ElectricalWireSizes 0.1.27

Module for dimensioning copper electrical conductors, feeder conductor and branch circuits

Electrical Wire Sizes

Electrical Wires Sizes es una librería hecha en el lenguaje de programación Python creada con la finalidad de acortar el tiempo en el dimensionamiento de conductores eléctricos u obtención de las secciones de los conductores de una instalación eléctrica.

Esta idea nace debido a la popularidad del lenguaje de programación Python y en la búsqueda de una aplicación en relación a este lenguaje dentro del área de ingeniería eléctrica. En la práctica esta librería le será útil cuando trate de dimensionar una cantidad considerable de alimentadores como circuitos derivados.

La librería cuenta por el momento con 9 módulos que internamente son llamados para realizar el dimensionamiento de conductores en baja tensión especialmente conductores comerciales con aislamiento de 600 V hasta 2000 V. Los resultados obtenidos con este paquete es posible obtenerlos en forma matricial o en formato tabla para una mejor comprensión.

La dependencia de este lenguaje de otros paquetes es baja únicamente usa tabulate en primer grado y en forma muy secundaría numpy y matplotlib no encontrándose limitado a una versión en especifico, estas últimas dos librerías se usan para graficar las pérdidas de tensión en los conductores cuando se utiliza corriente alterna.

La versión disponible de este paquete puede ser consultada con el bloque siguiente:

version()

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Instalación

La instalación del paquete se realiza mediante la instrucción siguiente:

pip install ElectricalWireSizes

Módulos

En la tabla que se muestra a continuación contiene los módulos disponibles los cuales son:

Id	Descripción	Módulo
1	Módulo de baja tensión (c.a.) para conductores de cobre en clase B, C y D, tensión máxima de servicio de 600V a 2000V.	mbtcu()
2	Módulo de baja tensión (c.a.) para conductores de aluminio clase B, C y D, tensión máxima de servicio de 600V a 2000V.	mbtal()
3	Módulo de baja tensión (c.d.) para conductores de cobre clase B, C y D, tensión máxima de servicio hasta 2000 V.	mbtcustd()
4	Módulo para el cálculo de la impedancia en conductores de cobre.	zpucu()
5	Módulo para el cálculo de la impedancia en conductores de aluminio.	zpual()
6	Módulo para dimensionar múltiples conductores de cobre y aluminio en tensión alterna.	dbcircuit()
7	Módulo para dimensionar múltiples conductores de cobre en tensión de directa.	dbcircuitcd()
8	Módulo para graficar resultados.	graph()
9	Módulo de corto circuito (Icc) para conductores de cobre y aluminio.	icc()

Base de datos de conductores

Para poder ampliar el paquete se agregó la tabla de conductores donde se incluye las resistencias, reactancias y ampacidades. Ingrese el bloque de código mostrado para visualizar la tabla completa.

dbc(1)

Graficar resultados

Mediante el uso de matplotlib ynumpy es posible obtener un gráfico de la pérdida de tensión en los conductores de cobre o aluminio cuando se utiliza tensión alterna.

El gráfico que se muestra a continuación presenta las pérdidas de tensión de los conductores del calibre #6 hasta el calibre #4/0 cuando se utiliza el sistema de una fase dos hilos.

Este módulo esta limitado por el momento para conductores de cobre y aluminio cuando se utiliza tensión alterna. El procedimiento para generar el gráfico anterior es usando el bloque de código siguiente:

mydata=mbtal(127,220,55,1,45,1,1,35,3,1,0.9,2,1,1,1)
graph(mydata,"6 AWG","4/0 AWG", 8, 5, 2,"k",1)

El llenado del módulo es un poco complejo

• Se realiza un cálculo con el módulo mbtcu o mbtal y el resultado se guarda en mydata .
• Llamamos al módulo graph como se muestra a continuación:

graph(mydata,"Calibre Inicial","Calibre Final", Ancho, Alto, Aluminio/Cobre, "Color",Sistema)

Los calibres deben ir como se muestra en el bloque anterior y entre comillas dobles indicando un conductor inicial y final dentro del rango disponible, el ancho y alto del gráfico debe estar en pulgadas en formato integer o float. Dependiendo el material del conductor (1:Cobre, 2:Aluminio) el color de las barras disponible puede ser k: negro, b: azul, g:verde, r:rojo que son estándar en reportes no obstante puede usar otros disponibles en la paleta de colores de matplotlib .Finalmente, seleccione el sistema 1:1F-2H,2:2F-3H,3:3F-3H y 4:3F:4H.

