Tabla 1.4.20 Longitud mxima en metros del circuito derivado para motores trifsicos sumergibles, de acuerdo al calibre mnimo del alimentador(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE) CARACTERSTICAS DEL MOTOR VOLTS C.P. In (A) 220 1/2 2.57 220 3/4 3.38 220 1 4.12 220 1,5 5.44 220 2 7.13 220 3 10.04 220 5 16.33 220 7,5 24.15 220 10 29.64 220 15 43.52 220 20 56.11 220 25 69.38 220 30 82.86 440 1/2 1.26 440 3/4 1.69 440 1 2.06 440 1,5 2.72 440 2 3.57

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14 154 117 96,3 72,9 55,6 39,5 24,3 0 0 0 0 0 0 617 469 385 292 222

12 245 187 153 116 88,4 62,8 38,6 26,1 0 0 0 0 0 982 747 613 464 354

10 390 297 244 184 141 99,8 61,4 41,5 33,8 0 0 0 0 1560 1187 974 737 562

8 620 472 388 293 224 159 97,7 66 53,8 36,6 28,4 0 0

6 986 750 616 466 355 252 155 105 85,5 58,2 45,2 36,5 0

CALIBRE DEL CONDUCTOR (COBRE) 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 KCM KCM 1567 1193 1895 979 1556 741 1178 1875 565 898 1429 1801 401 638 1015 1279 1613 2035 247 392 624 786 992 1251 1478 1773 167 265 422 532 671 846 1000 1199 136 216 344 433 546 689 815 977 92,6 147 234 295 372 469 555 666 71,8 114 182 229 289 364 430 516 58,1 92,3 147 185 233 294 348 417 48,6 77,3 123 155 195 247 291 350

350 KCM

400 KCM

500 KCM

2070 1400 1141 777 602 487 408

2365 1599 1303 887 688 557 466

1998 1629 1109 860 696 582

1550 1173 894 1421

Nota: Si se usan conductores de aluminio, deber pasarse al siguiente calibre, por ejemplo: si la tabla indica 6 AWG, se seleccionar 4 AWG Cada de tensin mxima del 3 % No ms de tres conductores activos en tuberia Temperatura de operacin 75 C

24

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Continuacin Tabla 1.4.20CARACTERSTICAS DEL MOTOR VOLTS C.P. In (A) 440 3 3.02 440 5 8.17 440 7,5 12.8 440 10 14.82 440 15 21.76 440 20 28.05 440 25 34.69 440 30 41.43 440 40 56.16 440 50 70.20 440 60 83.44 440 75 100.4 440 100 133.76 440 125 173.51 440 150 201.95 440 175 228.96 440 200 258.69 CALIBRE DEL CONDUCTOR (COBRE) 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 KCM

14

12

10

8

6

4

300 350 400 KCM KCM KCM

500 KCM

158 251 399 635 1010 97,1 154 245 391 621 987 65,6 104 166 264 420 667 1060 45,5 72,5 115 183 291 463 736 1171 0 58 92,1 147 233 370 588 937 1180 1489 0 0 71,5 114 181 287 456 727 916 1155 0 0 57,8 92 146 232 369 588 740 934 0 0 48,4 77 122 195 309 492 620 782 0 0 0 56,8 90,2 144 228 363 457 577 0 0 0 0 72,2 115 182 290 366 461 0 0 0 0 0 96,6 153 244 308 388 0 0 0 0 0 80,2 127 203 256 323 0 0 0 0 0 0 0 152 192 242 0 0 0 0 0 0 0 0 187 235 0 0 0 0 0 0 0 0 0 202 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1178 986 727 582 490 407 305 278 239 211 187

1165 860 688 579 481 361 334 287 253 224

1398 1031 825 694 577 433 390 335 295 261

963 810 673 505 445 382 337 299

1100 926 769 578 556 478 422 373

1375 1157 961 722 556 478 422 373

25

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180 160 140 TEMPERATURA EN C 120 100 80 60 40 20 0

180 155 130 105 90

Y

A

B

F

H

CLASE DE AISLAM IENTO

ELEVACIN PERMISIBLE DE TEMPERATURA TEMPERATURA AMBIENTE

Figura1.5.1 Temperatura para las distintas clases de aislamiento(REFERENCIA: NMX-J-75/1-1994)

26

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100,000

50,000

10,000

5,000

CLASE

CLASE 130

CLASE

CLASE 180

V I D A P R O M E D IO , E N H O R A S

1,000

105

500

100

50

10

5

1 (100) 373.16 393.16 (120) (140) 413.16 433.16 (160) (180) 453.16 473.16 (200) (220) 493.16 513.1 (240) (260) 533.16 553.16 (280) (300) 573.16

TEMPERATURA EN C

Figura1.5.2 Vida promedio aproximada de los devanados de un motor en funcin de la clase de aislamiento y la temperatura de operacin.(REFERENCIA: NMX-J-75/1-1994)

