“ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

“ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE

OFICINAS CORPORATIVAS”

TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO ELECTRICISTA

PRESENTAN: GUSTAVO TEJE MARTINEZ

VICTOR NAVA RAMÍREZ

ASESORES: ING. RUBÉN NAVARRO BUSTOS

ING. JORGE ADALBERTO RAMÍREZ GONZÁLEZ

MÉXICO, D.F. NOVIEMBRE 2008

AGRADECIMIENTOS GUSTAVO TEJE MARTINEZ

A MIS PADRES: HIPOLITO Y GREGORIA

DOY PRINCIPALMENTE GRACIAS A ELLOS, POR QUE ME HAN GUIADO EN EL CAMINO DE LA VIDA, POR ENSEÑARME A SEGUIR ESFORZANDOME A DIARIO, POR EL SACRIFICIO QUE HICIERON CON TAL DE DARNOS LO MEJOR, POR SU APOYO INCONDICINABLE A LO LARGO DE MI VIDA, POR SU TOLERANCIA, PACIENCIA Y SOBRE TODO POR SUS PALABRAS QUE ME HAN IMPULSADO A SEGUIR ADELANTE Y ALCANZAR MIS OBJETIVOS.

A MIS HERMANOS: ANGELICA, HECTOR, OSCAR Y RAUL

POR ENSEÑARME, APOYARME Y SOBRE TODO POR SU INCONDICIONAL AYUDA CUANDO LOS NECESITE PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS DE LA VIDA. A MIS AMIGOS Y COMPAÑEROS DE TRABAJO

POR COMPARTIRME LA EXPERIENCIA EN EL CAMPO DE TRABAJO, POR LAS ASESORIAS PARA COMPLETAR ESTA TESIS, POR LA AYUDA INCONDICIONAL EN COMPARTIR IDEAS, POR SUS ENSEÑANZAS Y SOBRE TODO POR LAS TECNICAS PARA CONTINUAR ADELANTE. A MIS ASESORES

POR LA PACIENCIA, CONSEJOS, REGAÑOS Y TOLERANCIA PARA PODER CULMINAR CON ESTE PROCESO DE ENSEÑANZA Y CONTINUAR MEJORANDO EN LA VIDA.

A MI INSTITUCION “EL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL” Y MI ESCUELA “LA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y ELECTRICA”

POR QUE EN ELLA COSECHE LA MAYORIA DE LOS CONOCIMIENTOS QUE ME HAN ENSEÑADO A SOBRESALIR EN TODO LO QUE HE DESEMPEÑADO Y POR QUE GRACIAS A ELLA SEGUIRE ADELANTE.

CON AMOR Y RESPETO

Debo especial agradecimiento a Dios todo poderoso por permitirme llegar a esta meta.

Con todo Cariño y Respeto:

A mis Padres:

Luisa Ramírez y Rogelio Nava.

Por todo el apoyo que me han brindado, por sus sabios consejos y por mostrarme

oportunamente en el camino inquebrantable del deber y del esfuerzo, sin importar las

circunstancias y retos, por el sacrificio que hicieron para darme lo mejor.

A mi Esposa:

Lía Marian.

Por su paciencia apoyo y sobre todo comprensión, por llenar mi vida de felicidad y

darme el regalo mas grande en mi vida.

A mi Hija:

Meredith Pamela

Por llenar mi vida de alegría y ser la fuente de inspiración para seguir adelante.

A mis Hermanos:

Magali, Rogelio, Beatriz y Joaquín.

Que me han tendido su mano oportuna y brindada apoyo en los momentos difíciles.

En estas paginas se concreta una parte muy importante del esfuerzo y dedicación, ya que

se cumple una meta mas en mi vida, por pertenecer a el “Instituto Politécnico Nacional”

y a mi escuela que me permitió formarme como profesionista, “Escuela Superior de

Ingeniería Mecánica y Eléctrica” (E.S.I.M.E).

Debo especial agradecimiento al grupo de profesores que fueron mis maestros, en especial

agradezco la atención, apoyo, consejos y gentileza de mis asesores que con la ayuda se

logro la realización de este trabajo.

A todos aquellos que de una u otra manera me han ayudado solo me queda decirles:

¡gracias!

Víctor Nava Ramírez

ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS

INDICE

Contenido. Pág.

Objetivo i

Justificación ii

1. Introducción. 2

1.1. Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica. 7

1.2. Ley Federal sobre Metrología y Normalización. 8

1.3. Ley de Protección Civil para el Distrito Federal. 10

1.4. Norma Oficial Mexicana NOM-113-SEMARNAT-1998. 12

1.5. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. 15

1.6. Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004. 24

1.7. Norma Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004. 29

1.8. Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999. 33

1.9. Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. 35

1.10. Descripción general del inmueble. 38

2. Análisis de Necesidades. 45

2.1. Alumbrado. 45

2.1.1. Unidades Básicas Usadas en Iluminación. 46

2.1.2. Método de Cavidad Zonal. 47

2.1.3. Métodos de Cálculo de Alumbrado. 52

2.1.3.1. Método del Lumen. 52

2.1.4. Calculo de Alumbrado Para una Oficina del Edificio

Corporativo. 56

2.1.5. Tipo de Luminarios Empleados en el Edificio Corporativo. 65

2.2. Contactos. 67

2.3. Aire Acondicionado. 70

2.4. Elevadores y Elevadores para Carga. 73

2.5. Bombas de Agua. 75

2.6. Bombas Contra Incendio. 76

2.7. Servicio Normal. 78

2.8. Servicio Emergencia. 81

2.8.1. Cargas Críticas. 84

2.8.2. Cargas no Críticas. 84


3. Bases Técnicas. 88

3.1. Calculo de Circuitos Derivados. 91

3.1.1. Por Corriente. 94

3.1.2. Por Caída de Tensión 97

3.2. Calculo de Circuitos Alimentadores Principales Y Secundarios. 103

3.2.1. Por Corriente. 104

3.2.2. Por Caída de Tensión. 106

3.2.3. Por Corto Circuito. 110

3.3. Características de los Equipos. 130

3.4. Capacidad de Protección. 134

3.5. Capacidad de la Subestación. 140

3.6. Calculo del Sistema de Tierras. 147

3.7. Calculo de Pararrayos (Protección Atmosférica). 159

3.8. Calculo de Corto Circuito. 165

3.9. Coordinación de Protecciones. 184

3.10. Respaldo de Energía (Planta de Emergencia). 190

3.11. Calculo de Canalizaciones, Registros y Cajas. 193

3.12. Planos de Detalles. 205

3.12.1. Diagrama Unifilar. 205

3.12.2. Subestación Eléctrica. 205

4. Estudio Económico 214

4.1. Costo de Ingeniería 214

4.2. Tipo de Herramientas y Equipos. 219

4.3. Tipo de Personal. 220

Conclusiones y Recomendaciones 221

Anexos 223

Bibliografía

241


i

OBJETIVO

El principal objetivo de esta tesis, es el de proporcionar una fuente de

información que implique considerar requerimientos mínimos que exigen las normas

mexicanas vigentes para el diseño de las instalaciones eléctricas de cualquier

edificio corporativo, de manera que satisfaga los siguientes aspectos:

Que proporcione seguridad.

Calidad.

Confiabilidad de servicio.

Flexibilidad.

Costos iníciales y de operación mínimos.

Innovación tecnológica.

Lo anterior empleando los criterios y metodologías usadas para el diseño

eléctrico, y así establecer una forma sencilla el desarrollo del proyecto eléctrico.


ii

JUSTIFICACION.

La tesis realizada se justifica por:

Es un material que aporta experiencia y metodologías de trabajo en el

actual campo laboral.

Proporciona Innovación tecnológica, con lo cual se pretende satisfacer

las necesidades de los usuarios, a fin de mantener un ambiente seguro y

armónico en el área de trabajo.

Implementa aspectos normativos necesarios para el diseño de

instalaciones eléctricas.

Muestra un panorama de solución que conlleve a promover acciones a

seguir para la concientización del ahorro de energía.

Se establece una forma sencilla y practica cómo aplicar la distribución

de energía en centros de concentración de personal en edificios de

oficinas corporativas.


1

Capitulo 1

INTRODUCCIÓN


2

1. Introducción

En la actualidad, una de las prioridades de la política energética de la mayoría

de las naciones del mundo es lograr el más alto grado posible de ahorro en el

consumo de energía, acción que alivia en buena medida las presiones y los riesgos

tanto de tipo económico como ecológico. Respecto a las primeras, el ahorro de

energía permite, por ejemplo, desacelerar la demanda del consumo eléctrico, con lo

cual se desahoga la urgencia presupuestaria de destinar crecientes recursos para

construir más plantas generadoras. Respecto a las segundas, a los riesgos de tipo

ecológico, el uso racional de la energía evita que se quemen innecesariamente

combustibles, cuyas emanaciones impactan negativamente sobre el medio ambiente.

Por tal motivo, el trabajo que se entrega a continuación incorpora, en el texto, el

marco legal obligatorio aplicable a las instalaciones eléctricas de baja tensión así

como un análisis de casos de aplicación, y cual está compuesto por las Leyes y

Reglamentos aprobados mediante Decretos publicados en el Diario Oficial de la

Federación.

No se adjuntaron las normas completas aplicables a las instalaciones eléctricas

de baja tensión para evitar incrementar el texto en forma excesiva, prefiriéndose

transcribir (cada vez que se consideró necesario) el párrafo preciso que se requiere

aplicar en cada caso. Incluso, se hizo uso de normas internacionales cuando las

normas nacionales no establecían los parámetros de diseño o el método de cálculo

que se requería. En tales casos, también se transcribió el párrafo de la norma

internacional que se aplica.

Esta recopilación tiene el objetivo de aplicar las normas esenciales que permiten

calcular las dimensiones de los conductores y canalizaciones y su protección

eléctrica (contra las sobrecargas, las caídas de tensión, los cortocircuitos, los

contactos indirectos) en función de los parámetros de la instalación: los físicos

(naturaleza de los conductores, condiciones de instalación, temperatura, longitudes

de las líneas...) y los eléctricos (potencia, presunto cortocircuito, corrientes de uso...)

Por tal motivo se requiere de la planeación del sistema, el cual se puede dividir

en dos partes, que son:

Diseño conceptual.

Diseño de detalle.


3

Durante la fase de planeación, los estudios que se realizan deben probar que el

diseño es óptimo y que son prácticos para construir y operar.

El diseño conceptual en los sistemas eléctricos, se puede establecer como la

armoniosa integración de varios aspectos discretos, pero que compiten en el diseño

del sistema para satisfacer los requerimientos u objetivos operacionales en forma

económica. Esta etapa, en cualquier proyecto, se que puede prever o determinar el

éxito o falla de un sistema.

El diseño conceptual también se le conoce como la Ingeniería Básica de los

Proyectos y requiere de una familiarización con las distintas fases del diseño y de

mantener en forma anticipada los posibles conflictos que se pudieran presentar en el

desarrollo del proyecto. Puede requerir de estudios analíticos para verificar la

factibilidad del diseño.

Antes que nada, se deben establecer los objetivos primarios y secundarios para

el proyecto del sistema eléctrico, a través de la consulta con ingenieros de proceso,

operadores y personal de mantenimiento. Esto podría incluir objetivos, tales como:

continuidad de servicio y la clasificación de los procesos como crítico, esencial o de

propósitos generales. En segundo lugar, una buena comprensión del tipo de carga y

su aplicación resulta fundamental para una buena planeación del sistema.

El principal objetivo de este tipo de estudios, es el de proporcionar una fuente de

información simple y relativamente económica para las instalaciones eléctricas de

cualquier tipo, de manera que satisfaga los siguientes aspectos:

Que proporcione seguridad.

Confiabilidad de servicio.

Diseño de instalaciones fáciles de operar y mantener en buen estado.

Facilidad para una futura ampliación, si es necesaria.

Costos iníciales y de operación mínimos.

Por lo tanto, la tesis consiste en la evaluación de criterios y metodologías usadas

para el diseño eléctrico, y así establecer una forma sencilla para el desarrollo de un

proyecto eléctrico, ya sea en áreas residenciales, comerciales e industriales.

Todos los procedimientos de diseño contemplados en este trabajo se

estructuraron bajo tres procesos principales para el desarrollo de cualquier proyecto

eléctrico, los cuales son:

Análisis del proyecto.


4

Planificación

Evaluación.

El análisis del proyecto consiste principalmente en definir el tipo de inmueble

que requiere instalación, y establecer los alcances, objetivos y limitaciones del

proyecto a desarrollar.

La planificación básica consiste en establecer y desarrollar las ideas básicas del

diseño sin llegar a establecer todavía un aspecto específico.

El diseño detallado se comienza a resolver los aspectos del proyecto en función

del perfil definido en el proceso de planificación básica, esto comprende por

ejemplo: la selección de la luminaria, el cálculo de luminarias, selección de

conductores, entre otros.

La evolución posterior tiene como objetivo simular y analizar los resultados del

proyecto en términos técnicos y económicos. La evolución técnica implica el

análisis de los parámetros y criterios de calidad.

El capitulo 1 presenta un resumen de fundamentos normativos, que permiten

establecer la necesidad de diseñar instalaciones eléctricas, determinada por limites

operacionales y condicionados principalmente por la seguridad a personas. Se

presenta la descripción general del inmueble.

El capitulo 2 presenta el análisis de necesidades que debe satisfacer el inmueble,

con relación a: Alumbrado, Contactos, Aire Acondicionado, Elevadores y

Elevadores de Carga, Bombas de Agua, Bombas Contra Incendio, Servicio Normal

y Servicio Emergencia.

El capitulo 3 presenta las bases técnicas de diseño, dentro de las que tenemos:

Calculo de circuitos derivados, calculo de circuitos alimentadores y secundarios,

características de los equipos, en si todo el fundamento de cálculo del proyecto así

como las especificaciones que éste requerirá para un correcto funcionamiento.

En el 4 capitulo se describe un estudio económico, para la determinación del

costo de ingeniería, tipo de herramienta y equipos que se requieren para la

realización del proyecto eléctrico, así como el tipo de personal que se requiere para

satisfacer el desarrollo del proyecto.

Por último se establecen las conclusiones del desarrollo del proyecto y las

recomendaciones.


5

Los planos que intervienen en una instalación son: Instalación Eléctrica de

alumbrado (IEA), muestra la disposición de los luminarios, características de los

luminarios y cableado de toda la instalación de alumbrado;

Instalación eléctrica de contactos (IEC), en estos planos se concentra la

ubicación, cableado, canalización de los contactos ya sean normales o regulados;

Instalación eléctrica de fuerza (IEF), en estos planos se concentra toda la

información de equipos como motores, bombas de agua, ventiladores, torres de

enfriamiento, en si todo lo que contenga carga que no sean alumbrado y contactos;

Instalación eléctrica de Alimentadores generales (IEAG), aquí se concentrara la

información y trayectorias que tendrán los alimentadores de tableros y equipos en

cada área del edificio;

Instalación eléctrica del sistema de pararrayos (IESP): Aquí se muestra el

sistema de pararrayos, especificaciones generales de materiales usados, distancias

entre puntas de pararrayos, conductores de bajada, etc.;

Instalación eléctrica del sistema de tierras (IEST), concentra la información del

diseño de la malla o mallas de tierras necesarios para la instalación, en este planos se

muestran los tipos de conexiones (soldables, mecánicos), numero de varillas

necesarias para el sistema de tierras, entre otros.

Los planos que concentran la mayor parte de esta información y la cual se

considera de mayor importancia son los planos de diagrama unifilar y los planos de

subestación eléctrica, estos planos concentran todo el esqueleto de la instalación y

los cuales se muestran en los planos instalación eléctrica de diagrama unifilar

(IEDU), IEDU-01, IEDU-02, IEDU-03. IEDU-04, IEDU-05, Subestación eléctrica

(SE), SE-01 y SE-02 y los cuales se detallan a continuación.

El diagrama unifilar concentra en forma resumida toda la instalación que

concentra una instalación eléctrica, en este diagrama se muestran:

La acometida.- Concentra información de la compañía suministradora, tensión

de suministro, tipo de acometida (subterránea o aérea).

Transformadores.- Reúne toda la información de estos equipos como son: tipo

de enfriamiento, impedancia, tensión primaria y secundaria, tipo de conexión,

capacidad del transformador.


6

Alimentadores.- Aquí se muestra el tipo de conductor a usar, tamaño del

conductor, longitud, número de fases, neutro, conductor de puesta a tierra,

canalización y caída de tensión.

Tableros y equipos.- Se deben mostrar el tipo de tablero a usar (auto soportado,

de distribución, de alumbrado, de contactos, de fuerza), debe contener la carga

instalada, la carga demandada, capacidad interruptiva, tensión de operación,

ubicación.

Subestación.- En este punto se indica el tipo a utilizar, el arreglo que se requiere,

y sus componentes como son: apartarrayos, fusibles, interruptores bajo carga,

cuchillas seccionadoras, circuitos derivados en media tensión, cámaras de arqueo.

En esta parte se debe mostrar los arreglos de equipos que va a tener la

subestación, se deben indicar los espacios de trabajo, los tipos de gabinetes a usar,

descripción de cada uno de los componentes que integran la subestación eléctrica,

además se debe indicar en estos planos:

Vista de planta.- Se deben mostrar el arreglo de los equipos, dimensiones de

cada uno de ellos, espacios de trabajo.

Elevación.- Muestra las alturas de los equipos, las dimensiones de los equipos,

la altura del local y se muestra esquemáticamente la disposición de equipos.

Planos de detalle.-Debe indicarse los criterios que se toman para el diseño de

instalación, como son, dimensiones de registros de media tensión, arreglo de ductos,

colocación de cables en charola, soportes, subidas y bajadas de conductores, etc.


7

1.1 Ley de servicio público de energía eléctrica

Esta ley tiene por objeto el dar a conocer la forma en la cual se puede gozar de

la prestación del servicio de energía eléctrica. También establece que corresponde

exclusivamente a la nación, generar, conducir, transformar, distribuir y abastecer de

energía eléctrica que tenga por objeto la prestación de este servicio. Este servicio

estará a cargo de la Comisión Federal de Electricidad, la cual será la encargada de la

planeación del sistema eléctrico, de la generación, la conducción, transformación,

distribución y venta de la energía eléctrica, además de realizar todas las obras,

instalaciones y trabajos que sean necesarios para la planeación, ejecución, operación

y mantenimiento del sistema eléctrico nacional.

En lo que corresponde a la prestación del servicio eléctrico, la Comisión Federal

de Electricidad será la única que podrá suministrar la energía eléctrica a todo aquel

que la solicite, salvo que exista impedimento técnico o razones económicas para

hacerlo, pudiendo suspender el servicio cuando las instalaciones no cumplan con las

normas reglamentarias, por alteración de equipos de medición, por no haber

celebrado contrato, o cuando se conecten sin previa autorización.

Para los efectos de aplicación de esta ley es lo que confiere al suministro de

energía eléctrica en los proyectos o ampliaciones, se debe tomar en cuenta el artículo

28 de esta ley la cual dice:

“Corresponde al solicitante del servicio, realizar a su costa y bajo su

responsabilidad, las obras e instalaciones destinadas al uso de la energía eléctrica,

mismas que deberán satisfacer los requisitos técnicos y de seguridad que fijen las

Normas Oficiales Mexicanas”. Y en forma similar: “cuando se trate de instalaciones

eléctricas para servicios en alta tensión y de suministros en lugares de concentración

pública, se requerirá que una unidad de verificación aprobada por la Secretaría de

Energía, Minas e Industria paraestatal, certifique, en los formatos que para tal efecto

expida ésta, que la instalación en cuestión cumple con las Normas Oficiales

Mexicanas aplicables a dichas instalaciones. La comisión Federal de Electricidad

sólo suministrará energía eléctrica previa la comprobación de que las instalaciones a

que se refiere este párrafo han sido certificadas en los términos establecidos en este

artículo”.

Para el caso de que un usuario necesite autoabastecimiento, cogeneración,

producción independiente, pequeña producción, importación y exportación de

energía eléctrica, esta será solo para la satisfacción de necesidades propias y para lo

cual deberá de solicitar un permiso a la Comisión Federal de Electricidad, en caso de

tener excedentes, estos solo podrán ser puestos a disposición de la Comisión.


8

1.2 Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

El objetivo de esta ley es la regulación de los sistemas de medida, la creación de

normas que cumplan con las seguridad de las personas, en lo cual se destaca: la de

establecer un sistema general de medida, los requisitos de fabricación, importación,

exportación, venta, reparación, verificación y uso de instrumentos de medición,

patrones de medida, fomentación de transparencia y eficiencia en la elaboración y

observancia de normas oficiales mexicana y normas mexicanas, la de establecer un

procedimiento uniforme para la elaboración de normas oficiales mexicanas, la de

promoción de la concurrencia en los sectores públicos, privados, científicos y de

consumidores en la elaboración y observancia de normas, la de coordinación de las

actividades de normalización, certificación, verificación y laboratorios de prueba de

las dependencias de la administración pública federal y la de establecer el sistema

nacional de acreditamiento de organismos de normalización y certificación,

unidades de verificación y de laboratorios de prueba y calibración, y en general

divulgar las acciones de normalización y demás actividades relacionadas con la

materia.

Para nuestro interés, esta ley deberá de corresponder a las dependencia de

acuerdo a su ámbito de competencia, la de contribuir e integrar el programa nacional

de normalización, la expedición de normas oficiales mexicanas, la certificación,

verificación e inspección de los productos, procesos, métodos, instalaciones,

servicios o actividades que cumplan con las normas oficiales mexicanas, las cuales

tendrán como finalidad la de establecer las características y/o especificaciones de:

“los productos y procesos cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad

de las personas o dañar la salud humana, animal, vegetal, el medio ambiente general

y laboral, o para la preservación de recursos naturales; los productos utilizados como

materias primas o partes o materiales para la fabricación o ensamble de productos

finales sujetos al cumplimiento de normas oficiales mexicanas, siempre que para

cumplir las especificaciones de éstos sean indispensables las de dichas materias

primas, partes o materiales.

Los servicios cuando éstos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las

personas o dañar la salud humana, animal, vegetal o el medio ambiente general y

laboral o cuando se trate de la prestación de servicios de forma generalizada para el

consumidor; lo relacionadas con los instrumentos para medir, los patrones de

medida y sus métodos de medición, verificación, calibración y trazabilidad; los

procedimientos de envase y embalaje de los productos que puedan constituir un

riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud de las mismas o el medio

ambiente; las condiciones de salud, seguridad e higiene que deberán observarse en

los centros de trabajo y otros centros públicos de reunión; la nomenclatura,


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expresiones, abreviaturas, símbolos, diagramas o dibujos que deberán emplearse en

el lenguaje técnico industrial, comercial, de servicios o de comunicación; la

descripción de emblemas, símbolos y contraseñas para fines de esta Ley.

Las características y/o especificaciones, criterios y procedimientos que permitan

proteger y promover el mejoramiento del medio ambiente y los ecosistemas, así

como la preservación de los recursos naturales; los criterios y procedimientos que

permitan proteger y promover la salud de las personas, animales o vegetales; la

determinación de la información comercial, sanitaria, ecológica, de calidad,

seguridad e higiene y requisitos que deben cumplir las etiquetas, envases, embalaje y

la publicidad de los productos y servicios para dar información al consumidor o

usuario; los que deben reunir los equipos, materiales, dispositivos e instalaciones

industriales, comerciales, de servicios y domésticas para fines sanitarios, acuícola,

agrícolas, pecuarios, ecológicos, de comunicaciones, de seguridad o de calidad y

particularmente cuando sean peligrosos; los apoyos a las denominaciones de origen

para productos del país; los que deban reunir los aparatos, redes y sistemas de

comunicación, así como vehículos de transporte, equipos y servicios conexos para

proteger las vías generales de comunicación y la seguridad de sus usuarios; los

criterios y procedimientos para el manejo, transporte y confinamiento de materiales

y residuos industriales peligrosos y de las sustancias radioactivas.”

Para la observación de las normas, todos los productos, procesos, métodos,

instalaciones, servicios, o actividades deberán cumplir con las normas oficiales

mexicanas, para los productos de importación también deberán cumplir las

especificaciones de las normas mexicanas, en caso de no existir norma oficial

mexicana, las dependencias de competentes podrán requerir que los productos o

servicios a importarse ostenten las especificaciones internacionales con que

cumplen, las del país de origen o a falta de estas las del fabricante.

Para la evaluación de la conformidad, las dependencias competentes deberán de

establecer, los procedimientos para la evaluación de la conformidad cuando para

fines oficiales requieran comprobar el cumplimiento de las norma oficiales

mexicanas, lo que hará según el nivel de riesgo o de protección necesarios para

salvaguardad la vida humana, animal, vegetal, medio ambiente, etc. Los

procedimientos que impliquen trámites que sean adicionales se deberán de publicar

en el diario oficial de la federación antes de su publicación definitiva, salvo que los

mismos estén contenidos en la norma oficial mexicana correspondiente.

En esta norma también establecen las personas físicas o morales que fungen

como unidades de verificación las cuales realizaran los actos de acreditación, en

donde estas podrán a petición de parte interesada, verificar el cumplimiento de


10

normas oficiales mexicanas, solamente en aquellos campos o actividades para las

que hubieren sido aprobadas por las dependencias competentes. Los dictámenes de

las unidades de verificación serán reconocidos por las dependencias competentes,

así como por los organismos de certificación y en base a ellos podrán actuar en los

términos de esta Ley y conforme a sus respectivas atribuciones. Las dependencias

podrán solicitar el auxilio de las unidades de verificación para la evaluación de la

conformidad con respecto de normas oficiales mexicanas, en cuyo caso se sujetarán

a las formalidades y requisitos establecidos en esta Ley.

El resultado de las operaciones que realicen las unidades de verificación se hará

constar en un acta que será firmada, bajo su responsabilidad, por el acreditado en el

caso de la personas físicas y por el propietario del establecimiento o por el

presidente del consejo de administración, administrador único o director general de

la propia unidad de verificación reconocidos por las dependencias, y tendrá validez

una vez que haya sido reconocido por la dependencia conforme a las funciones que

hayan sido específicamente autorizadas a la misma.

1.3 Ley de Protección Civil para el Distrito Federal.

Esta ley tiene por objeto establecer las normas y los principios básicos,

conforme a los cuales se llevara a cabo las acciones de protección civil, en el distrito

federal, la bases para la prevención y mitigación ante las amenazas de riesgo

geológico, fisicoquímico, sanitario, hidrometerologico y socio-organizativo, además

los mecanismos para implementar las acciones de mitigación, auxilio y

restablecimiento para la salvaguarda de las personas, sus bienes, el entorno y el

funcionamiento de los servicios vitales y sistemas estratégicos, en los casos de

emergencia, siniestro o desastre.

Lleva a promover acciones que conlleven a la participación de los sistemas de

protección civil, con la ayuda de la elaboración de programas y estrategias que

transfieran a acciones de particulares a contribuir y a alcanzar los objetivos

establecidos por dichos programas.

Para la formulación y la conducción de las políticas de protección civil, así

como para emitir las normas técnicas que prevé esta ley se tomaran en cuenta lo

siguiente: los criterios de protección civil se consideran en el ejercicio de la

atribuciones de la autoridad conferida en los ordenamientos jurídicos para orientar,

regular, promover, restringir, prohibir, sancionar y en general inducir las acciones de

los particulares en materia de protección civil. Las funciones que realicen las

dependencias, unidades administrativas, órganos desconcentrados y entidades


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paraestatales del distrito federal, deben de incluir criterios de protección civil,

contemplando la constante mitigación/prevención, riesgo/vulnerabilidad.

Se debe de tomar medidas preventivas, desde el diseño, construcción,

operación, mantenimiento de los sistemas estratégicos y de los servicios vitales, los

cuales serán fundamentales para la protección y salvaguarda de las personas, además

se debe de participar en medidas preventivas y simulacros con el fin de mitigar y

estar preparados para los posibles desastres futuros.

El programa de protección civil debe ser congruente con el programa nacional

de protección civil, para estos programas se deberán de considerar lo siguientes

aspectos: los factores particulares del tipo de riesgo, la naturaleza y dinámica del

desarrollo urbano y económico, los recursos de la ciudad y la cultura de protección

civil, además los aspectos de organización y temporalidad, en al menos las

siguientes acciones: medidas de prevención por tipo de riesgo, las actividades de

prevención en sistemas vitales, como son: abasto, agua potable, alcantarillado,

comunicaciones, desarrollo urbano, energéticos, electricidad, salud, seguridad

pública y transporte.

La definición de proyectos de investigación y desarrollo destinados a

profundizarlas causas y los fenómenos destructivos, así como establecer

procedimientos de prevención.

Los propietarios o poseedores de inmuebles destinados a vivienda plurifamiliar

y conjuntos habitacionales están obligados a implantar un programa interno de

protección civil.

Los administradores, gerentes o propietarios de inmuebles que de acuerdo a su

naturaleza representen riesgo en los términos de las disposiciones aplicables,

también estarán obligados a programa interno de protección civil.

Se debe de estar conscientes que para la protección civil se debe de tomar en

cuenta todos los factores de riesgo que se puedan presentar por causas fortuitas para

el desarrollo de nuestros proyectos, pues de ello dependerá que se pueda otorgar

seguridad y salvaguardar a las personas que laboren en los centros de trabajo, como

lo marca esta ley, y lo cual implicaría el diseñar de forma adecuada las posibles

áreas por las cuales las personas puedan salir sin obstrucciones y de forma segura al

presentarse cualquier incidente.


12

1.4 Norma Oficial Mexicana NOM-113-SEMARNAT-1998.

En esta norma oficial mexicana, tiene por objeto de establecer las

especificaciones de protección ambiental para la planeación, diseño, construcción,

operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas de potencia o de distribución

que se pretendan ubicar en áreas urbanas, suburbanas, rurales, agropecuarias,

industriales, de equipamiento urbano o de servicios y turísticas.

Que generalmente establece que la realización de obras o actividades que

puedan causar desequilibrio ecológico o rebasar los límites y condiciones

establecidos en las disposiciones aplicables para proteger el ambiente y preservar y

restaurar los ecosistemas, requiere la autorización de la secretaria de medio

ambiente, recursos naturales y pesca en materia de impacto ambiental.

Las disposiciones de la presente Norma Oficial Mexicana, no son aplicables en

aquellos proyectos de subestaciones eléctricas que se pretendan ubicar en zonas

donde existan bosques, terrenos forestales, selvas, desiertos, sistemas ribereños,

costeros y lagunares donde sus características ecológicas naturales y biodiversidad

no hayan sido alteradas.

Los responsables del cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana deberán

notificar a la Secretaria de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, por

conducto del Instituto Nacional de Ecología deberá de presentar con un mínimo de

cinco días hábiles de anticipación al inicio de dichas actividades un formato con el

contenido de la ejecución de los proyectos para la planeación, diseño construcción,

operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas de potencia o distribución.

El cual contendrá los siguientes puntos:

Nombre del responsable de la obra.

Nombre del proyecto.

Ubicación geográfica del proyecto.

Colindancias del predio donde se pretende instalar el proyecto y usos de

suelo.

Características técnicas del proyecto.

Programa de calendarizado de obras del proyecto.

Anexo fotográfico del sitio en donde se ubicara la subestación.

Al término de la ejecución de las obras de proyecto, se deberá notificar dentro

de los quince días hábiles siguientes a su conclusión, en el formato anexo a esta

norma que contiene los siguientes puntos:


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Nombre del responsable de la obra.

Nombre del proyecto.

Ubicación geográfica del proyecto.

Fecha en que se presento el aviso de inicio de actividades (anexar copia de

acuse).

Fecha de finalización de las obras del proyecto.

Anexo fotográfico donde se aprecie el estado final de la obras del proyecto.

Planeación y diseño de subestaciones eléctricas

El responsable deberá cumplir con todas y cada una de las especificaciones de

protección ambiental.

La subestación eléctrica se deberá ubicar en zonas cuyo uso de suelo sea urbano,

suburbano, rural, agropecuario, industrial de equipamiento urbano o de servicios y

turística conforme a los planes y programas de desarrollo urbano, aplicables en las

zonas de interés.

La subestación eléctrica deberá de ubicarse en sitios donde no existan cuerpos

de agua superficiales que pudieran ser afectados.

Para la ubicación de la subestación de ser posible elegir sitios con pendientes

poco pronunciadas, con el objeto de conservar los patrones naturales de

escurrimiento y evitar la generación de polvos y partículas. Así como seleccionar u

área libre con poca vegetación arbórea con objeto de reducir al mínimo el derribo de

arbolado.

Queda prohibida la apertura de nuevos caminos de acceso de más de 500 metros

de longitud, en el caso excepcional de que sea imprescindible la apertura de un

camino para el acceso a la subestación, deberá ser de dimensiones menores a la

señalada.

Las dimensiones del predio de la subestación eléctrica serán las mínimas

requeridas para la instalación de los equipos y las futuras ampliaciones proyectadas.

Las especificaciones para la preparación del sitio y durante la construcción

Se deberá de evitar la instalación de campamentos en el predio de la subestación

eléctrica y en zonas aledañas. En caso de que se justifique la instalación de un

campamento en el citado predio, debe cumplir con la normatividad ambiental.


14

No se deberá de realizar quemas de maleza durante las actividades de desmonte

ni utilizar productos químicos que afecten el brote de la vegetación. Se debe contar

con letrinas móviles para el uso obligatorio de los trabajadores que elaboren en las

obras.

Se deberá dejar libre la distancia de seguridad eléctrica entre la barda perimetral

y las partes energizadas, para garantizar la seguridad de las personas que transitan

externamente a la subestación. Esta distancia varía en función de las distintas

tensiones normalizadas de la siguiente forma:

Tabla 1.1. Distancia de seguridad eléctrica entre la barda perimetral y las partes energizadas

Tensión (KV) Distancia en metros (m)

400 7

230 y 161 6

138,115 y 69 4

Menor a 69 2

Los residuos sólidos generados durante la construcción del proyecto, se deberán

disponer de acuerdo a su naturaleza.

Especificaciones para la etapa de operación y mantenimiento

No se debe usar líquidos aislantes dieléctricos catalogados como sustancias

peligrosas; Se permite el uso de gas (SF6), cuyo manejo se deberá realizar de

acuerdo a lo establecido por las especificaciones del distribuidor de este dieléctrico

para cada tipo de subestación.

Cada transformador deberá contar con sistema de captación de derrames de

aceite dieléctrico. Dicho sistema considerara en una fosa contenedora, trinchera o

charola de concreto armado, el cual deberá conducir el aceite hasta una fosa

contenedora con una capacidad igual al 100% del transformador mas grande.

Especificaciones para el abandono del sitio.

Se deberá desmantelar la infraestructura establecida cuando las instalaciones

rebasen su vida útil y no existan posibilidades de renovarlas.


15

1.5 Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005.

En este apartado solo se describirá en forma breve lo que a grandes rasgos pide

cumplir la NOM-001-SEDE-2005, su objetivo y campo de aplicación, para efectos

de aplicación de los artículos se describirán de acuerdo al desarrollo del proyecto,

tales serán los casos de: circuitos alimentadores, circuitos derivados, sistema de

tierras, protección contra sobrecorriente, alambrado, canalizaciones, etc.

La norma NOM-001-SEDE-2005, referente a las “Instalaciones Eléctricas

(Utilización)”, es el requerimiento mínimo con que debe de cumplir cualquier

instalación eléctrica que se encuentre bajo el alcance de la misma, mas no así un

manual que debe de seguirse para el diseño de nuestras instalaciones de personas no

calificadas, y tiene como objetivo principal “establecer las especificaciones y

lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a

la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de

seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:

- Los choques eléctricos,

- Los efectos térmicos,

- Sobrecorrientes,

- Las corrientes de falla y

- Sobretensiones.

El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso

de la energía eléctrica en forma segura.”

El alcance que tiene esta norma es aquella destinada a la utilización de la

energía eléctrica en:

a) Propiedades industriales, comerciales, residenciales y de vivienda,

institucionales, cualquiera que sea su uso, públicas y privadas, y en

cualquiera de los niveles de tensiones eléctricas de operación, incluyendo las

utilizadas para el equipo eléctrico conectado por los usuarios. Instalaciones

en edificios utilizados por las empresas suministradoras, tales como edificios

de oficinas, almacenes, estacionamientos, talleres mecánicos y edificios para

fines de recreación.

b) Casas móviles, vehículos de recreo, construcciones flotantes, ferias, circos y

exposiciones, estacionamientos, talleres de servicio automotor, estaciones de

servicio, lugares de reunión, teatros, salas y estudios de cinematografía,

hangares de aviación, clínicas y hospitales, construcciones agrícolas, marinas

y muelles, entre otros.


16

c) Sistemas de emergencia o reserva propiedad de los usuarios.

d) Subestaciones, líneas aéreas de energía eléctrica y de comunicaciones e

instalaciones subterráneas.

e) Centrales eléctricas para Cogeneración o Autoabastecimiento.

f) Cualesquiera otras instalaciones que tengan por finalidad el uso de la energía

eléctrica, excepto lo indicado en lo que NO aplica en la NOM-001-SEDE-

2005.

Esta NOM-001-SEDE-2005 cubre:

a) Circuitos alimentados con una tensión nominal hasta 600 V de corriente

alterna o 1 500 V de corriente continua, y algunas aplicaciones especificadas

arriba de 600 V de corriente alterna o 1 500V de corriente continua.

Para corriente alterna, la frecuencia tomada en cuenta en esta norma es 60

Hz. Sin embargo no se excluye el uso de otras frecuencias para aplicaciones

especiales;

b) Circuitos, que no sean los circuitos internos de aparatos, operando a una

tensión superior a 600 V y que se derivan de una instalación con una tensión

que no exceda de 600 V c.a., por ejemplo: los circuitos de lámparas a

descarga, precipitadores electrostáticos;

c) Todas las instalaciones del usuario situadas fuera de edificios;

d) Alambrado fijo para telecomunicaciones, señalización, control y similares

(excluyendo el alambrado interno de aparatos);

e) Las ampliaciones o modificaciones a las instalaciones, así como a las partes

de instalaciones existentes afectadas por estas ampliaciones o modificaciones.

Debido a que las instalaciones eléctricas deben de cumplir con los lineamientos

de seguridad, la NOM-001-SEDE pide el siguiente procedimiento de evaluación de

conformidad:

Principios fundamentales


17

Protección para la seguridad

Generalidades

Los requisitos establecidos en este capítulo tienen el propósito de garantizar la

seguridad de las personas, animales y los bienes contra los riesgos que puedan

resultar de la utilización de las instalaciones eléctricas.

En las instalaciones eléctricas, existen dos tipos de riesgos mayores:

- las corrientes de choque;

- Las temperaturas excesivas capaces de provocar quemaduras, incendios u

otros efectos peligrosos.

Protección contra los choques eléctricos

- Protección contra los contactos directos

Las personas y los animales deben protegerse contra los riesgos que puedan

resultar por el contacto con las partes vivas de la instalación.

Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:

- Previniendo que una corriente pueda pasar a través del cuerpo de una persona

o de un animal;

- Limitando la corriente que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior

al de la corriente de choque.

Protección contra contactos indirectos

Las personas y los animales deben protegerse contra riesgos que puedan resultar

por el contacto indirecto con las partes conductoras expuestas en caso de falla.

Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:

- Previniendo que una corriente de falla pase a través del cuerpo de una

persona o de un animal;

- Limitando la corriente de falla que pueda pasar a través del cuerpo a un valor

inferior al de la corriente de choque.

- Efectuando la desconexión automática de la alimentación en determinado

tiempo, evitando que después de que ocurra una falla que pueda causar que

una corriente, fluya a través de un cuerpo en contacto con partes conductoras

expuestas, cuando el valor de dicha corriente es igual o mayor que la

corriente de choque.


18

En relación con la protección contra los contactos indirectos, la aplicación del

método de conexión de puesta a tierra, constituye un principio fundamental de

seguridad.

Protección contra los efectos térmicos

La instalación eléctrica debe realizarse de tal forma que no exista ningún riesgo

de ignición de materiales inflamables debido a las altas temperaturas o a los arcos

eléctricos. Además, durante la operación normal del equipo eléctrico, no debe haber

riesgo de que las personas o animales sufran quemaduras.

Protección contra sobrecorrientes

Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra

daños debidos a temperaturas excesivas o esfuerzos electromecánicos ocasionados

por cualquier sobrecorriente que pueda ocurrir en los conductores vivos.

Esta protección puede obtenerse, por uno de los métodos siguientes:

- La desconexión automática antes de que la sobrecorriente alcance un valor

peligroso considerando su duración;

- Limitando la máxima sobrecorriente a un valor seguro considerando su

duración.

Protección contra las corrientes de falla

Los conductores que no sean los conductores vivos, y las otras partes diseñadas

para conducir una corriente de falla, deben poder conducir estas corrientes sin

alcanzar una temperatura superior a la máxima permisible para los conductores.

1) Debe darse atención particular a las corrientes de falla a tierra y a las

corrientes de fuga.

2) Para los conductores vivos, debe asegurarse su protección contra

sobrecorrientes causadas por fallas.

Protección contra sobretensiones

Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra

daños que sean consecuencia de una tensión excesiva motivada por fenómenos

atmosféricos, electricidad estática, fallas en la operación de los equipos de

interrupción o bien por fallas entre partes vivas de circuitos alimentados a tensiones

diferentes.

Planeación de las instalaciones eléctricas


19

Generalidades

Para la planeación, deben tomarse en cuenta los siguientes factores para

proporcionar:

- Protección de las personas, animales y los bienes;

- Funcionamiento satisfactorio de la instalación eléctrica acorde a la utilización

prevista.

Características de la alimentación o alimentaciones disponibles

- Naturaleza de la corriente: corriente alterna o corriente directa

- Naturaleza y número de conductores:

a) Para corriente alterna: Conductor(es) vivos; conductor neutro o puesto a

tierra; conductor de puesta a tierra;

b) Para corriente directa: Conductores equivalentes a los indicados

anteriormente.

- Valores nominales y tolerancias: tensiones y tolerancias; frecuencia y

tolerancias; corriente máxima admisible; corriente probable de cortocircuito.

- Medidas de protección inherentes en la alimentación; como por ejemplo:

conductor neutro puesto a tierra, o conductor de puesta a tierra del punto

medio o en el vértice de una fase (en un sistema delta abierto o cerrado).

- Requisitos particulares de la alimentación de energía eléctrica, tales como:

demanda, capacidad instalada, factor de demanda y tensión de alimentación.

Naturaleza de la demanda

El número y tipo de los circuitos alimentadores y derivados necesarios para

iluminación, calefacción, fuerza motriz, control, señalización, telecomunicaciones,

etc., se definen por:

- Puntos de consumo de la demanda de energía eléctrica;

- Cargas probables en los diferentes circuitos;

- Variación diaria y anual de la demanda;

- Condiciones especiales;

- Requisitos para las instalaciones de control, de señalización, de

telecomunicaciones, etc.

Alimentación de emergencia o de reserva

- Fuente de alimentación (naturaleza, características).


20

- Circuitos alimentados por la fuente de emergencia.

- Circuitos alimentados por la fuente de reserva.

Condiciones ambientales

Deben considerarse las condiciones generales, y la clasificación de las

condiciones ambientales en las instalaciones eléctricas.

Área de la sección transversal de los conductores

El área de la sección transversal de los conductores debe determinarse en función:

a) De su temperatura máxima admisible;

b) De la caída de tensión admisible;

c) De los esfuerzos electromecánicos que puedan ocurrir en caso de un

cortocircuito;

d) A otros esfuerzos mecánicos a los que puedan someterse los conductores;

e) El valor máximo de la impedancia con respecto al funcionamiento de la

protección contra el cortocircuito.

Los puntos enumerados anteriormente, conciernen en primer lugar, a la

seguridad de las instalaciones eléctricas. Las áreas de sección transversal mayores

que las requeridas para la seguridad pueden preferirse por operación económica.

Tipo de alambrado y métodos de instalación

La selección del tipo de alambrado y los métodos de instalación dependen de:

- La naturaleza del lugar;

- La naturaleza de las paredes u otras partes de los edificios que soportan el

alambrado;

- La accesibilidad del alambrado a las personas y animales domésticos;

- La tensión eléctrica;

- Los esfuerzos electromecánicos que ocurren durante un cortocircuito;


21

- Otros esfuerzos a los cuales puedan exponerse los alambrados durante la

realización de las instalaciones eléctricas o en servicio.

Dispositivos de protección

Las características de los equipos de protección, deben determinarse con

respecto a su función, la cual puede ser por ejemplo, la protección contra los efectos

de:

- Sobrecorrientes (sobrecargas, cortocircuito);

- Corriente de falla a tierra;

- Sobretensiones;

- Bajas tensiones y ausencia de tensión.

Los equipos de protección deben operar a los valores de corriente, tensión y

tiempo los cuales se adaptan a las características de los circuitos y a los peligros

posibles.

Control de emergencia

Si es necesario, en caso de peligro, la interrupción inmediata de la tensión de

alimentación de las fuentes de energía, debe instalarse un dispositivo de interrupción

de manera tal que sea fácilmente reconocible y rápidamente operable.

Dispositivos de desconexión

Deben proveerse dispositivos de desconexión para permitir desconectar de la

instalación eléctrica, los circuitos o los aparatos individuales con el fin de permitir el

mantenimiento, la comprobación, localización de fallas y reparaciones.

Prevención de las influencias mutuas

La instalación eléctrica debe estar dispuesta de tal forma que no haya influencia

mutua perjudicial entre la instalación eléctrica y las instalaciones no eléctricas del

edificio.

Accesibilidad de los equipos eléctricos

Los equipos eléctricos deben estar dispuestos para permitir tanto como sea

necesario:

- Espacio suficiente para realizar la instalación inicial y el posterior reemplazo

del equipo eléctrico;

- Accesibilidad para la operación, pruebas, inspección, mantenimiento y

reparación.