No olvide que el arreglo de datos mydata debe ser correcto y definido.

Corto circuito en conductores

En la versión (0.1.22) se incluye el cálculo del corto circuito de los conductores de cobre y aluminio en corriente alterna el cual sirve para dimensionar un conductor en estado de corto circuito.

Una forma sencilla de ingresar a este módulo se especifica en el bloque de código siguiente:

icc(conductor,t1,t2,fhz,view)
#conductor: Material conductor.
---- 1:(1F-2H) 2:(2F-3H) 3:(3F-3H) 4:(3F-4H)
#t1: Temperatura de operación en °C.
#t2: Temperatura de corto circuito en °C.
#fhz: Frecuencia 50hz o 60hz.
#view: Modo de visualizar
---- 1:(Tabla) 2:(Lista)

Un ejemplo práctico de las corriente de corto circuito para los conductores comerciales de material de cobre se muestra en el bloque siguiente:

icc(1,75,200,60,1)

En forma práctica los termoplásticos como lo es el PVC tienen temperatura de operación en corto circuito de 105,130,150 centígrados y en condiciones normales de 60,75,90 centígrados. Los termoestables XLPE y EPR en corto circuito usan temperaturas de 250 cada uno para una temperatura de operación continua de 90 °C.

Desarrollador y versión

La versión 0.1.27 es por el momento la más reciente.

[Packqge]: ElectricalWireSizes 0.1.27
[Autor]: Marco Polo Jácome Toss
[Licencia]: GNU General Public License v3.0
[Fecha]: 20-Abril-2022
[Páis]: México

Control de versiones (Changelog)

0.1.27 - Versión estable. [20.04.2022]

0.1.27rc3 - En esta versión los módulos se han clasificado e independizado en distintos archivos, además se mejora la salida de datos del módulo dbcircuit para funciones futuras. [20.04.2022]

0.1.27rc2 - Corrección de fechas de actualización de módulos. Los módulos mbtcustd, dbcircuitcd fueron modificados conforme a los requerimientos de protección y capacidad de corriente de los conductores. [19.03.2022]

0.1.27rc1 - Presenta un nuevo campo para el ajuste de la protección conforme a la NOM-001-SEDE-2012 de instalaciones eléctricas. Los módulos que sufrieron cambios son: mtbcu ,mbtal, dbcircuit conforme a los requerimientos de protección y capacidad de conductores. [13.03.2022]

graph TD

B[ElectricalWireSizes]-->db[(Database)]
	db -->|load| A[mbtcu]-->|result| I[graph]
    db -->|load| C[mbtal]-->|result| I[graph]	
    db -->|load| D[mbtcustd]
    db -->|parameters| E[zpucu]
    db -->|parameters| F[zpual]
    db -->|parameters| J[icc]
    db -->|loads| G[dbcircuit] --> H[[Subroutine]]
    H -->|loads| k[mbtcu]--> id1>Not Graph]
    H -->|loads| l[mbtcu]--> id1>Not Graph]
    

Referencias

[1] Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización)

[2] Thue, W., 1978. Electrical Power Cable Engineering. 2nd ed. New York, Basel: Marcel Dekker Inc., p.34.

[3] Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)

Copyright

Copyright © 2020 en adelante, Marco Polo Jácome Toss (http://electricalwiresizes.org).

Este programa es software libre: usted puede redistribuirlo y /o modificarlo bajo los términos de la Licencia General GNU (GNU General Public License) publicado por la Fundación para el Software Libre para la versión 3 de dicha Licencia o anterior, o cualquier versión posterior.

Este programa se distribuye con la esperanza de que sea útil pero sin ninguna garantía; incluso sin la garantía implícita de comercialización o idoneidad para un propósito en particular.

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