Awg 2i4515

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AWG El estándar AWG (American Wire Gauge) fue desarrollado en el año de 1855 por J. R. Brown [3]. Pero no fue hasta el año de 1857 que fue proyectado en Norteamérica y fue conocido como Brown and Sharpe Gauge (B&SG) [1]. Este estándar tiene en común con los demás estándares que el número de calibre representa las sucesivas etapas en el proceso de estirado, esto quiere decir que entre mayor sea el calibre, el diámetro del conductor es menor. El AWG se popularizó debido a que el diámetro para los diferentes calibres, es designado mediante una relación matemática. Dicha relación consiste en una progresión geométrica, que relaciona el diámetro de dos conductores base, mediante el número de divisiones intermedias [4]. En México se adoptó el estándar AWG debido a la estrecha relación económica con Estados Unidos de Norteamérica. Es por tal razón que actualmente en el mercado se comercializan los conductores en base a su calibre AWG, además de que las Normas Oficiales Mexicanas contemplan dentro de sus páginas el uso de este estándar [5]. Progresión geométrica La progresión geométrica que propuso Brown, para el cálculo de los diferentes calibres, está en función de dos calibres base, que son:el calibre 4/0 AWG el cual tiene un diámetro de 0.46 in y el calibre 36 AWG con un diámetro de 0.005 in. Si se enumeran los calibres que existen entre las dos cotas, se encuentra que son 39. Es por tal razón que la relación matemática que relaciona un calibre con su subsecuente, se define de la siguiente manera:

√

39

0.46 39 = √92 ≈ 1.2293 0.005

Entonces, si se desea encontrar el valor del diámetro del alambre calibre 28 AWG, es necesario primeramente establecer cuantos pasos existen entre ambos calibres, para este caso 36-28=8.este número de pasos indica cuantas veces tiene que ser aplicado el factor de la ecuación. Por lo tanto el diámetro del calibre 28 AWG es igual a: 39

8

0.005 ( √92 ) =0.0126∈¿ 0.32004 mm Con base en el ejemplo anterior y realizando el manejo de exponentes, se establece la siguiente ecuación:

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∅=( 0.005 )( 92 )

( n−36 39 )

n= es el calibre del conductor dado La cual, es sencilla de aplicar y permite encontrar el diámetro de un conductor solido en base a un calibre dado, el resultado que arroja esta ecuación es conocido como diámetro nominal. Cabe mencionar que el estándar AWG maneja calibres menores al 1 AWG (1/0,2/0,3/0,4/0); para los cuales n está dada por la relación n=I-m en donde m es igual al número de ceros. Problemática actual En la actualidad, las cantidades de energía que demandan algunos equipos llegan a ser muy grandes; es por tal razón, que los fabricantes han ido diseñando calibres de conductores mucho mayores. Pero conforme la sección transversal de un calibre aumenta existen algunos otros problemas, como: las pérdidas por inducción, corrientes de Eddy, resistencia mecánica y problemas de instalación. La mayoría de los problemas, eran causados debido al uso de monoconductores sólidos o alambres. La solución tecnológica fue la fabricación de multiconductores trenzados o cables. Se puede apreciar en la Figura 1 cómo los multiconductores, aun cuando poseen la misma área efectiva de conducción que los monoconductores, ocupan una mayor superficie debido al espacio que existe entre cada uno de los hilos del conductor. Debido a estos espacios, se tiene problemas al seleccionar la canalización mínima adecuada y el máximo volumen ocupado en los registros o cajas conectoras. Estos errores dan pie a proponer una mejor manera de calcular, de forma sencilla, el área de sección transversal real de un conductor. La relación (3) es usada para llevar acabo cálculos pero los resultados no son del todo certeros para estos casos.