22

Proyecto eléctrico

Las instalaciones destinadas para la utilización de la energía eléctrica,

contempladas en esta norma, deben contar con un proyecto (planos y memorias

técnico-descriptivas)

Selección del equipo eléctrico

Generalidades

Todo equipo eléctrico utilizado en las instalaciones eléctricas debe cumplir con

lo establecido en la Sección 110-2 de esta norma.

Características

Cada equipo eléctrico seleccionado debe corresponder a las condiciones y

características previstas para la instalación eléctrica; éstas deben en particular

cumplir con los requisitos siguientes, cumpliendo con la Norma Oficial Mexicana

NOM-008-SCFI-2002:

- Tensión.- Los equipos eléctricos deben ser adecuados para el valor máximo

de la tensión al cual van a operar (valor eficaz en corriente alterna), así como

también a las sobretensiones que pudieran ocurrir.

- Corriente eléctrica.- Todos los equipos eléctricos deben seleccionarse

considerando el valor máximo de la intensidad de corriente (valor eficaz en

corriente alterna), que conducen en servicio normal, y considerando la

corriente que pueda conducir en condiciones anormales, y el periodo (por

ejemplo, tiempo de operación de los dispositivos de protección, si existen)

durante el cual puede esperarse que fluya esta corriente.

- Frecuencia.- Si la frecuencia tiene una influencia sobre las características de

los equipos eléctricos, la frecuencia nominal de los equipos debe

corresponder a la frecuencia susceptible de producirse en el circuito.

- Potencia.- Todos los equipos eléctricos, seleccionados sobre la base de sus

características de potencia, deben adecuarse para el servicio requerido del

equipo, tomando en cuenta el factor de carga y las condiciones normales de

servicio.

Condiciones de instalación

Todos los equipos eléctricos deben seleccionarse para poder soportar con

seguridad los esfuerzos y las condiciones ambientales característicos del lugar en

donde se van a instalar, y a las que puedan someterse.


23

Prevención de los efectos nocivos

Todos los equipos eléctricos habrán de seleccionarse de manera que causen los

menores efectos nocivos a otros equipos y a la alimentación durante el servicio

normal, incluyendo las operaciones de interrupción.

En este contexto, los factores que pueden tener una influencia son:

- El factor de potencia;

- Corrientes inducidas;

- Cargas asimétricas;

- Distorsión armónica.

Construcción y prueba inicial de las instalaciones eléctricas

Construcción

- Son esenciales para la construcción de las instalaciones eléctricas una

mano de obra efectuada por personal calificado y la utilización de

materiales aprobados.

- Las características del equipo eléctrico, una vez seleccionadas, no deben

modificarse o reducirse durante el proceso de instalación.

- Los conductores deben identificarse de acuerdo con las Secciones aplicables

de esta norma.

- Las conexiones entre conductores y otros equipos eléctricos, debe realizarse

de tal manera que los contactos sean seguros y duraderos, de acuerdo con las

“Especificaciones”.

- Los equipos eléctricos deben instalarse de tal forma que no se afecten las

condiciones de diseño de dichos equipos.

- Los equipos eléctricos susceptibles de provocar altas temperaturas o arcos

eléctricos, deben colocarse o protegerse para eliminar cualquier riesgo de

ignición de materiales inflamables. Cuando la temperatura de cualquier parte

expuesta del equipo eléctrico es susceptible de provocar lesiones a las

personas, estas partes deben colocarse o protegerse para prevenir cualquier

contacto accidental.

Prueba Inicial

Las instalaciones eléctricas deben probarse e inspeccionarse antes de ponerse en

servicio y después de cualquier modificación importante, para comprobar la

adecuada ejecución de los trabajos de acuerdo con esta norma.


24

Especificaciones

Las especificaciones técnicas con que deben cumplir las instalaciones eléctricas

objeto de esta Norma Oficial Mexicana son las establecidas en el Título 4

“Especificaciones” de esta NOM-001-SEDE-2005, el desarrollo de estos capítulos y

artículos se describirán a lo largo del proyecto, dependiendo a cada caso en que

aplique la anterior.

1.6 Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004.

Esta norma referente a la “Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en

edificios no residenciales”, su finalidad es la de establecer los niveles de eficiencia

energética en términos de densidad de potencia eléctrica (DPEA), esto con el fin de

disminuir el consumo de energía eléctrica y para contribuir la conservación de los

recursos energéticos y mantener así la ecología de la nación. Esta norma la deben de

cumplir todos los sistemas de alumbrado para los edificios no residenciales ya sean

nuevos, ampliaciones y modificaciones. Además en esta norma se establecen los

métodos de cálculo para determinar la DPEA (densidad de potencia eléctrica) de los

sistemas de alumbrado con el fin de cumplir con dicha norma.

Los campos de aplicación que se ven afectados por esta norma son aquellos

sistemas de alumbrado interior y exterior para usos generales de los edificios nuevos

no residenciales, ampliaciones y modificaciones, los cuales tengan una carga

conectada mayor o igual a 3 KW, estos edificios quedan comprendidos dentro de los

siguientes tipos:

a) Edificios para oficinas (Oficinas).

Oficinas.

b) Edificios para escuelas y demás centros docentes (Escuelas).

Escuelas o instituciones educativas.

Bibliotecas.

c) Edificios para establecimientos comerciales (comercios).

Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades.

d) Edificios para Hospitales y Clínicas.

Hospitales, Sanatorios y Clínicas.


25

e) Edificios para Hoteles.

Hoteles.

Moteles.

f) Edificios para restaurantes.

Restaurantes.

Cafeterías y venta de comida rápida.

Bares.

g) Bodegas.

Bodegas y áreas de almacenamiento.

h) Edificio para recreación y cultura.

Salas de cine.

Teatros.

Centros de convenciones.

Gimnasio y centros deportivos.

Museos.

Templos.

i) Talleres de servicio.

Talleres de servicio para automóviles.

Talleres.

j) Edificio para carga y pasaje.

Centrales y terminales de transporte de carga.

Centrales y terminales de transportes de pasajeros, aéreos y terrestres.

Para ampliaciones o modificaciones de edificios ya existentes, esta norma

quedara restringida solo a los sistemas de alumbrado de la ampliación o

modificación y no así para las aéreas construidas con anterioridad.

No se consideran dentro del alcance de esta Norma Oficial Mexicana:

Centros de baile, discotecas y centros de recreación con efectos especiales de

alumbrado.

Interiores de cámaras frigoríficas.


26

Estudios de grabación cinematográficos y similares.

Áreas que se acondicionan temporalmente donde se adicionan equipos de

alumbrado para exhibiciones, exposiciones, convenciones o se montan

espectáculos.

Tiendas y áreas de tiendas destinadas a la venta de equipos de alumbrado.

Instalaciones destinadas a la demostración de principios luminotécnicos.

Áreas de atención especializada en hospitales y clínicas.

Edificaciones nuevas, ampliaciones o modificaciones que se localicen en zonas

de patrimonio artístico y cultural, de acuerdo a la Ley Federal sobre Monumentos y

Zonas Arqueológicas, Artísticas e Históricas o edificios catalogados y clasificados

como patrimonio histórico según el INAH ( Instituto Nacional de antropología e

Historia) y el INBA (Instituto Nacional de Bellas Artes).

Sistemas de alumbrado de emergencia independientes.

Equipos de alumbrado para señales de emergencia y evacuación.

Equipos de alumbrado que formen parte integral de otros equipos, los cuales

estén conectados a circuitos de fuerza o contactos.

Equipos de alumbrado empleados para el calentamiento o preparación de

alimentos.

Anuncios luminosos y logos.

Alumbrado de obstrucción para fines de navegación aérea.

No se consideran en el alcance de esta Norma otros tipos de edificios de uso

diferente a los mencionados en el campo de aplicación de esta Norma, tales

como: salas de espera de centrales de pasajeros, edificios destinados a seguridad

pública y nacional, naves industriales (áreas de proceso).

Iluminación teatral (área de escenario).

Iluminación destinada al crecimiento de plantas o animales para alimentación o

investigación.


27

Iluminación específicamente dedicada al servicio de personas con debilidad

visual.

En la tabla 1.2, proporciona la NOM-007-ENER-2004 se establecen los DPEA

(densidad de potencia eléctrica) con que deben cumplir los sistemas de alumbrado

interior de los edificios comprendidos por esta norma.

Tabla 1.2. Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA).

Tipo de edificio DPEA

(W/m2)

Oficinas

Oficinas 14

Escuelas y demás centros docentes

Escuelas o instituciones educativas 16

Bibliotecas 16

Establecimientos comerciales

Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades 20

Hospitales

Hospitales, sanatorios, clínicas 17

Hoteles

Hoteles 18

Moteles 22

Restaurantes

Bares 16

Cafeterías y venta de comida rápida 19

Restaurantes 20

Bodegas

Bodegas o áreas de almacenamiento 13

Recreación y cultura

Salas de cine 17

Teatros 16

Centros de convenciones 15

Gimnasios y centros deportivos 16

Museos 17

Templos 24

Talleres de servicios

Talleres de servicio para automóviles 16

Talleres 27

Carga y pasaje

Centrales y terminales de transporte de carga 13

Centrales y terminales de transporte de pasajeros, aéreas, y terrestres. 16

Para los casos de los edificios en los que se tengan fachadas la eficacia de la

fuente luminosa que se utilice para la iluminación no debe de ser menor a 22 lm/W.

para las áreas exteriores restantes que formen parte del edificio no debe ser mayor de

1.8 W/m2, los estacionamientos cubiertos, cerrados o techados, que formen parte de

los edificios contemplados, la DPEA (densidad de potencia eléctrica) a cumplir no


28

debe de ser mayor a 3 W/m2 y para los estacionamientos abiertos no debe exceder lo

establecido en la tabla 1.3.

Para las consideraciones de aplicación de esta norma, un edificio que sea

diseñado y construido para un uso único, se considera la densidad de potencia

eléctrica máxima correspondiente según la tabla 1.2; cuando un edificio sea

diseñado y construido para más de un uso (uso mixto), los DPEA (densidad de

potencia eléctrica de alumbrado) se determinaran por separado para cada aplicación

de acuerdo a la tabla 1.2, y en caso de tener uso mixto y haya usos no contemplados

en la norma la DPEA se considerara aquella que predomine sobre los demás

términos de la superficie ocupada. Tabla 1.3. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA) para estacionamientos

abiertos.

Área a iluminar

m2

Densidad de potencia

W/ m2

<300 1,80

300 – 500 0,90

500 – 1000 0,70

1000 – 1500 0,58

1500 – 2000 0,54

>2000 0,52

Para determinar la densidad de potencia eléctrica de alumbrado se calculara con

la carga total conectada de alumbrado y el área total por iluminar de acuerdo a la

siguiente expresión:

2

Carga Total Conectada para Alumbrado (Watts)DPEA

Area Total Iluminada (m )

Donde:

Las DPEA totales del sistema de alumbrado interior y exterior se deben

determinar en forma independiente una de otra. Estas densidades no pueden ser

combinadas en ningún momento, por lo que se deben determinar y reportar por

separado.

Para que una instalación se considere cumple con la Norma se debe cumplir que

la DPEA calculadas son iguales o menores que los valores límite establecidos para

cada uso del edificio analizado.

Cuando en algunas áreas o espacios del edificio dependiendo de las actividades

que se realicen se pueden obtener valores de DPEA (densidad de potencia eléctrica

2DPEA Densidad de Potencia Electrica (W / m )


29

de alumbrado) mayores a los límites, los cuales serán compensados por otras áreas

con DPEA menores y de esta forma lograr que los valores de densidad de potencia

eléctrica del inmueble cumplan con lo que establece la norma.

Para determinar la potencia total de alumbrado, se debe de considerar la

potencia nominal de la lámpara, balastros, dispositivos auxiliares, atenuadores, los

cuales estén incluidos para el correcto funcionamiento de los equipos de alumbrado,

esta potencia estará dada en watts.

Cuando se cuente con iluminación localizada, se puede tener un incremento de

densidad de potencia eléctrica por concepto de alumbrado en algunas áreas, siempre

y cuando se verifique que los luminarios proyectados sean realmente instalados, esta

DPEA deberá emplearse únicamente para los luminarios especificados y no para las

aplicaciones distintas o en otras áreas. Estas áreas son:

a) Áreas en las que se instala iluminación adicional a la general, con propósitos

decorativos (candiles, arbotantes) o para destacar obras artísticas. El

incremento en la DPEA permitida para estos luminarios suplementarios, no

debe de ser mayor de 10.6 W/m2, dentro del local especifico.

b) Áreas destinadas a trabajos con computadoras, en los que se instalan

luminarios especiales para evitar los reflejos o deslumbramientos. Se acepta

un incremento en la DPEA de 3.8 W/m2 dentro del local especifico.

c) Áreas de tiendas departamentales o para ventas al menudeo, en los que se

emplean luminarios de acento para hacer resaltar algunas mercancías. Se

permite un incremento máximo en la DPEA de 17 W/m2 en mercancías en

general o de 42 W/m2 para acentuación de mercancías finas, tales como:

joyería, platería, cerámica, trajes y vestidos y en galerías de arte o locales

similares, en donde es necesaria la observación a detalle de las mercancías.

1.7 Norma Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004.

En el caso de esta norma en la cual se refiere a la “Eficiencia energética en

sistemas de alumbrado en vialidades y areas exteriores públicas”, y la cual tiene por

objeto la de establecer los niveles de eficiencia energética de igual forma en

términos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA), con los que

deben de cumplir las nuevas instalaciones para alumbrado público y áreas exteriores

publicas en las diferentes aplicaciones que se indican en la presente norma, con el

propósito de que se diseñen o construyan bajo un criterio de uso eficiente de la

energía eléctrica, mediante la optimización de diseños y la aplicación de equipos y


30

tecnologías que incrementes la eficacia sin menoscabo de los requerimientos

visuales.

El campo de aplicación de esta norma comprende los sistemas nuevos de

iluminación para vialidades, estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados

y áreas exteriores públicas, así como ampliaciones de instalaciones ya existentes,

independientemente de su tamaño y carga conectada. Así se tiene que las áreas que

deben cumplir con esta norma son:

Vialidades.

Estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados.

Áreas exteriores públicas.

Quedan excluidas de esta Norma las siguientes instalaciones:

Aeropuertos: sistemas de aproximación, sistema de pendiente de precisión

para un aterrizaje correcto, luces de señalización de pistas, rodajes y

plataformas, zonas de maniobras y de pernocta y similares.

Alumbrado de emergencia.

Alumbrado dentro de predios de viviendas unifamiliares.

Alumbrado dentro de predios de viviendas unifamiliares y plurifamiliares

(condominios verticales u horizontales).

Alumbrado ornamental de temporada.

Alumbrado para ferias.

Alumbrado para plataformas marinas, faros y similares.

Alumbrado temporal en obras de construcción.

Anuncios luminosos.

Áreas de vigilancia especial, garitas, retenes y similares de seguridad.


31

Áreas típicamente regidas por relaciones laborales como andenes, muelles,

patios de maniobra y almacenamiento, áreas de carga y descarga, áreas de

manufactura de astilleros y similares.

Juegos mecánicos.

Lugares de resguardo de bicicletas.

Paseos exclusivos de jinetes.

Señalización de vialidades y carreteras, semaforización.

Túneles y paso a desnivel.

Para la mejor aplicación de esta norma, los sistemas de alumbrado público y de

exteriores se clasifican como se indica en la tabla 1.4, en los cuales los valores de

DPEA no deben de exceder lo establecidos en las tablas 1.5, 1.6 y 1.7, como se

indica a continuación:

Tabla 1.4. Clasificación de los sistemas de alumbrado para vialidades y áreas exteriores.

Vialidades

- Autopistas

- Carreteras

- Ciclo pistas

- Vías rápidas

- Vías principales

- Vías secundarias

Los valores de la DPEA, no debe exceder

valores de Tabla 1.5. Cuando se usen

superposte no se deben de exceder los

valores indicados en tabla 1.6, esto solo

aplica para vialidades.

Estacionamientos públicos abiertos No debe exceder los valores de la Tabla 1.7.

Estacionamientos públicos cerrados o

techados. La DPEA no debe de exceder de 3 W/m

2.

Áreas exteriores publicas

- Lagos, cascadas, fuentes y similares

- Monumentos, esculturas y banderas

- Parques, jardines, alamedas y kioscos

- Aceras

- Paraderos

- Plazas y zócalos

Para estos sistemas el valor mínimo de

eficacia de la fuente de iluminación debe de

ser de 22 lm/W.

En estos sistemas de alumbrado la eficacia

de la fuente de iluminación debe de ser de

70 lm/W.


32

Tabla 1.5. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA) para vialidades

(W/m2)

Nivel de

Iluminancia

lux(lx)

Ancho de calle

m

7,5 9,0 10,5 12,0

3 0,26 0,23 0,19 0,17

4 0.32 0,28 0,26 0,23

5 0,35 0,33 0,30 0,28

6 0,41 0,38 0,35 0,31

7 0,49 0,45 0,42 0,37

8 0,56 0,52 0,48 0,44

9 0,64 0,59 0,54 0,50

10 0,71 0,66 0,61 0,56

11 0,79 0,74 0,67 0,62

12 0,86 0,81 0,74 0,69

13 0,94 0,87 0,80 0,75

14 1,01 0,95 0,86 0,81

15 1,06 1,00 0,93 0,87

16 1,10 1,07 0,99 0,93

17 1,17 1,12 1,03 0,97

NOTA: El nivel de iluminación a utilizar depende del tipo de vialidad a iluminar, de acuerdo con lo

establecido en el art. 930 “Alumbrado Público” de la NOM-001-SEDE-2005.

Tabla 1.6. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para sistemas de

iluminación en vialidades con superposte

Área a iluminar

m2


W/ m2

<2 500 0,52

2 500 – 5 000 0,49

5 000 – 12 500 0,46

>12 500 0,44

Tabla 1.7. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para

estacionamientos públicos abiertos.

Área a iluminar

m2


W/ m2

<300 1,80

300 – 500 0,90

500 – 1000 0,70

1000 – 1500 0,58

1501 – 2000 0,54

>2000 0,52

Se debe de considerar que un sistema de alumbrado cumple con los DPEA

cuando los valores no excedan lo establecido en las tablas, dependiendo el tipo de

alumbrado, además de cumplir con las demás norma mexicanas.


33

Para los anchos de las calles que sean menores a 7.5 m, se tomaran los valores

de la columna de 7.5m., para anchos mayores a 12m, se toman los valores de la

columna de 12m.

Para el cálculo de la DPEA, se toman la mismas consideraciones que para la

NOM-07, para la determinación de la eficacia en el caso de alumbrado para áreas

exteriores se calcula a partir del flujo luminosos de la fuente luminosa entre la suma

de la potencia nominal de la lámpara mas las perdidas del dispositivo auxiliar para el

arranque y correcto funcionamiento de dicha fuente.

1.8 Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999.

La NOM-025-STPS referente a “Condicione de iluminación en centros de

trabajo”, tiene por objeto el establecer las características de iluminación en los

centros de trabajo, de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los

trabajadores al realizar sus actividades.

Esta norma es aplicable en todo el territorio nacional y en todos los centros de

trabajo.

En esta norma se deben de cumplir la evaluación y control de los niveles de

iluminación, la información a los trabajadores sobre los riesgos de tener una

deficiente o por deslumbramiento, elaborar un programa de mantenimiento tanto en

iluminación normal como de emergencia, la instalación de iluminación eléctrica de

emergencia en áreas donde la interrupción de la fuente de luz artificial represente

riesgo.

Los niveles mínimos de iluminación que deben presentarse en el plano de

trabajo, para cada tipo de tarea visual es la que establece la tabla 1.8.

En un sistema de iluminación se considera que existe deslumbramiento en las

aéreas de trabajo, si el factor de reflexión supera los valores establecidos en la tabla

1.9.

Para cumplir con la NOM-025-STPS, los valores de iluminación no deben estar

por debajo de lo que indica la tabla 1.8, y los valores de reflexión no deben superar

lo indicado en la tabla 1.9, si los valores están fuera de lo que establece esta norma

se debe proceder a corregir el diseño de alumbrado.


34

Tabla 1.8. Niveles mínimos de iluminación

TAREA VISUAL DEL PUESTO DE

TRABAJO

AREA DE TRABAJO NIVELES

MINIMOS DE

ILUMINACION

(LUX)

En exteriores: distinguir el área de tránsito,

desplazarse caminando, vigilancia,

movimiento de vehículos.

Areas generales exteriores: patios y

estacionamientos.

20

En interiores: distinguir el área de tránsito,

desplazarse caminando, vigilancia,

movimiento de vehículos.

Areas generales interiores: almacenes de

poco movimiento, pasillos, escaleras,

estacionamientos cubiertos, labores en

minas subterráneas, iluminación de

emergencia.

50

Requerimiento visual simple: inspección

visual, recuento de piezas, trabajo en

banco y máquina.

Areas de servicios al personal: almacenaje

rudo, recepción y despacho, casetas de

vigilancia, cuartos de compresores y

pailería.

200

Distinción moderada de detalles:

ensamble simple, trabajo medio en

banco y máquina, inspección simple,

empaque y trabajos de oficina.

Talleres: áreas de empaque y ensamble,

aulas y oficinas.

300

Distinción clara de detalles: maquinado y

acabados delicados, ensamble de

inspección moderadamente difícil, captura

y procesamiento de información, manejo

de instrumentos y equipo de laboratorio.

Talleres de precisión: salas de cómputo,

áreas de dibujo, laboratorios.

500

Distinción fina de detalles: maquinado de

precisión, ensamble e inspección de

trabajos delicados, manejo de instrumentos

y equipo de precisión, manejo de piezas

pequeñas.

Talleres de alta precisión: de pintura y

acabado de superficies y laboratorios de

control de calidad.

750

Alta exactitud en la distinción de detalles:

ensamble, proceso e inspección de piezas

pequeñas y complejas y acabado con

pulidos finos.

Areas de proceso: ensamble e inspección

de piezas complejas y acabados con pulido

fino.

1,000

Alto grado de especialización en la

distinción de detalles.

Areas de proceso de gran exactitud. 2,000

Tabla 1.9. Niveles máximos permisibles del factor de reflexión

CONCEPTO

NIVELES MAXIMOS

PERMISIBLES DE REFLEXION

Kf

TECHOS 90%

PAREDES 60%

PLANO DE TRABAJO 50%

SUELOS 50%


35

1.9 Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.

En este reglamento se establecen las necesidades con que se deben contar las

obras que se construyan en el distrito federal, tomando en cuenta la seguridad de las

personas que estén destinadas a ocupar dicho edificio.

En primera instancia se deben de fijar los requisitos técnicos a que deben

sujetarse las construcciones e instalaciones en predios y vía pública, a fin de que se

satisfagan las condiciones de habitabilidad, seguridad, higiene, comodidad,

accesibilidad y buen aspecto.

Cuando se comience con la ejecución de una obra, debe de existir un director de

obra y sus corresponsables para cada una de las áreas que se vean involucradas en la

construcción. El director Responsable de Obra es la persona física auxiliar de la

Administración, con autorización y registro de la Secretaría de Desarrollo Urbano y

Vivienda, que se hace responsable de la observancia de la Ley, de este Reglamento y

demás disposiciones aplicables, en el acto en que otorga su responsiva relativa al

ámbito de su intervención profesional. El Corresponsable es la persona física

auxiliar de la Administración, con autorización y registro de la Secretaría de

Desarrollo Urbano y Vivienda, con los conocimientos técnicos adecuados para

responder en forma conjunta con el Director Responsable de Obra, o autónoma en

las obras en que otorgue su responsiva, en todos los aspectos técnicos relacionados

al ámbito de su intervención profesional, mismos que son relativos a la seguridad

estructural, al diseño urbano y arquitectónico e instalaciones, y deberá cumplir con

lo establecido en la Ley, en este Reglamento y en las demás disposiciones

aplicables.

Para las áreas de construcción dependerá del tamaño de la construcción, los

requerimientos que les sean solicitados, por tal manera las obras se deben de

clasificar de acuerdo a la magnitud de la obra en concordancia con las modalidades

de manifestación de construcción las cuales son las siguientes:

1. Manifestación de construcción tipo A:

a) Construcción de no más de una vivienda unifamiliar de hasta 200 m2

construidos, en un predio con frente mínimo de 6 m., dos niveles, altura

máxima de 5.5 m. y claros libres no mayores de 4 m., la cual debe contar con

la dotación de servicios y condiciones básicas de habitabilidad que señala

este Reglamento, el porcentaje del área libre, el número de cajones de

estacionamiento y cumplir en general lo establecido en los Programas de

Desarrollo Urbano.


36

Cuando el predio esté ubicado en zona de riesgo, se requerirá de

manifestación de construcción tipo B;

b) Ampliación de una vivienda unifamiliar, cuya edificación original cuente con

licencia de construcción, registro de obra ejecutada o registro de

manifestación de construcción, siempre y cuando no se rebasen: el área total

de 200 m2 de construcción, incluyendo la ampliación, dos niveles, 5.5 m. de

altura y claros libres de 4 m.;

c) Reparación o modificación de una vivienda, así como cambio de techos o

entrepisos, siempre que los claros libres no sean mayores de 4 m. ni se

afecten elementos estructurales importantes;

d) Construcción de bardas con altura máxima de 2.50 m.;

e) Apertura de claros de 1.5 m. como máximo en construcciones hasta de dos

niveles, si no se afectan elementos estructurales y no se cambia total o

parcialmente el uso o destino del inmueble, y

f) Instalación de cisternas, fosas sépticas o albañales;

2. Manifestación de construcción tipo B.

Para usos no habitacionales o mixtos de hasta 5,000 m2 o hasta 10,000 m

2 con

uso habitacional, salvo lo señalado en la fracción anterior, y

3. Manifestación de construcción tipo C.

Para usos no habitacionales o mixtos de más de 5,000 m2 o más de 10,000 m

2

con uso habitacional, o construcciones que requieran de dictamen de impacto urbano

o impacto urbano-ambiental.

Para cada una de las manifestaciones de construcciones es necesario contar con

proyecto y debe de estar acompañado de su respectiva memoria de cálculo de cada

una de las especialidades que se involucren el dicho proyecto.

En cuanto a la construcción del edificio, en lo que a instalaciones se refiere este

reglamento deben de ser aquellas que se plasmen en el proyecto previo a la

construcción del inmueble y el cual deberá de garantizar la eficiencia de las mismas,

así como la seguridad de la edificación, trabajadores y usuarios, por lo que pide se

deben de cumplir con todas las normas que aseguren el funcionamiento correcto, así


37

como también se debe de utilizar los materiales y productos que satisfagan las

normas y demás disposiciones que sean aplicables.

Todas las construcciones deben de cumplir además con la parte referente a la

comunicación, evacuación y prevención de emergencias, las edificaciones se

clasifican en función al grado de riesgo de incendio de acuerdo con sus dimensiones,

uso y ocupación, en: riesgos bajo, medio y alto, de conformidad con lo que se

establece en las Normas.

Para cada una de esta clasificaciones se deberá de contar con las salidas y

señalizaciones necesarias para el pronto evacuo de las personas en caso de

presentarse alguna contingencia, todas las instalaciones deben de cumplir con las

normas de acuerdo a cada área de interés y deben de cumplir además con los

requerimientos mínimos de salvaguarda de las personas.

En la parte correspondiente a las instalaciones eléctricas, se pide que los

proyectos deban contener, como mínimo en su parte de instalaciones eléctricas, lo

siguiente:

1. Planos de planta y elevación, en su caso;

2. Diagrama unifilar;

3. Cuadro de distribución de cargas por circuito;

4. Croquis de localización del predio en relación a las calles más cercanas;

5. Especificación de materiales y equipo por utilizar, y

6. Memorias técnica descriptiva y de cálculo, conforme a las Normas y Normas

Oficiales Mexicanas.

Las instalaciones eléctricas de los inmuebles deben ajustarse a las disposiciones

establecidas en las Normas Oficiales Mexicanas y Normas Mexicanas.

Para la colocación de las tuberías, accesorios y equipos en la edificación,

deberán de contemplar los daños mínimos a las estructuras, muros, plafones, pisos,

esto con el fin de que no se generen perjuicios en los sistemas estructurales que

dañen o disminuyan las capacidades de los elementos que integren el sistema

estructural del edificio.


38

1.10 Descripción General del Inmueble.

El plan maestro integrara un conjunto comercial, estacionamientos, dos

corporativos, un museo y tres torres departamentales.

El conjunto comercial estará formado de tres niveles, y este ocupara parte de los

corporativos en el área de primer nivel y segundo nivel.

El área destinada a los estacionamientos estará integrada por cinco sótanos y

abarcaran todo el conjunto de áreas comerciales, corporativos, museo y áreas

departamentales, en esta parte de los sótanos se encontraran las subestaciones para

alimentación a cada unos de los comercios y/o edificios, los sótanos 3, 4 y 5 serán

exclusivamente para el servicio de los corporativos teniendo un total de 2104

cajones para el corporativo 1 y un área promedio de 21 000 m2 para el área destinada

a estacionamientos por cada uno de los sótanos.

Los corporativos se denominaran, corporativo 1 y corporativo 2, el primero

estará constituido de 22 niveles y el segundo será de 15 niveles, cada uno contara

con helipuerto en el área de azotea.

El museo estará formado de 6 niveles.

Las torres departamentales serán designadas como torre 1, con 22 niveles; torre

2, con 15 niveles y torre 3, con 22 niveles.

Para anteproyecto denominado “Edificio de Oficinas Corporativas”, se tomara el

edificio del corporativo 1, el cual se muestra en la figura 1.1 y 1.2, en forma

generalizada, y el cual se concibe en un desplante regular envuelto en un rectángulo

con un área de 2,604.00 m2 como planta tipo. Cuenta con 22 niveles para un total a

construir de 57,288.00 m2 compuesta como a continuación se señala:

Planta baja o primer nivel.- Esta área estará destinada al vestíbulo de acceso del

edificio con un área total de 1135 m2 que forman parte del área de servicios

generales del edificio, el área restante en conjunto con la proporción que ocupara en

el área exterior tiene un total de 3185 m2 que formara parte del área comercial.

Segundo nivel.- En esta área se encontrara un restaurante con área total de

2041.2 m2, el cual integrara parte del área comercial del primer nivel y del área

comercial exterior al edificio. También habrá un área que será parte de los servicios

generales del edificio y el cual tendrá un área total de 562.8 m2, para cubrir un área

total de 2604 m2.


39

NIVEL 22

NIVEL 21

NIVEL 20

NIVEL 19

NIVEL 18

NIVEL 17

NIVEL 16

NIVEL 15

NIVEL 14

NIVEL 13

NIVEL 12

NIVEL 11

NIVEL 10

NIVEL 9

NIVEL 8

NIVEL 7

NIVEL 6

NIVEL 5

NIVEL 4

NIVEL 3

NIVEL 2

Fig. 1.1. Corte vertical del edificio corporativo.


40

74.9

8

34.74

B

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

ELE

VA

DO

R

PA

RA

26

PE

RS

ON

AS

2.8

0x2.6

0

mts

.

DUCTO

0.60

DUCTO

DU

CT

O

WC

MU

JE

RE

S

DU

CT

O 3

.70 m

²

WC

HO

MB

RE

S

UMAUMA

UMA UMA

Fig. 1.2. Planta tipo del edificio corporativo.


41

Del 3er. Nivel al 22vo. Nivel serán destinadas a áreas de oficinas tipo que

albergaran las funciones administrativas y operativas-ejecutivas y una planta

destinada a sala de juntas. Las áreas destinadas a las oficinas por cada nivel tendrán

un área de 2041.2 m2 y para los servicios generales del edificio por cada nivel se

destinara un área de de 562.8 m2. De esta forma se tiene que el área destinada a cada

uno de los ocupantes de cada uno de los niveles será como se muestra en la tabla

1.10.

Tabla 1.10. Área destinada a cada usuario y servicios generales.

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

ÁREA

DESTINADA A

OFICINAS (m2)

ÁREA

DESTINADA A

COMERCIO

(m2)

ÁREA DE

SERVICIOS

GENERALES

(m2)

2 3ero. Al 6to. 8,164.8 2,251.2

3 7mo. Y 8vo. 4,082.4 1,125.6

4 9no. Y 10mo. 4,082.4 1,125.6

5 11vo. Y 12vo. 4,082.4 1,125.6

6 13vo. Al 15vo. 6,123.6 1,688.4

7 16vo. Al 18vo. 6,123.6 1,688.4

8 1ero. Y 2do. 5,226.2 1,697.8

19no. Al 21vo. 6,123.6 1,688.4

Servicios

Generales, 22vo. 2041.2

562.8

Recepción y Planta Baja 10,541.0

Estacionamientos. Sótanos 3,4 y 5 67,786.0

Cada nivel destinado a oficinas contara con:

a) Direcciones,

b) Subdirecciones,

c) Oficinas de gerencia,

d) Estaciones de trabajo,

e) Salas de juntas,

f) Área de secretarias,

g) Salas de espera,

h) Área de archivo,

i) Área de papelería,

j) Bodegas,

k) Recepción,

l) 2 cuartos de aire acondicionado,

m) 1 cuarto eléctrico,

n) 1 cuarto de voz y datos,


42

Para los servicios generales se contara con:

a) Circulación horizontal y vertical:

b) 2 escaleras de emergencia,

c) 10 elevadores,

d) 1 montacargas de servicio, y

e) 2 sanitarios para hombres y mujeres.

Servicios generales.- El último nivel del Corporativo 1, tiene prevista la

plataforma de aterrizaje y despegue para uso exclusivo de las oficinas y, en apego a

la Ley de Protección Civil del Distrito Federal en vigor, podrá ser utilizada por los

cuerpos de emergencia que en una eventualidad acudan a atender a la población

residente por la presencia de un principio de incendio, temblor o siniestro.

Estas especificaciones abarcan los requerimientos mínimos que deben cumplir

las instalaciones para el suministro de energía eléctrica a edificio denominado

“Corporativo”.

El sistema eléctrico que se utiliza es del tipo unitario, teniendo un servicio en

media tensión para cada usuario ubicado en el edificio y una para servicios generales

del edificio, como son área de servicios comunes, que están formados por los

estacionamientos, el vestíbulo, área de elevadores junto con sus vestíbulos, equipos

de bombeo y equipos de aire acondicionado así como los interiores de cada nivel.

La continuidad del servicio eléctrico en un edificio de oficinas de esta

importancia debe de ser tan confiable en su acometida como en la distribución de

energía eléctrica por lo que se hace necesario desarrollar la Ingeniería de Diseño

que permita obtener un sistema de distribución de energía eléctrica adecuado a los

requerimientos dentro de un valor técnico-económico.

Estos requerimientos o necesidades se traducen en diagramas, planos,

especificaciones, y memoria de cálculo con lo cual se obtiene la información para la

adquisición de equipos y materiales, instalación y pruebas de puesta en marcha, así

como la consideración de la operación del sistema y su mantenimiento.

Dada la importancia que implica tener seguridad, continuidad y flexibilidad en

el servicio eléctrico, es necesario que se tome en cuenta los aspectos técnicos y

económicos que se indican a continuación, ya que de ellos dependerá el buen o el

mal funcionamiento de dicha instalación:


43

Condiciones técnicas:

Seguridad.- De la vida de las personas y la preservación de la propiedad. No

hay alternativa, sólo la opción segura es la viable.

Confiabilidad.- La continuidad del servicio requerido depende del tipo de

actividad a desarrollar en la obra, ya que algo pueden tolerar interrupciones

mientras que otras requieren un alto grado de continuidad.

Simplicidad.- La operación debe ser sencilla como sea posible para satisfacer

los requerimientos del sistema.

Flexibilidad.- Adaptación del sistema al desarrollo, expansión y cambios

requeridos durante la vida útil del edificio. Debe considerarse la capacidad y

espacio suficiente para equipo adicional por incrementos futuros de carga.

Consideraciones económica.- En base a un análisis y siempre bajo la misma

base de comparación el sistema debe ser económico en su base inicial, costos de

operación y mantenimiento.


44

Capitulo 2

ANALISIS

DE

NECESIDADES


45

2 Análisis de necesidades.

El crecimiento y la evolución de las grandes firmas nacionales e internacionales

conlleva a la creación de espacios en donde se concentran un elevado número de

personas que destinaran parte de su tiempo en la administración de los intereses de

la empresa en que laboren, por tal motivo existe la necesidad de crear espacios

destinados para ello, dichos espacios deberán de contar con el tipo de ingeniería

necesario que cumpla con las expectativas necesarias para el óptimo desempeño de

las actividades que en ella se realicen.

Esto tipo de necesidades implican la aplicación de ingeniería moderna y se ven

involucrados los aspectos como son: alumbrado, contactos, aire acondicionado, etc.,

estos a su vez se ven en la necesidad de cumplir con ciertos aspectos que conlleven a

la seguridad y ahorro de energía, por lo que deberán de cumplir con normas, leyes y

reglamentos que les sean aplicables.

2.1 Alumbrado.

Uno de los aspectos en los que las oficinas se ven involucradas es la cuestión de

alumbrado, en esta área se ven envueltos los aspectos como el correcto nivel de

iluminación, calidad de la iluminación, tipo de iluminación, tipo de luminaria,

número de luminarios, forma de luminarios y disposición de los mismos.

Hay un nivel de iluminación mínimo para cada tarea visual específica, esta debe

de contemplar la capacidad de comodidad y adaptación de la vista humana, en cada

proyecto se debe elegir el término medio correcto para las mejores condiciones

visuales, estos a su vez deben contemplar los puntos técnico-económicos, sin

menospreciar las normas aplicables.

Para determinar el nivel de iluminación de acuerdo a las tareas visuales, se

deben de tomar en cuenta los factores siguientes: la duración del trabajo visual, el

tipo de trabajo (nocturno o diurno), la tarea específica a realizar, en algunos casos la

edad de los usuarios de la instalación de alumbrado.

Por efectos de normalización, la norma mexicana, NOM-025-STPS, ha

establecido valores mínimos de iluminación (tabla 1.8 del capítulo 1) para diversas

áreas de trabajo, y los cuales se tomaran como valores mínimos para cada área de

trabajo, en los diseños de alumbrado, tomando en cuenta no exceder los valores de

densidad de potencia eléctrica de alumbrado (DPEA) especificados por la NOM-

007-ENER.


46

2.1.1 Unidades básicas usadas en iluminación.

En los sistemas de iluminación se debe comprender las definiciones básicas que

se emplean en el, por lo cual se hace necesario mencionar estas definiciones para el

mejor entendimiento de los métodos de cálculo.

Flujo luminoso ɸ. Es la cantidad de luz que fluye a través de una superficie en la

unidad de tiempo, cuya sensibilidad espectral está definida por las eficiencias

luminosas espectrales normalizadas. Su unidad es el lumen (lm). Esta es la unidad

más utilizada para expresar el flujo de luz proveniente de una fuente luminosa.

Rendimiento luminoso. Se define como la razón del flujo luminoso al flujo radiante

y sus unidades son los lumen/watt. En otras palabras se refiere a la relación entre la

energía lumínica emitida y la energía eléctrica consumida a la cual también se le

conoce como eficacia.

(lumen)

ef fórmula (2.1)W (watt)

Intensidad luminosa (I). Es la razón de variación del flujo luminoso dɸ al ángulo

solido dω, es decir, es el flujo emitido por unidad de ángulo solido, su unidad es la

candela, el cual se define como la intensidad luminosa producida por 1/600000 de

metro cuadrado de un cuerpo negro radiante a la temperatura de solidificación del

platino.

(lumen)

I candela fórmula (2.2) (estereorradian)

Iluminación (E) o Luminancia: Lux (lx). La iluminación se define como la

variación del flujo respecto del área, es decir, la densidad de flujo que incide sobre

una superficie, sus unidades son el lumen/m2 o lux. Un Lux se equivale a la

intensidad luminosa de un lumen por metro cuadrado. La iluminación está dada por

la fórmula 2.3.:

2

(lumen)E Lux fórmula (2.3)

Area (m )


47

2.1.2 Método de cavidad zonal.

El método de cavidad zonal está basado en un concepto de que el área que va a

ser iluminada estará formado por varios espacios o cavidades cuya reflectancia

afectara la cantidad de luz que incidirá sobre el plano de trabajo, debido a que la

contribución directa de la luminaria se combina con la luz reflejada por las paredes,

techo y piso, la cual es información necesaria para determinar el valor del

coeficiente de utilización (CU) que proporciona el fabricante acerca de sus

luminarios y el cual es un factor muy importante en los cálculos de iluminación, por

lo que la comprensión de estas tablas es de gran utilidad.

Es necesario conocer los aspectos que influyen en el cálculo de alumbrado y los

cuales se describen a continuación:

Cavidad del local. Una vez que se conoce el local o espacio que se va a iluminar el

diseñador tiene que dividir este en tres espacios los cuales se designan: cavidad de

techo, el cual es el espacio que existe entre el techo y el plano de la luminaria, este

se nombra altura de cavidad de techo (hct), la siguiente cavidad se llama, cavidad de

cuarto o del local, el cual es el espacio entre el plano de las luminarias y el plano de

trabajo, y la cual se nombra altura de cavidad de cuarto o del local (hcc), por último

se tiene la cavidad de piso el cual comprende el espacio entre el piso y el plano de

trabajo, este se denomina altura de cavidad de piso (hcp). Estas relaciones se

muestran en la fig. 2.1.

Razones de cavidad. Son las proporciones geométricas de cada una de las

cavidades, techo, cuarto y piso y se determinan por la fórmula 2.4:

5h(largo del local + ancho del local)

Razon de cavidad fórmula (2.4)(largo del local ancho del local)

En donde: h = altura de cavidad que está siendo medida.

Las tres razones de cavidad se expresan como: razón de cavidad de techo (RCT), razón

de cavidad de cuarto (RCC) y razón de cavidad de piso (RCP), las cuales tienen las

siguientes consideraciones:

Si las luminarias están al ras del techo, entonces RCT es cero, si la altura de trabajo es

el piso, entonces RCP es cero, si el área a iluminar es cuadrada, la razón de cavidad de

cuarto (RCC) se determina con la fórmula 2.5:


48

Cavidad de techo

Cavidad de cuarto o local

plano de luminarias

plano de trabajo

hct

hcc

hcp

reflectancia en techo

reflectancia en muros

reflectancia en piso

Cavidad de piso

Fig. 2.1. Esquema en donde se muestran las cavidades, reflectancias y alturas de cavidades.

AlturaRCC 10 fórmula (2.5)

Ancho

Sin embargo si el área que se tiene es irregular, las razones pueden determinarse por la

fórmula 2.6:

Area de pared de cavidad totalRazon de cavidad 2.5 fórmula (2.6)

Area de la base de la cavidad

El área de cavidad de pared es el resultado de sumar el área de todas las paredes que

formen el área total.

Una vez que se haya determinado una de las razones de cavidad las demás se podrán

determinar por las fórmulas 2.7 y 2.8:

hctRCT RCC fórmula (2.7)

hcc

hcpRCP RCC fórmula (2.8)

hcc

Reflectancias (ρ). Debido a que no todos los lúmenes emitidos por un conjunto

lámpara-luminaria son dirigidos al plano de trabajo, si no que parte de estos son

dispersados en las paredes, techo, pisos y al estar en un área cerrada se reflejan y

están cruzando continuamente en el lugar, a este efecto se denomina reflectancia,

entre mayor sea la reflectancia de paredes, techo y piso mayor es la utilización que

se aprovecha de la luz.


49

Este factor es importante pues entre mayor sea esta reflexión más se contribuye

a la iluminación y en consecuencia el numero de luminarias es menor. Sin embargo

si la reflexión es demasiado alta esto contribuye a que exista deslumbramiento,

ocasionado perturbaciones o daño a los ocupantes del aérea de trabajo.

Tabla 2.1. Índices de reflexión de acabados con pintura.

Acabados mate Índice de reflexión

Acabados mate Índice de reflexión

(%) (%)

Blanco 85 Pardo habana claro 37

Blanco nieve 76 Pardo ladrillo 31

Blanco marfil 67 Pardo siena 15

Crema pálido 70.2 Beige 65

Amarillo crema 69 Naranja 25.4

Amarillo canario 67 Azul celeste 37

Amarillo paja 65 Azul turquesa 21.1

Amarillo oro 53.8 Azul faisán 7.7

Amarillo oro viejo 37 Azul cobalto 4.5

Amarillo limón 52.3 Azul ultramar 4

Gamusa medio 38.5 Azul hortensia 49

Crema fuerte 61.9 Azul pastel 12

Verde claro 54 Azul violáceo 11

Verde prado 39 Gris plata 36.3

Verde musgo 25 Gris acero claro 31.4

Verde veronés 23 Gris quaker (marengo) 28.3

Verde hoja 20 Gris acero obscuro 12.1

Verde brillante 12 Gris trianón 48

Verde bronswick claro 8.4 Gris perla 42

Verde bronswick medio 3.9 Gris tórtola 30

Rojo naranja 39 Gris pizarra 19

Rojo escarlata 29 Marrón medio 7.8

Rojo vivo 27 Marrón obscuro 3.9

Rojo granate 12 Tierra cocida 11.8

Rosa bengala 60 Chocolate 1.6

Rojo óxido de hierro 5.3 Negro ébano 4

Rosa salmón 35.7 Negro caverna 0

Rosa carne 57

Cuando se desconocen las reflectancias, se aplican los siguientes valores, 30%

en las paredes y techo y 20% en el piso.

Se debe hacer énfasis a lo que especifica la NOM-025STPS-1999, en lo que

corresponde a las reflectancias y no exceder de los valores que están indicados en la

tabla 1.9 en el capítulo 1. Sin embargo se recomienda consultar dicha norma.


50

Las tablas 2.1 y 2.2 muestran algunos índices de reflexión de acabados con

pintura y de algunas superficies de materiales transparentes muy comúnmente

usados en oficinas.

Tabla 2.2. Índices de reflexión en materiales transparentes y translucidos.