27

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% de velocidad mxima. % d e300

p a r a

200

p l e n a c a r g a20 40 60 80 100

100

0

Figura 1.5.3 Diseo nema a alta corriente de rotor bloqueado par normal de rotor bloqueado.(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE)% de velocidad mxima. % d e300

p a r a

200

p l e n a c a r g a.20 40 60 80 100

100

0

Figura 1.5.4 Diseo nema b baja corriente de rotor bloqueado par normal de rotor bloqueado(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE)

28

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% de velocidad mxima % d e300

p a r a

200

p l e n a c a r g a0 20 40 60 80 100

100

Figura 1.5.5 Diseo nema c alto par de rotor bloqueado baja corriente de rotor bloqueado.(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE)% de velocidad mxima. % d e p a r a200

300

p l e n a c a r g a0 20 40 60 80 100

100

Figura 1.5.6 Diseo nema d alto par de rotor bloqueado baja corriente de rotor bloqueado(REFERENCIA: INFORMACIN DE FABRICANTE)

29

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2. SELECCIN DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIN Y POTENCIA 2.1 OBJETIVO El objetivo de este captulo es describir los conceptos que se deben considerar para seleccionar adecuadamente un transformador de distribucin o de potencia, para que su operacin sea confiable y econmica. En este captulo se consideran transformadores de 5 a 5000 kVA. 2.2 CARACTERSTICAS DE SELECCIN Para la seleccin de un transformador es necesario considerar los siguientes aspectos: 2.2.1 Transformador de distribucin Se define como aqul con tensin primaria de 2.4 a 34.5 kV y con una capacidad mxima de 500 kVA. 2.2.2 Transformador de potencia Son los transformadores de 750 kVA y hasta de 5000 kVA. 2.3 CARACTERSTICAS NORMATIVAS 2.3.1 Normas Los transformadores son diseados y construidos de acuerdo a las normas indicadas en los captulos 2, 3 y 4 de especificaciones de transformadores. 2.3.2 Capacidades normalizadas Las capacidades normalizadas para transformadores de potencia se muestran en la tabla 2.8.1. Las capacidades normalizadas para transformadores de distribucin se muestran en la tabla 2.8.2. 2.3.3 Temperatura de operacin Para seleccionar adecuadamente la temperatura de operacin, debe conocerse y considerarse lo siguiente: 2.3.3.1 Incremento de temperatura permisible Es la temperatura mxima de operacin normal permisible por el tipo de aislamiento y est dada por la temperatura generada en el interior del transformador y que por lo tanto excede a la del medio ambiente. Este incremento permisible va de 55C a 150C sobre la temperatura ambiente dependiendo de la clase de aislamiento y la altitud de operacin del equipo.

30

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2.3.3.2 Clase de aislamiento Es el trmino usado para especificar la temperatura de operacin de los tipos de aislamiento: ClaseA ClaseB ClaseF ClaseH 55C 80C 115C 150C

2.3.3.3 Correccin de incremento de temperatura permisible al variar la altitud de operacin Para altitudes mayores de 1000m deben aplicarse los factores indicados en las tablas 2.8.14, 2.8.15, 2.8.16. 2.3.4 Altitud de operacin Los aislamientos externos como los de las boquillas, de los transformadores son diseados para operar a una altitud de 1000 msnm; cuando la altitud del sitio de instalacin sea mayor, en el diseo deben aplicarse los factores de correccin indicados en la tabla 2.8.3. 2.3.5 Impedancias normalizadas Los valores de impedancias para los distintos tipos de transformadores se indican en las tablas 2.8.4, 2.8.5 y 2.8.6. 2.3.6 Nivel bsico al impulso Un transformador debe ser capaz de soportar sobretensiones transitorias originadas bsicamente por descargas atmosfricas en las lneas de alimentacin, por lo que su diseo debe contemplarlo; a esto se le denomina nivel bsico al impulso. Los valores normalizados de nivel bsico al impulso para los diferentes tipos de transformadores se muestran en las tablas 2.8.7, 2.8.8 y 2.8.9. 2.3.7 Corriente de excitacin La corriente de excitacin es aquella que circula a travs de las terminales de un devanado cuando se le aplica tensin nominal a frecuencia nominal, mantenindose los otros devanados en circuito abierto, se expresa en % con respecto a la corriente nominal de alimentacin. Esta no debe ser mayor de 2% para todos los transformadores monofsicos y para transformadores trifsicos mayores de 45 kVA. Para transformadores trifsicos de hasta 45 kVA no debe ser mayor de 2.4 %.

31

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Para transformadores polifsicos, las corrientes de excitacin en las diferentes terminales pueden ser diferentes. Si los valores de estas corrientes no se dan separadamente, la corriente de excitacin es la media aritmtica de es