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Dimensiones reales Las dimensiones del área transversal real de los conductores que se muestran en [5], además de ser las dimensiones normadas, coinciden con una gran cantidad de catálogos de fabricantes. La Figura 1 muestra el área transversal nominal y el área real de los conductores según su calibre AWG; despreciando para este caso la capa aislante que poseen los conductores, puesto que su aumento en grosor es irregular y varía de material en material. Las diferencias entre las áreas nominales, que son calculadas mediante la expresión (3), y las áreas reales, son debidas a diferentes fenómenos, como: trenzado de los hilos, el reacomodo natural de los conductores y por último al espesor y tipo de material aislante utilizado, el cual varía dependiendo del tipo y uso del conductor. Kcmil Los conductores, también conocidos como cables, cables o buses conducen la electricidad de un punto a otro. Este curso discute la diferencia entre conductores rígidos y flexibles, y las convenciones de tamaño (milímetros circulares, KCMIL y AWG) usados para describirlos. Como los nombres que implica, conductores sólidos están compuestos de una sola pieza sólida de alambre, mientras que conductores trenzados se componen de varios hilos más pequeños de alambre sólido. Los términos mils circulares, KCMIL, y AWG (American Wire Gage) no son tan obvias y muchas veces requieren más explicaciones.

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Comenzaremos nuestra discusión con el concepto de mils circulares en la siguiente sección. Con respecto a las fórmulas y cálculos en este documento, vamos a utilizar el asterisco (*) para la multiplicación y la barra (/) para la división. Los números expresados en notación científica se presentarán en el formato

1.2 x 10−6 . Dado que vamos a discutir diámetro (d), en lugar de radio

(r), en este documento, la expresión coloquial para el área de un círculo se mostrará como

A=

π∗d 4

2

, en lugar de

A=π∗r 2

Un mil es una longitud, distancia, o diámetro que es igual a 1 / 1.000 de pulgada (una pulgada milli). Un mil circular es una unidad de área de sección transversal que es igual al área de un círculo que es uno mil (0,001 pulgadas) de diámetro. Un mil circular o C.M. es por lo tanto igual a π * (0.001) 2 / 4 = 7,85 x 7.10 centímetros cuadrados. La ventaja de usar las unidades llamadas mils circulares es que la sección transversal área de un conductor sólido es el diámetro de ese conductor al cuadrado. Por ejemplo, un conductor con un diámetro de 0,0808 pulgadas (80,8 mils) tiene un área circular de mil (80.8) 2 o 6529 mils circulares. Volver a verificar esto, mira la Tabla 2 en la fila de 12 AWG. el alambre diámetros mostrados en la Tabla 2 son para la metálico desnudo (aluminio o cobre) de un conductor y se dan en milésimas de pulgada. Las zonas de cable que se muestran en la Tabla 2 son también para la parte desnuda del conductor y se dan en mils circulares, que es simplemente el diámetro sólido en milésimas de pulgada al cuadrado. Para otro ejemplo, un sólido 10 AWG conductor tiene un diámetro de 101,9 milésimas de pulgada (0,1019 pulgadas) y un área calculada de (101.9) 2 = 10,383.6 mils circulares.

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Interruptores ICFT (Interruptor de circuito con fuga a tierra) Interruptores de circuito de fuga a tierra, más comúnmente conocidos como interruptores de circuito de falla a tierra (GFCI), son un dispositivo de seguridad

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para proteger contra descargas eléctricas. La Consumer Product Safety Commission de EE.UU. estima que dos tercios de las electrocuciones domésticos que ocurren cada año podrían evitarse mediante el uso de los GFCI. Esta protección es barata y se puede adaptar a cualquier circuito eléctrico existente. El interruptor de circuito muestrea continuamente el flujo de electricidad a través de un circuito. Si la cantidad de corriente que se introduce en un circuito de repente difiere de la cantidad de regresar, como en el caso de fugas de corriente a tierra a través del cuerpo de una persona o de algunos otros cortocircuitos peligrosos, el interruptor interrumpe instantáneamente la potencia. Esta acción tiene lugar generalmente lo suficientemente rápido como para evitar una muerte por electrocución o quemaduras graves. La mayoría de las salidas de CA al aire libre se recomiendan para la protección GFCI. Estos incluyen salidas de patio, garajes, luces de piscina y equipos de hidromasaje. Aplicaciones interiores incluyen todos los medios de cuarto de baño, cocina, recipientes y cualquier receptáculo en los espacios de arrastre, áticos y sótanos sin terminar.