Material Espesor

(mm)

Reflexión

(%)

Cristal claro 2-4 6-8

Cristal ornamental 3.2 -5 .9 7-24

Cristal claro:

esmerilado interior 1.75-3 .1 7.20

esmerilado exterior 1.75-3 .1 6.16

Cristal opalino:

grupo 1 1.7 -3 .6 40-66

grupo 2 1.7 -2 .5 43-54

grupo 3 l.4 -3 .5 65-78

Cristal opalino

plaqué:

grupo 1 1.9 -2 .9 31-45

grupo 2 2.8 -3 .3 54-67

Cristal opalino

plaqué color:

rojo 2-3 64-69

naranja 2-3 63-68

amarillo 2-3 57-68

azul 2-3 67

verde 2-3 60-66

Cristal opalino 2.2-2 .5 13-28

Porcelana 3.0 72-77

Mármol pulido 7.3-10.0 30-71

Alabastro 11.2-13.4 49-67

Pergamino 48

Pergamino amarillo 37

Seda blanca 28-38

Seda de color 5-24

Elección del tipo de iluminación. Se debe de analizar el tipo de iluminación que se

desee emplear en el local a iluminar, existen diversos tipos de iluminación, sin

embargo los que más se recomiendan y mas uso tienen son la iluminación directa y

la iluminación semidirecta, pues estas presentan un alto grado de eficiencia, y se

emplean en donde se requiere una iluminación uniforme e intensa en las áreas de

trabajo.

El alumbrado semidirecto emite del 60% al 90% de la luz hacia el plano de

trabajo y del 10% al 40% es dirigida hacia el techo y las paredes para eliminar los

efectos caverna y la penumbra. Este tipo de iluminación se emplea esencialmente


51

donde se requiere reducir al mínimo la intensidad de brillo y el deslumbramiento,

proporciona un clima íntimo y acogedor. Este alumbrado es empleado en oficinas,

escuelas, fábricas, etc.

Elección del tipo de alumbrado. Es muy importante seleccionar un adecuado

equipo de alumbrado y para ello se debe considerar la curva de distribución

fotométrica del luminario a emplear, el tipo de ambiente que se desee crear, la altura

de montaje, la eficiencia de la luminaria, el tipo de trabajo que se va a desarrollar,

entre otros.

Para el caso de áreas de grandes dimensiones, baja altura de montaje y altos

niveles de iluminación, es recomendable tener alumbrado fluorescente, por su alta

eficiencia, larga vida y bajo costo; cuando se tenga altas alturas de montaje y niveles

de iluminación altos o medios, es recomendable utilizar alumbrado de vapor de

sodio de sodio de alta presión, pues este tipo de lámparas tienen una larga vida, alta

eficiencia, el alumbrado incandescente se recomienda para uso residencial, pues

tiene un bajo costo inicial y crea un ambiente cálido, también se recomienda para

crear ambientes combinados o para resaltar.

Medio ambiente. Es necesario considerar el ambiente al que va estar sometido el

luminario que se tenga en mente, pues de esto depende también su elección, ya que

no es lo mismo seleccionar un luminario para ambiente cálido que para un ambiente

húmedo, o bien para un ambiente corrosivo o para un ambiente a prueba de

explosión, por lo que se deben tomar estas consideraciones.

El tipo de ambiente en el que trabajara el luminario proporcionara su grado de

protección y en consecuencia los materiales adecuados para su instalación,

mantenimiento y envolvente.

Disposición de luminarios. Es recomendable idear previamente una distribución de

los luminarios debido a que existe una relación entre la separación de los mismos y

su altura de montaje, pues estos parámetros deben de estar dentro de las

características de la curva de distribución fotométrica de dicha luminaria.

La altura de montaje está limitada por la curva de distribución fotométrica y del

ángulo del campo visual, en consecuencia las luminarias se deben montar por

encima de dicho ángulo de visión para evitar deslumbramientos.

También deben tomarse en cuenta los acabados finales de lozas o plafones

debido a que en algunos casos existen áreas grandes y estas están divididas por

cadenas o columnas lo que puede hacer complicado la distribución.


52

2.1.3 Métodos de cálculo de alumbrado.

Existen dos métodos que comúnmente se utilizan para calcular la iluminación en

un área cerrada, estos son: el método del lumen y el método punto por punto, el

método del lumen permite calcular el nivel promedio de iluminación horizontal en

un espacio y se utiliza para determinar el cálculo del numero de luminarios, las

cuales producirán un nivel luminoso promedio y adecuado en una área de trabajo.

Este método por su sencillez es recomendable para el alumbrado de grandes áreas

donde la iluminación es uniforme. El método de punto por punto determina el nivel

de iluminación producido por una lámpara o un número de ellas en un punto

especifico tanto de una superficie vertical como de una horizontal.

Para este estudio se empleara el método del lumen, por lo cual solo se tratara

este método.

2.1.3.1 Método de lumen

Este método es la forma de calcular el nivel esperado de iluminación sobre el

plano de trabajo horizontal consecuencia de una combinación de una lámpara-

luminaria, parte de la formula 2.9 de la iluminación:

2

(lumen)E Lux fórmula (2.9)

Area (m )

En donde el flujo luminoso, se determina despejando la formula 2.9 quedando:

E Area fórmula (2.10)

E implícitamente el número de lámparas será:

T Area ENumero de lamparas= = fórmula (2.11)

/ lamparas / lamparas

Considerando que no existe ninguna afectación la ecuación 2.11 es válida, sin

embargo en la realidad existen diversos factores que influyen para el cálculo los

cuales son: la iluminación que contribuye al plano de trabajo por las reflectancias de

las paredes, techo y piso, lo cual constituye el coeficiente de utilización (C.U.); la

degradación del flujo luminoso de la lámpara por envejecimiento de la misma

(C.D.), la afectación que sufre la luminaria por suciedad del ambiente en el que se


53

encuentra (D.L.P.), y la depreciación por la eficiencia de la balastra (E.B.), los

cuales integrados a la fórmula 2.11 queda de la siguiente manera:

Area E

Numero de luminarios= fórmula (2.12)/ luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.

En donde:

Área= Área de la superficie a iluminar [m2].

E= Intensidad de iluminación [Lux].

ɸ/luminario= Flujo luminoso total que emite la luminaria [lumen].

C.U.= Coeficiente de utilización de la luminaria en particular.

D.L.P.= Depreciación de la luminaria por polvo.

C.D.= Coeficiente de depreciación de la luminaria.

E.B.= Eficiencia de la balastra.

Área a iluminar (m2). Es el área que se pretende iluminar con un determinado nivel

de iluminación y la cual está dada en metros cuadrados.

Nivel de iluminación (E). Este es el nivel de iluminación recomendado para cada

una de las áreas específicas en donde se va a desarrollar una cierta actividad, este

valor no puede ser menor a lo que especifica la NOM-025-STPS-1999, estos valores

se encuentran en la tabla 1.8 del capítulo 1, se recomienda consultar dicha norma en

su actualización mas reciente.

Flujo luminoso del luminario (lumen). Es la potencia luminosa inicial del

luminario en lumens, este valor se obtiene multiplicando el número de lámparas por

el flujo luminoso que emite cada lámpara y es un valor proporcionado por los

fabricantes de la lámpara a usar.

Coeficiente de utilización. Es la relación de flujo luminoso proveniente de una

lámpara o luminaria que efectivamente llega hasta al plano de trabajo. Esta

intensidad luminosa se distribuye en todo el espacio iluminado y cierta parte de este

flujo luminoso proviene de las fuentes de luz que se distribuye en el techo, en los

muros, en el piso y otras superficies. Por lo que para calcular es necesario conocer

las reflectancias de paredes, techos y pisos, los colores con que estarán decorados

los espacios a iluminar, además de las razones de cavidades. El coeficiente de

utilización para cada luminaria en particular la proporciona el fabricante.


54

Depreciación de la luminaria por polvo. Debido a que las luminarias estarán

expuestas a niveles de polución por polvo y grasa, estas empiezan a acumular cierta

cantidad de suciedad, por lo cual hay una pérdida de flujo luminoso, debido a que la

luz que emiten las lámparas tendrá que pasar por esta capa de suciedad, otra causa es

por no reposición de lámparas fundidas o balastras quemadas, lo que implica una

disminución de luz.

La depreciación de luminaria por polvo se estima de acuerdo al grado de

suciedad del área en donde se encuentre la luminaria y su categoría de

mantenimiento, para determinar el grado de suciedad se debe conocer el ambiente en

el cual se va a instalar la luminaria, estos ambientes de contaminación estas dados en

la tabla 2.3. Para determinar la categoría de mantenimiento, se toman las

características listadas en la tabla 2.4, y se seleccionan las que mejor describan a la

luminaria, si la luminaria cae en dos o más categorías se tomara la más baja.

Tabla 2.3. Grado de suciedad de las áreas de trabajo.

Grado de suciedad Ejemplo

Muy limpio. La suciedad en el ambiente no existe,

tiene una limpieza periódica del local.

Oficinas ejecutivas, despachos, laboratorios.

Limpio. Poca suciedad en el ambiente, adherencia

ligera, limpieza regular.

Oficinas de edificios viejos, oficinas públicas, locales

de ensamble ligero, áreas de inspección, tiendas

comerciales de autoservicio.

Medianamente limpio. Se genera poca suciedad y

algo de suciedad ambiental, limpieza regular.

Edificios de talleres, oficinas de fábrica, abarrotes,

locales de procesamiento de papel, área de maquinado

ligero.

Sucio. La suciedad se acumula rápidamente, entra

gran cantidad de polvo en el ambiente, el

mantenimiento es irregular.

Áreas de tratamiento térmico, talleres tipográficos,

tratamientos térmicos, talleres de troquelado, molinos

de harina, procesamiento de caucho.

Muy sucio. La suciedad se acumula

constantemente, toda el área se encuentra con

polvo en el ambiente, la limpieza en el área es nula.

Talleres mecánicos, molinos, lavado y engrasado de

autos, fabricas, ingenios.

El valor de la depreciación por polvo (DLP) se determina de la tabla 2.5 y de la

fórmula 2.13.

BA tD.L.P. e fórmula (2.13)

Donde:

A y B son constantes.

“t”; es el tiempo que se considera se dará mantenimiento, su valor estará expresado

en años, así por ejemplo 15 meses equivalen a 1.25 años.


55

Tabla 2.4. Categoría de mantenimiento de las luminarias.

Categoría de

Mantenimiento Sección Superior Sección Inferior

I Sin reflectores. Sin rejillas o reflectores.

II

Sin reflectores.

Transparente con 15% o más de luz hacia arriba a

través de las aberturas.

Translucida con 15% o más de luz hacia arriba a


Opaca con 15% de luz hacia arriba a través de las

aberturas.

Sin rejillas o reflectores.

Rejillas o reflectores.

III

Transparente con menos del 15% de luz hacia arriba

a través de las aberturas.

Translucida con menos del 15% de luz hacia arriba a


Opaca con menos del 15% de luz hacia arriba a



Rejillas o reflectores

IV

Transparente sin aberturas.

Translucido sin aberturas.

Opaco sin aberturas.


Rejillas.

V






VI

Sin reflectores.







Fuente. Illuminating Engineering Society “IES Lighting Handbook” (Traducción)

Tabla 2.5. Constante para el cálculo de la depreciación de luminarias por polvo (DLP)

Categoría de

Mantenimiento de la

Luminaria B

A

Muy

Limpio

Limpio Medianamente

limpia

Sucio Muy sucio

I 0.69 0.038 0.071 0.111 0.162 0.301

II 0.62 0.033 0.068 0.102 0.147 0.188

III 0.70 0.079 0.106 0.143 0.184 0.236

IV 0.72 0.070 0.131 0.216 0.314 0.452

V 0.53 0.078 0.128 0.190 0.249 0.321

VI 0.88 0.076 0.145 0.218 0.284 0.396

Fuente. Illuminating Engineering Society “IES Lighting Handbook” (Traducción)

Coeficiente de depreciación luminosa. A medida que pasa el tiempo, las lámparas

tienden a tener un decremento de flujo luminoso, esta depreciación se debe al

envejecimiento, al desgaste de los filamentos, así como al desgaste de las capas de

las luminarias.


56

En lámparas fluorescentes el flujo disminuye de aproximadamente 10% para

lámparas T8 y en un 15% para lámparas T12, transcurrido la mitad de su vida, en

lámparas incandescentes disminuye de un 6 a 13%, para las lámparas de vapor de

mercurio tienen una depreciación de entre 8 a 18%, para las lámparas de sodio de

baja presión casi permanece constante si se encuentra en los rangos de operación

para los que fueron diseñados y las lámparas de sodio alta presión tienen una

depreciación de alrededor de 15% transcurridos 10000 hrs de vida y de un 30 a 35%

transcurridos 18000 hrs de su vida útil.

El fabricante de la lámpara debe de especificar el coeficiente de depreciación

luminosa de su producto, en caso de que no se proporciones este valor se estima de

acuerdo al promedio de las condiciones anteriores.

Eficiencia de la balastra. El coeficiente de la balastra se debe a que el reactor

consume cierta potencia, que afecta a las lámparas fluorescentes y de vapor de

mercurio en un 5%, por lo que se aplica para este tipo de lámparas un factor de 95%.

Las lámparas incandescentes no se afectan por este coeficiente puesto que no

utilizan este equipo auxiliar, sin embargo cabe destacar que la variación de tensión

hace variar el flujo luminoso, de esta forma una variación de 1% en la tensión

provoca que se tenga un 3% en la variación de flujo, al igual que en las lámparas de

vapor de mercurio, para las lámparas fluorescentes la variación de 2.5% en la

tensión provocara una variación de 1% en el flujo de dicha lámpara.

2.1.4 Calculo de alumbrado para una oficina del edificio corporativo.

Para este caso el área se hará el diseño de alumbrado será una sala de juntas,

esta se muestra en la figura 2.2 y tiene las siguientes: el techo será por medio de

plafón en color blanco, las paredes estarán hechas a base de cristal opalino grupo 3,

el piso será alfombra en color gris obscuro pizarra, las alturas de trabajo están

mostradas en la figura 2.3.

Comenzando a resolver el problema, para el caso del estudio para el nivel de

iluminación la NOM-025-STPS, establece que para áreas de distinción moderada de

detalles y en oficinas debe ser mínimo de 300 lux para tener un alumbrado

adecuado, debido a que el área será de uso cotidiano y la vista estará expuesta a

largas jornadas de trabajo y de acuerdo a experiencia, se opta por hacer el diseño con

400 lux y el cual es un valor que se respecta por la NOM-025-STPS.


57

También se tiene que tomar en cuenta que para este tipo de edificios no se debe

de exceder los valores de densidad de carga establecidos por las normas, aunque

debe mantener los valores mínimos de iluminación, la NOM-007-ENER-2004,

limita a no exceder de 14 W/m2, por lo que es necesario seleccionar equipos

capaces de proporcionar estos niveles de iluminación y al mismo tiempo respetar la

densidad de carga establecida.

9.4

6

17.10

Fig. 2.2. Dimensiones y distribución del local para sala de juntas.

9.46

Plafon Reticular color

blanco de 61x61cm

Piso alfombrado color gris

Fig. 2.3. Corte en donde se muestra las alturas de la sala de juntas


58

Para este tipo de oficinas es recomendable utilizar equipo de alumbrado

fluorescente, con lámparas con temperatura de color blanco cálido de lujo (3000°K)

o blanco de lujo (3800°K), pues estas crean un ambiente cálido y fresco, además de

tener un alto índice de rendimiento de color y un nivel elevado de flujo luminoso de

alrededor de 51 lumen/W.

De esta manera el tipo de luminaria que se selecciona para el cálculo de

alumbrado es del tipo fluorescente de 61x61 cm, la luminaria a emplear será de la

serie 2RT5 la cual está diseñada especialmente para iluminar oficinas privadas y

áreas generales en oficinas, sus características son la mezcla óptima de luz dirigida y

difusa se combina para proporcionar una iluminación balanceada entre el plano de

trabajo y las paredes adyacentes, un incremento en el confort visual y la reducción

de sombras.

La luminaria estará constituida de dos lámparas fluorescentes T5 de 24W cada

una, las cuales proporcionan 1760 lumen por lámpara. Con un consumo de potencia

total de 54 W, sus datos fotométricos están mostrados en la figura 2.4.

Para comenzar con los cálculos se elaborara una hoja general de datos

necesarios para los cálculos la cual contendrá los aspectos más importantes y

contendrá los resultados de los cálculos, esta hoja se muestra en la tabla. 2.6.

Solución del problema.

El nivel de iluminación seleccionado para el cálculo es de: 400 lux

Por el hecho de que esta área será oficinas para personal ejecutivo, de la tabla

2.3 se selecciona el grado de suciedad muy limpio.

Las características que tendrá esta oficina en cuanto a terminación y colores, se

determinan las reflectancias como a continuación se mencionan:

Por el color del plafón, en este caso color blanco, de la tabla 2.1. se

selecciona una reflectancia de 85%.

El piso será alfombrado en color gris obscuro pizarra, por lo cual de la

tabla 2.1, se selecciona una reflectancia de 19%.

Las paredes serán de cristal, el dato proporcionado es cristal opalino del

grupo 3, de la tabla 2.2, la reflectancias se encuentran entre 65 y 78%, se

toma el valor mínimo quedando la reflectancia de 65%.


59

Los datos de la luminaria que se mencionaron anteriormente quedan de la

siguiente manera:

2 Lámparas fluorescente T5 de 24W.

El flujo total que emite cada lámpara es de 1760 lm, por lo que la

luminaria emitirá un flujo total (ɸT) de 3520 lm, con una depreciación

luminosa del 10%, por lo que el coeficiente de depreciación (CD) queda

de 0.9.

Al ser una luminaria con rejilla por el lado inferior y en el lado superior

estar totalmente cerrado, de la tabla 2.4, se selecciona categoría II, y se

propone un periodo de mantenimiento de 1 año.

Cálculos

De los datos mostrados en la figura 2.2 y 2.3 se calculan las Razones de cavidad.

Altura de cavidad de techo (hct): 0.00 mts.

Altura de cavidad de cuarto (hcc): 1.96 mts.

Altura de cavidad de piso (hcp): 0.74 mts.

Largo del local: 17.10 mts.

Ancho del local: 9.46 mts.

De la fórmula 2.4, 2.7 y 2.8 se tienen las razones de cavidad:

5 1.96 17.10 9.465hcc(largo del local + ancho del local)RCC 1.61

(largo del local ancho del local) 17.10 9.46

hct 0.00

RCT RCC 1.61 0.00hcc 1.96

hcp 0.74RCP RCC 1.61 0.61

hcc 1.96

Con los datos de reflectancias y con las razones de cavidad se obtiene el

coeficiente de utilización (CU) con ayuda de la tabla mostrada en la figura 2.4, se

ajustan las reflectancias de acuerdo a la tabla de CU quedando de la siguiente

manera:


60

Reflectancia en techo (ρT): 85%, se deja de 80%

Reflectancia en muros (ρM): 65%, se deja de 70%

Reflectancia en piso (ρP): 19%, se deja de 20%

CURVA DE DISTRIBUCION

FOTOMETRICA

CANDELAS PIE

0° 90°

0° 1104 1104

5° 1098 1103

15° 1063 1088

25° 973 1037

35° 826 939

45° 634 812

55° 413 673

65° 226 435

75° 97 147

85° 13 14

90° 0 0

LUMEN ZONAL

ZONA LUMENS %LAMP %ARREGLO

0°-30° 871 24.7 28.0

0°-40° 1424 40.4 47.0

0°-60° 2484 70.6 82.0

0°-90° 3028 86.0 100.0

90°-180° 0 0.0 0.0

0°-180° 3028 86.0 100.0

EFICIENCIA: 86.0% EFICACIA: 56.0 lm/watt

ESPACIAMIENTO = 1.3 HM

COEFICIENTE DE UTILIZACION

PISO 20%

TECHO 80% 70% 50%

PARED 70% 50% 30% 50% 30% 10% 50% 30% 10%

RA

ZO

N D

E C

AV

IDA

D D

E

CU

AR

TO

0 102 102 102 100 100 100 96 96 96

1 94 90 87 88 85 82 85 82 80

2 86 79 73 77 72 68 74 70 66

3 78 70 63 68 62 57 66 60 56

4 72 62 54 61 54 48 58 53 48

5 66 55 48 54 47 42 52 46 41

6 61 50 42 49 42 37 47 41 36

7 57 45 38 44 37 32 43 37 32

8 53 41 34 41 34 29 39 33 29

9 49 38 31 37 31 26 36 30 26

10 46 35 28 34 28 24 34 28 23

Fig.2.4 Datos fotométricos y características del luminario a utilizar en área de oficinas.

Con estos valores de reflectancia y con el valor de la razón de cavidad de cuarto

se extrapola en la tabla de coeficiente de utilización de la fig. 2.4 y se obtienen los

valores:

Para RCC =1, CU= 94% y para RCC=2, CU=86%

Debido a que estos valores son lineales, el valor intermedio de 1.61 se interpola

para obtener el coeficiente de utilización aproximado, el valor intermedio entre los

valores 1 y 2 es de 0.61, por lo que este valor es el que se usara en la interpolación,

como se muestra a continuación:

1 1 2CU CU 0.61 CU CU 0.94 0.61 0.94 0.86 0.891


61

Para determinar el valor de depreciación de lúmenes por polvo (DLP), se hace

uso de la formula 2.13 y de la tabla 2.5 y de acuerdo datos anteriores se tiene:

Periodo de mantenimiento: 1 año.

Categoría de mantenimiento de la luminaria: II.

Grado de suciedad: muy limpio.

Con los datos anteriores de la tabla 2.5 se seleccionan las constantes:

A=0.033

B=0.62

Sustituyendo valores se tiene: 0.62B 0.033 1A t

D.L.P. e e 0.967

Para la eficiencia de la balastra se toma el valor de 95% tal como se especifica

en el tema 2.1.3.1.

Para determinar el número de luminarios se hace uso de la fórmula 2.12.

Area ENumero de luminarios=

/ luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.

2161.77m 400lxNumero de luminarios=

3520lm 0.891 0.967 0.90 0.95

Numero de luminarios=24.93 pzas

El número de luminarios calculados es de 25. El espaciamiento entre luminarios

que proporciona el fabricante es de 1.3 la altura de montaje por lo que:

espaciamiento 1.3 1.96mts 2.55mts.

La distribución para los 25 luminarios, quedaría, 5 filas de luminarios a lo largo

y 5 filas de luminarios a lo ancho, con un espaciamiento entre ellos de 1.89 mts, a lo

ancho y 3.42 mts a lo largo, por lo que se tendría una mala repartición de flujo

luminoso.


62

Tabla 2.6. Hoja de resumen del cálculo de alumbrado.

CALCULO DE ALUMBRADO

DATOS GENERALES DEL LOCAL

Nombre del proyecto: Edificio de oficinas corporativas. Color de techo: Blanco

Principal tipo de trabajo a desarrollar: Sala de juntas. Color de paredes: Cristal Opalino Grupo 3

Grado de suciedad del local: Muy limpio Color de piso: Alfombrado gris pizarra

Nivel de iluminación media para el diseño: 400 lx. Nivel de iluminación inicial de cálculo: 449 lx.

DATOS DE LA LUMINARIA DATOS DE LA LAMPARA

Marca: s/m Tipo de lámpara: Fluorescente T5, 24W

Catalogo: s/cat. Marca: s/m

Numero de lámparas por luminaria: 2 lámparas Flujo luminoso inicial: 1760 lm

Categoría de mantenimiento: II Depreciación luminosa: 90%

Periodo de mantenimiento: 1 año

DIMENSIONES DEL LOCAL

Largo (L): 17.10 mts. Ancho (An): 9.46 mts. Area : 161.77 m2.

CAVIDADES Y RAZONES DE CAVIDAD

Altura de cavidad de techo (hCT): 0.00 mts. Razón de cavidad de cuarto (RCC): 1.61

Altura de cavidad de cuarto (hCC): 1.96 mts. Razón de cavidad de techo (RCT): 0.00

Altura de cavidad de piso (hCP): 0.74 mts. Razón de cavidad de piso (RCP): 0.61

REFLECTANCIAS

Reflectancia en techo (ρT): 85% Reflectancia en muros (ρM): 65% Reflectancia en piso (ρP): 19%

DATOS ADICIONALES Y CALCULOS

Depreciación de la luminaria por polvo (DLP): 0.967 Coeficiente de utilización (CU): 0.891

Depreciación de lúmenes en la lámpara (CD): 0.90 Eficiencia de la balastra (EB): 0.95

NUMERO DE LUMINARIOS CALCULADOS: 24.93 PIEZAS

NUMERO DE LUMINARIOS PROPUESTOS: 28 PIEZAS

Si se consideran 28 luminarios, se tiene una colocación equitativa y uniforme,

pues se tendrá 7 luminarios a lo largo y 4 a lo ancho, su espaciamiento queda de

2.44 mts y se muestra en la figura 2.5.

Por lo que el nivel de iluminación inicial despejando la formula 2.12 queda:

Numero de luminarios / luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.

Iluminacion (E)=Area

2

28 3520lm 0.891 0.967 0.90 0.95Iluminacion (E)=

161.77m


63

Iluminacion (E)=449.18 lx

9.4

6

17.10

Fig. 2.5. Distribución de alumbrado en el área de sala de juntas de acuerdo al cálculo.

Verificando que el alumbrado propuesto en la sala de juntas cumpla con lo que

establece las normas que le aplican se tiene lo siguiente:

Para la NOM-007-ENER-2004, la densidad de potencia eléctrica (DPEA) no

debe ser mayor de 14 W/m2, por lo que:

2

Carga Total Conectada para Alumbrado (Watts)DPEA

Area Total Iluminada (m )

Los valores que se tienen son los siguientes:

El área del espacio a iluminar es de: 161.77 m2.

El número de luminarios propuesto de acuerdo al cálculo es de 28.

El luminario consume una potencia total es de 54 watts totales (conjunto

lámparas-balastro).

Sustituyendo los valores se tiene:


64

2

2

28 luminarios 54 wattsDPEA

161.77 (m )

DPEA 9.35W / m

Del resultado anterior:

2 2

DPEA diseño DPEA norma

9.35 W/m < 14 W/m Cumple con la NOM-007-ENER-2004

Verificando que el diseño cumpla con la NOM-025-STPS, se tiene lo siguiente:

El nivel de iluminación no debe ser menor de 300 lux, para áreas en donde se

requiere distinción moderada de detalles, tal es el caso de oficinas. Considerando la

propuesta que se tiene el nivel de iluminación calculado es de 449 lx, por lo que el

diseño cumple con la NOM-025-STPS en cuanto a iluminación.

El segundo criterio que se debe verificar es el deslumbramiento en donde las

reflectancias no deben ser mayores a las especificadas por la NOM-025-STPS las

cuales se compara a continuación:

Concepto Nivel Máximo Permisible de

Reflexión NOM-025-STPS

Nivel de Reflexión

de los Acabados

Techo 90% 85% CUMPLE

Paredes 60% 65% NO CUMPLE

Piso 50% 19% CUMPLE

El alumbrado no cumple con la reflectancia en pared, por lo que se recomienda

que las paredes tengan un diseño o material diferente en donde la reflectancia sea

menor o igual al 60%.

Si se considera que el material de las paredes cambiara a un valor menor o igual

al que exige la NOM-025-STPS, haciendo un análisis rápido el único factor que se

afecta es el coeficiente de utilización, si se considera un valor de 60% de reflexión

en paredes, entonces el coeficiente de utilización de acuerdo a la figura 2.4, se

obtendría un valor de 0.833 y por lo cual se calculan 26.68 luminarias, considerando

los aspectos anteriores se emplearan 28 luminarios con un nivel de iluminación de

420 lux, y por lo tanto el diseño cumple con las normas NOM-007-ENER-2004 y

NOM-025-STPS.


65

Este método de cálculo se emplea para el alumbrado de cada una de las áreas

correspondientes al edificio y del cual se arroja los resúmenes de carga para

alumbrado.

Para el cálculo de alumbrado de emergencia se procede con los mismos criterios

de diseño, solo se debe tomar en cuenta el valor mínimo de iluminación que se

exige en la NOM-025-STPS y la NOM-001-SEDE.

2.1.5 Tipo de luminarios empleados en el edificio corporativo.

Los tipos de luminario y características que se utilizan en cada área se

desarrollan en los siguientes párrafos.

Alumbrado de pasillos, para este tipo de área, cuando estos sean para salidas o

de evacuación de personal en caso de que exista alguna contingencia, se establece

alumbrado de emergencia, la luminancia se respecta conforme lo especifica la

NOM-025-STPS, para alumbrado de emergencia, además se contempla que los

luminarios cuenten con batería de respaldo de energía de 90 minutos, como mínimo

tal como se indica en la sección 700-12(a), lo cual será tratado en el tema de

servicios de emergencia. Los luminarios a usar serán fluorescentes del tipo

compacto, el luminario estará constituido por 2 lámparas PL de 26W cada una, con

balastro electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts y también se

utilizaran luminarios con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24 Watts cada uno,

balastro electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts, con una potencia de

entrada de 54Watts.

Alumbrado de baños, se emplearan luminarios con 2 lámparas fluorescentes

compactas de 26 Watts cada una para alumbrado general y para alumbrado de realce

se usaran canaletas, F32T8, con lámpara T8 de 32 Watts, ambos tipos de luminarios

operan a una tensión de 127/277Volts, el servicio eléctrico será normal.

Alumbrado de escaleras de servicio, por lo general esta área no es de uso

continuo, sin embargo, es un área que es indispensable en caso de evacuación en

caso de que se llegue a suscitar algún incidente o siniestro, por lo cual se considera

como de alta importancia, el alumbrado deberá ser de emergencia y además deberá

estar respaldado con batería de emergencia, tanto en luminancia como en

componentes del luminarios deberá de cumplir con lo que establecen las normas,

NOM-025-STPS y en la sección 700-12(a) de la NOM. Para el área de escaleras de

emergencia se emplearan luminarios con un grado de protección IP-40, estarán

constituidos por 2 lámparas fluorescentes de 32 watts cada uno.


66

Alumbrado área de recepción, para el área de recepción, se empleara luminarios

con 2 lámparas fluorescentes compactas de 26 Watts, para alumbrado general, para

áreas de descanso y para resaltar algunos aspectos o áreas cálidas se emplearan

luminarios MR16 del tipo halógeno de 50 Watts, para el área de registro se empleara

luminarios con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24 Watts cada uno, balastro

electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts, con una potencia de entrada

de 54Watts. Esta área se considera la entrada general y es la salida al exterior del

edificio, por lo que se considera una ruta de evacuación, y por tanto el alumbrado se

considera de emergencia.

Alumbrado área de estacionamientos, el alumbrado que se usara para esta área,

deberá respetar el nivel de iluminación que establece como mínimo la NOM-025-

STPS, tanto en alumbrado general como en emergencia, también se debe considerar

no exceder la Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado para estacionamientos

en áreas cerradas, como lo especifica las normas NOM-007-ENER y NOM-013-

ENER, los luminarios a emplear serán con un grado de protección IP-66

constituido por 2 lámparas fluorescente de 28 watts cada uno, para el alumbrado de

emergencia en las salidas y área para transito deberá de considerarse luminarios con

batería de respaldo las cuales deben cumplir con lo que establece la NOM-001-

SEDE, en su artículo 700-12(a).

Alumbrado de cuartos de equipo y de subestación eléctrica, para el alumbrado

de estas áreas se deben de tomar todas la medidas necesarias que establecen las

normas, los niveles de iluminación deben de ser acordes con lo que especifica la

NOM-025-STPS y además cumplir con los niveles especificados en la NOM-001-

SEDE, en la tabla 924-5 y tomar en cuenta los artículos 110-16(d), 110-34(d), 700-

12(a), 700-17 y 924-5. Para las áreas de cuartos de tableros, cuartos de equipos y

subestación y cuartos de maquinas, se emplearan luminarios con un grado de

protección IP-66, estarán constituidos por 2 lámparas fluorescentes T8 de 32 watts

cada uno para operar a una tensión de 127/277Volts. Los luminarios con respaldo de

energía por baterías serán acordes como lo establecen los artículos anteriores.

Los equipos auxiliares (balastros) para el arranque correcto de los luminarios

fluorescentes, deben cumplir con lo establecido en el art. 100-2 de la NOM-001-

SEDE-2005, además de cumplir los criterios de alto factor de potencia, bajas

pérdidas, tengan una envolvente segura para evitar derramamiento de sustancias.

Para criterios generales de los balastros se considera que consumen de un 10 a

20% de la potencia de las lámparas del tipo T5, T8 y T12, para balastros de lámparas

fluorescentes compactas se considera un consumo de energía del 5%.


67

Los conductores a emplear para los equipos de alumbrado serán con aislamiento

del tipo THW-LS, el cual es un aislamiento termoplástico resistente a la humedad, al

calor y a la propagación de incendios y emisión reducida de humos y gas acido. Este

tipo de aislamiento es permitido por la NOM-001-SEDE en la tabla 310-13 y se

puede usar en aplicaciones en lugares húmedos y secos.

Las cargas de alumbrado para cada usuario y servicios generales se muestran en

el siguiente resumen.

Tabla 2.7. Cargas de alumbrado calculadas para cada usuario.

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

CARGA DE

ALUMBRADO

PARA OFICINAS

(W)

CARGA DE

ALUMBRADO

COMERCIO

(W/m2)

CARGA DE

ALUMBRADO

SERVICIOS

GENERALES (W)

2 3ero. Al 6to. 109,824 19,872

3 7mo. Y 8vo. 54,912 9,936

4 9no. Y 10mo. 54,912 9,936

5 11vo. Y 12vo. 54,912 9,936

6 13vo. Al 15vo. 82,368 14,904

7 16vo. Al 18vo. 82,368 14,904

8 1ero. Y 2do. 25

19no. Al 21vo. 82,368 14,904

Servicios

Generales, 22vo. 21,104

4,968

Recepción, Planta Baja 11,796

Estacionamientos y

subestaciones

Sótanos 1,2,3,4,5 y

azotea

219,686

El alumbrado del área comercial, solo se contempla la densidad de carga para

poder vislumbrar el espacio requerido en la subestación correspondiente, debido a

que es un conjunto comercial y restaurante la NOM-007-ENER, permite tener una

DPEA de 20 W/m2 para estas áreas, sin embargo permite también tener un

incremento en la DPEA de hasta 42 W/m2 para áreas de mercancía fina y para áreas

en donde se requiera resaltar mercancía se permite un incremento de 17W/m2, por lo

que se opta el tener una DPEA de 25 W/m2.

2.2 Contactos.

Los receptáculos instalados en circuitos derivados de 15A y 20A, deberán ser

con conexión de puesta a tierra. Los receptáculos con conexión de puesta a tierra

deben instalarse solo en circuitos para la tensión y la corriente para los cuales están

clasificados.


68

Los receptáculos conectados a circuitos que tengan distintas tensiones,

frecuencia o tipos de corriente eléctrica (c.a. o c.c.) en el mismo edificio, deben de

estar diseñados de tal forma que las clavijas de conexión utilizadas en esos circuitos

no sean intercambiables.

Todos los receptáculos.- Las cargas para contactos de propósitos generales se

calculan considerando 180VA por salida de contactos normales. Estas salidas

pueden tener un contacto doble o tres contactos montados en una misma base.

Si los contactos están dimensionados para un ciclo de trabajo no continuo, los

primeros 10 KVA se calculan al 100%.

Los contactos que alimentan cargas con ciclo de operación continua, se

consideran también 180 VA por salida y se calculan al 125%.

Para obtener la carga total: las salidas para contactos se deben sumar a las cargas

de alumbrado y se aplican los factores de demanda correspondientes al tipo de

instalación.

Distribución del sistema de contactos.

Cada posición de trabajo de las oficinas cuenta con un contacto conectado al

sistema, cada piso cuenta con un cuarto de eléctrico que cuenta con un tablero para

alimentarlos. La alimentación de los contactos será bajo plafón por medio de un

sistema de cableado por medio de ducto cuadrado embisagrado y el cual alimentara

a las cajas distribuidoras, cajas de piso y todos los accesorios necesarios para

integrar todo un sistema de cableado flexible. Este cableado tiene la capacidad de

alimentar las posiciones de trabajo de modo que permita que si varía la ubicación de

las mismas, el cableado se adapte a la nueva ubicación.

Tensión seleccionada para alimentar los sistemas eléctricos de Contactos, y

salas de juntas, aulas de capacitación. La tensión de operación de 220/127V se

obtiene a través de transformadores de propósitos generales tipo seco trifásicos con

relación de tensión 480/220-127V y que se encuentran distribuidos en cuartos

eléctricos de los diferentes niveles para alimentar tableros multicircuitos 3F-4H,

220/127V y alimentar las cargas eléctricas que les corresponda.

Tensión seleccionada para alimentar los sistemas eléctricos de contactos

regulados. La tensión de operación de 208/120V se obtiene a través de

transformadores de propósitos generales tipo seco trifásicos con relación de tensión

480/208-120V y que se encuentran distribuidos en cuartos eléctricos de los


69

diferentes niveles para alimentar tableros multicircuitos 3F-4H, 208/120V y

alimenta las cargas eléctricas que le correspondan.

La instalación eléctrica de contactos para el edificio se realiza con circuitos

eléctricos a 127V, 1F-2H, 60Hz. Y en algunos casos de salidas especiales se podría

usarse 220V, 2F-2H, 60Hz. Los materiales utilizados para estas alimentaciones de

circuitos derivados; es tubería galvanizada y cable de cobre con aislamiento THW-

LS y soportería adecuada para la sujeción de la instalación.

Las cargas para contactos para cada usuario y servicios generales se muestran en

las tablas 2.8 y 2.9.

Tabla 2.8. Cargas de contactos normales para cada usuario.

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

CARGA DE

CONTACTOS

PARA OFICINAS

(W)

CARGA DE

CONTACTOS

COMERCIO

(W/m2)

CARGA DE

CONTACTOS

SERVICIOS

GENERALES (W)

2 3ero. Al 6to. 272,664 26, 064

3 7mo. Y 8vo. 136,332 13,032

4 9no. Y 10mo. 136,332 13,032

5 11vo. Y 12vo. 136,332 13,032

6 13vo. Al 15vo. 204,498 19,548

7 16vo. Al 18vo. 204,498 19,548

8 1ero. Y 2do. 35

19no. Al 21vo. 204,498 19,548

Servicios

Generales, 22vo. 15, 975

Recepción, Planta Baja 27864

Estacionamientos y

subestaciones

Sótanos 1,2,3,4,5 y

azotea

43758

Tabla 2.9. Cargas de contactos regulados para cada usuario.

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

CARGA DE

CONTACTOS

PARA OFICINAS

(W)

CARGA DE

CONTACTOS

COMERCIO

(W/m2)

2 3ero. Al 6to. 180,000

3 7mo. Y 8vo. 90,000

4 9no. Y 10mo. 90,000

5 11vo. Y 12vo. 90,000

6 13vo. Al 15vo. 135,000

7 16vo. Al 18vo. 135,000

8 1ero. Y 2do. 20

19no. Al 21vo. 135,000

Servicios

Generales, 22vo. 15,975


70

2.3 Aire Acondicionado.

El acondicionamiento de los edificios es otro aspecto que interesa, pues la

función principal de tener aire acondicionado en este tipo de inmuebles es la de

mantener en condiciones de confort térmico a las personas que ocuparan este

espacio, y en general cualquier tipo de edificación. La energía empleada por este

sistema no es directamente atribuible a la productividad de la empresa, los procesos

industriales que requieren de aire acondicionado son poco frecuentes, aunque

existen procesos que si requieren de condiciones controladas en su ambiente.

El procurar condiciones confortables a los ocupantes será de acuerdo al tipo de

actividad que desarrollen, este proceso es resuelto por especialistas dedicados a este

tipo de ingeniería, las cargas, en este caso las capacidades de los motores que sean

necesarios para cumplir su fin deberán de ser eficientes y por lo cual la ingeniería

eléctrica solo se verá involucrada en la parte de alimentación de estos equipos que

sean determinados por el tipo de ingeniería de aire acondicionado.

Las consideraciones aplicables en el artículo 440, correspondiente a esta parte

especifica de la NOM, y en la cual se deben de respetar los demás artículos que

apliquen (sección 430 para motores) y que están descritos en dicho artículo, esta

parte establece lo siguiente:

Para los medios de desconexión de estos equipos, La capacidad de corriente

nominal debe ser no menos del 115% de la corriente eléctrica de carga nominal

indicada en la placa de datos o de la corriente para selección del circuito derivado

(tablas 430-147 a la 430-150).

Para determinar los kW o CP equivalentes, en cumplimiento con los requisitos

de la Sección 430-109, se determinan los kW o CP nominales de las Tablas 430-147

a 430-150, correspondientes a la corriente eléctrica de carga nominal o a la corriente

para selección del circuito derivado, la que sea mayor, y los kW o CP de las Tablas

430-151A o 430-151B correspondientes a la corriente eléctrica de rotor bloqueado.

En caso de que la corriente eléctrica para selección del circuito derivado y la

corriente eléctrica de rotor bloqueado no correspondan a las corrientes indicadas en

las Tablas 430-148, 430-150 o 430-151A o 430-151B, se debe utilizar el valor

siguiente más elevado de kW o CP. En caso de obtener valores nominales diferentes

de kW o CP al aplicar estas tablas, se debe escoger un valor de kW o CP por lo

menos igual que el más grande de los valores obtenidos.


71

Para las cargas combinadas, La capacidad de corriente nominal de los medios de

desconexión debe ser no menos 115% de la suma de todas las corrientes en la

condición de carga nominal, determinadas de acuerdo con lo indicado en 440-12 (b)

(1).

Los medios de desconexión deben ser visibles y fácilmente accesibles desde el

aparato eléctrico de aire acondicionado o equipo de refrigeración. Pueden instalarse

sobre o dentro del equipo de aire acondicionado o de refrigeración, los medios de

desconexión, no deben instalarse en los paneles diseñados para permitir el acceso a

los equipos de aire acondicionado o refrigeración.

En cuanto a la protección de los circuitos derivados contra circuito y falla a

tierra, se debe de cumplir con lo siguiente:

Los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito

derivado para los motocompresores herméticos de refrigeración, deben ser capaces

de transportar la corriente eléctrica de arranque del motor. Se considera que se ha

obtenido la protección adecuada cuando este dispositivo tiene un valor nominal o de

ajuste que no exceda 175% de la corriente eléctrica para selección del circuito

derivado, cualquiera que sea mayor. En caso de que la protección especificada no

sea suficiente para la corriente de arranque del motor, el valor puede ser aumentado,

pero no debe ser mayor que 225% de la corriente eléctrica de carga nominal del

motor o de la corriente para selección del circuito derivado, la que sea mayor, los

dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito derivado

para equipo, deben ser capaces de transportar la corriente eléctrica de arranque del

equipo.

Para la selección de los conductores de los circuitos derivados se tomaran en

cuenta el artículo 440-31 y en las siguientes recomendaciones que especifica en sus

demás artículos:

Los conductores de un circuito derivado que alimenten un solo motocompresor

hermético de refrigeración deben tener una capacidad de conducción de corriente no

menor que 125% de la corriente eléctrica de carga nominal de la unidad sellada o de

la corriente para selección del circuito derivado, la que sea mayor. Sección 440-32.

Los conductores que alimenten una o más unidades con cargas adicionales de

motores o sin ellas, deben tener una capacidad de conducción de corriente no menor

que la suma de valores de la corriente eléctrica de carga nominal o de la corriente

para selección del circuito derivado, la que sea mayor, de todas las unidades


72

selladas, más la corriente de plena carga de los otros motores y más un 25% del

mayor valor nominal del motor o de la unidad sellada del grupo. Sección 440-32.

Para cargas combinadas, la sección 440-32, dice que los conductores que

alimentan a una carga de motocompresores herméticos de refrigeración que sea

adicional a una carga de alumbrado o aparatos eléctricos, según se indica en el

Artículo 220 y en otras Secciones aplicables, deben tener una capacidad de

conducción de corriente suficiente para la carga de alumbrado o de artefactos más la

requerida para la carga de las unidades selladas, determinada de acuerdo con lo

indicado en 440-33 o, para una sola unidad sellada, de acuerdo con lo indicado en

440-32.

La sección 440-52 indica que la protección de sobrecarga que sea adecuado para

la corriente eléctrica, este dispositivo debe escogerse para disparar a no más del

140% de la corriente nominal del equipo, si se va a proteger a este equipo con un

fusible o interruptor automático de tiempo inverso sensible a la corriente eléctrica

del motor, el cual puede también servir como dispositivo de protección del circuito

derivado contra cortocircuito y falla a tierra. Este dispositivo debe tener una

capacidad nominal no mayor que 125% de la corriente de carga nominal del

motocompresor. Debe tener suficiente retardo de tiempo para permitir que el

motocompresor arranque y acelere su carga. El equipo o motocompresor debe llevar

identificación de la máxima capacidad de este fusible, del circuito derivado o de la

capacidad nominal del interruptor automático de tiempo inverso.

Las cargas de aire acondicionado se muestran en la tabla 2.10

Tabla 2.10. Cargas de Equipos de aire acondicionado para cada usuario.

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

NUMERO Y

DESIGNACION DE

EQUIPOS DE AIRE

ACONDICIONADO

POTENCIA DEL

EQUIPO EN

CABALLOS DE

POTENCIA (C.P)

TENSION DE

OPERACION

2 3ero. Al 6to. 16 Unidades de Aire

Acondicionado (UMA) 15

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

3 7mo. Y 8vo. 8 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

4 9no. Y

10mo.

8 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

5 11vo. Y

12vo.

8 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

6 13vo. Al

15vo.

12 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

7 16vo. Al

18vo.

12 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.


73

Tabla 2.10. Cargas de Equipos de aire acondicionado para cada usuario (continuación).

USUARIO NIVELES

OCUPADOS

NUMERO Y

DESIGNACION DE

EQUIPOS DE AIRE

ACONDICIONADO

POTENCIA DEL

EQUIPO EN

CABALLOS DE

POTENCIA (C.P)

TENSION DE

OPERACION

8

1ero. Y 2do. 35 W/m2

19no. Al

21vo.

12 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

Servicios Generales

22vo. 4 Unidades de Aire


3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

Baños 44 Ventiladores de

extracción (1 por baño). 0.25

1F, 2H, 127 V, 60

Hz.

Azotea

2 Ventilador de desfogue

de humos (VD) 15

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

2 Ventilador de

presurización escaleras

(VP)

10 3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

2 Unidades Generadoras

de Agua Helada (UGAH) 537 KW

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

2 Torres de enfriamiento

(TE) 40

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

1 paquete de bombeo

triplex primario (BAHC) 20

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

1 paquete de bombeo

triplex secundario (BAHV) 40

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

1 paquete de condensados

triplex (BAK) 40

3F, 3H, 480 V, 60

Hz.

2.4 Elevadores y Elevadores de Carga.

Uno de los aspectos que se deben considerar en el edificio es el uso de

elevadores los cuales por la cantidad de pisos es indispensable para el traslado del

personal a cualquier nivel de la torre, si como elevadores de carga para el propósito

de transportar equipos necesarios a toda la torre.

En el artículo 620, proporciona los parámetros mínimos para la instalación del

equipo eléctrico y el alambrado utilizado en la conexión de elevadores, montacargas,

escaleras eléctricas, pasillos móviles, escaleras y elevadores para sillas de ruedas.

La tensión eléctrica de suministro no debe exceder de 400v entre conductores,

como se recomienda en el artículo 620-3,a),b),c). Los circuitos derivados para los

controles de operación y motor de la puerta, así como los circuitos derivados y

alimentadores de los controles del motor, motores y frenos de la maquina, no deberá

emplear una tensión eléctrica que exceda 600 V.


74

En las tensiones internas para la conversión de la energía y equipo asociado

funcionalmente, incluyendo el alambrado de conexión, se permite emplear una

tensión eléctrica más alta, si este equipo y sus conductores están aprobados e

identificados para la tensión eléctrica apropiada.

Cuando la tensión eléctrica exceda de 600V las señales o letreros de precaución

con la leyenda de “Peligro Alta Tensión Eléctrica”, que deberán fijarse al equipo y

ser totalmente visibles.

Los circuitos de alumbrado deberán de cumplir con lo especificado en el artículo

410. Los circuitos derivados para equipos de calefacción y aire acondicionado de la

cabina, no deben operar a más de 600V.

Todas las partes vivas de aparatos eléctricos, en los cubos de elevadores, dentro

o sobre la cabina del mismo, montacargas, escaleras eléctricas, pasillos móviles y

áreas de maquinas, para elevadores y escaleras y para sillas de ruedas, deberán estar

encerradas a fin de evitar contactos accidentales.

Como lo establece el artículo 620-4.

En el articulo 620-5estable ce que se deberán preverse espacios de trabajo junto

a los controladores eléctricos, medios de desconexión y otros equipos eléctricos.

Donde las condiciones de mantenimiento y supervisión aseguren que solo el

personal calificado examine, ajuste, de servicio y mantenimiento de equipo.

El aislamiento de los conductores para el bloqueo de la puerta del elevador

desde el mecanismo de elevación, deben ser resistentes a la propagación de la flama

y en caso de contar con puertas a prueba de fuego, deberán ser adecuados para una

temperatura no menor que 200 º C. como se indica el al articulo 620-11, a), b),c).

Los cables viajeros utilizados como conexiones flexibles entre la cabina del

elevador o montacargas o contrapeso y canalización, deben ser cables para

elevadores de los tipos indicados en la tabla 400-4.

Todos los conductores colocados en las canalizaciones y dentro o sobre las

cabinas de elevadores en los fosos de escaleras eléctricas y pasillos móviles, y en sus

cuartos de maquinas, deben tener un aislamiento resistente a la propagación de la

flama y resistente a la humedad. Todos los conductores deben tener un nivel de

aislamiento por lo menos igual que la capacidad máxima nominal de la tensión

eléctrica del circuito de cualquier conductor dentro de la cubierta, cable o

canalización.


75

Cabe mencionar que se debe instalar un circuito derivado independiente para

alimentar exclusivamente al alumbrado, receptáculos, luces auxiliares y ventilación

de la cabina del elevador; así como se debe instalar un circuito independiente

exclusivo para alimentar al aire acondicionado y a la calefacción de la cabina del

elevador.

En las casa de maquinas se debe instalar un circuito derivado exclusivo para

alumbrado y otro para receptáculos, sebe de instalar al menos un receptáculo dúplex

de 120V o 127V, una fase, en el cubo del elevador

Tabla 2.11. Cargas de elevadores.

USUARIO NUMERO DE

ELEVADORES

POTENCIA DEL

ELEVADOR EN

CABALLOS DE

POTENCIA (C.P)

TENSION DE

OPERACION FRECUENCIA

Elevadores

estacionamientos

(sótano 5)

4 30 3F, 3H, 480 V 60 Hz

Elevadores Edificio

(azotea) 11 50 3F, 3H, 480 V 60 Hz

2.5 Bombas de Agua.

La necesidad que surge de contar con un sistema de agua en un edificio, lleva a

la creación de sistemas capaces de poder suministrar este líquido a través de todos

los medios necesarios para que el usuario final pueda hacer uso de ello.

Para que en un edificio exista este suministro en la mayoría de los casos cuenta

con una cisterna que por lo general es en los sótanos y la cual será capaz de

suministrar los requerimientos necesarios para ello, también en la mayoría de los

casos en la parte de azoteas existirán tinacos, por lo cual será necesario el elevar

este liquido de la parte del sótano hacia la azotea.

Es de conocimiento que los equipos empleados para la parte de bombeo la parte

de alimentación eléctrica involucrara el manejo de motores pues estos están

acoplados mecánicamente a estos equipos de bombeo, por lo cual se hace necesario

el considerar los aspectos para su cálculo, tal como lo establece la sección 430, por

lo que se tomaran estas consideraciones el correcto calculo de alimentadores,

circuitos derivados y protecciones.


76

Tabla 2.12. Cargas de Equipos de bombeo.

USUARIO EQUIPOS DE

BOMBEO

POTENCIA DEL

EQUIPO EN

CABALLOS DE

POTENCIA (C.P)

TENSION DE


Servicios generales

Equipo dúplex

cárcamo de achique

(EDCA)

5 3F, 3H, 480 V 60 Hz

Equipo de bombeo

a tanque elevado de

agua potable

(EBTEAP)

25 3F, 3H, 480 V 60 Hz

Equipo de bombeo

presurizador (EBP) 5 3F, 3H, 480 V 60 Hz

2.6 Bombas Contra Incendio.

Los incendios son una de las mayores catástrofes naturales y en muchos casos

provocados por el hombre, que durante los últimos años han aumentado

desorbitadamente su frecuencia, causando daños irreparables tanto en vidas humanas

como en pérdidas materiales y medioambientales.

Esto ha estado condicionado por la necesidad de permanente de minimizar o

evitar las nefastas consecuencias de los incendios, por tal motivo el ser humano se

da a la tarea de implementar equipos diseñados para minimizar los incendios.

Según la NOM-001-SEDE-2005, establece puntos importantes para la

instalación eléctrica de los equipos contra incendio, dentro de los cuales a

continuación se plantea algunos de ellos:

La corriente eléctrica debe llegar a los motores eléctricos de bombas contra

incendios a través de uno de los siguientes medios:

Cuando el motor reciba energía desde la acometida, debe de estar situado e

instalado de modo que se reduzcan al mínimo los riesgos de daños por los

incendios producidos.

Cuando el motor reciba energía de generadores instalados en el edificio, estos

deben estar protegidos de modo que se reduzcan al mínimo los riesgos de

daños por incendios producidos.


77

Cuando el motor reciba corriente eléctrica de una conexión situada en un punto

anterior al medio de desconexión de la acometida, dicha conexión no debe de estar

en el mismo compartimiento en el que este instalado el medio de desconexión.

Los controladores de los motores eléctricos de las bombas y de los

desconectadores de transferencia, deben estar situados lo más cerca posible de los

motores que controlan y a la vista de ellos. Los controladores de los demás motores

eléctricos deben estar situados lo más cerca posible de los motores que controlan y a

la vista de ellos.

Las baterías de los motores diesel deben estar en un estante sobre el suelo, o

bien sujetas y situadas donde no estén expuestas a temperaturas excesivas,

vibraciones, daño mecánico o al agua. Así como los controladores de motores y los

desconectadores de transferencia deben estar situados o protegidos para que no les

llegue el agua procedente de las bombas o de sus conexiones.

Todos los equipos de control de las bombas contra incendios deben estar sujetos

a estructuras de material no combustible.

Los conductores de suministro deben instalarse por la parte exterior de las

construcciones y tratarse como conductores de la acometida. Cuando no puedan

instalarse por fuera del edificio, se permite instalarlos por dentro, siempre que estén

enterrados o encerrados bajo concreto de un espesor mínimo de 50 mm.

Todos los cables que vayan desde los controladores de los motores de las

bombas hasta dichos motores, deben instalarse en tubo (conduit) metálico tipo

pesado, semipesado, metálico flexible a prueba de líquidos o ser cables de tipo MI.

Los conductores deben estar protegidos solamente contra cortocircuito.

Los conductores de conexión deben conectarse directamente la fuente de

suministro a un controlador aprobado para bombas contra incendio.

Los controladores de las bombas contra incendios no se deben usar como cajas

de empalmes para conectar a otro equipo. Tampoco se deben conectara los

controladores de las bombas contra incendios, los conductores de suministro de las

bombas auxiliares.

Cuando se ponga en marcha los motores, la tensión eléctrica de las terminales de

la red en el control no debe de caer más del 15% por debajo de su valor normal

(tensión eléctrica nominal del controlador). Cuando el motor funcione a 115% de su


78

corriente a plena carga, la tensión eléctrica en las terminales del motor no debe caer

más de 5% de la tensión eléctrica del motor.

Los circuitos de control deben instalarse de manera que la falta de uno de ellos

(circuito abierto o cortocircuito) no impida el funcionamiento de la bomba por otros

medios internos o externos. La apertura, desconexión, cortocircuito o corte de

corriente eléctrica en sus circuitos, puede hacer que la bomba siga funcionando

continuamente, pero no deben impedir que el controlador o controladores pongan en

marcha la bomba por causas distintas a estos circuitos externos de control.

Tabla 2.13. Carga de Equipo contra incendio.

USUARIO

NUMERO DE

BOMBAS

CONTRA

INCENDIO

POTENCIA DEL

ELEVADOR EN

CABALLOS DE

POTENCIA (C.P)

TENSION DE


Servicios generales 1 200 3F, 3H, 480 V 60 Hz

2.7 Servicio Normal.

La tendencia que involucra la alimentación a los diversos equipos componentes

en un sistema eléctrico para este tipo de edificios tendrá la importancia de utilizar

valores de tensión óptimos de acuerdo a la seguridad, a las cargas, y a los costos que

se puedan propiciar en las instalaciones.

En este aspecto se contemplan todas y cada una de las características de las

cargas involucradas las cuales son: alumbrado, contactos, fuerza (equipos de aire

acondicionado, equipos de bombeo, equipos contra incendio, elevadores), los cuales

deberán alimentarse con un nivel de tensión adecuado y respetando lo que establece

la sección 110-4.

La distribución de energía eléctrica y los valores de tensión son los que a

continuación se describen:

Para el suministro de energía eléctrica será proporcionado por Luz y Fuerza del

Centro, a través de un sistema trifásico en 23 KV, 3F-3H, 60 Hz.

Para los equipos eléctricos de fuerza (equipos de aire acondicionado, equipos de

bombeo, equipos contra incendio, elevadores) se alimentaran en 480 V, 3F-3H,

60Hz excepto aquellos que operen a una tensión eléctrica monofásicos en 127V.


79

La instalación eléctrica de alumbrado para el edificio se realiza con circuitos

eléctricos a 277V, 1F-2H, 60Hz. Y en algunos casos de alumbrado con luminarias

se usara 127V, 1F-2H, 60Hz

La instalación eléctrica de contactos para el edificio se realiza con circuitos

eléctricos a 127V, 1F-2H, 60Hz., para los contactos regulados se realiza con

circuitos eléctricos de 120V, 1F-2H, 60Hz., en algunos casos de salidas especiales se

usara 220V, 2F-2H, 60Hz.

La carga de los usuarios del edificio se agruparan en tableros, así, por cada

nivel del edificio existirán tableros de alumbrado, uno en sistema normal (Tab. “A#)

y otro en sistema de emergencia (Tab. “AE#), para los contactos, será un tablero

para contactos normales (Tab. “C#A) y otro para contactos regulados (Tab. “CR#),

para las cargas de aire acondicionado se ubicara un tablero (TGF-#) en cada

subestación de usuario y de ahí se distribuirá a cada nivel correspondiente, cabe

destacar que la numeración de los tableros corresponderá a cada nivel, por ejemplo

el tablero de alumbrado en sistema normal ubicado en el nivel 10, se designara como

Tab. “A10”.

Para la concentración de carga de los servicios generales, se ubicaran tableros de

alumbrado, de contactos, de fuerza en los cuartos eléctricos y/o subestaciones que

corresponden a estas áreas, existirá una concentración de carga en el sótano 1 y otro

en la azotea.

De acuerdo con los datos que se tienen se detalla a continuación los resúmenes

de carga para cada uno de los usuarios y para los servicios generales del edificio, los

tableros que se puntualizan en los resúmenes de carga se encuentran en el apéndice.

Tabla 2.14. Tablero General Normal 02 (TGN-02) que corresponde al usuario 2.

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "A3" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A4" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A5" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A6" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "C3A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C4A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C5A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C6A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TGF-02 279.344 1.00 279.344 93.115 93.115 93.115

TGE-02 246.192 0.89 218.192 82.064 82.064 82.064

TOTAL 930.352 0.87 806.368 310.117 310.117 310.117


80

Tabla 2.15. Tablero General Normal 03 (TGN-03) que corresponde al usuario 3 (tablero tipo para los usuarios

3, 4 y 5).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "A7" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A8" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "C7A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C8A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TGF-03 139.672 1.00 139.672 46.557 46.557 46.557

TGE-03 123.096 0.89 109.096 41.032 41.032 41.032

TOTAL 465.176 0.87 403.184 155.059 155.059 155.059

Tabla 2.16. Tablero General Normal 06 (TGN-06) que corresponde al usuario 6 (tablero tipo para los usuarios

6, 7 y 8).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "A13" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A14" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "A15" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488

TAB. "C13A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C14A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TAB. "C15A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247

TGF-06 209.508 1.00 209.508 69.836 69.836 69.836

TGE-06 184.644 0.89 163.644 61.548 61.548 61.548

TOTAL 697.764 0.87 604.776 232.588 232.588 232.588

Tabla 2.17. Tablero General Normal 01 (TGN-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales

subestación sótano).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AS3" 58.131 1.00 58.131 19.377 19.377 19.377

TAB. "AS4" 58.614 1.00 58.614 19.538 19.538 19.538

TAB. "AS5" 55.509 1.00 55.509 18.503 18.503 18.503

TAB. "AB" 51.478 1.00 51.478 17.159 17.159 17.159

TAB. "CSUB" 12.120 0.66 8.040 4.040 4.040 4.040

TAB. "CEST" 33.692 0.60 20.216 11.231 11.231 11.231

TAB. "CSERV" 60.800 0.60 36.480 20.267 20.267 20.267

TAB. "CSERV1" 54.040 0.60 32.424 18.013 18.013 18.013

TAB. "FZA" 29.612 1.00 29.612 9.871 9.871 9.871

TGE-01 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726

EBCIE 200.000 0.00 0.000 66.667 66.667 66.667

TOTAL 1,012.174 0.71 720.415 337.391 337.391 337.391


81

Tabla 2.18. Tablero General Normal 01A (TGN-01A) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales

subestación azotea).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB "CSERV2" 53.680 0.60 32.208 17.893 17.893 17.893

TAB "C22" 40.920 0.60 24.552 13.640 13.640 13.640

TAB "ACAZ" 22.679 0.60 13.608 7.560 7.560 7.560

TGE-01A 717.326 1.00 714.421 239.109 239.109 239.109

TOTAL 834.605 0.94 784.789 278.202 278.202 278.202

Tabla 2.19. Tablero General Normal 01B (TGN-01B) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales


EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

UGAH-01 632.000 1.00 632.000 210.667 210.667 210.667

UGAH-02 632.000 1.00 632.000 210.667 210.667 210.667

BAH-01 22.447 1.00 22.447 7.482 7.482 7.482

BAH-02 22.447 1.00 22.447 7.482 7.482 7.482

BAH-03 22.447 0.00 0.000 7.482 7.482 7.482

BAHV-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

BAHV-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

BAHV-03 43.232 0.00 0.000 14.411 14.411 14.411

BAK-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

BAK-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

BAK-03 43.232 0.00 0.000 14.411 14.411 14.411

TE-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

UMA-77 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820

UMA-78 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820

UMA-79 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820

UMA-80 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820

TE-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411

LIMPIAVIDRIOS 11.639 1.00 11.639 3.880 3.880 3.880

TOTAL 1,758.672 0.94 1,649.761 586.224 586.224 586.224

2.8 Servicio de Emergencia.

El propósito de un sistema de emergencia cubierto por esta Sección es

consolidar la seguridad dentro de un edificio. Si, por ejemplo, el suministro regular

de energía al edificio es interrumpido, es importante que haya suficiente cantidad de

luz de emergencia disponible para permitir la evacuación segura. Por lo tanto,

dependiendo de cómo se use el edificio se deberá determinar por cuánto tiempo debe


82

ser capaz de proveer potencia el sistema de emergencia. Por ejemplo, el

Reglamento Nacional de Construcciones estipula que en edificios altos, la

iluminación de emergencia se deberá mantener en funcionamiento por lo menos por

2 horas; en edificios institucionales, 1 hora; y en la mayoría de los otros edificios,

0.5 horas, en otras palabras, es necesario saber los otros códigos o regulaciones

específicas al respecto de sistemas de emergencia (ej., cuanta iluminación deberá ser

provista, dónde es requerida, y el tiempo que debe ser capaz de operar). Esta Regla

requiere que el sistema de emergencia instalado sea adecuado para cumplir las

necesidades específicas del ocupante del edificio.

Los sistemas de emergencia son aquellos requeridos por la ley y clasificados

como emergentes por reglamentaciones, decretos o legislaciones federales o

municipales vigentes. Estos sistemas son utilizados para suministrar

automáticamente iluminación o energía, o ambos, áreas y equipos en caso de falla

del suministro normal de energía eléctrica, o en caso de accidente en los

componentes de un sistema destinado para suministrar, distribuir y controlar la

energía y alumbrado esenciales para la seguridad de la vida humana.

Los sistemas de emergencia son regularmente instalados en lugares de reunión

donde la iluminación artificial es necesaria para asegurar la salida o para controlar el

pánico en edificios de concentración de personas. Los sistemas de emergencia

también pueden suministrar energía para funciones como ventilación cuando sea

esencial para la seguridad de la vida humana, sistemas de alarmas y detección de

incendios, elevadores, bombas para equipo contra incendio, sistemas de

comunicación de seguridad pública, entre otros.

Un sistema de emergencia debe tener la capacidad y régimen adecuado para que

puedan funcionar simultáneamente con todas las cargas. El equipo del sistema de

emergencia debe ser adecuado para soportar la máxima corriente eléctrica de falla

disponible en sus terminales.

Se permite que la fuente de energía alterna suministre a los sistemas de

emergencia, sistema de reserva legalmente requeridos y a los de reserva opcional,

cuando se proporcione una selección automática de la carga al arranque y

desconexión de carga de la forma necesaria para garantizar suministro adecuado.

Los inmuebles donde pueda haber más de 1000 personas o en edificios que

tengan más de 23 m de altura y que estén dedicadas a cualquiera de las actividades

siguientes: reuniones, educativas, comerciales o de oficina, viviendas, residenciales,

negocios, centros de detención y correccionales, los sistemas de emergencia deben

cumplir con una de las condiciones siguientes:


83

1. El alambrado del circuito alimentador debe cumplir con las condiciones

siguientes:

Estar instalados en edificios totalmente protegidos por sistemas

automáticos de protección contra incendios, aprobados.

Sistema de protección del circuito eléctrico, con una resistencia

nominal al fuego de mínimo una hora, aprobado.

Estar protegido por un sistema de barrera térmica certificado para

componentes eléctricos del sistema.

Estar protegido mediante un ensamble de resistencia nominal al fuego

mínima de una hora.

Encontrarse embebido en mínimo 50 mm de concreto.

Ser un cable aprobado para mantener la integridad del circuito durante

mínimo 1hora.

2. El equipo para el circuito alimentador (incluidos los desconectadores de

transferencia, transformadores, tableros de distribución y similares) debe

instalarse en espacios totalmente protegidos por sistemas automáticos de

protección contra incendios (rociadores automáticos, sistemas de dióxido de

carbono, entre otros) o debe formar una instalación protegida con una

clasificación resistente al fuego de 1h.

El alumbrado de emergencia debe incluir todos los medios necesarios para el

alumbrado de las salidas, las señales indicadoras de las salidas y todas las demás

luces específicas necesarias para conseguir un alumbrado adecuado.

Los circuitos derivados de alumbrado de emergencia deben instalarse de forma

que reciban el suministro de una fuente de energía, cuando se interrumpe el

suministro de alumbrado normal.

Los circuitos derivados que alimenten equipo clasificado como de emergencia,

deben contar con una fuente de alimentación a la cual pueda transferirse

automáticamente la carga de esos equipos cuando falle el suministro normal.

Los sistemas de reserva legalmente requeridos, son aquellos que se instalan

normalmente para servir cargas como: sistemas de calefacción y refrigeración,

sistemas de comunicaciones, sistemas de ventilación y extracción de humo, sistemas

de drenaje, sistemas de alumbrado y procesos industriales que, en el caso de falla del

suministro normal de energía eléctrica, pueda ocasionar riesgos o dificultar las

operaciones de extinción de incendios y de rescate.


84

Los sistemas de reserva opcionales tienen por objeto de proteger negocios o

propiedades públicas o privadas, donde la seguridad de la diva humana no depende

del funcionamiento de estos sistemas. Los sistemas de reserva opcionales tienen por

finalidad suministrar energía eléctrica generada en sitio a determinadas cargas, en

forma manual o automática.

Los sistemas de reserva opcionales se instalan normalmente para proveer una

fuente alternativa de energía eléctrica en instalaciones tales como edificios

comerciales e industriales, granjas y residencias, así como para abastecer cargas de

sistemas de calefacción, refrigeración, sistemas de procesamientos de datos,

comunicaciones y procesos industriales; en los cuales una falla del suministro

normal de energía eléctrica puede ocasionar incomodidad. Se permite que el usuario

del sistema de reserva opcional elija las cargas que quiera conectar al sistema.

2.8.1 Cargas Críticas.

Se consideran como cargas críticas todas aquellas que sean indispensables para

la salvaguarda de las personas, entre estas se encuentra el alumbrado de pasillos,

salidas de emergencia, escaleras, sistema de bombeo de agua, señalizaciones,

elevadores, ventiladores de presurización de escaleras, ventiladores de desfogue de

humos, entre otros.

En el caso de los equipos de alumbrado que sean instalados en áreas de

evacuación, además de estar conectados al sistema de emergencia, se recomienda

que estos cuenten con baterías de respaldo y los cuales deben tener la capacidad de

operar como mínimo 90 minutos, tal como se indica en 700-12(a).

2.8.2 Cargas no Críticas.

Las cargas no criticas son aquellas que no son indispensables para la

salvaguarda de las personas, sin embargo, con el objeto de contar con una

instalación eléctrica confiable el diseño considera un sistema de emergencia a base

de plantas eléctricas las cuales permiten seguir operando aun en ausencia de energía

eléctrica por parte de la compañía suministradora.

Este diseño considera todas aquellas cargas que son indispensables para

continuar con las labores de trabajo, como es el caso de alumbrado y de contactos,

en estos procesos se considera una parte de carga de alumbrado y contactos

regulados.


85

Dada la importancia de continuidad en el servicio de energía eléctrica para el

SITE y la red de computo del edificio se ha considerado un sistema ininterrumpible

(UPS) que permite seguir operando la red de computo mientras se estabiliza la

operación de las planta de emergencia en caso de una falla del servicio eléctrico

externo. En condiciones normales de operación solo tiene como función entregar

una tensión regulado a la instalación eléctrica que alimenta a los sistemas de

cómputo.

La carga para el sistema de emergencia que se ha considerado para cada uno de

los usuarios y para los sistemas generales se muestran en los siguientes resúmenes.

Tabla 2.20. Tablero General Emergencia 02 (TGE-02) que corresponde al usuario 2 (Servicios generales


EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AE3" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE4" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE5" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE6" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TSGE-02 200.000 0.86 172.000 66.667 66.667 66.667

TOTAL 246.192 0.89 218.192 82.064 82.064 82.064

Tabla 2.21. Tablero General Emergencia 03 (TGE-03) que corresponde al usuario 3 (tablero tipo para

usuarios 3, 4 y 5).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AE7" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE8" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TSGE-03 100.000 0.86 86.000 33.333 33.333 33.333

TOTAL 123.096 0.89 109.096 41.032 41.032 41.032

Tabla 2.22. Tablero General Emergencia 06 (TGE-06) que corresponde al usuario 6 (tablero tipo para

usuarios 6, 7 y 8).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AE13" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE14" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TAB. "AE15" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849

TSGE-06 150.000 0.86 129.000 50.000 50.000 50.000

TOTAL 184.644 0.89 163.644 61.548 61.548 61.548


86

Tabla 2.23. Tablero General Emergencia 01 (TGE-01) que corresponde al usuario 1 (servicios generales

subestación sótano 1).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AEE" 53.301 1.00 53.301 17.767 17.767 17.767

TAB. "AEP" 57.249 1.00 57.249 19.083 19.083 19.083

TAB. "AEP1" 55.448 1.00 55.448 18.483 18.483 18.483

TAB. "AES" 9.942 1.00 9.942 3.314 3.314 3.314

TAB. "AER" 13.750 1.00 13.750 4.583 4.583 4.583

TSGE-01 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333

TSGE-01A 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163

TOTAL 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726

Tabla 2.24. Tablero General Emergencia 01A (TGE-01A) que corresponde al usuario 1 (servicios generales


EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

TAB. "AE22" 26.452 1.00 26.452 8.817 8.817 8.817

TAB. "AEA" 17.486 1.00 17.486 5.829 5.829 5.829

TAB. "CR22" 20.750 0.86 17.845 6.917 6.917 6.917

TSGE-01B 594.440 1.00 594.440 198.147 198.147 198.147

CCM-01E 58.198 1.00 58.198 19.399 19.399 19.399

TOTAL 717.326 1.00 714.421 239.109 239.109 239.109


87

Capitulo 3

BASES

TECNICAS


88

3 Bases Técnicas.

Calculo de conductores eléctricos.

En resumen los factores a considerar para el cálculo del tamaño mínimo del

conductor son:

Datos necesarios.

Procedimiento general.

Métodos para determinar el tamaño del conductor.

Una vez que se ha elegido las características del conductor, y habiendo tomado

en cuentas las normas vigentes durante el diseño eléctrico de la instalación, el

siguiente paso es el cálculo del la sección transversal mínima del conductor,

considerando dicho diseño.

Factores a considerar para determinar el tamaño nominal mínimo del conductor.

En primer lugar cabe aclarar que el tamaño mínimo de un conductor para una

instalación eléctrica no es siempre el más económico.

Los principales factores que se deben considerar al calcular la sección

transversal mínima para un conductor de baja tensión son:

B. Que la temperaturade conductor no dañeel aislamiento

C. Que la caída de tensión estedentro de lo permitido por laNOM-001-SEDE, art. 210-19(a)y 215-2(b).

A. Que la sección delconductor pueda transportarla corriente demandada por elequipo que alimente.

Fig. 3.1. Esquema en donde se muestran los factores que se deben considerar para calcular el tamaño del conductor.

A. La sección del conductor debe tener la capacidad de transportar la corriente

que pase a través de él demandada por la carga que alimente.


89

B. Que la temperatura del conductor no dañe el aislamiento.

C. La caída de tensión debe estar dentro de los valores que establece la sección

210-19(a) y 215-2(b).

D. Debe soportar los esfuerzos por corriente de falla de circuito corto.

Es de vital importancia los cuatro aspectos a la vez, porque en caso contrario se

podrían ocasionar los siguientes problemas.

1. Si la sección del cobre es menor.

El conductor tendrá más resistencia eléctrica, aumentando las pérdidas de

energía.

El conductor tendrá mayor temperatura de operación, aumentando la

resistencia eléctrica y deteriorando el aislamiento.

La caída de tensión en la línea será mayor a la permitida por la norma, lo

cual puede afectar la operación en el punto de carga y dañar los equipos.

2. Si la sección del cobre es menor.

El aislamiento sufrirá deterioro por alta temperatura, aumentando el riesgo

de fugas de corriente y cortocircuitos.

Disminuirá la vida útil del aislamiento del conductor.

3. Si no se cuida que la caída de tensión sea adecuada.

El circuito y los conductores trabajaran fuera de los valores que establece

la NOM, esto implica que la carga demande mayor corriente si la tensión

está muy por debajo de su valor nominal y en consecuencia los equipos

pueden llegar a dañar sus aislamientos y provocar fallas.

Pueden dañarse los equipos alimentados, o no dar el servicio requerido.

Datos necesarios para el cálculo

Los datos que se presentan a continuación son, en principio, suficientes para que

el cálculo mencionado no tenga posibilidad de error:

Factor de potencia de la carga.

Eficiencia del equipo alimentado.

Potencia en H.P. o kW de la carga

Tensión de alimentación: 127, 220,480 volts, etc.

Tipo de corriente: continúa, alterna 1F, 2F, 3F.

Longitud del circuito. Para calcular la caída de tensión.


90

Tipo de circuito: alimentador o derivado; la sección 210-19(a) y 215-2(b)

permite que los conductores de circuitos derivados deben ser dimensionados

para evitar una caída de tensión eléctrica superior a 3% en la salida más

lejana que alimente y en los que la caída máxima de tensión eléctrica de los

circuitos alimentadores y derivados hasta el receptáculo más lejano no supere

5%, proporcionara una razonable eficacia de funcionamiento.

Temperatura ambiente: la más cálida en verano.

Tipo de servicio: servicio continúo, no continúo.

Tipo de instalación: al aire libre, en tubo conduit, en charola, directamente

enterrado, etc.

En el siguiente diagrama se observa la forma en que deben manejarse los datos

anteriores, para obtener un cálculo correcto del tamaño del conductor:

Pasos para calcular el tamaño mínimo del conductor.

Determinar la corrientenominal a partir de la potenciaútil, tensión, factor de potencia.

¿Es circuitode fuerza?

Corregir la corrientenominal con el factor de

arranque

Corregir la corriente con elfactor de temperatura ambiente.

Corregir la corriente con elfactor por agrupamiento

Seleccionar el tamaño delconductor tomando en

cuenta el tipo de instalacion,tabla 310-16 a 310-19

Calcular la caída de tensióncon la ayuda de la longitud.

¿La caída detensión esta dentrode lo que permite

la norma?

Elegir un tamañosuperior

FinSi

Si

No

No

Conducción de corriente Protección al aislamiento Caída de tensión

Fig. 3.2. Diagrama de flujo donde se muestra los pasos a seguir para el cálculo del tamaño del conductor.


91

3.1 Calculo de Circuitos Derivados.

El conductor eléctrico que alimenta a una carga desde la última protección del

tablero hasta la ubicación exacta de la carga, se denomina circuito derivado, estas

cargas pueden ser, luminarias o conjunto de ellas, motores, resistencias, salidas

especiales (en este caso serán de 600 VA mínimo y 2500 VA máximo), un contacto

o un conjunto de ellos, en si todo aquel equipo que va del dispositivo final de

sobrecorriente que protege a ese circuito hasta la o las salidas finales de utilización.

Para el cálculo de un circuito derivado se debe de tener en consideración los

siguientes aspectos:

- Tipo de carga que va a alimentar.

- La temperatura ambiente a la que va a estar sujeto el conductor.

- El número de conductores activos que irán en la canalización.

- Determinar si la carga es continua o no continua.

- La corriente que demandara la carga.

- La longitud a la que estará la carga.

En la mayoría de las instalaciones eléctricas para este tipo de edificios se tienen

diversas áreas como son: cubículos, salas de espera, salas de oficinas generales,

oficinas para directivos, salas de junta, etc., por lo que las cargas (alumbrado y

contactos) deberán adecuarse de acuerdo a las necesidades de cualquiera de estas,

de esta misma forma se debe de hacer un diseño tal que permita tener un buen

control y ahorro de energía, esto implica tener un optimo diseño de ingeniería, en

donde implica tener los aspectos de seguridad, confiabilidad, continuidad,

flexibilidad y el aspecto económico, una vez cumpliendo con los aspectos anteriores

también se puede considerar la parte estética de la instalación.

Para este tipo de instalaciones se tendrá una carga que estará en función del

cálculo y distribución de alumbrado y en la distribución de contactos, además de las

cargas de aire acondicionado y otras cargas, estos aspectos son tratados en el análisis

de necesidades.

Para determinar la capacidad y cantidad de circuitos derivados, primero se debe

conocer la carga total que se instalara en el área que se esté analizando, en este caso

se tienen diversos usuarios distribuidos en diversos niveles del edificio, por lo que

en cada nivel existen tanto servicios generales del inmueble (pasillos, escaleras de

servicio, elevadores, etc.), y servicios propios de cada usuario (oficinas, cubículos,

cuartos de equipos, salas de espera, etc.), por lo que el área a analizar será por nivel,

por usuario y por áreas generales.


92

La sección 210-23, permite que un circuito derivado individual suministre

energía a cualquier tipo de carga dentro de su valor nominal, y también un circuito

derivado puede suministrar energía eléctrica a dos o más salidas o receptáculos

respetando los criterios que de este articulo deriven.

El artículo 210-23(a), permite la alimentación de circuitos de 15 y 20 Amperes,

para alimentar a equipos de alumbrado y a otros equipos de utilización y en el cual

el circuito derivado no debe exceder del 80% de su capacidad nominal para equipos

de utilización conectados por medio de cordón y clavija.

Además la sección 210-22(b), establece que el cálculo de la potencia de cargas

inductivas de alumbrado se debe considerar la potencia total de la unidad de

alumbrado y no solo la potencia de las lámparas.

El articulo 210-6, limita a que los circuitos derivados, dependiendo del lugar en

donde se ubiquen tengan una tensión de operación de acuerdo al tipo de local, a la

capacidad de la carga y al tipo de carga que se vaya a alimentar, este mismo artículo

en su inciso (c), permite que para equipos de alumbrado de descarga y debidamente

aprobados, pueden operar a una tensión de 277 Volts, por lo que el alumbrado se

diseñara con esta tensión de operación y para la alimentación de contactos será de

127 volts para contactos normales.

El articulo 220-4(a), establece que el número mínimo de circuitos derivados

debe establecerse a partir de la carga total calculada y el tamaño o capacidad

nominal de los circuitos utilizados, en todas las instalaciones, el numero de circuitos

debe ser suficiente para suministrar corriente eléctrica a la carga.

Tomando en cuenta los aspectos anteriores y conociendo la carga que se va a

instalar se procede a formar y seleccionar la capacidad de los circuitos derivados,

tomando en cuenta las consideraciones que se vieron en el análisis de necesidades,

por lo que los circuitos de alumbrado serán de 15 Amperes como máximo y

respetando lo que establece la NOM, serán de máximo 12 Amperes considerando

no exceder del 80% de la capacidad del circuito derivado.

Para los circuitos derivados de contactos serán de 20Amperes y tendrá una carga

máxima de 16 amperes considerando no exceder del 80% de la capacidad del

circuito derivado.

Tomando como ejemplo el nivel 22 del edificio, la carga total calculada para

alumbrado para servicios de oficinas es de 21104 Watts y 23452 Volt-Amper (se

considera un factor de potencia de 0.9), esta área de oficina está dividida en áreas de


93

subdirecciones, direcciones, gerencias, salas de juntas, áreas generales, de acuerdo al

diseño y a la capacidad de los circuitos derivados, se tiene la capacidad máxima de

cada circuito derivado tendrá una potencia máxima de:

max f-nf-n

VAI Amp. VA I V

V

Donde:

I, es la corriente que demanda por la carga [Amp]

VA, son los volt-ampere demandados

Vf-n, es la tensión de fase a neutro a la que opera la carga [Volts].

Sustituyendo valores se tiene:

max

max

VA 12Amp 277Volts

VA 3324

Y la cantidad mínima de circuitos derivados requeridos será de:

Potencia Total Instalada#CircuitoMinimo de Circuitos Derivados

Potencia Maxima de Circuito derivado

23452VA#CircuitoDerivados

3324VA

#CircuitoDerivados 7.05

En este caso se tendrá como mínimo de 7 circuitos derivados.

Sin embargo como existen áreas pequeñas como las direcciones, gerencias y

otras áreas que son mas grandes como salas de junta y áreas abiertas, el considerar 7

circuitos hace que el diseño no sea flexible, pues no se tiene una adecuada

distribución de energía, por lo que entonces los circuitos derivados se formaran por

áreas sin exceder de la carga calculada para cada circuito derivado, respetando el

mínimo de circuitos derivados calculados y la carga mínima en VA según establece

210-6(a)(2) para una tensión de 277 volts.

Otro aspecto a considerar técnicamente es que se formen circuitos en múltiplos

de 3, esto ayudara a que se tenga una cantidad de circuitos tal que se pueda tener un

balanceo de carga óptimo en el tablero, pues el tener un desbalance excesivo

contribuye a tener variaciones de tensión entre fases, lo cual puede dañar los equipos


94

que se estén alimentando, la otra causa es el conductor neutro, pues este seria de un

tamaño mayor a los de fase y si este tipo de instalación cuenta con cargas no

lineales que provoquen el tener un alto grado de armónicos, el tamaño de este

conductor seria mucho mayor.

Considerando los aspectos anteriores se considera un total de 15 circuitos

derivados para esta área, considerando por ejemplo, se formara un circuito derivado

por cada dos, tres y cuatro subdirecciones o gerencias, o un circuito derivado por

sala de juntas, el resultado se muestra en el cuadro de cargas mostrado en la figura

3.3.

Todos los conductores de los circuitos derivados se deben de calcular por

corriente y por caída de tensión para determinar el conductor necesario a emplear,

de los cálculos anteriores, se empleara el conductor de mayor tamaño, pues este

cumplirá con las dos condiciones establecidas. Además de cumplir con los

requerimientos que establecen los artículos 210 y 220.

El control de alumbrado en el área de cubículos, se hará por medio de

apagadores, los cuales controlaran la iluminación por cubículo, sala, o pequeño

espacio de oficina. Para el área de baños y de áreas comunes y de poco uso, se hará

uso de sensores, los cuales deberán operar solo cuando exista presencia de personas,

en caso de que no haya personas en esos espacios, el alumbrado deberá permanecer

apagado, esto contribuye a tener un control y ahorro de energía.

3.1.1 Calculo del circuito derivado por Corriente.

Para determinar la capacidad de los conductores para un circuito derivado por

corriente, es necesario determinar la corriente que pasara a través de dichos

conductores. Con esta corriente de carga se puede determinar el conductor adecuado

con ayuda de tablas que proporcionan la NOM (tablas 310-16 y 310-17).

Una vez que se haya determinado el tamaño del conductor por corriente se

aplicaran los factores de corrección por temperatura y por agrupamiento, corrigiendo

con las tablas de “corrección por temperatura ambiente” y “corrección por más de

tres conductores dentro de la canalización”, y de esta forma se conocerá el conductor

capaz de de soportar la corriente para la carga en cuestión.

Así se procede a calcular los circuitos derivados que contribuyen en este

proyecto.


95

Como ejemplo, para el cálculo de un circuito derivado para un conjunto de

luminarios, se tomara el cálculo de alumbrado realizado en el capítulo de análisis de

necesidades, en el tema 2.1.4.

Datos:

- Luminario con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24W cada una. (En

consideraciones generales para luminarios fluorescentes se considera del 10% al

20% para la potencia que consume el balastro, sin embargo el fabricante puede

proporcionar la potencia total del luminario, en este caso proporciona una

potencia de entrada de 54 Watts).

- Factor de Potencia: 0.9

- Numero de luminarios en el circuito (circuito No. 12): 28 Luminarios. (Ver tema

2.1.4 y fig. 3.3).

- Tensión de operación: 277 Volts. (Ver consideraciones generales para

alumbrado fluorescente al inicio de este capítulo)

- Temperatura ambiente máxima: 30°C (Es la temperatura máxima que se

considera mayor en la zona en tiempo de verano)

- Número de conductores activos en la misma canalización: 6 conductores. (Se

considera que ninguna canalización para circuitos derivados exceda de 6

conductores activos para este diseño, además de que el conductor neutro para

cargas monofásicas, transporta la misma corriente que los conductores de fase

por lo cual también se considera conductor activo).

Solución del problema:

cton

f-n

WI Amp.

V f.p.

n(54 W)(28 luminarios) 1512

I 6.06 Amp.277 Volts 0.9 249.3

El artículo 220-3(a), establece que el tamaño mínimo de los conductores del

circuito sin aplicar ningún factor de ajuste no debe ser inferior a la carga no continua


96

mas el 125% de la carga continua. La carga de alumbrado se considera como carga

continua pues esta se encuentra en operación la mayor parte del día.

Corrigiendo la corriente conforme al artículo 220-3 descrito anteriormente se

tiene lo siguiente:

mc

mc

I Carga no Continua + 125% Carga Continua

I 0 1.25 6.06 7.58 Amp.

Debido a que los conductores irán en tubo conduit se utiliza la tabla 310-16 en la

columna de 60°C, puesto que para corrientes menores de 100A, la selección del

conductor deberá hacerse en esta columna como lo especifica el articulo 110-14(1)

(a), por lo que se selecciona un cable con una sección transversal de 3.31 mm2 (12

AWG), que soporta 25A.

Para más de tres conductores portadores de corriente en canalización, se aplica

la tabla 310-15(g), por lo que para 6 cables activos se tiene un ajuste del 80% en la

capacidad de conducción de corriente de los conductores, para corrección por

temperatura para 30° se tiene un ajuste de 1.00 como lo indica la tabla 310-16 en la

parte de factores de corrección por temperatura para los mismos conductores.

Corrigiendo la corriente del conductor seleccionado por temperatura y por

agrupamiento se tiene lo siguiente:

Cond nom cond

Cond

I I (f.t.*f.a.) 25A(1*0.8)

I 20A

De esta forma se observa que el conductor con sección transversal de 3.31 mm2,

aplicándole los factores de corrección por temperatura y agrupamiento es capaz de

conducir 20 Amperes y por lo tanto es idóneo para conducir la corriente que

demanda el circuito considerándose como carga continua y que es de 7.58 Amp.

El conductor de sección transversal de 2.08 mm2 (14AWG), también es idóneo

para el circuito anterior, pero una razón técnica del porque el tamaño de este

conductor no considera mucho es porque en este tipo de instalaciones existen

cambios en el tipo de carga, variaciones en la distribución o diseños arquitectónicos

y en consecuencia de los circuitos, lo que implica una modificación y/o nuevo

diseño cuando la obra se está ejecutando, y en este caso el conductor mencionado

anteriormente puede quedar inservible ya que es el mínimo permitido por la norma,


97

y pues uno de los criterios de diseño es que las instalaciones sean flexibles, lo que

implica que sean adaptables al cambio en carga y/o en un nuevo diseño.

Para los circuitos derivados de motores, equipos de aire acondicionado, equipos

de calefacción, entre otros, se debe aplicar los factores que indica la NOM, en los

artículos que corresponden a estas cargas.

3.1.2 Calculo del circuito derivado por Caída de Tensión.

Una vez que se haya determinado el conductor por corriente, es necesario

verificarlo por caída de tensión con la finalidad de asegurar que la carga que se esté

alimentado le llegue una adecuada tensión y así contribuir a que el equipo funcione

adecuadamente en sus rangos de tensión de diseño.

Tomando en cuenta que la caída de tensión en un circuito depende la

impedancia del conductor, de la corriente que pase a través de los conductores que

alimenten la carga, de la distancia a la que se ubique la carga, de la sección

transversal del conductor, entre otros, y que la caída de tensión en un conductor es

directamente proporcional a la resistencia presentada por los conductores y a la

intensidad de corriente que circula a través de ellos, y que esta aumenta entre mayor

sea la longitud y sin embargo esta se puede compensar si se aumenta la sección

transversal de los conductores, entonces se puede seleccionar un conductor que

tenga las características y la sección transversal necesario para compensar estos

efectos.

Para el cálculo de la caída de tensión en los circuitos derivados se toma

como base la resistencia, debido a que los conductores de estos circuitos al ser

de secciones transversales pequeñas, su reactancia es muy pequeña y la

resistencia que estos presentan es mucho mayor, razón por lo cual para los

circuitos derivados se utilizara únicamente la resistencia y por lo tanto la caída de

tensión está dada por las fórmulas siguientes.

f n

4 l Ie% ------------------------------------ Circuito 1 , 2H (Fórmula 3.1)

V S

f n

2 l Ie% ------------------------------------ Circuito 2 , 3H (Fórmula 3.2)

V S


98

f f

2 3 l Ie% -------------------------------- Circuito 3 , 3H (Fórmula 3.3)

V S

f f f-n

2 3 l I 2 l Ie% = -------------------- Circuito 3 , 4H (Fórmula 3.4)

V S V S

En donde:

l es la longitud del circuito.

e es la caída de tensión.

I es la corriente que fluye por los conductores.

Vf-n es la tensión de fase a neutro.

Vf-f es la tensión entre fases.

S es la sección transversal del conductor.