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Interruptor de circuito por falla de arco Los interruptores de circuito por falla de arco son tipos especiales de receptáculos eléctricos o tomacorrientes y cortacircuitos diseñados a detectar y responder a los arcos eléctricos potencialmente peligrosos en el cableado de bifurcación en las casas. ¿Cómo funcionan? Los AFCI funcionan por supervisar la onda eléctrica y puntualmente abrir (interrumpir) el circuito que ellos atienden si ellos detectan cambios en el diseño de la onda que son características de un arco peligroso. Ellos también deben de ser capaces de diferenciar los arcos seguros y normales, tal como aquellos creados cuando un interruptor es encendido o un enchufe es jalado de un receptáculo, de los arcos que pueden causar incendios. Un AFCI puede detectar, reconocer, y responder a los cambios muy pequeños en un diseño de la onda.

¿En dónde se forman los arcos? Los arcos se pueden formar en donde hay alambres incorrectamente instalados o cuando el aislamiento es dañado. En las casas viejas, el aislamiento de alambre suele a cristalizar con los años, haciéndose quebradizo y fácil de romper y astillar. Un aislamiento dañado expone el alambre que carga el corriente a sus alrededores, aumentando las casualidades de la aparición de un arco. Las situaciones en que los arcos pueden ser creados:  Los cables eléctricos dañados por las aspiradoras o atrapados debajo de los muebles o puertas;

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 El daño al aislamiento de alambre por los clavos o tornillos clavados a través de las paredes;  Los cables de aparatos domésticos dañados por el calor, envejecimiento natural, vueltas, impacto o sobre-extensión;  Líquido vertido;  y conexiones flojas en tomacorrientes, interruptores y lámparas. Los interruptores por detección de pérdidas de corriente (IDPC) Son dispositivos de protección que evitan incendios por daños de los cables de alimentación. Actualmente se incorporan al gabinete del o de los acondicionadores de aire. Si el cable se daña, el IDPC detecta la anormalidad y corta la energía de inmediato. La tecnología de los IDPC también se encuentra disponible en ciertos cables de energía y tomacorrientes múltiples.

Interruptores de circuito de detección de inmersión (ICDI) La causa principal de electrocuciones en los hogares se debe a los aparatos electrodomésticos que caen en el agua. Estos accidentes no son originarios, por lo tanto, por aparatos defectuosos. Por ejemplo: puede resultar un choque severo, el cual con frecuencia es fatal si un secador de cabello se deja caer en una tina de baño llena de agua, ocupada por una persona. Más de 100 muertes ocurren en estados unidos cada año como resultado de tales accidentes. Un dispositivo relativamente nuevo que puede evitarlos, más pequeños y menos caros que un interruptor de falla a tierra es el ICDI, este dispositivo se puede construir directamente en la clavija de enchufe de los aparatos electrodomésticos como secadores de cabello entre otros en la siguiente figura se muestra un esquema de un interruptor de detección por inmersión

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Interruptores de circuito por defecto de aislamiento del artefacto (ICDA La corriente de defecto se puede producir por un fallo de aislamiento, derivándose la corriente a través de la toma de tierra. Si no existe toma de tierra, la corriente de defecto se puede producir por un o accidental de una persona con una masa conductora que haya quedado bajo tensión. Existen dos tipos de interruptores diferenciales, el interruptor modular para la colocación de riel din y el relé diferencia asociado a un núcleo toroidal. Principio de funcionamiento del relé diferencial asociado a un núcleo toroidal En este caso el relé diferencial (1), en función de la intensidad diferencial medida por el núcleo toroidal (2), da la orden de apertura a un interruptor automático (3), que, generalmente, tiene también la protección contra sobrecargas y cortocircuitos (4), y dispone de un disparador shunt o bobina de disparo a emisión (5) que es la que recibe la orden del relé diferencial.

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Bibliografía

http://www.redalyc.org/pdf/944/94429298008.pdf http://www.pdhonline.org/courses/e275/e275content.pdf http://www.demseyelets.com/usos-de-los-interruptores-de-circuito-de-fuga-atierra/ http://www.nachi.org/arc-fault-circuit-interrupters-spanish.htm http://electrica.mx/pdf/Electrica26.pdf