La recomendación de caída de tensión de acuerdo a las secciones 210-19(a) y

215-2(b) la cual establece que los conductores de circuitos derivados deben ser

dimensionados para evitar una caída de tensión eléctrica superior a 3% en la salida

más lejana que alimente y en los que la caída máxima de tensión eléctrica de los

circuitos alimentadores y derivados hasta el receptáculo más lejano no supere 5%,

proporcionara una razonable eficacia de funcionamiento.

Sin embargo se puede variar los valores de caída de tensión dependiendo de las

longitudes y de las consideraciones técnico-económicas, por ejemplo si el circuito

alimentador tiene una distancia considerable y los circuitos derivados tienen una

longitud corta, es recomendable darle un mayor margen de caída de tensión al

alimentador y disminuir la caída de tensión de los circuitos derivados, o bien si el

alimentador tiene una longitud muy corta y los circuitos derivados tienen distancias

considerables, es recomendable dejar que el alimentador tenga una menor caída de

tensión y darle un mayor margen de este a los circuitos alimentadores, siempre y

cuando se respete el 5% de caída de tensión máximo que siguiere la norma.

En seguimiento al problema anterior, para verificar el cálculo de caída de

tensión para el circuito derivado que se está analizando y tomando en consideración

lo que se ha descrito anteriormente se procede a verificar por caída de tensión, para

este caso se va a considerar una caída de tensión máxima para los circuitos

derivados de 3% y el cálculo se desarrolla a continuación.


99

Datos:

- Corriente demandada (I): 6.06 Amp., calculo anterior.

- Tensión de operación: 277 Volts, 1F, 2H. (ver consideraciones al inicio de

este capítulo y en el capítulo 2).

- Longitud L: 47 mts.

- Sección del conductor 1 (Sc1): 3.31 mm2 (12AWG), calculo anterior.

- Caída de tensión máxima (e%): 3

De la formula 3.1 de caída de tensión para un circuito monofásico a 2 hilos,

sustituyendo los valores se tiene:

f-n

4*l*I 4*47*6.06e%

S*V 3.31*277

e% 1.24

Como se puede apreciar la caída de tensión es de 1.24%, valor que no supera el

3% que se había establecido, por lo que el conductor por caída de tensión cumple

con los aspectos que se establecieron.

Para determinar el cálculo de la protección del circuito derivado se hace énfasis

a lo que establece la norma al respecto en los artículos 210-20, 210-21 y 240-3, por

lo que la protección correspondiente se calcula como sigue.

La capacidad de corriente de la protección será acorde a la capacidad de

corriente del conductor del circuito derivado, por lo que:

nomIp 1.25*I 1.25*6.06A

Ip 7.58A

Entonces la capacidad mínima de corriente de conducción para el circuito es de

7.58 Amperes, por estándares de producción de equipos de protección, la protección

comercial mínima es de 15 Amperes, por lo que esta capacidad de protección es la

que se selecciona para el circuito derivado.

Verificando lo que establece la norma, se tiene: el art. 210-20, dice, los

conductores de circuitos derivados y equipos deben estar protegidos mediante

dispositivos de protección contra sobrecorriente con su capacidad nominal o ajuste,


100

a) que no exceda lo especificado por 240-3 para conductores, b) que no exceda lo

especificado en 240-2 para equipos y c) lo establecido para dispositivos de salida en

210-21.

Verificando con el art. 210-21, establece que los dispositivos de salida deben

tener una capacidad nominal de conducción no menor a la carga que van a

alimentar, la tabla 210-21(b)(3), tiene que para la capacidad nominal del circuito de

15 A, los receptáculos deben tener una capacidad nominal no mayor a 15 A, por lo

que en este caso esta capacidad es de 7.58 amperes como máximo, por lo que no se

está excediendo para este circuito.

Verificando con el art. 240-3, dice, los conductores que no sean cordones

flexibles o cables para artefactos eléctricos, se deben proteger contra sobrecorriente

según su capacidad de conducción de corriente, como lo especifica 310-15, este

articulo en su inciso (h), nos hace énfasis en la protección de los conductores, y se

basa en lo que especifican los art. 340-3(b) y 240-3(c), en este caso nos inclinamos

solo en el art. 240-3(b) que es para dispositivos de 800 A o menores, y el cual

permite usar el dispositivo de protección contra sobrecorriente de valor nominal

inmediato superior a la capacidad de conducción de corriente de los conductores que

proteja, siempre y cuando no formen parte de un circuito derivado de salidas

múltiples para cargas portátiles conectadas con cordón y clavija.

Por otra parte en el último apartado de la tabla 310-16, dice “A menos que se

permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra

sobrecorriente de los conductores no debe superar 15 A para 2,08 mm2

(14 AWG);

20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm

2 (10 AWG), todos de cobre “

La protección seleccionada es de 15 A, pues esta cumple con todos los aspectos

vistos por la norma en cuanto a la capacidad de conducción de corriente del circuito,

en cuanto al conductor, está protegido por el dispositivo de protección, pues este

puede conducir hasta 25 A en condiciones normales, y 20A aplicándole los factores

de corrección por temperatura y agrupamiento vistos anteriormente, de la misma

forma se establece que para un tamaño de conductor de 3,31 mm2 la protección no

sea superior a 20A, por lo que la protección seleccionada es de 15A.

Finalmente se determina el tamaño del conductor de puesta a tierra de los

equipos, el tamaño nominal del conductor de puesta a tierra de equipo se selecciona

de acuerdo con la capacidad nominal del dispositivo de protección contra

sobrecorriente, y a lo especificado en la Tabla 250-95.


101

Cuando el tamaño nominal de los conductores se ajuste para compensar caídas

de tensión eléctrica, los conductores de puesta a tierra de equipo, cuando deban

instalarse, se deben ajustar proporcionalmente según el área en mm2

de su sección

transversal.

2

2

2

TCC mmCPTA CPTI mm (Fórmula 3.5)

TCSC mm

En donde:

CPTA es el tamaño de conductor de puesta a tierra ajustado [mm2].

TCC es el tamaño del conductor compensado por caída de tensión [mm2].

TCSC es el tamaño del conductor sin compensar por caída de tensión [mm2].

CPTI es el tamaño de conductor de puesta a tierra sin ajustar [mm2].

Para determinar el conductor de puesta a tierra del circuito analizado se tiene

una protección de 15A, los conductores no se ajustaron por caída de tensión, por lo

que aplicando la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de 2.08

mm2, y si se hace énfasis a la consideración que se tomo para los conductores de los

circuitos derivados, el tamaño del conductor de puesta a tierra se podría considerar

de 3.31 mm2 de sección transversal, que sería al único caso de conductores que se

estaría aplicando, y pues se sigue cumpliendo con lo que especifica la norma.

Finalmente de acuerdo a los cálculos y especificaciones, los conductores y

protección para el circuito analizado queda:

2-3.31mm2 (12AWG), son 2 conductores con sección transversal de 3.31mm

2.

1-3.31mm2 d (12AWG), es 1 conductor con sección transversal de 3.31mm

2

desnudo.

1P-15A, es un interruptor termo magnético de 1polo, 15 amperes.

Este método de cálculo para circuitos derivados es el que se emplea para todos

los circuitos que integraran esta parte, como son alumbrado, contactos, equipos de

aire acondicionado de baja potencia (menores a 3 CP), bombas de agua, para estos

últimos se debe consultar la sección 430 para motores y 440 para equipos de aire

acondicionado, para considerar los aspectos de protección y selección de

conductores.


102

Fig. 3.3 Diseño de un cuadro de cargas de alumbrado.


103

En la figura 3.3 se muestra un cuadro de cargas para alumbrado, en el cual se

toman las consideraciones aplicadas para el cálculo anterior, cabe destacar que este

cuadro de cargas no muestra toda la información aplicada en el problema anterior,

debido a que trabaja como programa y en la mayoría solo se muestran los resultados,

sin embargo se debe verificar que los resultados cumplan con lo que establecen las

normas aplicables.

Las consideraciones generales de los luminarios en cuanto a potencias se establecen

en el análisis de necesidades y se está considerando una reserva en el mismo tablero,

pensando en que se pueden tener modificaciones una vez que se ejecute el proyecto,

para esta consideración de se debe tener cuidado de no exceder la carga máxima que

establecen las normas (en este caso la NOM-007-ENER por tratarse de alumbrado) y

se está considerando que la carga de reserva no exceda del 15% de la carga total

instalada y esta será únicamente en áreas en donde probablemente exista un

incremento de carga que se pueda justificar.

3.2 Calculo de Circuitos Alimentadores Principales y Secundarios.

Los conductores que se encargan de alimentar desde la acometida hasta los

sistemas de distribución como tableros de alumbrado, de contactos, de fuerza,

Unidad Ininterrumpible de energía (UPS’s), transformadores de baja potencia,

centro de control de motores, bombas contra incendio, y todos aquellos tableros que

concentren un conjunto de carga, se conocen como circuitos alimentadores.

Los circuitos alimentadores secundarios, son aquellos que alimentan a los

tableros de distribución que se derivan de fuentes de transformación secundarios o

bien de tableros generales; y circuitos alimentadores primarios, son aquellos que se

derivan desde la subestación hasta los tableros generales o sistemas de distribución

secundarios.

Al igual que en los circuitos derivados, los circuitos alimentadores se deben de

calcular por corriente, por caída de tensión y además también deberá de calcularse

por corriente de circuito corto.

Para el cálculo de los conductores de los circuitos alimentadores ya sean

primarios o secundarios se deben conocer los siguientes aspectos:

- La carga que se va a alimentar. [VA, W]

- La temperatura ambiente a la que va a estar sujeto el conductor. [°C]

- El número de conductores activos que irán en la canalización.

- El tipo de canalización a utilizar (Tubería, Ducto, Charola, etc.)


104

- Determinar que carga es continua y no continua.

- La corriente que demandara la carga. [A]

- La longitud del circuito alimentador. [mts.]

- La resistencia y reactancia de los conductores. [Ohms]

- El tipo de aislamiento y la temperatura de operación del conductor. [°C]

- La máxima corriente de circuito corto que soporta el conductor. [A]

- El factor de potencia de la carga. [cos ɸ ]

- El medio ambiente en el que se encuentra la instalación.

- Tensión de operación del alimentador. [Volts]

Para los circuitos alimentadores se deben tomar en cuenta los artículos 215, 220,

225 para cargas generales (alumbrado, contactos), para conjunto de motores,

elevadores, etc., se debe consultar la sección correspondiente a estas cargas.

Para los circuitos alimentadores se debe considerar el dimensionamiento del

neutro, pues la gama de equipos eléctricos en la mayoría son cargas monofásicas no

lineales, lo que contribuye a que existan problemas de energía por corrientes de

armónicos, el resultado son corrientes en el neutro que a menudo son normalmente

de 170%, a las corrientes de fase, además de variaciones en los valores de tensión

por este tipo de cargas, también se debe considerar el dimensionamiento del neutro

para cargas trifásicas no balanceadas, sección 220-22.

3.2.1 Calculo del Circuito Alimentador Por Corriente.

Para determinar un conductor alimentador por corriente, ya sea primario o

secundario, se toman las mismas consideraciones que en los circuitos derivados,

solo que para este cálculo se debe de tomar además de la carga conectada, el factor

de demanda, y determinar cuál es la carga continua y la carga no continua.

En el siguiente ejemplo se calculara un circuito alimentador del tablero general

de fuerza del usuario 2 (TGF-02), en el cual se explicara el método a seguir y las

consideraciones necesarias que se deben tomar en cuenta para este tipo de cálculos.

Datos:

Potencia total: 279 344 VA [251 410 W].

Tensión de alimentación: 480 Volts.

Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]

Número de conductores que se consideran en la canalización: 3, la canalización

será tubería. [f.a.=1, ver tabla 310-15(g)]


105

El motor de mayor capacidad es de 15 CP, con corriente nominal de 21

Amperes.

El tablero alimenta a un total de 16 motores de 15 CP, cada uno.


Calculo de la corriente, en el artículo 430-24, se especifica que los conductores

que suministren energía a este conjunto de cargas, deben tener una capacidad de

conducción de corriente, cuando menos de la suma de las corrientes a plena carga

nominales de todos los motores, más un 25% de la corriente nominal del motor de

mayor corriente del grupo.

Tomando en consideración lo anterior, se calcula la corriente total del conjunto

como sigue:

La corriente nominal que demanda la carga es de:

n n

n

n

I de I de todos los motores

I 16 motores 21 Amp/motor

I 336Amp.

Aplicando la sección 430-24

nT n n

nT

nT

I de I de todos los motores+25%I Motor de Mayor Capacidad Amp.

I 21Amp/ motor 16motores 0.25 21 Amp.

I 341.25Amp.

Corrigiendo por factor de temperatura (f.t.) y de agrupamiento (f.a.),

nTnTc

I 341.25I 341.25 Amp.

f.t. f.a. 1.00 1.00

Por lo que el conductor seleccionado es de 67.4 mm2 de acuerdo a la tabla 310-

16 de la NOM y el cual corresponde a un conductor comercial de (2/0 AWG), la

elección del conductor es de dos conductores por fase. Con una capacidad total de:

175 2 350Amp.

En este caso no se emplea un solo conductor por fase, debido a que el tamaño es

mayor (253 mm2) y su instalación en tubo, se hace complejo.


106

Este procedimiento es el mismo que se sigue para el cálculo de alimentadores

por corriente para cargas de motores.

Para cargas generales de alumbrado, de contactos, los criterios de selección son

similares que para el cálculo anterior, la variación consiste en las secciones de la

NOM que se aplican de a cuerdo al tipo de carga.

3.2.2 Calculo del Circuito Alimentador Por Caída de Tensión.

Para el cálculo de la caída de tensión en un circuito alimentador, ya sea primario

o secundario, este si varia con respecto a los circuitos derivados, pues en la mayoría

de los casos, los conductores de este tipo de circuitos se ven afectados por la

reactancia de los conductores además de la resistencia, es tal el caso que no se debe

de omitir la reactancia como se hace con los circuitos derivados, además se debe de

considerar también el factor de potencia.

Otro aspecto adicional es considerar también el cálculo de caída de tensión por

resistencia (ver formulas en el apartado de circuitos derivados), y el valor de caída

de tensión mayor es el que se debe considerar.

El siguiente diagrama vectorial muestra el estudio de caída de tensión en un

circuito alimentador considerando la impedancia.

ILR

jILZ

VR

IL

ILX

L

VS

CAIDA REAL

ERRORCAIDA CALCULADA

ILR COS ILXL SEN

TENSION DE ENVIO

TENSION DE RECEPCION

VR COS V

R S

EN

Fig. 3.4 Diagrama Vectorial, donde se muestra las relaciones de tensión de envió y recepción.

S R

R

V V%e 100 (Fórmula 3.6)

V


107

S R L LV V I R jX

L Cos LSenV I R jX

Vectorialmente se tiene:

S R L R L LCos SenV V I R j V I X

De lo cual se obtiene la siguiente expresión:

2 2S R L R LV V cos I R V sen I X (Fórmula 3.7)

En donde:

VS es la tensión de envió de fase a neutro [Volts].

VR es la tensión de recepción de fase a neutro [Volts].

V es la caída de tensión [Volts].

IL es la corriente que demanda la carga [Amp].

R es la resistencia propia de los conductores [Ohms].

X es la reactancia propia de los conductores [Ohms].

θ es el arc-coseno del factor de potencia.

En este cálculo se deben tomar en cuenta los valores de resistencia y reactancia

que proporcionan los fabricantes y/o normas, estos valores se muestran en la tabla

3.1, también se pueden encontrar en la norma IEEE-std-141, en la tabla 4A-7.

Para el cálculo del conductor alimentador para un conjunto de motores anterior

se verificara por caída de tensión.

Datos:

Potencia total: 279 344 VA [251 410 W].

La tensión de alimentación (VR) es de 480V.

El Factor de Potencia (cos θ) se considera de 0.9.

El tablero alimenta a un total de 16 motores de 15 CP, cada uno.

La longitud del alimentador es de 12 mts.

La caída de tensión máxima de los circuitos derivados a estos motores es de

2.86%. (Ver apéndice, en cuadros de carga.)

El conductor seleccionado fue de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por

fase. (Calculo anterior).


108

Tabla 3.1 Resistencia y reactancia en C.A. en Omhs/Kilometro, para cables de 600 Volts, 3 fases, 60 Hz,

75 °C, tres conductores monopolares en tubo conduit.

Tam

año

en

AW

G o

KC

Mil

XL reactancia para

todos los cables

Resistencia en C.A. para

cables de cobre sin

recubrimiento

Resistencia en C.A. para

cables de aluminio

Impedancia efectiva para

cables de cobre sin

aislamiento con F.P. 0.85

Impedancia efectiva para

cables de aluminio con F.P.

0.85

Conduit

PVC y

Alumini

o

Condui

t de

Acero

Condui

t de

PVC

Conduit

de

Alumini

o

Conduit

de

Acero

Conduit

de PVC

Conduit

de

Alumini

o

Conduit

de

Acero

Conduit

de PVC

Conduit

de

Alumini

o

Conduit

de

Acero

Conduit

de PVC

Conduit

de

Alumini

o

Conduit

de

Acero

14 0.19 0.24 10.2 10.2 10.2 - - - - - - - - -

12 0.177 0.223 6.6 6.6 6.6 10.5 10.5 10.5 5.6 5.6 5.6 9.2 9.2 9.2

10 0.164 0.207 3.9 3.9 3.9 6.6 6.6 6.6 3.6 3.6 3.6 5.9 5.9 5.9

8 0.171 0.213 2.56 2.56 2.56 4.3 4.3 4.3 2.26 2.26 2.3 3.6 3.6 3.6

6 0.167 0.21 1.61 1.61 1.61 2.66 2.66 2.66 1.44 1.48 1.48 2.33 2.36 2.36

4 0.157 0.197 1.02 1.02 1.02 1.67 1.67 1.67 0.95 0.95 0.98 1.51 1.51 1.51

3 0.154 0.194 0.82 0.82 0.82 1.31 1.35 1.31 0.75 0.79 0.79 1.21 1.21 1.21

2 0.148 0.187 0.62 0.66 0.66 1.05 1.05 1.05 0.62 0.62 0.66 0.98 0.98 0.98

1 0.151 0.187 0.49 0.52 0.52 0.82 0.85 0.82 0.52 0.52 0.52 0.79 0.79 0.82

1/0 0.144 0.18 0.39 0.43 0.39 0.66 0.69 0.66 0.43 0.43 0.43 0.62 0.66 0.66

2/0 0.141 0.177 0.33 0.33 0.33 0.52 0.52 0.52 0.36 0.36 0.36 0.52 0.52 0.52

3/0 0.138 0.171 0.253 0.269 0.259 0.43 0.43 0.43 0.289 0.302 0.308 0.43 0.43 0.46

4/0 0.135 0.167 0.203 0.22 0.207 0.33 0.36 0.33 0.243 0.256 0.262 0.36 0.36 0.36

250 0.135 0.171 0.171 0.187 0.177 0.279 0.295 0.282 0.217 0.23 0.24 0.308 0.322 0.33

300 0.135 0.167 0.144 0.161 0.148 0.233 0.249 0.236 0.194 0.207 0.213 0.269 0.282 0.289

350 0.131 0.164 0.125 0.141 0.128 0.2 0.217 0.207 0.174 0.19 0.197 0.24 0.253 0.262

400 0.131 0.161 0.108 0.125 0.115 0.177 0.194 0.18 0.161 0.174 0.184 0.217 0.233 0.24

500 0.128 0.157 0.089 0.105 0.095 0.141 0.157 0.148 0.141 0.157 0.164 0.187 0.2 0.21

600 0.128 0.157 0.075 0.092 0.082 0.118 0.135 0.125 0.131 0.144 0.154 0.167 0.18 0.19

750 0.125 0.157 0.062 0.079 0.069 0.095 0.112 0.102 0.118 0.131 0.141 0.148 0.161 0.171

1000 0.121 0.151 0.049 0.062 0.059 0.075 0.089 0.082 0.105 0.118 0.131 0.128 0.138 0.151

Fuente: Tabla 9 del NEC-2005, NFPA-70


De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 67.4 mm2 (2/0

AWG) se tiene:

R =0.33 /Km.

X = 0.177 /Km.


109

Cálculos:

Primero se determina la resistencia y reactancia para la longitud del alimentador,

en este caso es de 12 mts.

120.33

R 12mts 0.003961000mts

120.177

X 12mts 0.0021241000mts

Después se determina el valor de la tensión de envió (Vs), que es el valor que no

se conoce, y se hace uso de las formulas 3.7, debido a que el alimentador será con 2

conductores por fase, la corriente total nominal demandada por la carga (336

Amperes), se divide en dos, quedando de 168 Amperes, sustituyendo valores queda

de la siguiente manera:

2 2

R RS n 12 n 12

V VV cos I R sen I X

3 3

2 21

S

S

480 480V 0.9 168 0.00396 sen cos (0.9) 168 0.002124

3 3

V 277.88V

S R

R

V V 277.88 277.13%e 100 100

V 277.13

%e 0.27

Calculando la caída de tensión por resistencia, de la fórmula 3.4 se tiene:

f f

2 3 l Ie%

V S

2 3 12 (336/ 2)e%

480 67.4

e% 0.216

Se tiene como resultado una caída de tensión (e) del 0.27 % por impedancia y de

0.216% por resistencia, por lo cual se considera para este alimentador la caída de

tensión máxima que es de 0.27%, adicionando la caída de tensión de los circuitos

derivados (2.86%), se tiene un total de 3.13%, por lo que cumple con la


110

recomendación de la sección 215-2, y por lo cual los conductores son idóneos para

alimentar a dicho tablero.

3.2.3 Calculo del Circuito Alimentador Por Circuito corto.

Bajo condiciones de cortocircuito se incrementa con rapidez la temperatura de

los elementos metálicos de los cables, cuando están diseñados para soportar tal

incremento; el límite dependerá de la temperatura máxima admisible para la cual no

se deteriore el material de las capas vecinas, esto es, la que resulte menor entre la del

conductor, que no dañe al aislamiento, o la de la pantalla, para no deteriorar el

aislamiento, pantalla semiconductora o cubierta.

Para un diseño seguro es importante tomar en cuenta el nivel de circuito corto y

el tipo de aislamiento seleccionado, Esto lleva a plantear que para cumplir las

secciones 110-9 y 110-10, es de suma importancia realizar un análisis detallado de

corrientes de circuito corto en cada uno de los ramales del sistema y que se deben

analizar las capacidades interruptivas en todos los interruptores, también se debe

analizar la resistencia a falla en todos los circuitos alimentadores del sistema, no

solo en los principales.

Si se considera la expresión para conductores de cobre.

2

2

1

T 234I*t 0.0297*log (Fórmula 3.8)

A T 234

Donde:

I = Corriente de circuito corto en Amperes.

A = Área del conductor en Circular Mils

t = Tiempo de duración del flujo de corriente

T1 = Temperatura máxima de operación antes de la falla

T2 = Temperatura máxima al final del flujo de corriente

Algunos fabricantes especifican 150 °C para nylon, 200 °C para THHW y para

XLP es de 250 °C. La tabla 3.2 muestra los valores de corriente de circuito corto

para conductores a 75°C, en esta tabla se puede apreciar la capacidad de circuito

corto que puede resistir un conductor para diferentes tiempos de falla.


111

Tabla 3,2: Máxima corriente de cortocircuito para conductores en amperes (aislamiento75°)

Maxima Corriente de Circuito corto In RMS Amperes

Tamaño

del

conductor

Area

Cond

Circ.

Mils

1/2* 1 2 3 6 12 18 24 30

Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo

0.0083 0.0167 0.0333 0.0500 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos

14 AWG 4110 2384 1685 1192 973 688 487 397 344 308

12 AWG 6530 3787 2678 1894 1546 1093 773 631 547 489

10 AWG 10380 6020 4257 3010 2458 1738 1229 1003 869 777

8 AWG 16510 9575 6771 4788 3909 2764 1954 1596 1382 1236

6 AWG 26240 15218 10761 7609 6213 4393 3106 2536 2197 1965

4 AWG 41740 24207 17117 12104 9883 6988 4941 4035 3494 3125

3 AWG 52620 30517 21579 15259 12459 8810 6229 5086 4405 3940

2 AWG 66360 38486 27213 19243 15712 11110 7856 6414 5555 4968

1 AWG 83690 48536 34320 24268 19815 14011 9907 8089 7006 6266

1/0 AWG 105600 61243 43305 30621 25002 17679 12501 10207 8840 7906

2/0 AWG 133100 77192 54583 38596 31513 22283 15757 12865 11142 9965

3/0 AWG 167800 97316 68813 48658 39729 28093 19865 16219 14046 12563

4/0 AWG 211600 122718 86775 61359 50099 35426 25050 20453 17713 15843

250 kcmil 250000 144988 102522 72494 59191 41854 29596 24165 20927 18718

300 kcmil 300000 173986 123026 86993 71029 50225 35515 28998 25113 22461

350 kcmil 350000 202983 143531 101492 82868 58596 41434 33831 29298 26205

400 kcmil 400000 231981 164035 115990 94706 66967 47353 38663 33484 29949

500 kcmil 500000 289976 205044 144988 118382 83709 59191 48329 41854 37436

Debido a que no se conoce la corriente de circuito corto, cuando se está

diseñando el proyecto, estos valores se pueden estimar por los transformadores que

alimentaran a estos tableros y se conoce como tanto por ciento de impedancia (%Z)

en un transformador, el cual es el por ciento de la tensión necesaria que se debe

aplicar en el lado primario para obtener la Inom en ambos lados de transformador,

las terminales del secundario deben estar en cortocircuito.

De la misma manera si se aplica el 100% de la tensión primaria se obtendrá la

corriente de cortocircuito si el secundario se encuentra en corto.

El cálculo de circuito corto para un transformador se obtiene de la siguiente

expresión:


112

CCPP

CCSS

KVAI 100 (Fórmula 3.9)

3 KV %Z

KVAI 100 (Fórmula 3.10)

3 KV %Z

En donde:

KVA es la potencia del transformador en kilovolt-amper.

KVP es la tensión del transformador del lado primario en kilo volts.

KVS es la tensión del transformador del lado secundario en kilo volts.

ICCP es la corriente de circuito corto en el lado primario en Amperes.

ICCS es la corriente de circuito corto en el lado secundario en Amperes.

%Z es la impedancia del transformador.

Se denomina lado primario del transformador al lado por donde se alimenta al

transformador y el secundario del transformador es el lado del transformador que

alimenta a la carga. Y para este proyecto se denominara lado primario del

transformador al lado de alta tensión y secundario del transformador al lado de baja

tensión.

Para verificar que los conductores del alimentador son ideales para la instalación

que se esté diseñando es necesario cotejar que estos cumplan por corriente de

circuito corto.

Para ejemplificar este caso, se tomaran los conductores del alimentador que se

ha estado calculando para la alimentación al tablero general de fuerza que se ha

venido desarrollando.

Datos:

El conductor seleccionado fue es 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por

fase. (Cálculos anteriores).

El aislamiento de los conductores será THW-LS, 75 °C, 600 Volts.

El tablero de fuerza estará alimentado por el transformador del usuario 2 (TR-

02), y el cual es de 1000 KVA, 23-0.48/0.277 KV, conexión Delta- estrella, con

neutro sólidamente puesto a tierra, y el cual tiene una impedancia (Z) del 5.75%.

(Ver resúmenes de carga en capitulo 2).


113

Solución:

Se calcula la corriente de circuito corto del transformador para el lado

secundario, puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la

fórmula 3.10 se tiene:

CCSS

CCSS

KVAI 100

3 KV %Z

1000KVAI 100 20,918 Amp.

3 0.48KV 5.75

Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 20 918

Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de 67.4

mm2 (2/0 AWG), soportan hasta 38 596 Amperes en sus primeros dos ciclos. Por lo

cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por

corriente, por caída de tensión y por corriente de circuito corto).

Solo para ejemplificar el uso de la fórmula 3.8 para la selección del conductor

por circuito corto se tiene:

2

2

1

T 234I*t 0.0297*log

A T 234

2

1

IA

T 2340.0297*log

T 234

t

20,918A 57,695 Circulars Mil

200 2340.0297*log

75 234

0.0333

Por lo que el conductor mínimo a usar por corriente de circuito corto es de

sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG) y el cual tiene un área de 63 360

Circulars Mil.


114

De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero general de

fuerza 02(TGF-02) es de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por fase.

Para determinar la capacidad del interruptor, en la sección 430-62(a), la cual

dice que los conductores deben estar provisto de un dispositivo de protección de

valor nominal o ajuste no mayor que la capacidad o ajuste del mayor de los

dispositivos de protección de circuitos derivados contra cortocircuito y falla a tierra

de cualquiera de los motores del grupo, más la suma de las corrientes a plena carga

de los otros motores del grupo. Por lo que de esta forma se tiene:

P n

P

P

I Proteccion mayor+ de I de todos los motores

I 40 21Amp/ motor 15motores Amp.

I 355Amp.

Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 350 Amperes.

De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de

sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG).

Quedando finalmente:

6-67.4mm2 (2/0AWG), son 6 conductores con sección transversal de 67.4mm

2.

(Dos conductores por fase).

1-33.6mm2 (2AWG), es 1 conductor con sección transversal de 33.6mm

2

desnudo. (Se debe poner un conductor de puesta a tierra por tubo).

3P-350A, es un interruptor termo magnético de 3polos, 350 amperes.

Lo anterior se resume en la siguiente cedula:

Alimentador del

TGF-02 GRUPO DE MOTORES In=336.0 Amp.

Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero (2 tubos)

Fases 6-2/0 AWG Conductor de

puesta a tierra 2-2d AWG Protección: 3P-350 Amp

Tentativamente las protecciones para estos conductores tendrán como mínimo

una capacidad interruptiva de 20.9 Kilo Amperes (KA). Y los cuales se dictaran una

vez que se establezca el cálculo de circuito corto.

Para ejemplificar algunos alimentadores de este proyecto se calculara un

alimentador para un tablero de contactos normales, para un tablero de contactos


115

regulados y para un tablero de alumbrado normal y para la planta de emergencia PE-

02 todas las cargas correspondientes al usuario 2.

Calculo del alimentador para el tablero de contactos normales “TAB. C3A”

Datos del tablero:

TABLERO “C3A” FASE A FASE B FASE C TOTAL

VA 26 520 26 340 25 880 78 740

VA TOTAL INSTALADOS 78 740

VA TOTAL DEMANDADOS 54 744

WATTS TOTAL INSTALADOS 70 866

WATTS TOTAL DEMANDADOS 49 270

Tensión de operación: 220/127 Volts, 3F, 4H, 60 Hz.

Alimentado del transformador TR-C3A de 75 KVA, 480/220-127Volts,

conexión Delta-estrella, con neutro puesto a tierra, Z=5.5 %, 60 Hz.

Longitud: 6 metros.

Caída de tensión máxima: 2%

Factor de potencia: 0.9

Factor de ajuste por carga continua: 125%


Número de conductores activos que se consideran en la canalización: 4, la

canalización será tubería. [f.a.=0.8, ver tabla 310-15(g)]

Solución.

Para determinar el conductor por corriente para este tablero se toma en

consideración, la parte de flexibilidad, de esta forma el conductor alimentador se

calcula para la carga total del transformador (75 000VA) que alimenta a este tablero.

Calculo por corriente.

nF F

VA 75000I 196.82 Amp.

3 V 3 220

Corrigiendo por carga continúa sección 220-10(b).

nc nI 1.25I 1.25 196.82 246.02 Amp.


116

Corrigiendo por factor de temperatura y agrupamiento

nC

I 246.02I 307.54 Amp.

f.t. f.a. 1 0.8


16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (2/0 AWG), la elección del

conductor es de dos conductores por fase. Con una capacidad total de:

175 2 350Amp.

El aislamiento del conductor es THW-LS, 75°C, que es para ambientes secos y

húmedos y de baja emisión de humo, como lo permite la NOM en la tabla 310-13.

Calculo por caída de tensión.


AWG) se tiene:

R =0.33 /Km.

X = 0.177 /Km.

Calculando la reactancia y resistencia para 6 mts.

60.33

R 6mts 0.001981000mts

60.177

X 6mts 0.0010621000mts

Cálculo de la tensión de envio (Vs), la corriente total nominal demandada por la

carga (196.82 Amperes), se divide en dos, quedando de 98.41 Amperes,

sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la siguiente manera:

2 2

R RS n 12 n 12


3 3


117

2 21

S

S

220 220V 0.9 98.41 0.00198 sen cos (0.9) 98.41 0.001062

3 3

V 127.238V

S R

R

V V 127.238 127.017%e 100 100

V 127.017

%e 0.17

Calculando la caída de tensión por resistencia de la fórmula 3.4 se tiene:

f f

2 3 l Ie%

V S

2 3 6 (196.82/ 2)e%

220 67.4

e% 0.14

El conductor elegido cumple por caída de tensión, pues el límite de caída de

tensión es de 2% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 0.17%.

Calculo por circuito corto.

El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-C3A) que alimenta

a este tablero, aunque las cargas de contactos no contribuyen a la corriente de falla

por circuito corto, se puede determinar este cálculo.

Corriente de circuito corto del transformador (TR-C3A) para el lado secundario,

puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la fórmula

3.10 se tiene:

CCSS

75KVAI 100 3,579 Amp.

3 0.22KV 5.5

Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 3 579

Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de 67.4

mm2 (2/0 AWG), soportan hasta 38 596 Amperes en sus primeros dos ciclos. Por lo

cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por



118

Considerando el sistema con carga balanceada, se selecciona un conductor

neutro de tamaño nominal a los de fase. Para condiciones de desbalanceo esta

consideración cambia y debe aplicarse la fórmula 3.11.

De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (C3A) es

de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por fase y 2 conductores del neutro.

Calculo de la protección

P n

P

I 1.25I art. 450-3(2)(b)(2) y 240-3(b)

I 1.25 196.8 246 Amp.

Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 250 Amperes.

De acuerdo a la protección obtenida y a la tabla 250-95, se selecciona un

conductor de puesta a tierra de sección transversal de 21.2 mm2 (4 AWG).

Resumiendo queda la siguiente cédula:

Alimentador del

Tab. C3A Contactos Normales In=196.82 Amp.

Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero (2 tubos)

Fases

Neutro

6-2/0 AWG

2-2/0 AWG

Conductor de


Calculo del alimentador para el tablero de contactos normales “TAB. CR3”

Datos del tablero:

TABLERO “C3A” FASE A FASE B FASE C TOTAL

VA 16 500 16 750 16 750 50 000







119

Alimentado del transformador TR-CR3 de 45 KVA, 480/208-120Volts,

conexión Delta-estrella, con neutro puesto a tierra, Z=5.5 %, 60 Hz.

Longitud: 6 metros.







La carga que alimenta es equipo de cómputo.

Solución.

Para determinar el conductor por corriente para este tablero se toma en

consideración, la parte de flexibilidad, de esta forma el conductor alimentador se

calculara para la carga total del transformador (45 000VA) que alimenta a este

tablero.


nF F

VA 45000I 124.91 Amp.

3 V 3 208


nc nI 1.25I 1.25 124.91 156.14 Amp.


nC

I 156.14I 195.17 Amp.

f.t. f.a. 1 0.8


16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (3/0 AWG), la elección del

conductor es de un conductor por fase. Con una capacidad total de: 200 Amp.




120



AWG) se tiene:

R =0.259 /Km.

X = 0.171 /Km.


60.259

R 6mts 0.001551000mts

60.171

X 6mts 0.0010261000mts

Calculo de la tensión de envió (Vs), la corriente total nominal demandada por la

carga (124.91 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la

siguiente manera:

2 2

R RS n 12 n 12


3 3

2 2

1S

S

208 208V 0.9 124.91 0.00155 sen cos (0.9) 124.91 0.001026

3 3

V 120.32V

S R

R

V V 120.32 120.09%e 100 100

V 120.09

%e 0.19


f f

2 3 l Ie%

V S

2 3 6 124.91e%

208 85

e% 0.15


121




El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-CR3) que alimenta

a este tablero, aunque las cargas de contactos no contribuyen a la corriente de falla,

se puede determinar este cálculo.

Corriente de circuito corto del transformador (TR-CR3) para el lado secundario,

puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la fórmula

3.10 se tiene:

CCSS

45KVAI 100 2,271 Amp.

3 0.208KV 5.5

Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 2

271Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de

85.00 mm2 (3/0 AWG), soportan hasta 48 658 Amperes en sus primeros dos ciclos.

Por lo cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por


De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (CR3) es

de 85.00 mm2 (3/0 AWG), un conductor por fase.

Considerando el sistema con carga balanceada, el conductor neutro toma las

siguientes consideraciones:

Al tenerse una carga no lineal, se produce un alto contenido de armónicos,

como se menciono anteriormente la tercer armónica contenida en la carga por el

suministro de energía en este caso los equipos de computo, provocan que esta sea

aproximadamente un 70% de la corriente fundamental.

Si se considera que las tres fases están balanceadas y estas alimentan cargas

monofásicas, entonces en la condición más crítica la corriente en las fases se puede

aproximar como:

1/ 2

2 2L 1 L 3I I


122

1/ 22 21.0 0.7 Para valores unitarios

1.220

En donde: IL1 es la corriente fundamental y IL3 la corriente producida por el

tercer armónico.

Entonces la corriente que circula por el neutro por consideraciones de armónicos

se aproxima a:

L1 3 L2 3 L3 3I I I

0.7 0.7 0.7

2.10A

De esta forma la relación del neutro con respecto a los conductores de fase es:

NEUTRO

FASE

I 2.11.72

I 1.22

Por lo cual se recomienda que el tamaño del conductor neutro sea dos veces el

tamaño de los conductores de fase cuando la carga sea completamente equipo

electrónico.

Esta consideración se toma debido a que la NOM, no señala un criterio general

para el cálculo de este conductor cuando la carga contiene armónicos, aunque si

hace énfasis a calcular el neutro bajo estas condiciones de acuerdo a la sección 220-

22.

De esta manera el conductor neutro será de 85.00 mm2 (3/0 AWG), dos

conductores.

Calculo de la protección, del cálculo inicial se tiene una corriente de 124.91 A,

por lo que:

P n

P

I 1.25I art. 450-3(2)(b)(2) y 240-3(b)

I 1.25 124.91 156 Amp.

Del resultado obtenido se selecciona el interruptor inmediato superior que es de

175 Amperes.


123

De acuerdo a la protección elegida y a la tabla 250-95, se selecciona un

conductor de puesta a tierra (para canalizaciones y cajas) de sección transversal de

13.3 mm2 (6 AWG) desnudo, Y de acuerdo a los requerimientos de la sección 250-

74, excepción 4, se requiere tener un conductor de puesta a tierra aislado para los

receptáculos que alimenten este tipo de cargas, y por lo cual también se considera un

conductor con aislamiento color verde (tierra aislada.

Resumiendo queda la siguiente cedula:

Alimentador del

Tab. CR3 Contactos Regulados In=124.91 Amp.

Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero

Fases

Neutro

3-3/0 AWG

2-3/0 AWG

Conductor de

puesta a tierra

1-6d AWG

1-6V AWG Protección: 3P-175 Amp

Calculo de alimentador para el tablero de alumbrado normal “TAB. A3”

Datos del tablero:

TABLERO “A3” FASE A FASE B FASE C TOTAL

VA 7 504 7 540 7 420 22 464






Longitud: 114 metros.








124

Solución.


Demandadosn

F F

W 20216I 27 Amp.

3 V f.p. 3 480 0.9


nc nI 1.25I 1.25 27 33.75 Amp.


nC

I 33.75I 42.22 Amp.

f.t. f.a. 1 0.8


16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (6 AWG), la elección del





De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 13.3 mm2 (6 AWG)

se tiene:

R =1.61 /Km.

X = 0.210 /Km.


1141.61

R 114mts 0.18351000mts

1140.210

X 114mts 0.023941000mts


125


carga (27 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la siguiente

manera:

2 2

R RS n 12 n 12


3 3

2 21

S

S

480 480V 0.9 27 0.1835 sen cos (0.9) 27 0.02394

3 3

V 281.88V

S R

R

V V 281.88 277.13%e 100 100

V 277.13

%e 1.69


f f

2 3 l Ie%

V S

2 3 114 27e%

480 13.3

e% 1.67




El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-02) que alimenta a

este tablero, la corriente de circuito corto para este transformador es de 20 918 Amp,

(ver primer ejemplo del tablero TGF-02), sin embargo las cargas de alumbrado no

contribuyen a la corriente de falla y además por la longitud a la que se encuentra la

carga, la impedancia del conductor calculado anteriormente reducirá en gran

proporción la corriente de circuito corto, por lo cual no es necesario realizar cambiar

este conductor a un tamaño mayor que sería de 33.6 mm2 (2 AWG), caso que se

comprobara en el estudio de circuito corto.


126

De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (A3) es de

13.3 mm2 (6 AWG), un conductor por fase.

Para el cálculo del conductor neutro se usa la siguiente fórmula:

2 2 2N A B C AB BC CAI I I I I I I (Formula 3.11)

Donde:

IN es la corriente del neutro

IA, IB, IC es la corriente en las fases A, B y C, con respecto al neutro.

IAB, IBC, ICA, es el producto de las corrientes de fase a neutro.

Por lo que aplicando este concepto, las corrientes A, B y C, son:

FASEA

AF N

VA 7504I 27.1Amps.

V 277

FASEBB

F N

VA 7540I 27.2Amps.

V 277

FASECC

F N

VA 7420I 26.8Amps.

V 277

Sustituyendo las corrientes A, B y C, en la fórmula 3.11, se tiene:

2 2 2NI 27.1 27.2 26.8 27.1 27.2 27.2 26.8 26.8 27.1

NI 0.38Amp


16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (12 AWG), con una capacidad

total de: 25 Amp, sin embargo este conductor se considera de tamaño nominal a los

de fase (13.3 mm2), para este caso.


P n

P

I 1.25I art. 220-10(b) y 240-3(b)

I 1.25 27 33.75 Amp.


127

Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 50 Amperes el cual

cumple con la sección 220-10(b) y la sección 240-3(b).

De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de

sección transversal de 5.26 mm2 (10 AWG).


Alimentador del

Tab. A3 Alumbrado Normal In=27 Amp.

Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero

Fases

Neutro

3-6 AWG

1-6 AWG

Conductor de


Calculo del alimentador para la planta de emergencia al tablero de

transferencia “PE-02 al TTA-02”

Datos de la planta.

Capacidad de la planta: 250 KW


Longitud: 14 metros.

Caída de tensión máxima: 0.5%




La canalización será charola tipo escalera. [Factor de ajuste = 0.65, sección

318-11(b)(2), para conductores en una sola capa y juntos]

Solución.


nF F

W 250000I 375.88 Amp.

3 V f.p. 3 480 0.8

Corrigiendo por carga no continúa sección 220-10(b).

nc nI I 375.88 Amp.


128

Corrigiendo por factor de temperatura y por ajuste de conductores (sección 318-

11(b)(2), para conductores en una sola capa y juntos)

ncC

I 375.88I 578.28 Amp.

f.t. factor de ajuste 1 0.65

Por lo que el conductor seleccionado es de 253 mm2 de acuerdo a la tabla 310-

17 y el cual corresponde a un conductor comercial de (500 MCM), la elección del





De la tabla 3.1, para el conductor de 253 mm2 (500 MCM) se tiene:

R =0.095 /Km.

X = 0.157 /Km.


140.095

R 14mts 0.001331000mts

140.157

X 14mts 0.0021981000mts


carga (375.88 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la

siguiente manera: 2 2

R RS n 12 n 12


3 3

2 2

1S

S

480 480V 0.8 375.88 0.00133 sen cos (0.8) 375.88 0.002198

3 3

V 278.02V


129

S R

R

V V 278.02 277.13%e 100 100

V 277.13

%e 0.32


f f

2 3 l Ie%

V S

2 3 14 375.88e%

480 253

e% 0.15


tensión es de 0.5% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 0.32%.


El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-02) que alimenta a

este tablero, la corriente de circuito corto para este transformador es de 20 918 Amp,

(ver primer ejemplo del tablero TGF-02), por lo cual se tiene un conductor con

tamaño de 33.6 mm2 (2 AWG), y el obtenido anteriormente es mayor, razón por el

cual el conductor elegido es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por


Considerando el sistema con carga balanceada, se selecciona un conductor

neutro de tamaño nominal a los de fase, si cambia esta consideración se requiere

calcular el conductor neutro de acuerdo a la fórmula 3.11.

De esta manera el conductor a usar como alimentador para la planta (PE-02) es

de 253 mm2 (500 MCM), un conductor por fase y 1 conductor del neutro.


P n

P

I I

I 375.88 Amp.

Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de inmediato superior y será

de 400 Amperes.


130

De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra para

el alimentador de sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG). Y también se

selecciona un conductor de puesta a tierra para el soporte tipo charola como se

indica en la sección 318-7(a)(2), el cual será de de sección transversal de 33.6 mm2

(2 AWG).


Alimentador de la

PE-02 Planta Eléctrica de Emergencia 02 In=375.88 Amp.

Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en charola tipo malla

Fases

Neutro

3-500 MCM

1-500 MCM

Conductor de

puesta a tierra

1-2d AWG (circuito)

1-2d AWG (charola) Protección: 3P-400 Amp

3.3 Características de los Equipos.

Las consideraciones que se deben de tomar para la selección de los equipos, y

materiales que se utilizaran deberán de cumplir con el artículo 110-2 y los cuales

serán los siguientes:

Subestación Eléctrica. Los tableros en media tensión (subestaciones

eléctricas) deberá operar con una tensión de 23000 Volts, 3 Fases, 3 Hilos, 60 hz.,

serán del tipo compacto, servicio interior NEMA 1, estarán constituidos con barras

de cobre electrolítico para 400 Amp.

Estará construida en secciones auto soportadas para montaje directo sobre piso,

puertas con mirillas de observación, seguros mecánicos para impedir la apertura del

gabinete cuando el interruptor este energizado, estas secciones estarán unidas

eléctrica y mecánicamente entre sí, con letreros de operación de la subestación.

Las secciones serán construidas con perfiles y cubiertas de lámina de acero

rolado en frio, tratamiento químico fosfatizado, pintura anticorrosiva y

posteriormente pintura con esmalte color gris ANSI 49.

Las subestaciones estarán compuestas por:

Sección de medición.- Aloja el equipo de medición de la compañía

suministradora. Equipada con: un juego de barras principales y aisladores necesarios

barra para conexión al sistema de tierra, puerta con mirilla de cristal inastillable,

chapa con manija y porta candado.


131

Sección para cuchilla de servicio.- Aloja al equipo de desconexión que

permite el mantenimiento del interruptor principal, contiene: una cuchilla tripolar

desconectadora de capacidad de acuerdo a la subestación, operación en grupo sin

carga, provista de mecanismo para operar desde el exterior por medio de palanca

con portacandado en las posiciones abierto-cerrado, accionamiento de palanca, un

juego de barras principales y barra para conexión al sistema de tierras.

Sección de interruptor principal.- Alberga al interruptor principal que

provisto de fusibles limitadores de corriente de alta capacidad interruptiva ( a.c.i. ),

efectúa las maniobras de desconexión y protección de la líneas, motores o

transformadores y contiene : un seccionador tripolar para operación en aire con

carga, montaje fijo con 3 fusibles limitadores de corriente de alta capacidad

interruptiva de acuerdo al cálculo de circuito corto y de corriente nominal de

acuerdo al transformador que alimente. Equipado con dispositivo que dispara

tripolarmente el seccionador cuando alguno de los fusibles opera por circuito corto,

accionamiento por palanca. Incluirá un juego de tres apartarrayos oxido de zinc, para

operación entre 0 - 3 000 m.s.n.m., para sistemas con neutro sólidamente conectado

a tierra y un juego de barras principales para conexión al sistema de tierras.

Sección transición de barras.- Contiene un juego de barras para

interconectar el bus inferior del lado de carga del interruptor al bus superior para

alimentar a los circuitos derivados en media tensión, contiene: un juego de barras

principales, barra para conexión al sistema de tierras.

Sección interruptor derivado.- Alberga al interruptor principal que provisto

de fusibles limitadores de corriente de alta capacidad interruptiva ( a.c.i. ), efectúa

las maniobras de desconexión y protección de la líneas, motores o del

transformador y contiene : un seccionador tripolar para operación en aire con

carga, montaje fijo con 3 fusibles limitadores de corriente de alta capacidad

interruptiva, equipada con dispositivo que dispara tripolarmente el seccionador

cuando alguno de los fusibles opera por circuito corto, accionamiento por palanca.

un juego de barras principales y barra para conexión al sistema de tierras.

Sección celda de acoplamiento a transformador.- Para permitir la conexión

eléctrica y mecánica del gabinete del interruptor con el transformador de potencia.

contiene: un juego de barras y soportes necesarios para conectar con los bushings

(gargantas) de alta tensión del transformador, que se acoplara a esta sección

lateralmente.

Las subestaciones deberán de contar con dos interruptores auxiliares (contactos

secos), extinguidor de incendios sobre la base de polvo químico seco de 9 kg, Una


132

tarima aislante con hule estriado de 60 cms de ancho y de longitud de acuerdo a la

subestación que se trate, Contara a demás de una caja de herramientas con casco,

goggles, guantes y botas; un juego de tres fusibles de repuesto de capacidad de

acuerdo a la subestación que se trate y una pértiga seccionable, con herramienta

alicate para cambio de fusibles.

Transformadores. Los transformadores de potencia serán del tipo seco auto

enfriados por aire (AA), 23 000 volts, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz, conexión delta, del

lado de alta tensión y 480/277 volts, 3 fases, 4 hilos, 60 Hz, conexión estrella, del

lado de baja tensión.

Contendrán 6 derivaciones, dos arriba y cuatro hacia abajo, 2.5% a plena

capacidad, clase 25 KV, altitud de operación 2240 mts sobre el nivel del mar, tipo

de enfriamiento AA, temperatura de operación de 30 °C promedio y una máxima

de 40 °C, sobre elevación de 150 °C, con una variación de impedancia de acuerdo a

su categoría y a la norma NMX-J-169.

El costado de las gargantas en alta y baja tensión de cada uno de los

transformadores dependerá del arreglo que se tenga en la subestación, por lo cual

esta descripción se hará en la descripción de los componentes de la subestación.

Los transformadores de baja tensión serán del tipo seco de capacidad de

acuerdo a la carga que alimenten, tensión primaria de 480 Volts, 3F, 3H, 60 Hz,

conexión delta y tensión secundaria 220 /127 Volts, 3F, 4H, 60 hz. Conexión

estrella, contendrá 4 derivaciones dos arriba y dos hacia abajo, altitud de

operación 2240 mts. Nivel del mar, tipo de enfriamiento AA, temperatura de

operación 40 °C, sobre elevación 80 °C, impedancia máxima 5.5 % a 40 °C, con

una variación de acuerdo a la su categoría y a la norma NMX-J-169.

Tableros auto soportados. Los tableros generales de distribución operaran a

una tensión de 480/277 V, 3F, 4H, 60 Hz., diseñado de acuerdo a normas vigentes.

En gabinete auto soportado NEMA 1, servicio interior usos generales terminado en

color gris ANSI 49, con barras generales de cobre.

Deberá contener interruptor principal de capacidad interruptiva de acuerdo al

cálculo de la corriente de circuito corto y de corriente nominal de acuerdo a la carga

que alimente, contara con un juego de barras generales de cobre, así como todo lo

necesario para su acoplamiento a transformador (cuando aplique). Deberá incluir

una unidad de control, con características de tiempo largo, corto, instantáneo y falla

a tierra y monitor de circuito con parámetros de medición básicos. Además de 3

transformadores de corriente relación de acuerdo a la capacidad de la carga que


133

alimente, también deberá tener una sección auto soportada tipo distribución y la cual

contendrá los circuitos que alimente dicho tablero.

Centro de control de motores y tableros de fuerza.- El centro de control de

motores será auto soportado en gabinete nema 1, para servicio interior terminado en

color gris ANSI 49. Formado por un tablero general de distribución en baja tensión,

diseñado de acuerdo a normas vigentes. Contara con barras generales de cobre. , 3

fases, 3 hilos, 480 volts, 60 hz., capacidad interruptiva de acuerdo al cálculo de

circuito corto, altura de operación 2,240 m.s.n.m.

Tableros de distribución de contactos. Estos equipos operaran a una tensión de

220/127 Volts, 3F, 4H, 60 Hz, serán del tipo sobreponer, la capacidad interruptiva

estará dada de acuerdo al cálculo de circuito corto.

Tableros de distribución de alumbrado. Los tableros de alumbrado operaran a

una tensión de 480/277 Volts, 3F, 4H, 60 Hz, serán del tipo sobreponer, con

capacidad interruptiva de acuerdo al cálculo de circuito corto.

Conductores eléctricos de media tensión. El tamaño mínimo de los

conductores a emplear para las subestaciones y alimentadores en media tensión será

de 42.4 mm2 (1AWG), tal como se indica en la sección 310-5. Sin embargo como no

es un tamaño comercial, se selecciona un tamaño superior quedando de 53.5 mm2

(1/0 AWG).

Los conductores eléctricos en media tensión que van de la subestación eléctricas

de luz y fuerza a cada subestación de usuario, irán en tubo de PVC, enterrados bajo

piso, y los conductores que alimentaran a las subestaciones ubicadas en la azotea

será por medio de charola de fondo solido, estas irán en una vertical independiente

de las demás canalizaciones y será de fácil acceso, en lugares expuestos la charola

llevara tapa a fin de proteger a los conductores y a las personas expuestas a ellos.

Conductores eléctricos de baja tensión. El aislamiento de los conductores

eléctricos en baja tensión de acuerdo al ambiente en el que se encuentran se utiliza el

aislamiento THW-LS tal como se permite en 310-8. Los conductores iran en

canalizaciones pared delgada para los circuitos derivados, para los circuitos

alimentadores la canalización será con tubería de aluminio pared gruesa.


134

3.4 Capacidad de Protección.

La capacidad de protección debe contemplar los medios gráficos y físicos en los

cuales los equipos estarán expuestos a lo largo de la instalación.

En esta parte se consideran las curvas de operación de los equipos que se

utilizaran en este proyecto a fin de poder hacer una optima coordinación de

protección en el tema 3.9.

El transformador en una instalación eléctrica es uno de los equipos más

importantes, debido a que estos son los que alimentaran al conjunto de carga en un

nivel de tensión adecuado, y en caso de falla de este equipo, todo el sistema que

alimente queda sin energía, por tal motivo se necesita conocer la curva de daño del

transformador, y de acuerdo a su capacidad se define su categoría, esto se muestra

en la tabla 3.3

Tabla 3.3. Categoría del transformador de acuerdo a su capacidad

CATEGORIA MONOFÁSICOS (KVA) TRIFÁSICOS (KVA)

I 5 - 500 15 - 500

II 501 - 1 667 501 – 5 000

III 1 668 - 10 000 5 001 - 30 000

IV Mayores a 10 000 Mayores a 30 000

De acuerdo al tipo de categoría se dibujan las curvas ANSI, para los

transformadores como se muestra en la figura 3.5

Fig. 3.5 Curvas ANSI para transformadores.

Los puntos ANSI de los transformadores se calculan como se muestra en la tabla

3.4.

t (seg)

I (amp)

1

2

3

44

1

t (seg)

I (amp)

CategoríaI

CategoríasII III IV


135

Tabla 3.4. Ecuaciones para determinar los puntos ANSI.

Puntos de la curva ANSI

Punto Categoría Tiempo (seg) Corriente (amp)

1 I

II

III, IV

1250 Zt2

2

2

Ipc / Zt

Ipc / Zt

Ipc / (Zt+Zs)

2 II

III, IV

4.08

8

0.7 Ipc / Zt

0.5 Ipc / (Zt+Zs)

3 II

III, IV

2,551 Zt2

5,000 (Zt+Zs)2

0.7 Ipc / Zt

0.5 Ipc / (Zt+Zs)

4 I, II, III, IV 50 5 Ipc

Zt = Impedancia del transformador, Zs = Impedancia del sistema, Ipc = Corriente a plena carga

La corriente Inrush o de magnetización se determina de acuerdo a la tabla 3.5 y

en este punto se detecta cuando un transformador está a punto de falla.

Tabla 3.5. Determinación de la corriente Inrush o de magnetización para transformadores para un tiempo

de 0.1 segundos.

Corriente de magnetización.

Potencia del transformador No. de veces la corriente nominal

menos de 1500 KVA 8

entre 1500 y 3750 KVA 10

más de 3750 KVA 12

Estas curvas sirven para tener una adecuada coordinación de protección y las

cuales serán utilizadas en el tema 3.9.

En las figuras 3.6, 3.7, 3.8 y 3.9 se muestran las curvas de daño, que surgen a

partir de las ecuaciones mostradas en la tabla 3.4.


136

Fig. 3.6 Curvas de daño para el transformador de 500 KVA (TR-03, TR-04, TR-05).


137

Fig. 3.7 Curvas de daño para el transformador de 750 KVA (TR-01, TR-06, TR-07, TR-08).


138

Fig. 3.8 Curvas de daño para el transformador de 1000 KVA (TR-01A, TR-02).


139

Fig. 3.9 Curva de daño para el transformador de 2000 KVA (TR-01B).

En cuanto a los motores, se debe determinar una adecuada protección, la cual

estará en función de la corriente nominal, de la corriente a rotor bloqueado, para

determinar las curvas de los motores, se utilizan las expresiones mostradas en la

figura 3.10.


140

Ipc I RB

0.1s

2.0s

15s

Imag

t(s)

I(A)

Ipc = Corriente a plena carga o

Corriente en estado estable

Irb =

Corriente de rotor bloqueado

6 veces la Ipc

2 < t < 15 segundos

Imag=

Corriente de magnetización

1.5 veces la Irb

t < 0.1 segundos

Fig. 3.10 Curvas para motores.

Al igual que la curva de daño del transformador, la curva de los motores será

útil para tener una adecuada coordinación de protecciones.

3.5 Capacidad de la Subestación.

La capacidad de la subestación será igual a la carga máxima demanda por la

instalación, en este caso la capacidad de los transformadores determinan la

capacidad de la subestación.

Para la subestación se debe calcular el transformador, las cuchillas

seccionadoras, los apartarrayos, el desconectador principal y fusibles principales, los

fusibles de cada transformador para el lado de alta tensión y los interruptores de

potencia del transformador del lado de baja tensión.

Capacidad del transformador.- Para determinar la capacidad del

transformador se debe conocer la carga total demandada por todos los equipos

(alumbrado, contactos, fuerza, etc.), y además se debe aplicar el factor de diversidad,

cuando la carga así lo requiera, este factor es la relación entre la suma de las

demandas máximas del grupo de cargas y la carga máxima demandada resultante,


141

este factor se puede referir a dos o más cargas separadas o se pueden incluir todas

las cargas.

El factor de diversidad es mayor a la unidad y tiende a incrementarse entre

mayor sea el número de consumidores, este factor en transformadores suele ser de 1

a 1.35.

Para determinar la capacidad del transformador se aplica la fórmula 3.12.

Carga demandada

Capacidad del Transformador= (Fórmula 3.12)factor de diversidad

Cuando el transformador alimente a la carga correspondiente a un solo usuario,

la capacidad del transformador será igual a la carga demandada.

Como ejemplo se tomara al usuario 1 para determinar la capacidad de la

subestación que a este corresponde.

De los resúmenes de carga mostrados en las tablas, 2.17, 2.18 y 2.19 del capítulo

2, se tiene lo siguiente:

Tablero General Normal 01 (TGN-01)

KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

TOTAL 1,012.174 0.71 720.415

Tablero General Normal 01A (TGN-01A).

KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

TOTAL 834.605 0.94 784.789

Tablero General Normal 01B (TGN-01B.

KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

TOTAL 1,758.672 0.94 1,649.761

Calculando el transformador TR-01, que alimenta al tablero TGN-01 se tiene:

Capacidad del Transformador=720.415KVA


142

Por lo tanto se selecciona un transformador comercial de 750 KVA, clase AA,

150 °C, con una tensión primaria de 23 KV conexión delta, tensión secundaria de

480/277 volts conexión estrella, impedancia Z=5.75%.

Para el transformador TR-01A, que alimenta al tablero TGN-01A se tiene:





Para el transformador TR-01B, que alimenta al tablero TGN-01B se tiene:





Los transformadores TR-01A y TR-01B, estarán localizados en la azotea,

mientras que el transformador TR-01, estará ubicado en el sótano 1, por lo cual se

propone considerar una subestación en la azotea (Subestación 1A) y una

subestación en el sótano 1 (Subestación 1). Por lo que:

Capacidad de la Subestacion No. 1A=TR-01A+TR-01B

Capacidad de la Subestacion No. 1A=1000KVA+2000KVA

Capacidad de la Subestacion No.1A=3000KVA

Capacidad de la Subestacion No. 1=TR-01+Subestacion No. 1

Capacidad de la Subestacion No. 1=750KVA+3000KVA

Capacidad de la Subestacion No.1=3750KVA

Cuchillas seccionadoras.- Son cuchillas de operación sin carga, también

denominadas “cuchillas de paso”, se usan como medio de seccionamiento de

circuitos eléctricos, para aislar subestaciones, barras, interruptores principales y

derivaciones de la fuente.

La selección de las cuchillas seccionadoras se realiza a partir de los valores

nominales de tensión, corriente y nivel de aislamiento. En este caso las cuchillas


143

seccionadoras tendrán las siguientes características de acuerdo a los datos del

fabricante:

Tensión nominal (KV) 23

Tensión máxima de operación (KV) 24

Corriente Nominal (A) 400

NBAI (KV) 150

Tensión de prueba a 60 Hz. (KV) 80

Frecuencia Nominal (Hz) 60

Corriente en tiempo corto, pico 1 seg. (KA) 25

Corriente de impulso cresta (KA) 65

Apartarrayos.- Un apartarrayos es un dispositivo protector que limita las

sobretensiones transitorias descargando o desviando la sobrecorriente así producida,

y evitando que continúe el paso de la corriente eléctrica, capaz de repetir esta

función.

La sección 280, especifica los requerimientos necesarios para la selección de

estos equipos, la sección 280-4(b) especifica que para la selección de apartarrayos

para más de 1000 volts, debe ser de 125% la tensión nominal de fase a tierra, por lo

cual este dispositivo se calcula a continuación:

AP FASE-TIERRA23KV

V =125%V 1.25 16.6KV3

Los apartarrayos seleccionados de valor comercial son de 18 KV.

Desconectador bajo carga y fusibles.- Este interruptor o desconectador debe

ser capaz de operar en caso de falla y bajo carga, las consideraciones que se deben

tomar para su selección son: la tensión de operación, frecuencia de operación, la

corriente que demanda la carga, su selección es similar a las cuchillas seccionadoras.

En el caso de la selección del fusible se hará en función de la corriente y debe

aplicarse lo que especifica la norma en su artículo 450.

El desconectador bajo carga tendrá las siguientes características:

Tensión nominal (KV) 23

Tensión máxima de operación (KV) 24


144

Corriente Nominal (A) 400

NBAI (KV) 125

Tensión de prueba a 60 Hz. (KV) 60

Frecuencia Nominal (Hz) 60

Corriente en tiempo corto, pico 1 seg. (KA) 25

Corriente de impulso cresta (KA) 65

Los fusibles principales serán:

Para la subestación 1A

KVA 1000 2000

In 75.306Amp.3 KV 3 23

Para la subestación 1

KVA 750 3000

In 94.13Amp.3 KV 3 23

La corriente nominal de los fusibles será de acuerdo a 450-3(a)(1) de,

considerando un 200% la corriente nominal:

f (Subestacion1A) nI 200%I 2 75.306 150.61Amp.

f (Subestacion1) nI 200%I 2 94.13 188.26Amp.

Por lo que se selecciona fusibles principales de 160 Amperes para la subestación

1A y de 100 Amperes dos fusibles por fase (en paralelo) para la subestación 1.

Los fusibles para el lado de alta tensión de los transformadores son acuerdo a

450-3(a)(1) de:

Para el transformador de 750 KVA.

750KVA 750

In 18.82Amp.3 KV 3 23

f nI 200%I 2 18.82 37.65Amp.


145

Se selecciona fusibles de 40 Amperes, para el transformador de 750 KVA.


1000KVA 1000

In 25.10Amp.3 KV 3 23

f nI 200%I 2 25.10 50.20Amp.



2000KVA 2000

In 50.20Amp.3 KV 3 23

f nI 200%I 2 50.20 100.40Amp.


Para los interruptores para el lado de baja tensión de acuerdo a 450-3(a)(1) son

de:


750KVA 750

In 902Amp.3 KV 3 .48

f nI 125%I 1.25 902. 1127.6Amp.

Se selecciona un interruptor termo magnético de 1200 Amperes, para el

transformador de 750 KVA.


1000KVA 1000

In 1202.8Amp.3 KV 3 0.48


146

f nI 125%I 1.25 1202.8 1503.5Amp.

Se selecciona un interruptor termo magnético de 1500 Amperes para el



2000KVA 2000

In 2405.6Amp.3 KV 3 0.48

f nI I 2405.6Amp.

Se selecciona un interruptor termo magnético de 2500 Amperes para el


Para determinar el cálculo de las barras, se debe conocer la densidad de

corriente de estas, su valor es de 2 A/mm2, y una vez que se conoce el valor de la

corriente que circulara a través de estas barras, se puede determinar la sección

transversal mínima que debe tener, esto se hace a través de la expresión:

I D A (fórmula 3.13)

Donde:

I es la corriente que circula a través de la barra.

D es la densidad de corriente (1.7 A/mm2), para el cobre.

A es la sección transversal de la barra de cobre.

Para determinar la capacidad de las barras en una subestación, solo es necesario

verificar que la capacidad calculada corresponda a las capacidades que existen en el

mercado, los cuales son 400 A y 630 A, para subestaciones compactas, estas

capacidades son equipos estándares, sin embargo se puede especificar una

subestación de capacidad diferente, pero hay que tener en cuenta los costos y

tiempos de entrega que esto implica.

De esta misma forma se hace la selección de los equipos para cada una de las

subestaciones.


147

3.6 Calculo del Sistema de Tierras.

Los objetivos de tener un sistema de tierras son los siguientes:

Verificar que los potenciales de contactos y de paso en la red de tierras de la

subestación principal no excedan los valores límite de los potenciales tolerables por

el cuerpo humano.

Verificar también que la resistencia a tierra de la red se encuentre dentro del

rango de valores recomendados por la NOM.

Calcular la sección mínima de conductores de la red por retorno de corrientes

de falla a tierra en el sistema de baja tensión.

Disipar las corrientes de falla a tierra.

El sistema de red es la disposición básica que se toma para este proyecto, el cual

es el más usado por su alta eficiencia, consiste en una malla formada por cable de

cobre conectado a través de electrodos de varilla cooperweld a partes más profundas

con el objeto de buscar zonas con menor resistividad.

Para el diseño, se debe proponer un sistema de tierras, debe ser verificado para

asegurar que la propuesta sea adecuada y cumpla con los aspectos de seguridad.

Para iniciar el cálculo, se propone la malla mostrada en la figura 3.11, la cual

ocupara un área de 9,025 m2 y estará ubicada en el sótano 5.

Los datos son los siguientes:

Corriente de falla máxima: I= 40,004 A (simétricos)

Duración de la falla t = 0.05 Seg.

Resistividad

a) Del terreno e = 100 - m

b) De la superficie s = 6,000 - m

Espesor de la capa de concreto hs = 0.10 m

Área destinada a la red A= 9025 m2

Profundidad de la red h = 0.8 m

Longitud de las varillas Lv = 3.05 m

Diámetro de la varilla Ø v = 0.0159 m


148

NOTA: Para el estudio de la medición de la resistencia del terreno se utilizo

el método de los 4 puntos (wenner), utilizado para un terreno homogéneo,

realizándose mediciones de resistencia en diferentes puntos del terreno, del

promedio de la resistencia obtenida y de cálculos se obtiene una resistividad de 100

- m.

Determinación de la sección mínima del conductor para evitar la fusión:

a) Corriente eficaz máxima que fluirá de la red en conjunto hacia la tierra

afectada por los factores de decremento D y el factor de crecimiento del sistema.

f d c [Asim]I =F F I (fórmula 3.14)

Donde:

Fd = Factor de decremento.

FC = Factor de crecimiento del sistema

Sustituyendo en la fórmula 3.14, con un factor de crecimiento (Fc) de 1 y factor de

decremento de 1.378, para una relación X/R de 20 se tiene la corriente de malla,

Tabla 3.6. Valores de decremento para diversas relaciones X/R y tiempo de duración de la falla.

Duración de la falla tr Factor de decremento Df

Segundos Ciclos A

60 Hz

X/R = 12 X/R = 20 X/R = 30 X/R = 40

0,00833 0,5 1,576 1,648 1,675 1,688

0,05 3 1,232 1,378 1,462 1,515

0,10 6 1,125 1,232 1,316 1,378

0,20 12 1,064 1,125 1,181 1,232

0,30 18 1,043 1,085 1,125 1,163

0,40 24 1,033 1,064 1,095 1,125

0,50 30 1,026 1,052 1,077 1,101

0,75 45 1,018 1,035 1,052 1,068

1,00 60 1,013 1,026 1,039 1,052

Corriente máxima de malla

fI =1.378 1.0 40,004 55,125.5 A simetricos


149

Diseño de la red

b) Sección del conductor que debe soportar la red durante 0.05 seg.

redIS [CM] (fórmula 3.15)

Tm Talog 1

234 Ta

33 t

Donde:

S = la sección del conductor en Circulas mil.

Ired = la corriente máxima circulante en la malla en Amperes.

Tm= Temperatura máxima permisible del conductor de la red en °C

Ta= Temperatura ambiente máxima en °C

t= Duración de la falla en seg.

Usar los siguientes valores para Tm

Para el conductor de cobre = 1083º C

Para uniones Cadwell = 1083º C

Para uniones Bronceadas = 450º C

Para uniones Mecánicas = 250º C

Sustituyendo valores, para Ta= 40°C, se tiene

2

2

85,829.65 CM

43.77 mm

53.5mm (1/0 AWG)

55,125.5S

1083 40log 1

234 40

33 0.05

Así el tamaño del conductor calculado es: S = 1/0 AWG.

El diámetro del conductor es: d = 0.00825 m.


150

Determinación de la longitud del conductor enterrado incluyendo las varillas para

tener seguridad del diseño.

El diámetro está en función con la longitud del conductor (L) y del coeficiente

que toma en cuenta los conductores de la malla en cuanto a número, tamaño y

disposición (km). Por lo tanto se tienen que diseñar un arreglo tal que cumpla con

estas condiciones.

Factor de reducción (Cs)

Factor de Reflexión e s

e s

100 6000k 0.967

100 6000

e

ss

s

1

C 1 a (fórmula 3.16)2h a

Donde:

a = Constante igual a 0.106 m.

hs = Espesor del concreto en m.

ρe = La resistividad del terreno

ρs = la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.

Sustituyendo valores se en la fórmula 3.16 se tiene.

s

1001

6000C 1 0.106 0.6592 0.10 0.106

Tensiones tolerables por el cuerpo humano

Tensiones de paso:

ps s s0.116

E' 1000 6 C (fórmula 3.17)t

Donde:

E´ps = tensión de paso.

Cs= Factor de reducción.


151

ρs, es la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.


Sustituyendo valores

ps0.116

E' 1000 6 0.659 6000 12,832.89 V0.05

Tensión de contacto:

cs s s0.116

E' 1000 1.5 C (fórmula 3.18)t

Donde:

E´cs = tensión de contacto.

Cs= Factor de reducción.

ρs, es la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.



cs0.116

E' 1000 1.5 0.659 6000 3,597.3 V0.05


152

Configuración de la malla:

Fig. 3.11 Propuesta de la malla de tierras

Disposición de conductores y varillas

Metros Cantidad Total

L1 Conductor Longitudinal = 95 x 20 = 1900 m

L2 Conductor Transversal = 95 x 20 = 1900 m

Lr Longitud de Varillas = 3.05 x 10 = 30.5 m


153

Longitud total de conductor requerido para la malla de tierra

CL L +1.15Lr (fórmula 3.19)

Donde :

L es la longitud total de conductor requerido para la malla de tierra.

Lc es la longitud de suma de los conductores transversales y longitudinales.

Lr es la suma de la longitud de las varillas.

Sustituyendo valores se tiene

L= 1900+1900 +1.15*30.5=3,835m

Potenciales en la malla:

Para calcular potencial de la malla (Em) A Bn n n 20 20 20

Para calcular potencial de paso (Es) A Bn max n ,n 20

n Número de conductores en una dirección.

nA Número de conductor en dirección A

nB Número de conductor en dirección B

Coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla en cuanto a número,

tamaño y disposición (Km ).

22

h

D 2 h1 D h Kii 8Km Ln Ln (fórmula 3.20)

2 16 h d 8 D d 4 d K 2 n 1

Donde:

D = Separación entre conductores de la malla en metros.

h = Profundidad de la red en metros.

d = Diámetro del conductor calculado que forma la malla en m.


154

Kii = factor de ajuste para los efectos de los interiores en la malla de una de la

esquinas de la red.

Kh = Factor que enfatiza los efectos de la profundidad de la red.

n = número de conductores en una dirección.

Para mallas con varillas en las esquinas. Kii = 1

Factor de corrección por irregularidades; toma en cuenta la distribución irregular del

flujo de corriente a tierra. (Ki )

Los factores sugeridos por Walter Kock son:

Ki 0.656 0.172n (fórmula 3.21)

Donde

n = número de conductores en una dirección.

Ki = factor de corrección por irregularidades.

1Ki 0.656 0.172 20 4.096

2Ki 0.656 0.172 20 4.096

h0

hK = 1+

h

ho = Referencia de la profundidad de la malla = 1 m.

Kh = Factor que enfatiza los efectos de la profundidad de la red.

h = Profundidad de la red en metros.

Sustituyendo

h0.8

K = 1+ =1.341

Sustituyendo en la fórmula 3.20 se tiene:


155

522 5+ 2 0.81 0.8 1 8

Km= ln + - + ln2 16 0.8 0.00825 8 5 0.00825 4 0.00825 1.34 π 2 20 -1

Km=0.606

Calculo del potencial de la malla (Em).

m e m i1Ired

E K K (fórmula 3.22)L

Donde:

Em = potencial de la malla



ρe, es la resistividad del terreno

Km es coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla, en cuanto a

número, tamaño y disposición.

Ki1 = factor de corrección por irregularidades.

Sustituyendo valores en la fórmula 3.22

m

m

55,174.07E 100 0.606 4.096

3,835

E 3,571.52V

Coeficiente que considera a qué profundidad está la red enterrada la red (en

metros) y el número de conductores transversales de la red (n). (Ks)

Para 0.25m h 2.5 m

(fórmula 3.23)n-2S

1 1 1 1K = + + 1-0.5

π 2h D+h D

Donde : h = Profundidad de enterramiento de la red en m.

D = Separación de los conductores paralelos en una dirección

Excluyendo los conductores transversales.

El número de términos dentro del paréntesis es igual a n.


156

Ks= coeficiente que considera a que profundidad esta la red enterrada.

Sustituyendo valores:

20-2S

1 1 1 1K = + + 1-0.5

π 2 0.8 5+0.8 5

SK = 0.317

Potencial de paso.

reds e s i2

IE K K (fórmula 3.24)

L

Donde:

Es = Potencial paso.




Ks es coeficiente que considera a que profundidad esta la red enterrada.

Ki2 = factor de corrección por irregularidades.

Sustituyendo valores:

s

s

55,174.07E 100 0.317 4.096

3,835

E 1,870.88 V

Comparación de potenciales

Contacto: Em E`cs 3,571.52 3,597.3 V.

Paso : Es E`ps 1,870.88 12,832.89 V.


157

Calculo de la resistencia de la red de tierras

e1 1

R (fórmula 3.25)L A

4

Donde:

R es la resistencia de la red de tierras.

L es la longitud total de la malla.

A área destinada a la red de tierras.



1 1R 100

3835 90254

R = 0.493

Verificación de las condiciones de seguridad

Para que la red diseñada sea considerada como segura, se deberá cumplir la

siguiente fórmula:

e red

s

Km Ki I tL (fórmula 3.26)

116 0.174 Cs

Donde :

Km es coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla, en cuanto a

número, tamaño y disposición.

Ki = factor de corrección por irregularidades.



158


t = tiempo de duración de la falla.

Cs = factor de reduccion.

ρs, es la resistividad de la superficie



0.606 4.096 100 55,174.07 0.053,835

116 0.174 0.659 6000

3,807.6 3,835

De los resultados anteriores se concluye que LA RED SI ES SEGURA.

Dada la magnitud de la red de tierras, y para efectos de medición y pruebas al

sistema de tierras se proponen registros de medición y de inspección, los cuales

serán colocados en áreas en donde hay varillas de tierras, como se muestra en la

figura 3.12., también se agregan detalles de conexiones X y T, en las figuras 3.13 y

3.14.

Fig. 3.12 Detalle de registro para colocación de varilla de tierra.


159

Fig. 3.13 Detalle para conexión soldables tipo X.

Fig. 3.14 Detalle para conexión soldable tipo T.

3.7 Calculo del Sistema de Pararrayos (Protección Atmosférica).

El objetivo básico de proteger un edificio contra descargas atmosféricas,

consiste en definir un proyecto que permita proteger a las personas e instalaciones,

razonablemente confiable contra descargas atmosféricas.

Las normas actuales de pararrayos no ofrecen una garantía de protección. El

contenido de las normas define cómo efectuar una instalación de pararrayos y tiene

como objetivo salvaguardar la vida de las personas y animales junto a sus

propiedades. Remarcan que “en mayor o menor grado, aceptan que no existe una

protección absoluta contra el rayo, sino sólo una protección adecuada”.

Para la protección del sistema se utilizara el sistema de jaula de Faraday,

“establece que el material encerrado dentro de una envolvente de material conductor

cuando este conductor es conectado a tierra, el material encerrado queda libre de


160

interferencias electromagnéticas y que cualquier fenómeno eléctrico, por intenso que

sea, no causara ningún efecto en el interior de la envoltura, ya que esta sirve como

pantalla o blindaje del interior. El efecto esperado consistirá en que las corrientes

eléctricas causadas por cargas electrostáticas externas tenderán a circular por el

material conductor de la periferia sin daño o afectación a los elementos encerrados

dentro de este espacio y que no circularan corrientes eléctricas dentro de dicho

volumen encerrado.”

Para el estudio de protección contra descargas atmosféricas, se tratara la NFPA-

780 “norma para la instalación de sistemas de protección contra rayos”.

Para la protección del inmueble, dependiendo de la altura y características del

edificio a proteger se define el grado de riesgo y en función de este grado, se deberá

seleccionar las puntas de descarga, accesorios y el tamaño del conductor,

adicionalmente se puede determinar el nivel de riesgo del edificio, así para edificios

con una altura hasta 23 mts, se consideran materiales clase I, y para edificios

mayores a 23 mts, de altura se consideran materiales clase II.

Tabla 3.7. Determinación del tipo de material para pararrayos

Material Clase I Clase II

Terminales Aéreas, diam. (mm) 9.5 12.7

Conductor Principal, peso 278 g/m Cu. 558 g/m Cu.

Conductor principal, Tamaño 29 mm2 Cu. 58 mm

2 Cu.

Tamaño mínimo del alambre de cobre para el

armado del conductor. 17 AWG 15 AWG

El nivel de riesgo indica en nivel de protección del edificio y determinar si el

inmueble necesita o no una protección contra rayos, para determinarlo se ven

involucrados los aspectos de densidad de rayos por kilometro cuadrado del área en

donde se ubicara la construcción, también se debe determinar el entorno del edificio,

la naturaleza de la estructura, el valor de su contenido, ocupación humana y riesgo

de pánico, consecuencia que tendrá sobre el entorno los daños del edificio.

Para determinar el nivel de riesgo es necesario conocer los siguientes aspectos.

Densidad de rayos (Ng), es la cantidad de impactos de rayos a tierra por

kilometro cuadrado, este valor se obtiene del mapa mostrado en la figura 3.15.

Frecuencia de impactos de rayo (Nd), es la frecuencia de impacto de rayos sobre

la estructura y se evalúa por la siguiente ecuación:


161

6d g e 1N N A C 10 fórmula 3.27

Donde

Nd es la frecuencia de impactos de rayo sobre la estructura.

Ng es la densidad promedio de impactos de rayo por año en el área donde estará

situada la estructura.

Ae es la superficie de captura equivalente de la estructura aislada (m2).

C1 es el coeficiente relacionado con el entorno.

La superficie de captura (Ae), se define como la superficie sobre el suelo que

tiene la misma probabilidad anual que tiene la estructura de recibir impacto directo

de rayo.

Para una estructura rectangular de longitud l, ancho A y altura H, la superficie

de captura es igual a:

Ae

2eA L A 6H L A 9 H fórmula 3.28

La topografía del lugar y los objetos situados en el interior de una distancia 3H

a la estructura influyen en forma significativa en su superficie de captura, este factor

se toma en cuenta a través del coeficiente C1.


162

Tabla 3.8. Determinación del coeficiente C1

Relativo a la estructura C1

Estructura situada en un espacio donde hay otras estructuras o arboles de la

misma altura o mas altos. 0.25

Estructura rodeada de estructuras mas bajas. 0.5

Estructura aislada. 1

Estructura aislada situada sobre una colina o promontorio. 2

Frecuencia aceptable de rayos (Nc) sobre una estructura. Los valores de Nc,

se estiman a través de un análisis de riesgo de daños teniendo en cuenta los

siguientes factores:

Tipo de construcción (C2)

El contenido de la estructura (C3).

La ocupación de la estructura (C4).

Las consecuencias sobre el entorno (C5).

El valor de Nc, se determina de la siguiente fórmula:

3

c1.5 10

N fórmula 3.29C

2 3 4 5

Donde:

C C C C C

Tabla 3.9. Determinación del coeficiente de estructura C2

Estructura Techo de metal Techo comun Techo inflamable

Metal 0.5 1 2

Comun 1 1 2.5

Inflamable 2 2.5 3

Tabla 3.10. Determinación del coeficiente del contenido de la estructura C3

Sin valor o no inflamable 0.5

Valor común o normalmente inflamable 1

Gran valor o particularmente inflamable 2

Valor excepcional, flamable, equipos de computo o electrónicos 3

Valor excepcional, objetos culturales e irremplazables 4


163

Fig. 3.15. Promedio de rayos a tierra por kilometro cuadrado para México.


164

Tabla 3.11. Determinación del coeficiente de la ocupación de la estructura C4

Desocupada 0.5

Ocupada normalmente 1

De difícil evacuación o riesgo de pánico 3

Tabla 3.12. Determinación del coeficiente de consecuencia sobre el entorno C5.

Sin necesidad de continuidad en el servicio y alguna consecuencia sobre el

entorno

1

Necesidad de continuidad en el servicio y alguna consecuencia sobre el entorno 5

Consecuencia para el entorno 10

Elección del nivel de protección.

La frecuencia aceptable de rayos (Nc), es comparada con la frecuencia de

impactos de rayo (Nd), si Nd ≤ Nc, un sistema de protección contra rayos puede ser

instalado opcionalmente; si Nd > Nc, entonces es obligatorio instalar un sistema de

protección contra rayos.

Para el ejemplo del edificio corporativo tratado en esta tesis se tiene lo siguiente:

Las dimensiones son las siguientes, la altura al nivel más alto es de 108 mts y lo

más bajo es de 104 mts., tiene un ancho de 34.74 mts, y de largo tiene 74.98 mts

Por la altura del edificio es necesario el uso de sistema de pararrayos, y al ser

mayor a 23 mts, ocupara materiales clase II mostrados en la tabla 3.7.

En el perímetro de la azotea y en el perímetro de los niveles mas altos se deben

colocar pequeños mástiles mejor conocidos como “puntas de descarga”, cuya

separación deberá ser como máximo de 6.00 metros para puntas de 30 cms, para este

edificio el total de puntas de descarga será de 48, distribuidas en todo el perímetro y

espaciadas 5.7 mts entre ellas, en el área de helipuerto se deben espaciar a 6 mts.

El conductor a usar será de tamaño 67.4 mm2 (2/0 AWG), como se especifica en

la tabla 3.7, adicionalmente se deben formar reticulados donde las dimensiones

máximas no rebasen 15 metros de ancho por 45 metros de largo.


165

El perímetro total de la azotea es de 219.44 mts, por lo que se deberán colocar

varios cables verticales, los cuales se deberán seleccionar en función de un bajante

por cada 30 metros o fracción de perímetro. Estos cables conocidos como “bajantes”

deberán espaciarse a lo largo del perímetro del edificio procurando una distribución

dentro de lo posible regular, se debe cuidar que en tramos rectos su separación no

sea mayor de 46 metros, en cualquier caso, el promedio de separación entre la

totalidad de bajantes no debe exceder de 30 metros, el número de conductores

bajantes será de 7, espaciados 30 mts.

Se debe cuidar que cualquier parte metálica no conductora de corriente este no

menor a 1.8 mts del cable de pararrayos como se especifica en 250-46 de la NOM,

los conductores que terminan en tierra deben tener conectores de prueba a una altura

de 1 a 1.5 mts de altura.

3.8 Calculo de Circuito corto.

El propósito del cálculo de circuito corto es determinar los límites máximos y

mínimos de la corriente de falla.

La máxima corriente de circuito corto calculada se utiliza para seleccionar

adecuadamente la capacidad interruptiva de los equipos (interruptores, fusibles,

barras, tableros, subestación, etc), pues estos deben ser capaces de soportar los

esfuerzos térmicos y mecánicos de esta elevada corriente.

El valor mínimo de la corriente de falla se usa para seleccionar la sensibilidad de

las protecciones por relevadores y para la coordinación de los mismos. Este valor en

algunos casos es estimado como una fracción de la máxima corriente de falla.

La magnitud de la corriente de circuito corto es determinada por la magnitud del

sistema que alimente. En condiciones normales de operación, la carga consume una

corriente proporcional a la tensión aplicada y a la impedancia de la carga, sin

embargo cuando se presenta una falla la diferencia de potencial se aplica solo a

través de la baja impedancia de los conductores y del transformador, desde la fuente

de tensión hasta el punto de circuito corto y ya no se opone la impedancia normal de

la carga.

Para este estudio se consideran como fuentes de aportación la fuente de

suministro, los generadores síncronos, los motores síncronos, las maquinas de

inducción.


166

La fuente de suministro.- Es la aportación del sistema eléctrico externo, este

valor es proporcionado por la compañía suministradora de acuerdo al lugar en donde

vaya a ser conectado el conjunto eléctrico.

Generadores síncronos, son los que aportan la mayor corriente cuando ocurre

una falla, para propósitos de cálculo, se han establecido tres tipos de reactancia, las

cuales son reactancia subtransitoria (Xd”), la cual se determina durante el primer

ciclo después de que ocurre la falla. Su duración es de unos pocos ciclos y se

incrementa al siguiente valor alrededor de 0.1 s; la reactancia transitoria (Xd’) se

determina después de varios ciclos de ocurrida la falla, esta reactancia se encuentra

entre los primeros 0.5 a 2 segundos para alcanzar el valor definitivo; y por último se

tiene la reactancia síncrona (Xd), este valor se establece de la corriente de flujo

después de alcanzar las condiciones de estado estable, no es efectiva hasta varios

segundos después de ocurrido la falla.

Motores síncronos y condensadores.- Este tipo de motores suministra

corriente de falla como lo hacen los generadores síncronos, cuando la falla causa una

caída de tensión en el sistema, los motores síncronos reciben menos potencia para

mover la carga, al mismo tiempo, actúan como generadores por la inercia que tenían,

esto provoca que la tensión interna contribuya a la corriente de falla. Esta corriente

disminuye cuando el campo magnético de la maquina decae. En este tipo de motores

se considera los mismos tipos de reactancias que para los generadores síncronos.

Maquinas de inducción.- Estos motores contribuyen a la corriente de falla,

por la tensión que se genera por inercia de cuando estaba operando el motor antes de

ocurrir la falla, su contribución decae rápidamente porque los campos de excitación

no se mantienen, este tipo de maquinas no alcanza el estado estable una vez que

ocurre la falla, como lo hacen los motores síncronos. En consecuencia, los motores

de inducción se asigna solo el valor de reactancia subtransitoria (Xd”). Cuando se

desconocen estas valores de reactancias en este tipo de maquinas, se considera una

reactancia de 28% en por unidad para un conjunto de motores menor a 50 CP, para

un conjunto de motores mayor a 50 CP, se considera una reactancia subtransitoria de

25% en por unidad.

Las fuentes de alumbrado y de contactos no consideran como fuentes de falla,

pues estas permanecen en estado estático, y su contribución no es significativa.

La corriente total de circuito corto simétrica, es la suma de todas las fuentes de

aportación. A esta corriente de circuito corto simétrica se le adiciona la componente

de corriente directa (CC) la cual es generada por el sistema eléctrico alimentado y no

por alguna fuente externa, por lo tanto su energía se disipara en un tiempo corto y


167

como una pérdida de I2R en la resistencia del circuito, el valor de la componente de

corriente directa (CC) depende de la relación de reactancia a la resistencia (X/R),

donde X es la reactancia y R es la resistencia.

t iempo (ciclos)

co

rr

ie

nt

e

de

f

al

la

Sistema suministro

Generador Sincrono

Motor Sincrono

Motor Induccion

Corriente total deCorto Circuito

Simetrica

Fig. 3.16. Ondas de aportación de corriente de falla, del sistema, del generador síncrono, del motor síncrono, del motor de inducción, y la suma de ondas que contribuyen a la Icc simétrica.

Si la R=0, la relación es infinita y en consecuencia la componente de CC nunca

disminuye. Si X=0 la relación es cero y la componente de CC disminuye

instantáneamente. A mayor reactancia con respecto a la resistencia, más tiempo

tardara en disminuir la componente de CC.

La corriente total de circuito corto es la suma de la corriente simétrica mas la

componente de corriente directa. Generalmente el valor de la corriente asimétrica es

de 1.6 veces la corriente simétrica, cuando se desconocen las relaciones X/R


168

co

rr

ie

nt

e

t iempo

Corriente Total Asimétrica

Corriente SimétricaComponente de Corriente Directa

Fig. 3.17. Grafica de la corriente total asimétrica, simétrica y la componente de corriente directa.

En los sistemas eléctricos existen diversos tipos de fallas, como son: falla

trifásica, que frecuentemente es la más considerada debido a que generalmente

resulta la máxima corriente de falla por circuito corto.

La corriente de circuito corto entre dos fases, es de aproximadamente 87% la

falla trifásica, la corriente de falla de fase a tierra es de en algunos casos de 125% el

valor de la falla trifásica, este caso es raro y solo se llega a presentar cuando ocurre

una falla cerca de un transformador con neutro conectado sólidamente a tierra y

también cerca de los generadores.

Para el cálculo del circuito corto existen varios métodos para solucionarlo, como

son: método en por unidad, método de las componentes simétricas, método del bus

infinito, método de los MVA’s y método óhmico.

El método a usar para el cálculo de circuito corto será el de por unidad, pues este

método es muy factible ya que todos los elementos que influyen en el cálculo son

transformados en por unidad.

En este método existen cuatro cantidades básicas: potencia base en voltampers,

tensión base, corriente base e impedancia base, las relaciones entre las unidades base

en por unidad y las cantidades actuales son:

valor actual

Valor en por unidad (tension, corriente, etc)=valor base


169

Es conveniente que para los valores base de tensión y potencia aparente se

seleccionen los valores del transformador de mayor capacidad. Las formulas

aplicadas a los sistemas trifásicos se muestran a continuación y en donde la tensión

base es la tensión entre fases en KV, la potencia aparente base trifásica será en

kilovoltamperes, la corriente y la impedancia base serán obtenidas a partir de las

relaciones siguientes.

baseb

base

KVACorriente base (I ) fórmula 3.30

3 KV

2

baseb

base

KVImpedancia base (Z ) fórmula 3.31

1000 KVA

Las impedancias individuales para los elementos que contribuyen en el sistema

se obtienen con las siguientes expresiones:

Para cables:

basePU 2

base

Impedancia actual en ohms KVAZ fórmula 3.32

1000 KV

Para transformadores:

basePU

Transformador

Impedancia en porciento KVAZ fórmula 3.33

100 KVA

Para los motores:

basePU

Motor

reactancia en por unidad KVAX fórmula 3.34

KVA

Para el sistema (compañía suministradora)

basePU

CC3 sistema

KVAX fórmula 3.35

KVA

El procedimiento de solución para el cálculo de circuito corto consiste en los

siguientes pasos:


170

a) Paso 1. Preparar el diagrama unifilar del sistema. En este se debe mostrar

todas las fuentes que aportan corriente de circuito corto, también se debe

mostrar todos los elementos de impedancia, los conductores y

transformadores, y cada uno de los elementos deberá contener las

impedancias o reactancias correspondientes a cada uno de ellos antes de

la conversión de impedancias.

b) Paso 2. Obtener los cálculos y valores de impedancia. En esta parte se

deberá calcular todos los valores de impedancia en por unidad de cada

uno de los elementos conformados en el diagrama unifilar anterior y con

estos valores prepara el diagrama de reactancias.

c) Paso 3. Combinación de impedancias. En este paso se debe combinar y

reducir todos los valores de impedancia para obtener una impedancia

total en cada uno de los puntos del sistema en donde se requiera

determinar la falla.

d) Paso 4. Calculo de la corriente de circuito corto. El paso final es el

cálculo de la corriente de circuito corto simétrica,

Solución del problema.

El estudio de circuito corto se hará para el sistema de media tensión y para la

red de 480 V, ya que en estos puntos se encuentra conectada la carga que mayor

contribuye en caso de falla.

Del diagrama unifilar se seleccionan todas aquellas cargas que contribuyan a la

corriente de falla para el sistema de 480 volts y 23 000 volts, los diagramas se

muestran en las figuras 3.18 y 3.19.

Para solucionar el problema se tomara como:

KVABASE = 100

KVBASE 1 = 23

KVBASE 2 = 0.48

Los datos de la compañía suministradora son los siguientes:


171

MVA de circuito corto trifásico = 193, y 4.84 KA.

PASO 1. Determinación de los diagramas unifilares.

Fig. 3.18. Diagrama unifilar 1 de los elementos que aportan a la corriente de falla, de cables y transformadores en 480 y 23 000Volts.


172

Fig. 3.19. Diagrama unifilar 2 de los elementos que aportan a la corriente de falla, de cables y transformadores en 480 y 23 000Volts.


173

PASO 2. Conversión de valores en por unidad y diagrama de reactancias.

Para el alimentador en media tensión CSUB-02,

ALIMENTADOR TAMAÑO AWG/MCM IMPEDANCIA OHMS/KM No. COND/FASE LONGITUD m

CSUB-02 1/0 0.4297 1 90

Determinando la impedancia del conductor

COND COND SUB 02

Z /KM L KM 0.4297 0.09Z 0.0387

COND X FASE 1

Convirtiendo en por unidad usando la fórmula 3.32

basePU 2 2

base

Impedancia actual en ohms KVA 0.0387 100Z 0.000007P.U.

1000 231000 KV

Para el alimentador en baja tensión CTAB-A3,

ALIMENTADOR TAMAÑO AWG/MCM IMPEDANCIA OHMS/KM No. COND/FASE LONGITUD m

CTAB-A3 6 1.6200 1 114

Determinando la impedancia del conductor

COND COND SUB 02

Z /KM L KM 1.62 0.114Z 0.1847

COND X FASE 1

Convirtiendo en por unidad usando la fórmula 3.32

basePU 2 2

base

Impedancia actual en ohms KVA 0.1847 100Z 0.080156P.U.

1000 0.481000 KV

Para el transformador TR-01

750 KVA, Z = 5.75%


174

basePU

Transformador

Impedancia en porciento KVA 5.75 100Z 0.007667

100 KVA 100 750

Para el conjunto de motores del tablero TGF-02

297.3 KVA, X”=0.25 p.u.

basePU

Motor

reactancia en por unidad KVA 0.25 100X 0.084090P.U.

KVA 297.3

Para el sistema (compañía suministradora)

193 MVACC3Φ

basePU

CC3 sistema

KVA 100X 0.000518P.U.

KVA 193000

Este mismo procedimiento se sigue para cada uno de los elementos

involucrados en los diagramas unifilares 3.17 y 3.18 y se resumen en las tablas 3.13,

3.14 y 3.15 Tabla 3.13. Impedancias en P.U. para los conjuntos de motores.

DESIGNACION KVA X P.U. X P.U. CORREGIDA

MTGF-02 297.3 0.25 0.084090

MTGF-03 139.67 0.25 0.178993

MTGF-04 139.67 0.25 0.178993

MTGF-05 139.67 0.25 0.178993

MTGF-06 209.5 0.25 0.119332

MTGF-07 209.5 0.25 0.119332

MTGF-08 209.5 0.25 0.119332

MTSGE-01 133 0.25 0.187970

MTSGE-01A 47.2 0.28 0.593220

MCCM-01E 58.2 0.25 0.429553

MTSGE-01B 594.4 0.25 0.042059

MTGN-01B 1649.8 0.25 0.015153


175

Tabla 3.14. Impedancias en P.U. para los transformadores.

DESIGNACION KVA Z X P.U.

TR-01 750 5.75 0.007667

TR-01A 750 5.75 0.005750

TR-01B 1500 6.5 0.003250

TR-02 750 5.75 0.005750

TR-03 500 5.75 0.011500

TR-04 500 5.75 0.011500

TR-05 500 5.75 0.011500

TR-06 750 5.75 0.007667

TR-07 750 5.75 0.007667

TR-08A 750 5.75 0.007667

TR-CR3 AL CR21 45 5.5 0.122222

Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores.

ALIMENTADOR TAMAÑO

AWG/MCM IMPEDANCIA

OHMS/KM No.

COND/FASE LONGITUD

m IMPEDANCIA

OHMS IMPEDANCIA

P.U.

CSUB-02 1/0 0.4297 1 90 0.0387 0.000007

CTAB-A3 6 1.6200 1 114 0.1847 0.080156

CTGF-02 2/0 0.3740 2 12 0.0022 0.000974

CTTA-02 500 0.1840 1 6 0.0011 0.000479

CTGE-02 500 0.1840 1 6 0.0011 0.000479

CUPS-02 300 0.2230 1 18 0.0040 0.001742

CTSGE-02 300 0.2230 1 6 0.0013 0.000581

CTR-CR3 2 0.6760 1 118 0.079768 0.034622

CTR-CR4 2 0.6760 1 122 0.082472 0.035795

CTR-CR5 2 0.6760 1 127 0.085852 0.037262

CTR-CR6 2 0.6760 1 131 0.088556 0.038436

CSUB-03 1/0 0.4297 1 77 0.0331 0.000006

CTGF-03 2/0 0.3740 1 12 0.0045 0.001948

CTTA-03 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CTGE-03 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807

CUPS-03 1/0 0.4300 1 18 0.00774 0.003359

CTSGE-03 1/0 0.4300 1 6 0.00258 0.001120

CTR-CR7 2 0.6760 1 125 0.0845 0.036675

CTR-CR8 2 0.6760 1 129 0.087204 0.037849

CSUB-04 1/0 0.4297 1 70 0.030079 0.000006

CTGF-04 2/0 0.3740 1 12 0.004488 0.001948

CTTA-04 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807

CTGE-04 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807


176

Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores (continuación).

ALIMENTADOR TAMAÑO

AWG/MCM IMPEDANCIA

OHMS/KM No.

COND/FASE LONGITUD

m IMPEDANCIA

OHMS IMPEDANCIA

P.U.

CUPS-04 1/0 0.4300 1 18 0.00774 0.003359

CTSGE-04 1/0 0.4300 1 6 0.00258 0.001120

CTR-CR9 2 0.6760 1 124 0.083824 0.036382

CTR-CR10 2 0.6760 1 129 0.087204 0.037849

CSUB-05 1/0 0.4297 1 56 0.0241 0.000005

CTGF-05 2/0 0.3740 1 12 0.0045 0.001948

CTTA-05 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CTGE-05 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CUPS-05 1/0 0.4300 1 18 0.0077 0.003359

CTSGE-05 1/0 0.4300 1 6 0.0026 0.001120

CTR-CR11 2 0.6760 1 128 0.086528 0.037556

CTR-CR12 2 0.6760 1 132 0.089232 0.038729

CSUB-06 1/0 0.4297 1 53 0.0228 0.000004

CTGF-06 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120

CTTA-06 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CTGE-06 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CUPS-06 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422

CTSGE-06 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CTR-CR13 2 0.6760 1 132 0.089232 0.038729

CTR-CR14 2 0.6760 1 136 0.091936 0.039903

CTR-CR15 2 0.6760 1 140 0.09464 0.041076

CSUB-07 1/0 0.4297 1 46 0.0198 0.000004

CTGF-07 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120

CTTA-07 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CTGE-07 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CUPS-07 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422

CTSGE-07 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CTR-CR16 2 0.6760 1 140 0.09464 0.041076

CTR-CR17 2 0.6760 1 144 0.097344 0.042250

CTR-CR18 2 0.6760 1 149 0.100724 0.043717

CSUB-08 1/0 0.4297 1 38 0.0163 0.000003

CSUB-08A 1/0 0.4297 1 180 0.0773 0.000015

CTGF-08A 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120

CTTA-08A 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CTGE-08A 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560

CUPS-08A 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422

CTSGE-08A 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807

CTR-CR19 2 0.6760 1 65 0.04394 0.019071


177

Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores (continuación).

ALIMENTADOR TAMAÑO

AWG/MCM

IMPEDANCIA

OHMS/KM

No.

COND/FASE

LONGITUD

m

IMPEDANCIA

OHMS

IMPEDANCIA

P.U.

CTR-CR20 2 0.6760 1 60 0.04056 0.017604

CTR-CR21 2 0.6760 1 55 0.03718 0.016137

CSUB-01 1/0 0.4297 1 16 0.0069 0.000001

CTTA-01 300 0.2230 2 6 0.0007 0.000290

CTGE-01 300 0.2230 2 6 0.0007 0.000290

TSGE-01 3/0 0.3100 1 55 0.0171 0.007400

TSGE-01A 2 0.6760 1 55 0.0372 0.016137

CSUB-01A 1/0 0.4297 1 155 0.0666 0.000013

CTR-01A 1/0 0.4300 1 16 0.0069 0.000001

TTA-01A 500 0.1840 3 6 0.0004 0.000160

TGE-01A 500 0.1840 3 6 0.0004 0.000160

CCCM-01E 2 0.6760 1 18 0.0122 0.005281

TSGE-01B 500 0.1840 2 30 0.0028 0.001198

CUPS-01 6 1.6200 1 30 0.0486 0.021094


178

XCSUB3

0.000006 P.U.

XTR-03

0.011500 P.U.

XMTGF-03

0.178993 P.U.

XCTTA-03

0.000807 P.U.

XCUPS-03

0.003359 P.U.

XCTSGE-03

0.001120 P.U.

XCTGE-03

0.000807 P.U.

XCTGF-03

0.001948 P.U.

XCSUB4

0.000006 P.U.

XTR-04

0.011500 P.U.

XMTGF-04

0.178993 P.U.

XCTTA-04

0.000807 P.U.

XCUPS-04

0.003359 P.U.

XCTSGE-04

0.001120 P.U.

XCTGE-04

0.000807 P.U.

XCTGF-04

0.001948 P.U.

XSIST

0.000518 P.U.

XCSUB2

0.000007 P.U.

XTR-02

0.007667 P.U.

XMTGF-02

0.084090 P.U.

XCTTA-02

0.000479 P.U.

XCUPS-02

0.001742 P.U.

XCTSGE-02

0.000581 P.U.

XCTGE-02

0.000479 P.U.

XCTGF-02

0.000974 P.U.

XCTAB-A3

0.080156 P.U.

XC

TR

-CR

3

0.0

34622 P

.U.

XT

R-C

R3

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

4

0.0

35795 P

.U.

XT

R-C

R4

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

5

0.0

37262 P

.U.

XT

R-C

R5

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

6

0.0

38436 P

.U.

XT

R-C

R6

0.1

22222 P

.U.

XT

R-C

R7

0.1

22222 P

.U.

XT

R-C

R8

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

7

0.0

36675 P

.U.

XC

TR

-CR

8

0.0

37849 P

.U.

XT

R-C

R9

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

9

0.0

36382 P

.U.

XT

R-C

R10

0.1

22222 P

.U.

XC

TR

-CR

10

0.0

37849 P

.U.

Fig. 3.20. Diagrama de reactancias 1 para el diagrama unifilar de la figura 3.18.


179

XCSUB5

0.000005 P.U.

XTR-05

0.011500 P.U.

XM

TG

F-0

5

0.17

8993

P.U

.

XC

TT

A-0

5

0.00

0807

P.U

.

XC

UP

S-0

5

0.00

3359

P.U

.

XC

TS

GE

-05

0.00

1120

P.U

.

XC

TG

E-0

5

0.00

0807

P.U

.

XC

TG

F-0

5

0.00

1948

P.U

.

XCSUB6

0.000004 P.U.

XTR-06

0.007667 P.U.

XM

TG

F-0

6

0.11

9332

P.U

.

XC

TT

A-0

6

0.00

0560

P.U

.

XC

UP

S-0

6

0.00

2422

P.U

.

XC

TS

GE

-06

0.00

0807

P.U

.

XC

TG

E-0

6

0.00

0560

P.U

.

XC

TG

F-0

6

0.00

1120

P.U

.

XCSUB7

0.000004 P.U.

XTR-07

0.007667 P.U.

XM

TG

F-0

7

0.11

9332

P.U

.

XC

TT

A-0

7

0.00

0560

P.U

.

XC

UP

S-0

7

0.00

2422

P.U

.

XC

TS

GE

-07

0.00

0807

P.U

.

XC

TG

E-0

7

0.00

0560

P.U

.

XC

TG

F-0

7

0.00

1120

P.U

.

XCSUB8A

0.000015 P.U.

XTR-08A

0.007667 P.U.

XM

TG

F-0

8A

0.11

9332

P.U

.

XC

TT

A-0

8A

0.00

0560

P.U

.

XC

UP

S-0

8A

0.00

2422

P.U

.

XC

TS

GE

-08A

0.00

0807

P.U

.

XC

TG

E-0

8A

0.00

0560

P.U

.

XC

TG

F-0

8A

0.00

1120

P.U

.

XCSUB8

0.000003 P.U.

XM

CC

M-0

1E

0.42

9553

P.U

.

XC

CC

M-0

1E

0.00

5281

P.U

.

XM

TS

GE

-01B

0.04

2059

P.U

.

XC

TS

GE

-01B

0.00

1198

P.U

.

XC

UP

S-0

1

0.02

1094

P.U

.

XC

TG

E-0

1A

0.00

0160

P.U

.

XC

TT

A-0

1A

0.00

0160

P.U

.

XT

R-0

1A

0.00

7667

P.U

.

XC

TR

-01A

0.00

0001

P.U

.

XT

R-0

1B

0.00

4333

P.U

.

XM

TG

N-0

1B

0.01

5153

P.U

.

XCSUB1A

0.000013 P.U.

XM

TS

GE

-01

0.18

7970

P.U

.

XM

TS

GE

-01A

0.59

3220

P.U

.

XC

TS

GE

-01

0.00

7400

P.U

.

XC

TS

GE

-01A

0.01

6137

P.U

.

XCTGE-01

0.000290 P.U.

XCTTA-01

0.000290 P.U.

XTR-01

0.007667 P.U.

XCSUB01

0.000001 P.U.

XSIST

0.000518 P.U.

XT

R-C

R11

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

11

0.03

7556

P.U

.

XT

R-C

R12

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

12

0.03

8729

P.U

.

XT

R-C

R13

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

13

0.03

8729

P.U

.

XT

R-C

R14

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

14

0.03

9903

P.U

.

XT

R-C

R15

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

15

0.04

1076

P.U

.

XT

R-C

R16

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

16

0.04

1076

P.U

.

XT

R-C

R17

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

17

0.04

2250

P.U

.

XT

R-C

R18

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

18

0.04

3717

P.U

.

XT

R-C

R19

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

19

0.01

9071

P.U

.

XT

R-C

R20

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

20

0.01

7604

P.U

.

XT

R-C

R21

0.12

2222

P.U

.

XC

TR

-CR

21

0.01

6137

P.U

.

Fig. 3.21. Diagrama de reactancias 2 para el diagrama unifilar de la figura 3.19.


180

PASO 3. Combinación de impedancias para cada una de las fallas que se muestran en

los diagramas 3.20 y 3.21.

Reducción de impedancias para determinar el valor en la falla 1.

Del diagrama de reactancias 3.20, se combinan las impedancias en serie y en paralelo

para obtener la primera reducción como se muestra en la figura 3.22.

XEQ4

0.011506 P.U.

XEQ6

0.085834 P.U.

XEQ5

0.180941 P.U.

XEQ7

0.011506 P.U.

XEQ09

0.085760 P.U.

XEQ08

0.180941 P.U.

XSIST

0.000518 P.U.

XEQ1

0.007674 P.U.

XEQ3

0.042965 P.U.

XEQ2

0.085064 P.U.

XCTAB-A3

0.080156 P.U.

XEQ11

0.069723 P.U.

XEQ12

0.069689 P.U.

XSIST

0.000518 P.U.

XEQ10

0.026807 P.U.

XEQ13

0.015152 P.U.

XSIST

0.000518 P.U.

XEQT(01)

0.0005010 P.U.

Fig. 3.22. Reducción de impedancias para el punto de falla 1

De esta manera se obtiene el primer valor de impedancia en por unidad

equivalente para el punto de falla 1, obteniéndose un valor de Xeqt(01)= 0.0005016

en p.u.


181

Este procedimiento se sigue para determinar la impedancia en cada una de los

puntos de falla.

PASO 4. Determinación de las corrientes de falla en cada uno de los puntos mostrados

en la figura 3.20 y 3.21.

El último paso es determinar las corrientes de falla, para esto es necesario obtener la

impedancia en por unidad en cada una de las fallas y también es debe determinar las

corrientes base, esto se muestra a continuación.

Corriente base 1 (Para el lado de media tensión [23 KV]).

baseb1

base

KVA 100Corriente base (I ) 2.51Amp.

3 KV 1 3 23

Corriente base 2 (Para el lado de baja tensión [0.480 KV]).

baseb2

base

KVA 100Corriente base (I ) 120.28Amp.

3 KV 2 3 0.480

Y por lo tanto la corriente de circuito corto en cada uno de los puntos será:

base p.u.Icc I I fórmula 3.36

En donde

Icc es la corriente de circuito corto.

I base, es la corriente base.

Ip.u., es la corriente en p.u. en cada punto de falla,

La corriente en por unidad es igual a:

p.u.p.u.

eqp.u.

VI

X

Donde:

V p.u, es la tensión en por unidad.

X eq p.u., es la reactancia equivalente en p.u. en cada punto de falla,


182

Determinación de la corriente de circuito corto para el punto de falla 1.

Del paso 3, se tiene que la Xeq en el punto 1 es de 0.0005016 en p.u. y la cual está

ubicada en el lado de media tensión, por lo tanto la corriente en por unidad para este

punto es:

p.u.p.u

eq.p.u

V 1.00I 1993.62

X 0.0005016

Y la corriente de circuito corto es:

base p.u.1Icc I I 2.51 1993.62 5003.98Amp. 5.00KA

Este procedimiento se sigue para determinar la corriente de falla en cada punto

señalado anteriormente y los valores se resumen en la siguiente tabla.

Tabla 3.16. Resumen de fallas de circuito corto para cada punto mostrado en las figuras 3.20 y 3.21.

FALLA BARRA/TABLERO Icc

(KA)

Tensión

(KV)

1 SUBESTACION LYF (1) 5.01 23

2 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 02 4.94 23

3 TABLERO GENERAL NORMAL 02 (TGN-02) 24.97 0.480

4 TABLERO DE ALUMBRADO A3 1.42 0.480

5 TABLERO GENERAL DE FUERZA 02 (TGF-02) 21.17 0.480

6 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 02 (TGE-02) 21.66 0.480

7 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 02 (TSGE-02) 16.82 0.480











18 SUBESTACION LYF (2) 5.32 23



183

Tabla 3.16. Resumen de fallas de circuito corto para cada punto mostrado en las figuras 3.19 y 3.20.

(Continuación).

FALLA BARRA/TABLERO Icc

(KA)

Tensión

(KV)
















35 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 08A 5.13 23

36 TABLERO GENERAL NORMAL 08A (TGN-08A) 18.10 0.480

37 TABLERO GENERAL DE FUERZA 08A (TGF-08A) 15.76 0.480

38 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 08A (TGE-08A) 16.14 0.480

39 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 08A (TSGE-08A) 12.61 0.480





44 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 01A (TSGE-01A) 5.12 0.480

45 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 01A 5.06 23

46 TABLERO GENERAL NORMAL 01A (TGN-01A) 27.81 0.480

47 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 01A (TGE-01A) 27.07 0.480

48 CENTRO DE CONTROL DE MOTORES 01E (CCM-01E) 12.59 0.480

49 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 01B (TSGE-01B) 22.42 0.480

50 UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA 01(UPS-01) 4.50 0.480

51 TABLERO GENERAL NORMAL 01B (TGN-01B) 40.04 0.480

Del resumen anterior se deben seleccionar las capacidades interruptivas de los

diferentes equipos que intervengan en la instalación eléctrica teniéndose la


184

seguridad de que estos podrán soportar los esfuerzos térmicos y mecánicos en caso

de presentarse una falla.

3.9 Coordinación de Protecciones.

El estudio de coordinación de protecciones representa gráficamente el

comportamiento de la corriente de operación de las protecciones en función del

tiempo. Este estudio tiene un gran impacto sobre la seguridad eléctrica y sobre la

continuidad del servicio en caso de presentarse una falla por sobrecorriente o por

circuito corto. En estos casos las protecciones deberán operar coordinadamente antes

de que los conductores dañen su aislamiento o provoquen un incendio.

La NOM en su art. 110-10, sustenta este estudio.

Para la coordinación de protecciones se debe conocer las curvas tiempo-

corriente de los dispositivos de protección, además de las curvas de daño térmico de

los transformadores, motores y cables.

Para el estudio de coordinación de protecciones se usara el método selectivo, el

cual consiste en hacer un estudio tal que en caso de falla, solo opere la protección

más próxima al punto de falla, y sin afectar a las demás cargas, en caso de que no

opere el interruptor más próximo al punto de falla, deberá operar el interruptor que

le sigue, de tal manera que nunca se pierda continuidad eléctrica en el diseño de la

instalación.

Para la coordinación de protecciones se recomienda tener los siguientes datos y

seguir el siguiente procedimiento.

1. Diagrama unifilar. Obtener el diagrama unifilar del sistema eléctrico que

identifique los siguientes componentes:

a. Transformadores. Se debe conocer los siguientes datos para coordinación

y protección:

Potencia en KVA.

Puntos Inrush (corriente de magnetización)

Conexión en el primario y secundario.

Impedancia.

Curva de daño.

Tensión primaria y secundaria.

Tipo de enfriamiento y aislamiento.


185

b. Conductores. Se debe conocer los conductores de fase, neutro, de puesta

a tierra y deben estar plasmados en el diagrama unifilar información

como:

Tamaño del conductor.

Número de conductores por fase.

Tipo de material cobre o aluminio.

Aislamiento.

Tipo de canalización.

De esta información se debe conocer las curvas de circuito corto que los

conductores pueden soportar. Se debe proveer de información como dispositivos de

sobrecorriente y sobrecarga.

c. Motores. En el diagrama unifilar se debe incluir la siguiente información:

Corriente a plena carga.

Potencia en C.P.

Tensión.

Características y tipo de arranque.

Relevadores de sobrecarga.

d. Características de los Fusibles. Es recomendable identificar en el

diagrama unifilar el tipo y clase de fusibles a usar.

e. Características de los interruptores termo magnéticos. Se recomienda

anotar en el diagrama unifilar las características de estos interruptores.

f. Características de los relevadores.

2. Estudio de circuito corto. Llevar a cabo el estudio de circuito corto, calculo

de la máxima corriente de falla en los puntos críticos del sistema de

distribución como: transformadores, tableros, interruptores principales,

centro de control de motores, centros de carga, y grandes motores y

generadores.

3. Puntos útiles.

a. Determinar la selección de escala en amperes. Es conveniente trazar las

curvas tiempo-corriente en el centro de un papel logarítmico, dividiendo

o multiplicando los amperes en escala con factor de 10.


186

b. Determinar la tensión base de referencia. La mejor referencia de tensión

es aquella en la cual los dispositivos de protección son más susceptibles a

fallas. Los dispositivos de otros niveles de tensión pueden cambiarse por

la relación de transformación de los transformadores, por lo que se debe

tomar la tensión que tenga menor cantidad de cambios.

c. Comienzo del análisis. El punto de inicio puede determinarse por el

diseñador. Típicamente, el estudio comienza con los dispositivos de los

circuitos principales y pasa a través de los alimentadores hasta llegar con

los circuitos derivados. Y comenzar las curvas de derecha a izquierda

trazadas en papel log-log.

d. Circuitos derivados múltiples. Si se toman un conjunto de circuitos

derivados en un alimentador, y las cargas de los derivados son similares,

el rango máximo de los circuitos derivados, puede hacerse la

coordinación con los dispositivos aguas arriba. Si el circuito derivado

mayor puede coordinarse, y los circuitos derivados son similares se

pueden tener las mismas consideraciones de coordinación.

e. No sobrecargar el estudio. Muchos programas computacionales

generalmente permiten estudios con un máximo de 10 dispositivos de

protección por hoja, con el fin de tener un buen entendimiento grafico.

f. Diagrama unifilar. El estudio de coordinación se recomienda dibujarse en

el diagrama unifilar con el fin de tener futuras referencias.

Para comenzar con el estudio, se seleccionara del diagrama unifilar mostrado en

la figura 3.18 y 3.19, los ramales que corresponden a los usuarios 2 y servicios

generales (usuario 1, para el TR-01A) y los cuales se muestran en la figura 3.23.

Las curvas de coordinación deben coordinarse en tiempo-corriente, de tal

manera que primero operen los interruptores en donde ocurra la falla y sin que exista

posibilidad de que interruptores ajenos a esta operen innecesariamente, en las curvas

de coordinación de la figura 3.24, se observa que al ocurrir una falla en baja tensión,

en este caso entre el interruptor ITM2 e ITM3, los demás interruptores que le

suceden no se ven afectados al inicio de la falla.


187

Fig. 3.23. Ramales tomados de las figuras 3.18 y 3.19 correspondientes al usuario 2 y servicios generales

(usuario 1)


188

Fig. 3.24. Curvas de coordinación de protecciones correspondientes al usuario 2

En caso de que el interruptor ITM2, no opere, entonces deberá operar el ITM1,

también se observa que el conductor C2, se encuentra protegido hasta 2 segundos

(120 ciclos) después de ocurrir la falla.

En el peor de los casos que ninguno de los interruptores ITM2 e ITM1 no

lleguen a operar en caso de ocurrir una falla en baja tensión, entonces deberán

operar los fusibles limitadores de corriente FUS1 o FUS2, de tal manera que la falla

no se propague hasta las instalaciones ajenas a este usuario en particular, también se

debe cuidar que la curva del fusible que protege al transformador TR-02 actué antes


189

de que la falla alcance los valores de la curva de daño de este transformador, y

también debe soportar la corriente de magnetización de este (Corriente Inrush).

Para el diagrama del usuario 1 o de servicios generales, se toman las mismas

consideraciones y las curvas de coordinación se muestran en la figura 3.25, para los

demás usuarios las curvas de coordinación son similares a las mostradas en la figura

3.24.

Fig. 3.25. Curvas de coordinación de protecciones correspondientes al usuario 1 (servicios generales).


190

3.10 Respaldo de Energía (Planta de Emergencia).

El respaldo de energía debe ser primordialmente para la seguridad de la vida de

las personas en caso de que llegue a fallar el suministro eléctrico por parte de la

compañía suministradora o se llegue a suscitar un desastre, de tal manera que en

caso de evacuación se cuente con la energía eléctrica necesaria para el alumbrado de

emergencia para las áreas de pasillos, señalizaciones, escaleras de evacuación,

elevadores.

Además de cumplir con lo anterior, también se puede incluir energía de

emergencia, en aquellos lugares que sean primordiales para el funcionamiento de la

empresa y para el caso en que llegue a fallar el suministro por parte de la compañía

suministradora.

Para determinar la capacidad de la planta de emergencia, se debe considerar en

primer lugar la carga critica y finalmente la carga no critica.

También se debe de considerar la corriente de arranque de los motores, en caso

de que se tenga como es el caso de elevadores, equipos de bombeo de agua,

ventiladores de presurización, entre otros.

Para este ejemplificar el cálculo de la planta de emergencia se considera la carga

que está conectada para servicios generales, la carga fija y la cual se considera como

critica en primer lugar es el alumbrado de pasillos y escaleras y la cual está en

mostrada en los tableros AEP, AEP1, AER, después le sigue el alumbrado de la

subestación (AES) y por último el alumbrado de emergencia de los estacionamientos

(AEE), y la cual se muestra en el TGE-01.

Para los equipos que son motores se consideran los elevadores, cabe destacar

que para el cálculo solo se consideran 2 elevadores, pues se pensara en que solo

operen 2 a la vez en caso de emergencia, esta carga esta en el tablero TSGE-01.

Por último se tiene el tablero TSGE-01A, el cual contempla los equipos de

bombeo de agua y bombas de achique. Al ser equipos dúplex, se considera que para

las bombas de agua solo trabaja una bomba a la vez. Para los equipos de achique y

de presurización trabajan todos los equipos.

La carga está plasmada en los siguientes resúmenes:


191

Tabla 3.17. Tablero Sub-general Emergencia 01 (TSGE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales


EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

ELEV.Nº1 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083

ELEV.Nº2 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083

ELEV.Nº3 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083

ELEV.Nº4 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083

TOTAL 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333

Tabla 3.18. Tablero Sub-general Emergencia 01A (TSGE-01A) que corresponde al usuario 1 (Servicios

generales subestación sótano).

EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA

DEMANDADO

A

( KVA)

B

(KVA )

C

( KVA )

EDCA-01 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106

EDCA-02 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106

EBTEAP-01 28.267 1.00 28.267 9.422 9.422 9.422

EBTEAP-02 28.267 0.00 0.000 9.422 9.422 9.422

EBP 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106

TOTAL 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163

Tabla 3.19. Tablero General Emergencia 01 (TGE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales


EQUIPO O TAB. KVA

INSTALADO F.d.

KVA DEMANDADO

A ( KVA)

B (KVA )

C ( KVA )

TAB. "AEE" 53.301 1.00 53.301 17.767 17.767 17.767

TAB. "AEP" 57.249 1.00 57.249 19.083 19.083 19.083

TAB. "AEP1" 55.448 1.00 55.448 18.483 18.483 18.483

TAB. "AES" 9.942 1.00 9.942 3.314 3.314 3.314

TAB. "AER" 13.750 1.00 13.750 4.583 4.583 4.583

TSGE-01 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333

TSGE-01A 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163

TOTAL 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726

Para comenzar con el cálculo, se comienza con la carga fija que en este caso es

la suma de todos los tableros de alumbrado en emergencia y que es de 189,690 VA,

seguidamente en la columna 7, se pondrá el valor en VA, de cada motor. Por

ejemplo, para el elevador No. 1, se tiene que es de 30 CP, de la tabla 430-150, para

una tensión de 460 Volts, se tiene que esta máquina demanda 40 Amperes de

corriente nominal, esta corriente se multiplica por la tensión a la cual operara el


192

motor y por 1.73 para obtener los VA, y con lo cual se obtiene el valor de 33.01

KVA, de la misma forma se hace para cada uno de los motores que intervienen para

el cálculo de la planta.

La columna 5 muestra la carga a rotor bloqueado para cada uno de los motores y

la cual es de aproximadamente 5 veces la carga a velocidad nominal.

La columna 9 muestra la suma de las cargas acumuladas mas la carga fija.

La columna 11 señala los valores de las cargas a rotor bloqueado mas la carga

acumulada de las cargas a velocidad nominal, por ejemplo para la primer carga

(355.77 KVA max), es la suma de la carga fija de 189.69 KVA mas la primer carga

a rotor bloqueado que es de 166.080.

Es importante considerar para el cálculo de la planta de emergencia los valores

de carga a rotor bloqueado, pues esto asegura que el generador de la planta tenga la

capacidad suficiente para soportar las corrientes de arranque de los motores a los

cuales este alimentando.

El resumen de la planta se muestra en la tabla 3.20, la capacidad de la planta

será el valor de la columna 11 y se tomara el valor de los KW o de los KVA, en este

caso es 327.93 KW, cabe destacar que las plantas de emergencia trabajan con un

factor de potencia de 0.8.

La planta de emergencia finalmente queda de 350 KW para servicio de

emergencia, con una tensión de operación de 480 Volts, 3 fases, 4 hilos.

Para el dimensionamiento del tanque de día (tanque de combustible), para la

planta de emergencia, de acuerdo a la sección 700-12(b)(2), especifica que el tanque

de combustible debe ser suficiente para que el sistema de emergencia pueda

funcionar a plena carga como mínimo 2 horas.

De datos de fabricante, se tiene que para una planta de 350 KW funcionando a

plena carga, tiene un consumo de 96 l/h, y un flujo máximo de combustible de 407

l/h, por lo cual el tanque de combustible debe tener una capacidad mínima de 200

litros.

Para el caso en que se tenga solo carga fija como alumbrado y contactos, la

capacidad de la planta eléctrica será igual a la carga en kilowatts demandada por la

carga. Cabe resaltar que las plantas eléctricas operan con un factor de potencia de

0.8


193

Tabla 3.20. Planta de emergencia 01 (PE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales subestación

sótano).

DATOS DE

PLACA

CARGA A

ROTOR

BLOQUEADO

CARGA A

VELOCIDAD

NOMINAL

CARGA ACUMULADA DE

MOTOR A VELOCIDAD

NOMINAL

MAS OTRAS CARGAS

CARGA ACUMULADA

DE

CARGA A ROTOR

BLOQUEADO

DEL MOTOR POR

ARRANCADOR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C.P. COD Ø VOL

TS KVA KW KVA KW KVA CONT. KW CONT KVA MAX. KW MAX.

CARGA

FIJA 189.690 170.721

30 ELEV

No.1 480 166.08 83.04 33.21 26.573 222.906 216.263 355.770 272.730

30 ELEV

No.2 480 0.000 0.000 0.000 0.000 222.906 216.263 222.906 216.263

30 ELEV

No.3 480 0.000 0.000 0.000 0.000 222.906 216.263 222.906 216.263

30 ELEV

No.4 480 166.08 83.04 33.21 26.573 256.122 242.836 388.986 299.303

5 EDCA-01 480 31.555 15.77 6.311 5.049 262.433 247.884 287.677 258.613

5 EDCA-02 480 31.555 15.77 6.311 5.049 268.744 252.933 293.988 263.662

25 EBTEAP

-01 480 141.16 70.58 28.23 22.587 296.978 275.520 409.912 323.517

25 EBTEAP

-02 480 0.000 0.000 0.000 0.000 296.978 275.520 296.978 275.520

5 EBP 480 31.55 15.77 6.311 5.049 303.289 280.569 328.533 291.298

KVA KW KVA KW

303.289 280.569 409.912 323.517

KW KVA KW KVA

242.631 350.711 327.930 404.397

3.11 Calculo de Canalizaciones, Registros y Cajas.

Canalizaciones eléctricas.

Se entiende por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en

las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que queden

protegidos contra deterioro mecánico y contaminación, y que además protejan a las

instalaciones contra incendios por arcos eléctricos que se presentan en condiciones

de cortocircuito.


194

Los medios de canalización más comunes en las instalaciones eléctricas son:

- Tubos conduit.

- Charolas.

Tubos conduit

El tubo conduit es usado para contener y proteger los conductores eléctricos

usados en las instalaciones. Estos tubos pueden ser de aluminio, acero o aleaciones

especiales. Los tubos de acero a su vez se fabrican en los tipos pesado, semipesado y

ligero, distinguiéndose uno de otro por el espesor de la pared.

Tubo conduit de acero pesado

Estos tubos conduit se encuentran en el mercado ya sea en forma galvanizada o

bien con recubrimiento negro esmaltado, normalmente en tramos de 3.05 metros de

longitud con rosca en ambos extremos. Se usan como conectores para este tipo de

tubo los llamados coples, niples (corto y largo), así como niples cerrados o de rosca

corrida.

Estos tubos se fabrican en secciones circulares con diámetros que van desde los

13 mm (0.5 pulgadas) hasta 152.4 mm (6 pulgadas). La superficie interior de estos

tubos como en cualquiera de los otros tipos debe ser lisa para evitar daños al

aislamiento o a la cubierta de los conductores. Los extremos se deben limar para

evitar bordes cortantes que dañen a los conductores durante el alambrado.

Los tubos rígidos de pared gruesa del tipo pesado y semipesado pueden

emplearse en instalaciones visibles u ocultas, ya sea embebido en concreto o

embutido en mampostería, en cualquier tipo de edificios y bajo cualquier condición

atmosférica. También se pueden usar directamente enterrados, recubiertos

externamente para satisfacer condiciones más severas.

En los casos en que sea necesario realizar el doblado del tubo metálico rígido,

éste debe hacerse con la herramienta apropiada para evitar que se produzcan grietas

en su parte interna y no se reduzca su diámetro interno en forma apreciable.

Para conductores con aislamiento normal alojados en tubo conduit rígido, se

recomienda que el radio interior de las curvas sea igual o mayor que el diámetro

exterior del tubo multiplicado por seis. Cuando los conductores poseen cubierta

metálica, el radio de curvatura debe ser hasta 10 veces el diámetro exterior del tubo.


195

El número de curvas en un tramo de tubería colocado entre dos cajas de

conexiones consecutivas o entre una caja y un accesorio, o bien, entre dos

accesorios, se recomienda que no exceda a dos de 90º (180º en total).

Tubo conduit metálico de pared delgada

A este tubo se le conoce también como tubo metálico rígido ligero. Su uso es

permitido en instalaciones ocultas o visibles, ya sea embebido en concreto o

embutido en mampostería en lugares de ambiente seco no expuestos a humedad o

ambiente corrosivo.

No se recomienda su uso en lugares en los que, durante su instalación o después

de ésta, se encuentre expuesto a daños mecánicos. Tampoco debe usarse

directamente enterrado o en lugares húmedos, así como en lugares clasificados como

peligrosos.

El diámetro máximo recomendable para esta tubería es de 51 mm (2 pulgadas) y

debido a que la pared es muy delgada, en estos tubos no debe hacerse roscado para

atornillarse a cajas de conexión u otros accesorios, de modo que los tramos deben

unirse por medio de accesorios de unión especiales.

Tubo conduit flexible

En esta designación se conoce al tubo flexible común fabricado con cinta

engargolada (en forma helicoidal), sin ningún tipo de recubrimiento. A este tipo de

tubo también se le conoce como Greenfield. Se recomienda su uso en lugares secos

y donde no se encuentre expuesto a corrosión o daño mecánico. Puede instalarse

embutido en muro o ladrillo, así como en ranuras.

No se recomienda su aplicación en lugares en los cuales se encuentre

directamente enterrado o embebido en concreto. Tampoco se debe utilizar en lugares

expuestos a ambientes corrosivos, en caso de tratarse de tubo metálico. Su uso se

acentúa en las instalaciones de tipo industrial como último tramo para conexión de

motores eléctricos.

En el uso de tubo flexible el acoplamiento a cajas, ductos y gabinetes se debe

hacer utilizando los accesorios apropiados para tal objeto. Asimismo, cuando este

tubo se utilice como canalización fija a un muro o estructura, deberá sujetarse con


196

abrazaderas que no dañen al tubo, debiendo colocarse a intervalos no mayores a 1.50

metros.

Tubo conduit de plástico rígido (pvc)

Este tubo está fabricado de policloruro de vinilo (PVC), junto con las tuberías de

polietileno se clasifican como tubos conduit no metálicos. Este tubo debe ser

autoextinguible, resistente a la compresión, a la humedad y a ciertos agentes

químicos.

Su uso se permite en:

Instalaciones ocultas

Instalaciones visibles donde el tubo no se encuentre expuesto a daño mecánico

Ciertos lugares donde se encuentren agentes químicos que no afecten al tubo y a

sus accesorios

Locales húmedos o mojados instalados de manera que no les penetren los

líquidos y en lugares donde no les afecte la corrosión que pudiera existir

Directamente enterrados a una profundidad no menor de 0.50 metros a menos

que se proteja con un recubrimiento de concreto de 5 centímetros de espesor como

mínimo.

El tubo rígido de PVC no debe ser usado en las siguientes condiciones:

Locales o áreas considerados como peligrosos

Soportando luminarias y otros equipos

En lugares en donde la temperatura del medio ambiente más la producida por

los conductores exceda los 70 ºC, Con relación a la instalación de los tubos

rígidos de PVC, se deben soportar a intervalos que no excedan a los que se

indican a continuación:

DIAMETRO DEL TUBO

(mm)

DISTANCIA ENTRE

APOYOS (mts)

13-19 1.20

25-51 1.50

63-76 1.80

89-102 2.10


197

Alojamiento de conductores en tuberías conduit.

Normalmente los conductores en las instalaciones eléctricas se encuentran

alojados ya sea en tubos conduit o en otro tipo de canalizaciones.

Como se ha mencionado, los conductores se encuentran limitados en su

capacidad de conducción de corriente debido al calentamiento, ya que se tienen

limitaciones para la disipación del calor y también porque el aislamiento mismo

representa limitaciones de tipo térmico.

Debido a estar restricciones térmicas, el número de conductores dentro de un

tubo conduit se limita de manera tal que permita un arreglo físico de conductores de

acuerdo a la sección del tubo conduit o de la canalización, facilitando su alojamiento

asi como el flujo de aire necesario para disipar el calor, se debe de establecer la

relación necesaria y manipulación durante la instalación.

Para obtener la cantidad de aire necesaria para disipar el calor, se debe

establecer la relación adecuada entre la sección del tubo y la sección ocupada por los

conductores, llamada factor de relleno.

Si:

AT = Es el área interior del tubo (mm2.).

Ac = Es el área total ocupada por los conductores (mm2.).

F = El factor de relleno.

Se tiene la siguiente ecuación:

C

T

AF fórmula 3.37

A

La Tabla 3.21 (tabla 10-1 de la NOM) se basa en las condiciones más comunes

de cableado y alineación de los conductores, cuando la longitud de los tramos y el

número de curvas de los cables están dentro de límites razonables. Sin embargo, en

determinadas condiciones se podrá ocupar una parte mayor o menor de los

conductos.

TABLA 3.21. Factores de relleno en tubo (conduit)

Número de conductores Uno Dos Más de dos

Todos los tipos de conductores 53 31 40


198

Instrucciones para uso de la Tabla

1. Véase en el Apéndice C de la NOM-001-SEDE-2005, el número máximo de

conductores y cables de aparatos (todos de igual área de sección transversal,

incluido el aislamiento) permitidos para las distintas dimensiones nominales de tubo

(conduit).

2. Esta tabla se aplica sólo a instalaciones completas de tubo (conduit) y no a

conductos que se emplean para proteger a los cables expuestos a daño físico.

3. Para calcular el por ciento de ocupación de los cables en tubo (conduit), se

debe tener en cuenta los conductores de puesta a tierra de los equipos, cuando se

utilicen. En los cálculos se debe utilizar la dimensión real y total de los conductores,

tanto si están aislados como desnudos.

4. Cuando entre las cajas, gabinetes y envolventes similares se instalan tramos

de tubo (conduit) cuya longitud total no supera 60 cm., se permite que esos tramos

estén ocupados hasta 60% de su sección transversal total y que no se aplique lo que

establece la Sección 310-15(g) para la capacidad de conducción de corriente de 0 a

2,000 V del Artículo 310.

5. Para conductores no incluidos en el Capítulo 10 de la NOM, como por

ejemplo los cables de varios conductores, se deben utilizar sus dimensiones reales.

6. Para combinaciones de conductores de distinto tamaño nominal se aplican las

Tablas 10-5 y 10-8 del Capítulo 10 para dimensiones de los conductores y la Tabla

10-4 del mismo Capítulo 10 para las dimensiones de tubo (conduit).

7. Cuando se calcula el número máximo de conductores permitidos en tubo

(conduit), todos del mismo tamaño (incluido el aislamiento), si los cálculos del

número máximo de conductores permitido dan un resultado decimal de 0,8 o

superior, se debe tomar el número inmediato superior.

8. Cuando otras Secciones de esta norma permitan utilizar conductores

desnudos, se permite utilizar las dimensiones de los conductores desnudos de la

Tabla 10-8 del Capítulo 10.

9. Para calcular el por ciento de ocupación en tubo (conduit), un cable de dos o

más conductores se considera como un solo conductor. Para cables de sección


199

transversal elíptica, el cálculo del área de su sección transversal se hace tomando el

diámetro mayor de la elipse como diámetro de un círculo.

10. Cuando se instalen tres conductores o cables en la misma canalización, si la

relación entre el diámetro interior de la canalización y el diámetro exterior del cable

o conductor está entre 2,8 y 3,2, se podrían atascar los cables dentro de la

canalización, por lo que se debe instalar una canalización de tamaño inmediato

superior. Aunque también se pueden atascar los cables dentro de una canalización

cuando se utilizan cuatro o más, la probabilidad de que esto suceda es muy baja.

Ejemplo de cálculo de tubería conduit:

Para dimensionar el tamaño de la canalización conduit del alimentador del tablero

“A3” se alojan los siguientes conductores:

4 conductores del No. 6 AWG. (3 Fases y 1 Neutro)

1 conductor del No. 10 AWG desnudo. (Tierra)

Numero de

Conductores

Tamaño del

Conductor

(AWG)

Área por

Conductor

(mm2)

Área Total

(mm2)

4 6 46,8 187,2

1 10 5,26 5,26

Total = 5 Total = 192,46 mm2.

Se tiene un total de 5 conductores por lo cual se utiliza un factor de relleno de 40%.

De la fórmula 3.37 del factor de relleno despejamos AT (Área interior del tubo)

quedando la siguiente forma:

C

T

CT

AF

A

AA

F

T

2

192.46A

0.4

A 481.15mm .


200

De la tabla 10-4 de la NOM, en la columna de área disponible para conductores al

30%, se encuentra 387mm2., le corresponde un tubo conduit con un diámetro de

35mm (1 ¼”) y el cual se aprecia en la siguiente figura.

Selección de cajas, cajas de paso, empalme unión o jalado.

La sección 370 se especifica el método a utilizar para seleccionar cajas de

empalme o derivación.

Las cajas y cajas de paso deben ser de tamaño suficiente para que quede espacio

libre para todos los conductores instalados. En ningún caso el volumen de la caja,

calculado como se especifica en el articulo 370-16 inciso (a), debe ser menor que el

volumen ocupado calculado como se indica en el siguiente inciso (b). El volumen

mínimo de las cajas de paso se calculará según el siguiente inciso (c).

Las cajas y cajas de paso en los que se instalen conductores de tamaño nominal

de 21,15 mm2 (4 AWG) o mayores deben cumplir también lo establecido en 370-28.

a) Cálculo del volumen de la caja. El volumen de una caja de alambrado debe

ser el volumen total de todas las secciones ensambladas y, donde se utilicen, el

espacio necesario para los cinchos plásticos, tapas curvas, anillos de extensión,

etcétera, que vayan marcados con su volumen en centímetros cúbicos o que se

fabriquen con cajas cuyas dimensiones estén listadas en la Tabla 370-16(a) de la

NOM.

b) Cálculo del volumen ocupado. Se deben sumar los volúmenes de los

siguientes párrafos (1) a (5). No se exigen tolerancias de volumen para accesorios

pequeños, como tuercas y boquillas.

Determinación del Volumen ocupado por los conductores. Cada conductor

que proceda de fuera de la caja y termine o esté empalmado dentro de la caja, se


201

debe contar una vez; cada conductor que pase a través de la caja sin empalmes ni

terminaciones, se debe contar una vez.

El volumen ocupado por los conductores en cm3 se debe calcular a partir de la

Tabla 370-16(b) de la NOM. No se deben contar los conductores que no salgan de la

caja.

Se permite omitir de los cálculos los conductores de puesta a tierra de equipo o

no más de cuatro conductores de equipo de tamaño nominal menor a 2,082 mm2 (14

AWG), o ambos, cuando entren en una caja procedentes de un aparato bajo un

domo, marquesina o similar y que terminen en la caja.

Se entiende que el conductor que sale de una caja es para empalme o para

conectarse a un accesorio, después se volverá a meter para poder tapar la caja.

Se entiende que un cable que no sale de la caja es aquel que solo esta de paso y

por lo tanto el volumen que ocupa es mínimo.

Determinación del Volumen ocupado por las abrazaderas, accesorios de soporte,

equipos o dispositivos

Se deberá dejar un volumen tal como el que se indica en la Tabla 370-16(b) de

la NOM, para el conductor de mayor tamaño nominal que haya en la caja, para los

siguientes casos:

Donde haya una o más abrazaderas internas para cables, suministradas de

fábrica o instaladas en obra.

Cuando haya en la caja uno o más accesorios o casquillos para aparatos (uno

por cada accesorio).

Para cada abrazadera que contenga uno o más equipos o dispositivos (por

cada equipo o dispositivo soportado por esa abrazadera).

Cuando entre en una caja uno o más conductores de puesta a tierra de equipo,

se debe dejar un volumen para el conductor de tierra de mayor tamaño nominal que

haya en la caja. Cuando en la caja se encuentren otros conductores de puesta a tierra

de equipo, se debe calcular un volumen adicional equivalente al del conductor

adicional de tierra, de mayor tamaño nominal.

c) Cajas de paso. Las cajas de paso que contengan conductores de tamaño

nominal de 13,30 mm2 (6 AWG) o menores, y que sean distintos a las cajas de paso

de radio reducido, deben tener un área de sección transversal no-menor al doble del


202

área de la sección transversal del mayor tubo (conduit) al que estén unidas. El

número máximo de conductores permitidos debe corresponder al número máximo

permitido por la Tabla 10-1 del Capítulo 10 de la NOM, para el tubo (conduit) unido

al registro.

Las cajas de paso no deben contener empalmes, conexiones ni dispositivos

excepto si están marcados por el fabricante de modo legible y duradero con su

capacidad en cm3. El número máximo de conductores se debe calcular mediante el

mismo procedimiento para conductores similares en cajas distintas a las

normalizadas. Las cajas de paso se deben sujetar de modo que queden rígidas y

seguras.

b) Las cajas y cajas de paso utilizados como cajas de empalmes o de paso deben

cumplir lo siguiente como se indica en articulo 370-28.

a) Tamaño mínimo. En canalizaciones que contengan conductores de 21,2 mm2

(4 AWG) o mayores y para los cables que contengan conductores de 21,2 mm2 (4

AWG) o mayores, las dimensiones mínimas de las cajas de empalmes o de paso

instaladas en la canalización o en el tramo del cable, deben cumplir lo siguiente:

1) Tramos rectos. En los tramos rectos, la longitud de la caja no debe ser menor

que ocho veces el diámetro nominal de la canalización más grande.

2) Dobleces en ángulo o en U. Cuando se hagan empalmes o dobleces en ángulo

o en U, la distancia entre la entrada de cada canalización a la caja y la pared opuesta

de la misma, no debe ser menor que seis veces el mayor diámetro nominal de la

canalización más grande de una fila. Si se añaden nuevas entradas, esta distancia se

debe aumentar en una cantidad que sea la suma de los diámetros de todas las demás

canalizaciones que entran en la misma fila o por la misma pared de la caja. Cada fila

debe calcularse por separado y tomar la máxima distancia.


203

La distancia entre las entradas de la canalización que contenga el mismo cable

no debe ser menor que seis veces el diámetro de la canalización más grande.

Si en lugar del tamaño de la canalización en los anteriores incisos (a) (1) y (a) (2) se

toma el tamaño nominal del cable, se debe utilizar el tamaño nominal mínimo de la

canalización para el número y tamaño de los conductores del cable.

Ejemplo:

Se tiene un arreglo para un circuito derivado en donde llega un tubo con 4

cables tamaño 3.31 mm2 (12 AWG) y su conductor de puesta a tierra del mismo

tamaño, en la caja se realiza empalme en 2 de ellos para derivación a conexión de un

luminario, los otros 2 solo están de paso, se requiere saber cual es el volumen

mínimo de caja adecuada que se debe utilizar para alojar estos conductores.

Conforme a la sección 370-16, se tiene 6 conductores “punta de conexión” y se

tienen 2 conductores “de paso”, se aplica la tabla 370-16-b de la NOM, volúmenes a

considerar por cada cable, los conductores de puesta a tierra se interconectan entre si

y a la caja y no se consideran para calculo del volumen.


204

Numero de

Conductores

Tamaño del

Conductor

(AWG)

Espacio libre en la caja para cada conductor

cm3

6 12 37 222

2 12 5,26 74

Total = 8 Total = 296cm3.

Con el valor resultante de 296 cm3, nos trasladamos a la tabla 370-16-a de la

NOM, lo referimos a valor mas cercano, por lo cual se puede utilizar una caja

cuadrada de 10.2 x 3.2 (la conocemos como caja ¾”). También se podrá utilizar caja

FS de profundidad mínima 4.5 cms.


205

TABLA 3.22. Dimensiones de cajas tipo condulet.

Tamaño Forma 7T a b c d e Volumen

(cm3)

T-17 16mm 1.27 4.45 4.45 6.19 2.38 8.10 88

T-27 21mm 1.9 5.08 5.08 6.67 2.86 9.68 130

T-37 27mm 2.54 5.72 5.72 7.62 3.49 11.43 255

T-47 35mm 3.175 5.55 5.55 8.01 4.45 12.7 300

T-57 41mm 3.81 6.51 6.51 9.05 4.92 13.81 400

T-67 53mm 5.08 7.94 7.94 10.35 6.19 16.19 800

T-77 63mm 6.35 9.21 9.21 14.56 9.22 21.57 1700

T-87 78mm 7.62 11.11 11.11 14.61 9.22 21.57 2200

T-107 103mm 10.16 13.65 13.65 17.54 11.43 25.97 4200

Con frecuencia se siguen utilizando las cajas de paso mas conocidas como

condulets ovalados a modo de caja de empalme, esta practica no esta tajantemente

prohibida siempre y cuando se analice el volumen interno disponible de la caja

contra el volumen normativo especificado para puntas de cable y accesorios.

Conforme a la sección 370-16 para utilizar condulets ovalados estos se deben

calcular según su volumen, para este ejemplo se requiere un condulet ovalado tipo T

de 32 mm de diámetro con sus respectivas reducciones 35 mm a 16 en cada salida.

3.12 Planos de Detalles.

Los planos de detalles están considerados en los diagramas unifilares y

subestación eléctrica.

3.12.1 Diagrama Unifilar.

Ver planos IEDU-04 en Anexos.

3.12.2 Subestación Eléctrica

Ver planos IESUB-01A Y IESUB-02 en Anexos.

Las especificaciones de las subestaciones están consideradas en las siguientes

tablas, solo se especifican algunas subestaciones, pues en la mayoría son similares:


206

ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 2)

1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 2 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR

COMPUESTA POR 4 SECCIONES.

2 SECCION No.1 PARA ALOJAR EL EQUIPO DE MEDICION DE LA COMPAÑIA SUMINISTRADORA

3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO, OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.

4

SECCION No.3 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO

OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE CORRIENTE DE 63 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE

DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN

CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO

OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.

5 SECCION No.4 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON

AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.

6

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-02 CLASE AA TIPO SECO, DE 1000 kVA

DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2

ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA

DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA

ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y

ACCESORIOS NORMALES.

7 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-02, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.

8 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-02, TIPO AUTOSOPORTADO, 400A, 480/277V, 3F,

4H, 60Hz.

9 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-02, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 400A,

480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.

10 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.

11 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 250 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA ACUSTICA.

12 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,

FUSIBLES DE REPUESTO.

13 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg

14 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.

15 REGISTRO ESPECIAL DE LAMINA CON TAPAS DESMONTABLES DE 100x100x100cms.

16 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y

CONECTORES SOLDABLES.

17 BANCO DE DUCTOS ELABORADO CON 4 TUBOS DE PVC SERVICIO PESADO DE 76mm. DE

DIAMETRO.

18 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.

19 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.

20 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION

CON RED GENERAL DE TIERRAS.

21 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.


207


1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 5 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR

COMPUESTA POR 4 SECCIONES.


3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO, OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.

4





OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.



6

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-05 CLASE AA TIPO SECO, DE 500 kVA

DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON

CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA


ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y EN

BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.

7 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-05, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1000A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.


4H, 60Hz.













DIAMETRO.







208


1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 8 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 7 SECCIONES.


3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO,

OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.

4


OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE

CORRIENTE DE 100 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO

QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV,

TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE

CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.

5 SECCION No.4 PARA TRANSICION DE BARRAS DE CU., 400A, 23kV, 3F, 60Hz, CON AISLADORES Y

SOPORTES NECESARIOS.

6

SECCION No.5 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE

CORRIENTE DE 40 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE


CIRCUITO CORTO.

7

SECCION No.6 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO



CIRCUITO CORTO.



9 ESPACIO ESTIMADO PARA TRANSFORMADOR PARA EL ÁREA COMERCIAL (DISEÑO POR

OTROS)

10 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO GENERAL NORMAL PARA EL ÁREA COMERCIAL

(DISEÑO POR OTROS)

11 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA PARA EL ÁREA

COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS)

12 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO DE GENERAL DE EMERGENCIA PARA EL ÁREA


13 ESPACIO ESTIMADO PARA SUPRESOR DE TRANSITORIOS DE TENSION PARA EL ÁREA


14 ESPACIO ESTIMADO PARA PLANTA DE EMERGENCIA PARA EL ÁREA COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS).

15 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA, FUSIBLES DE REPUESTO.







DIAMETRO.


22 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN

CH-15.24cms.



209



25 ESPACIO ESTIMADO PARA TANQUE DE DIESEL DE LA PLANTA ELECTRICA PARA EL ÁREA

COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS).


1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 1 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 7 SECCIONES.




4


OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES EN PARALELO

LIMITADORES DE CORRIENTE DE 100 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO

CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE

APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON

NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.



6


CORRIENTE DE 160 A. 25 KA ALTA CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE


CIRCUITO CORTO.

7



CORRIENTE DE 40 A. DE 25KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN

CIRCUITO CORTO.



9

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01 CLASE AA TIPO SECO IMPREGNADO DE 750 kVA DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN

DELTA CON CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2

ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION

ESTRELLA DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y

EN BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y


10 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,

480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.

11 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-01, TIPO AUTOSOPORTADO, 800A, 480/277V, 3F, 4H, 60Hz.

12 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-01, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 800A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.


14 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 350 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA

ACUSTICA.





210



19 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y CONECTORES SOLDABLES.


DIAMETRO.


22 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES

TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN

CH-15.24cms.


24 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION CON RED GENERAL DE TIERRAS.


ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 8A)

1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 8A PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 3 SECCIONES.



3



CORRIENTE DE 40 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN


OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO

A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.



5

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-08A CLASE AA TIPO SECO, DE 750 kVA




ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y EN

BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.

6 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-08, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,



4H, 60Hz.




10 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 150 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA

ACUSTICA.






211










CH-15.24cms.

ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 1A)

1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 1A PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 6 SECCIONES.



3



CORRIENTE DE 160 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA

EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV,

TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE

CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.



5



CORRIENTE DE 63 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN

CIRCUITO CORTO.

6


CORRIENTE DE 100 A. DE 25KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE


CIRCUITO CORTO.



8

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01B CLASE AA TIPO SECO, DE 2000 kVA


CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2

ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA

ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN

BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 6.5% SEGUN NORMAS Y


9 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01B, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 3200A,


10

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01A CLASE AA TIPO SECO, DE 750 kVA





212

ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN

BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.

11 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01A, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,


12 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-01A, TIPO AUTOSOPORTADO, 1200A, 480/277V,

3F, 4H, 60Hz.

13 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-01A, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1000A,













CH-15.24cms.


23 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION CON RED GENERAL DE TIERRAS.



213

Capitulo 4

ESTUDIO

ECONOMICO


214

4 Estudio Económico.

La ingeniería como tal, debe determinar los costos que estos generan antes de

realizar cualquier proyecto, el cual será el valor económico que debe percibir cada

uno de quienes participen en el diseño de ingeniería de proyecto por el trabajo

realizado, además de las utilidades de la empresa en que se desarrolle, por tal motivo

es de gran importancia estimar el costo de ingeniería que va a tener un proyecto

antes de que este inicie.

Para la estimación de este costo implica, el tipo de personal que estará

involucrado, el tiempo que durara el proyecto, se debe conocer la magnitud del

proyecto, el equipo que se debe usar, además de los impuestos actuales que

intervengan.

Dado los aspectos anteriores, se procede a comenzar con el análisis de costos de

ingeniería y los cuales se describirán a continuación.

4.1 Costos de Ingeniería.

Como se comento anteriormente el precio que se debe valuar al realizar un

proyecto depende de diversos factores, los cuales se mostraran a continuación y

empleándose lo dicho para el corporativo tomado en esta tesis.

Para poder presentar un presupuesto de ingeniería al cliente se debe considerar

lo siguiente:

Costos directos.

Costos indirectos.

Presupuesto,

Costos directos. Este contempla la suma de de todos los gastos que se conocen,

como son: mano de obra, equipos, materiales, necesarios para la realización de un

producto.

Enfocado esta parte a lo que es un proyecto, solo se contempla la mano de obra,

pues la ingeniería que se realiza es básicamente la elaboración de planos, cálculos y

especificaciones para que se lleve a cabo el propósito.

Para determinar la cantidad de personal que estará a cargo del proyecto, es

necesario contemplar: la magnitud del edificio que se vaya a proyectar, duración del

proyecto, cantidad aproximada de planos a realizar.


215

La magnitud del proyecto es la primera parte que se conoce, en este caso

siempre estará definida por una memoria descriptiva de la parte de arquitectura, en

la cual se deberán especificar los alcances que tendrá el edificio y los cuales serán

evaluados por cada rama de ingeniería participante, los alcances que tendrá este

anteproyecto, están dados en el capítulo 1, en el tema 1.10.

La duración del proyecto, estará en función de la empresa que lo vaya a realizar

y del cliente que este solicitando el servicio, en este punto se debe asegurar que el

tiempo fijado sea de tal manera que se puedan realizar los diseños, cálculos y

especificaciones, lo más preciso posible y sin incurrir en errores por falta de tiempo,

el lapso que estimo para este caso especifico es de 2 meses.

La cantidad de planos debe ser tal que se tenga entendimiento, detalles y datos

precisos del proyecto, para que una vez autorizados se pueda ser realiza la obra, esta

parte contribuye en forma significativa, por lo que es necesario estimar que la

cantidad de planos a realizar, sea tal que puedan ser cubiertos en el tiempo que se ha

definido.

Para conocer la cantidad de planos antes de iniciar el anteproyecto, se debe

hacer una relación de estos, de tal manera que se cubra toda el área a proyectar y en

una escala que sea entendible y coherente, por lo general los planos son en escala

1:100, así para este caso se estima un total de 80 planos, considerando 21 niveles

tipo.

De esta manera por experiencia y por los datos anteriores dados, se considera el

siguiente equipo de trabajo:

1. Proyectista Jefe.

1. Proyectista Asistente.

1. Proyectista auxiliar.

1. Dibujante.

Al equipo de trabajo anterior, se debe considerar el costo unitario total, el cual

es el salario base multiplicado por el factor de salario real (FASAR). El salario base

son los ingresos que recibe el trabajador libre de impuestos y el factor de salario

real, incluye prestaciones y derechos más el factor por días no laborables, esto se

muestra en la expresión siguiente:

CUT=SB FASAR fórmula 4.1


216

En donde

CUT es el costo unitario total por trabajador.

SB es el sueldo base.

FASAR, es el factor de salario real.

Tabla 4.1. Elementos que constituyen el FASAR.

Elementos Factor de salario real

Prestaciones:

1.6

I. Riesgo de trabajo (7.5888%)

II. Enfermedad y Maternidad:

1. Cuota fija. (20.4%)

2. Aplicacion IMSS al excedente. (1.1%)

3. Prestaciones en dinero. (0.70%)

4. Gastos médicos pensionados. (1.05%)

III. Invalidez y vida. (1.75%)

IV. Retiro (SAR) (2%)

Censatia en edad avanzada y vejez.(3.15%)

V. Guarderías y prestaciones sociales (1%)

INFONAVIT (5%)

Días Pagados/Dias Laborados

El concepto factor de salario real en promedio es del 60% el salario base del

trabajador, y aplicando este concepto al equipo de trabajo que realizara el proyecto

para obtener los costos directos se tiene:

Tabla 4.2. Resumen de Costos Directos.

Equipo de trabajo Salario base mensual Costo Unitario

Total Mensual

Costo Total por duración

de proyecto (2 meses)

Proyectista Jefe $ 18,000 $ 28,800 $ 57,600

Proyectista Asistente $ 16,000 $ 25,600 $ 51,200

Proyectista Auxiliar $ 10,000 $ 16,000 $ 16,000 (1 mes)

Dibujante $ 8,000 $ 12,800 $ 25,600

TOTAL COSTOS DIRECTOS $ 150,400

Costos indirectos. Es la suma de gastos técnico-administrativos necesarios para

la correcta realización de cualquier proceso productivo.

Estos costos se ven reflejados en el área de oficina central y el cual está dividido

en gastos técnicos y administrativos, alquileres y depreciaciones, obligaciones y

seguros, materiales de consumo, capacitación, entre otros. Además de contemplar


217

imprevistos de proyecto, financiamiento (si lo hay), utilidad, fianzas (si los hay), y

los impuestos reflejables y los no reflejables.

Aplicados estos gastos al proyecto, los costos de oficina formaran un porcentaje

del costo directo, y esto se resume en la tabla 4.3.

Tabla 4.3. Desglose de costos indirectos de oficina.

DESGLOSE DE COSTOS INDIRECTOS

MONTO DEL PROYECTO A C.D. $ 150,400.00

Total de costos indirectos

CONCEPTO

Administración oficina central

Monto Porcentaje

I. HONORARIOS SUELDOS Y PRESTACIONES

a. Personal directivo incluye: Prestaciones 32,000.00 21.2766%

b. Personal administrativo incluye: Prestaciones 4,190.00 2.7859%

SUBTOTALES 36,190.00

II. DEPRECIACION, MANTENIMIENTO Y RENTAS

a. Instalaciones Generales 421.12 0.2800%

b. Muebles y enseres

67.68 0.0450%

c. Depreciación o Renta, y Operación de Vehículos 90.24 0.0600%

SUBTOTALES 579.04

III. GASTOS OFICINA

a. Papelería y útiles de escritorio 3,008.00 2.0000%

b. Correos, fax, teléfonos, telégrafos, radio. 451.20 0.3000%

c. equipo de computación

225.60 0.1500%

e. Copias y duplicados

451.20 0.3000%

f. Luz, gas y otros consumos 221.84 0.1475%

g. Gastos de la licitación

137.92 0.0917%

SUBTOTALES 4,495.76

VII. SEGURIDAD E HIGIENE

752.00 0.5000%

T O T A L E S 42,016.80 27.9367%

La en el caso de área de proyectos, el financiamiento y las fianzas no son muy

comunes, debido a que por lo general siempre existirá un anticipo antes de comenzar

con la realización del proyecto, y por lo cual no es muy común tener un

financiamiento y buscar quien afiance el proyecto.

La utilidad es un porcentaje de los costos directos mas los indirectos, y se

considera una retribución hacia la empresa contratante, pues una de las causas de

fracaso en una empresa suele ser la falta de utilidad, sin embargo si esta es en forma


218

desmedida, (muy alta), el precio de venta será muy elevado, y en consecuencia las

ventas serian mínimas, lo que también implica que la empresa fracase.

La utilidad, debe ser de un valor mayor a los rendimientos que cualquier otra

institución otorgue por rentabilidades de dinero (bancos, cetes, etc.).

Otro concepto que se debe considerar en la utilidad son los impuestos no

reflejables (que no se aplican al costo de venta), como son el Impuesto sobre la renta

(ISR), impuestos mercantiles, impuesto empresarial a tasa única (IETU), entre otros,

pues se debe recordar que estos impuestos afectan exclusivamente a la utilidad de

una empresa.

De esta forma la utilidad considerada para este proyecto es de 12.06%.

La integración de todos los costos anteriores se ven reflejados en el presupuesto.

Presupuesto. El presupuesto se define como una suposición del valor de un

producto para condiciones definidas a un tiempo inmediato. Este es el reflejo final

de todos los balances mencionados y en donde se analiza la factibilidad de un

proyecto.

Tabla 4.4. Valor total del proyecto.

CLAVE C O N C E P T O IMPORTE %

COSTO DIRECTO $ 150,400.00

1 ADMINISTRACION CENTRAL

1.1 OFICINA CENTRAL $ 42,016.80 27.9367%

SUBTOTAL 1 $ 192,416.80 127.9367%

2 FINANCIAMIENTO 0.00 0.0%

SUBTOTAL 2 $ 192416.80 127.9367%

3 UTILIDAD $ 18,143.20 12.0633%

4 TOTAL PRESUPUESTO $ 210,560.00 140.0000%

De esta forma, el costo por plano será igual a:


219

Total Presupuesto $210,560.00Costo/plano= $2,632.00

No. de planos 80

El costo por plano, en el mercado actual varia en un promedio de $2,000.00 a

$3,000.00, dependiendo del tipo de compañía que lo realice, por lo cual se observa

que el costo obtenido por plano entra entre el promedio.

Otro aspecto que es importante notar es el costo indirecto (C.I.), el cual en este

caso refleja un total del 40 % del costo directo, este valor suele ser mayor para

empresas pequeñas que para grandes consorcios, y este valor varía dependiendo del

tipo y magnitud de la empresa.

4.2 Tipo de Herramientas y equipo.

Básicamente el proyecto eléctrico como se menciono anteriormente, es en

mayoría trabajo de oficina, en algunos casos también se requieren trabajos de

campo, como el estudio de resistividad del terreno en donde se vaya a construir el

edificio, etc., por lo cual es necesario que se cuente con el equipo y herramienta

necesaria para poder realizar un adecuado proyecto.

Para cuestiones de oficina básicamente se requiere contar con:

Equipo de computo

Impresora

Teléfono

Fax

Plotter

Software (varios: AutoCad, Office, programas para: estudio de corto

circuito, coordinación de protecciones, sistema de tierras, sistema de

pararrayos, iluminación, por mencionar algunos).

Estos equipos deben ser necesarios para cumplir con los objetivos, en los

aspectos de seguridad, confiabilidad, bajo costo, flexibilidad, disminuyendo costos

de trabajo, tiempos y aumentando la calidad de trabajo.


220

4.3 Tipo de Personal

Por último se tiene un aspecto muy importante que considerar para llevar a cabo

la realización optima y segura de este proceso productivo que involucra el proyecto,

por lo cual es necesario que se tenga en cuenta el perfil del tipo de personal que

realizara o participara en el proyecto.

En la actualidad se puede elegir entre un número suficiente de ingenieros con

una amplia capacitación, sin embargo, la gama de especializaciones que abarca el

sector eléctrico, se debe seleccionar al ingeniero idóneo, el cual debe ser un balance

entre conocimiento, seguridad y costos retribuibles a la empresa.

Por lo cual, el ingeniero encargado para la realización de un proyecto debe

considerarse básicamente cumplir con lo siguiente:

Tener amplio conocimiento en cuestión de electricidad.

Tener ética y categoría profesional, así como experiencia en el campo que se

va a desarrollar.

Ser responsable.

Ser seguro en el trabajo que realiza.

Debe enfocarse siempre en el aspecto de seguridad.

Debe tener conocimiento de las normas, leyes y reglamentos aplicables a las

instalaciones eléctricas. (Mencionadas en el capítulo 1)

Ser capaz de trabajar organizado y en equipo.

Tener amplio criterio en la selección de equipos, etc.

Además de los aspectos anteriores, se deben considerar a futuro, capacitaciones,

cursos, actualizaciones, que en forma significativa contribuirán con la satisfacción

total ingeniero-empresa-cliente.


221

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Cabe mencionar que antes de iniciar un proyecto eléctrico se debe de conocer su

magnitud, alcances que deberá cubrir para su correcta realización, por tal motivo es

recomendable contar con un grupo de ingenieros competentes y capaces de

combinar los conocimientos teóricos, prácticos y además de conocimientos

administrativos que hoy en día forman una parte elemental en la realización de un

proyecto.

En el proceso del desarrollo es conveniente no pasar por alto las

recomendaciones que proporcionan las normas técnicas, así como los aspectos

mínimos de seguridad, continuidad y confiabilidad del servicio.

No se debe olvidar que el presentarle al cliente una propuesta, el proyecto debe

tener un costo económico sin dejar atrás la calidad de los materiales utilizados, ya

que se deberá considerar como una buena inversión, que se amortiza con el paso del

tiempo.

Es necesario coordinarse con otras disciplinas de ingenierías participantes para

mantener una solución sólida en el requerimiento de las necesidades que se

presentan en el proceso de desarrollo del proyecto.

Es importante que el proyectista se apegue a los requerimientos mínimos de la

normatividad y leyes vigentes que proveen las especificaciones y disposiciones de

carácter técnico y de seguridad requeridas que debe cumplir cualquier instalación

eléctrica.

Dentro de los aspectos de seguridad se trata de minimizar dos tipos de riesgos

que en su mayoría suelen ser muy frecuentes:

Las corrientes de choque.

Las temperaturas excesivas en las instalaciones capaces de provocar

quemaduras, incendios u otros aspectos peligrosos.

El proyectista debe considerar en la etapa de desarrollo mantener los espacios

mínimos de seguridad para la correcta operación, mantenimiento, supervisión e

instalación de los equipos.


222

Es importante que los equipos y materiales que se emplean para la instalación,

estén certificados y aprobados por las normas oficiales mexicanas y en caso de que

estas no existieran se deberá apoyar en normas internacionales o especificaciones de

fabricantes.

Todos los equipos y material utilizado deberá seleccionarse para poder soportar

con seguridad eventos inesperados, así como las condiciones ambientales,

características del lugar en donde se van a utilizar.

Cabe aclarar que las características del equipo eléctrico una vez seleccionadas

en proyecto no deben modificarse durante el proceso de instalación, ya que estas

características son el resultado del proceso de cálculo.

Es esencial para la construcción de las instalaciones eléctricas una mano de obra

efectuada por personal calificado y especializado en la materia.


223

ANEXOS

TABLAS NOM-001-SEDE-2005

TABLA 250-95.- Tamaño nominal mínimo de los conductores de puesta a tierra

para canalizaciones y equipos

Capacidad o ajuste del dispositivo automático de protección contra

sobrecorriente en el circuito antes

de los equipos, canalizaciones, etc.

Sin exceder de:

Tamaño nominal mm2 (AWG o kcmil)

(A) Cable de cobre Cable de aluminio

15

20

30

40

60

100

200

300

400

500

600

800

1 000

1 200

1 600

2 000

2 500

3 000

4 000

5 000

6 000

2,08 (14)

3,31 (12)

5,26 (10)

5,26 (10)

5,26 (10)

8,37 (8)

13,3 (6)

21,2 (4)

33,6 (2)

33,6 (2)

42,4 (1)

53,5 (1/0)

67,4 (2/0)

85,0 (3/0)

107 (4/0)

127 (250)

177 (350)

203 (400)

253 (500)

354,7 (700)

405 (800)

---

---

---

---

---

13,3 (6)

21,2 (4)

33,6 (2)

42,4 (1)

53,5 (1/0)

67,4 (2/0)

85,0 (3/0)

107 (4/0)

127 (250)

177 (350)

203 (400)

304 (600)

304 (600)

405 (800)

608 (1 200)

608 (1 200)

Véase limitaciones a la instalación en 250-92(a)

Nota: Para cumplir lo establecido en 250-51, los conductores de puesta a tierra de los

equipos podrían ser de mayor tamaño que lo especificado en esta Tabla.

TABLA 310- 5.- Tamaño nominal mínimo de los conductores

Tensión nominal del conductor

(V)

Tamaño o designación mínima del conductor

mm2 (AWG)

Cobre Aluminio

0–2 000 2,08 (14) 13,3 (6)

2 001–5 000 8,37 (8) 13,3 (6)

5 001–8 000 13,3 (6) 13,3 (6)

8 001–15 000 33,6 (2) 33,6 (2)

15 001–28 000 42,4 (1) 42,4 (1)

28 001–35 000 53,5 (1/0) 53,5 (1/0)


224

TABLA 310-16.- Capacidad de conducción de corriente (A) permisible de conductores

aislados para 0 a 2 000 V nominales y 60 °C a 90 °C. No más de tres conductores portadores de corriente en una

canalización o directamente enterrados, para una temperatura ambiente de 30 °C

Tamaño o

Designación

Temperatura nominal del conductor (véase Tabla 310-13)

mm2 AWG o

kcmil

60 °C 75 °C 90 °C 60 °C 75 °C 90 °C

TIPOS

TW*

CCE

TWD-UV

TIPOS

RHW*,

THHW*,

THW*,

THW-LS,

THWN*,

XHHW*,

TT, USE

TIPOS

MI,

RHH*,

RHW-2, THHN*,

THHW*, THHW-

LS, THW-2*,

XHHW*, XHHW-2,

USE-2 FEP*,

FEPB*

TIPOS

UF*

TIPOS

RHW*,

XHHW*

TIPOS

RHW-2,

XHHW*,

XHHW-2, DRS

Cobre Aluminio

0,824

1,31

2,08

3,31

5,26

8,37

18

16

14

12

10

8

---

---

20*

25*

30

40

---

---

20*

25*

35*

50

14

18

25*

30*

40*

55

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

13,3

21,2

26,7

33,6

42,4

6

4

3

2

1

55

70

85

95

110

65

85

100

115

130

75

95

110

130

150

40

55

65

75

85

50

65

75

90

100

60

75

85

100

115

53,5

67,4

85,0

107

1/0

2/0

3/0

4/0

125

145

165

195

150

175

200

230

170

195

225

260

100

115

130

150

120

135

155

180

135

150

175

205

127

152

177

203

253

250

300

350

400

500

215

240

260

280

320

255

285

310

335

380

290

320

350

380

430

170

190

210

225

260

205

230

250

270

310

230

255

280

305

350

304

355

380

405

458

600

700

750

800

900

355

385

400

410

435

420

460

475

490

520

475

520

535

555

585

285

310

320

330

355

340

375

385

395

425

385

420

435

450

480

507

633

760

887

1010

1 000

1250

1500

1750

2000

455

495

520

545

560

545

590

625

650

665

615

665

705

735

750

375

405

435

455

470

445

485

520

545

560

500

545

585

615

630

FACTORES DE CORRECCION

Temperatura

ambiente en °C

Para temperaturas ambientes distintas de 30 °C, multiplicar la anterior capacidad de conducción de

corriente por el correspondiente factor de los siguientes

21-25

26-30

31-35

36-40

41-45

1,08

1,00

0,91

0,82

0,71

1,05

1,00

0,94

0,88

0,82

1,04

1,00

0,96

0,91

0,87

1,08

1,00

0,91

0,82

0,71

1,05

1,00

0,94

0,88

0,82

1,04

1,00

0,96

0,91

0,87


225

46-50

51-55

56-60

61-70

71-80

0,58

0,41

,,,,

,,,,

,,,,

0,75

0,67

0,58

0,33

,,,,

0,82

0,76

0,71

0,58

0,41

0,58

0,41

,,,,

,,,,

,,,,

0,75

0,67

0,58

0,33

,,,,

0,82

0,76

0,71

0,58

0,41

*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de

los conductores marcados con un asterisco (*), no debe superar 15 A para 2,08 mm2

(14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.

TABLA 310-17.- Capacidad de conducción de corriente (A) permisible para cables monoconductores aislados

de 0 a 2 000 V nominales, al aire libre y a temperatura ambiente de 30 °C

Tamaño o

Designación

Temperatura nominal del conductor (ver tabla 310-13)

mm2

AWG

o

kcmil

60 °C 75 °C 90 °C 60 °C 75 °C 90 °C

TIPOS

TW*

TIPOS

RHW*,

THHW*,

THW*,

THW-LS*,

THWN*,

XHHW*,

USE

TIPOS

MI, RHH*, RHW-2,

THHN*, THHW*,

THW-2*,

THW-LS*,

THWN-2*,

XHHW*,

XHHW-2, USE-2

FEP*, FEPB*

TIPOS

UF

TIPOS

RHW*,

XHHW*

TIPOS

RHH*,

RHW-2,

XHHW*,

XHHW-2

Cobre Aluminio

0,824

1,31

2,08

3,31

5,26

8,37

18

16

14

12

10

8

....

....

25*

30*

40

60

---

---

30*

35*

50*

70

18

24

35*

40*

55*

80

....

....

....

---

---

---

....

....

....

---

---

---

....

....

....

---

---

---

13,3

21,2

26,7

33,6

42,4

6

4

3

2

1

80

105

120

140

165

95

125

145

170

195

105

140

165

190

220

60

80

95

110

130

75

100

115

135

155

80

110

130

150

175

53,5

67,4

85,0

107

1/0

2/0

3/0

4/0

195

225

260

300

230

265

310

360

260

300

350

405

150

175

200

235

180

210

240

280

205

235

275

315

127

152

177

203

253

250

300

350

400

500

340

375

420

455

515

405

445

505

545

620

455

505

570

615

700

265

290

330

355

405

315

350

395

425

485

355

395

445

480

545

304

355

380

405

456

600

700

750

800

900

575

630

655

680

730

690

755

785

815

870

780

855

885

920

985

455

500

515

535

580

540

595

620

645

700

615

675

700

725

785

507

633

760

887

1 010

1 000

1 250

1 500

1 750

2 000

780

890

980

1 070

1 155

935

1 065

1 175

1 280

1 385

1 055

1 200

1 325

1 445

1 560

625

710

795

875

960

750

855

950

1 050

1 150

845

960

1 075

1 185

1 335

FACTORES DE CORRECCION

Temperatura

ambiente en °C

Para temperaturas ambientes distintas de 30 °C, multiplicar la anterior capacidad de conducción de

corriente por el correspondiente factor de los siguientes.


226

21-25

26-30

31-35

36-40

41-45

46-50

51-55

56-60

61-70

71-80

1,08

1,00

0,91

0,82

0,71

0,58

0,41

,,,,

,,,,

,,,,

1,05

1,00

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

0,58

0,33

,,,,

1,04

1,00

0,96

0,91

0,87

0,82

0,76

0,71

0,58

0,41

1,08

1,00

0,91

0,82

0,71

0,58

0,41

,,,,

,,,,

,,,,

1,05

1,00

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

0,58

0,33

,,,,

1,04

1,00

0,96

0,91

0,87

0,82

0,76

0,71

0,58

0,41

*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de

los conductores marcados con un asterisco (*), no debe superar 15 A para 2,08 mm2

(14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.

Véase Sección 310-15

TABLA 370-16(a).- Cajas metálicas

Dimensiones de la

caja tamaño

comercial en cm

Capacidad

mínima en

cm3

Número máximo de conductores*

0,824 mm2

(18 AWG)

1,31 mm2

(16 AWG)

2,08 mm2

(14 AWG)

3,31 mm2

(12 AWG)

5,26 mm2

(10 AWG)

8,37 mm2

(8 AWG)

13,3 mm2

(6 AWG)

10,2 x 3,2 redonda u

octagonal


octagonal


octagonal

205

254

352

8

10

14

7

8

12

6

7

10

5

6

9

5

6

8

4

5

7

2

3

4

10,2 x 3,2 cuadrada

10,2 x 3,8 cuadrada

10,2 x 5,4 cuadrada

295

344

497

12

14

20

10

12

17

9

10

15

8

9

13

7

8

12

6

7

10

3

4

6

11,9 x 3,2 cuadrada

11,9 x 3,8 cuadrada

11,9 x 5,4 cuadrada

418

484

688

17

19

28

14

16

24

12

14

21

11

13

18

10

11

16

8

9

14

5

5

8

7,6 x 5,1 x 3,8

dispositivo

7,6 x 5,1 x 5,1

dispositivo

7,6 x 5,1 x 5,7

dispositivo

123

164

172

5

6

7

4

5

6

3

5

5

3

4

4

3

4

4

2

3

3

1

2

2

7,6 x 5,1 x 6,4

dispositivo

7,6 x 5,1 x 7,0

dispositivo

7,6 x 5,1 x 8,9

dispositivo

205

230

295

8

9

12

7

8

10

6

7

9

5

6

8

5

5

7

4

4

6

2

2

3

10,2 x 5,4 x 3,8

dispositivo

10,2 x 5,4 x 4,8

dispositivo

10,2 x 5,4 x 5,4

dispositivo

170

213

238

6

8

9

5

7

8

5

6

7

4

5

6

4

5

5

3

4

4

2

2

2

9,5 x 5,1 x 6,4

mampostería

9,5 x 5,1 x 8,9

mampostería

FS de Prof. mínima

230

344

9

14

8

12

7

10

6

9

5

8

4

7

2

4


227

4,5 c/tapa 221 9 7 6 6 5 4 2

FD de Prof. mínima

6,0 c/tapa

FS de Prof. mínima

4,5 c/tapa

FD de Prof. mínima

6,0 c/tapa

295

295

394

12

12

16

10

10

13

9

9

12

8

8

10

7

7

9

6

6

8

3

3

4

* Cuando en 370-16(b)(2) a 370-16(b)(5) no se exijan tolerancias de volumen.

TABLA 10-4. Dimensiones de tubo (conduit) metálico tipo pesado,

semipesado y ligero y área disponible para los conductores

(basado en la Tabla 10-1, Capítulo 10)

Designación

Diámetro

interior

mm

Area interior

total

mm2

Area disponible para conductores

mm2

Uno

conductor

fr = 53%

Dos

conductores

fr = 31%

Más de dos

conductores

fr = 40%

16 (1/2)

21 (3/4)

27 (1)

35 (1-1/4)

41 (1-1/2)

53 (2)

63 (2-1/2)

78 (3)

91 (3-1/2)

103 (4)

129 (5)

155 (6)

15,8

20,9

26,6

35,1

40,9

52,5

62,7

77,9

90,1

102,3

128,2

154,1

196

344

557

965

1313

2165

3089

4761

6379

8213

12907

18639

103

181

294

513

697

1149

1638

2523

3385

4349

6440

9879

60

106

172

299

407

671

956

1476

1977

2456

4001

5778

78

137

222

387

526

867

1236

1904

2555

3282

5163

7456

TABLA 10-5. Dimensiones de los conductores aislados y cables de artefactos

Tipos: AFF, FFH-2, RFH-1, RFH-2, RH, RHH*, RHW*, RHW-2*, RHH, RHW, RHW-2, SF-1, SF-2, SFF-1,

SFF-2, TF, TFF, XF, XFF

Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.

mm

Area Aprox.

mm2

mm2 AWG

RFH-2

FFH-2

0,824 18 3,45 9,44

1,31 16 3,76 11,1

RH 2,08 14 4,14 13,5

3,31 12 4,62 16,8

RHW-2, RHH

RHW

RH, RHH

RHW

RHW-2

2,08 14 4,90 18,9

3,31 12 5,38 22,8

5,26 10 5,99 28,2

8,37 8 8,28 53,9

13,3 6 9,25 67,2

21,2 4 10,5 86,0

26,7 3 11,2 98,1

33,6 2 12,0 113


228


mm

Area Aprox.

mm2

mm2 AWG

42,4 1 14,8 172

53,5 1/0 15,8 196

67,4 2/0 16,97 226,13

85,0 3/0 18 263

107 4/0 19,8 307

127 250 22,7 406

152 300 24,1 457

177 350 25,4 508

203 400 26,6 557

253 500 28,8 650

304 600 31,6 783

355 700 33,4 875

380 750 34,2 921

405 800 35,1 965

456 900 36,7 1057

507 1 000 38,2 1143

633 1250 43,9 1515

760 1500 47,0 1738

887 1750 49,9 1959

1 010 2 000 52,6 2175

SF-2, SFF-2

0,824 18 3,07 7,42

1,31 16 3,38 8,97

2,08 14 3,76 11,1

SF-1, SFF-1 0,824 18 2,31 4,19

RFH-1, AF, XF, XFF 0,824 18 2,69 5,16

AF, TF, TFF, XF, XFF 1,31 16 3,00 7,03

AF, XF, XFF 2,08 14 3,38 8,97

Tipos: AF, RHH*, RHW*, RHW-2*, THW, THW-2, TFN, TFFN, THWN, THWN-2, XF, XFF

RHH*, RHW*, RHW-2*

AF, XF, XFF

RHH*, RHW*, RHW-2*

2,08 14 4,14 13,5

3,31 12 4,62 16,8

5,26 10 5,23 21,5

8,37 8 6,76 35,9

TW,

THHW, THHW-LS

THW, THW-LS

THW-2

2,08 14 3,38 8,97

3,31 12 3,86 11,7

5,6 10 4,47 15,7

8,37 8 5,99 28,2

TW

THW

THW-LS

THHW

THHW-LS

THW-2

RHH*

RHW*

RHW-2*

13,3 6 7,72 46,8

21,2 4 8,94 62,8

26,7 3 9,65 73,2

33,6 2 10,5 86,0

42,4 1 12,5 123

53,5 1/0 13,5 143

67,4 2/0 14,7 169

85,0 3/0 16,0 201

107 4/0 17,5 240


229


mm

Area Aprox.

mm2

mm2 AWG

127 250 19,4 297

152 300 20,8 341

177 350 22,1 384

203 400 23,3 427

253 500 25,5 510

304 600 28,3 628

355 700 30,1 710

380 750 30,9 752

405 800 31,8 792

456 900 33,4 875

507 1 000 34,8 954

633 1250 39,1 1 200

760 1500 42,2 1400

887 1750 45,1 1598

1 010 2 000 47,8 1795

TFN

TFFN

0,824 18 2,13 3,55

1,31 16 2,44 8,58

THHN

THWN

THWN-2

2,08 14 2,82 6,26

3,31 12 3,30 8,58

5,26 10 4,17 13,6

8,37 8 5,49 23,6

13,3 6 6,45 32,7

21,2 4 8,23 53,2

26,7 3 8,94 62,8

33,6 2 9,75 74,7

42,4 1 11,3 100

53,5 1/0 12,3 120

67,4 2/0 13,5 143

85,0 3/0 14,8 173

107 4/0 16,3 209

127 250 18 256

152 300 19,5 297

Tipos: FEP, FEPB, PAF, PAFF, PF, PFA, PFAH, PFF, PGF, PGFF, PTF,

PTFF, TFE, THHN, THWN, THWN-2, ZF, ZFF

THHN

THWN

THWN-2

177 350 20,8 338

203 400 21,9 378

253 500 24,1 456

304 600 26,7 560

355 700 28, 638

380 750 29,4 677

405 800 30,2 715

456 900 31,8 794


230


mm

Area Aprox.

mm2

mm2 AWG

507 1 000 33,3 870

PF, PGFF, PGF, PFF

PTF, PAF, PTFF, PAFF

0,824 18 2,18 3,74

1,31 16 2,49 4,84

PF, PGFF,

PGF, PFF, PTF

PAF, PTFF, PAFF,

TFEFEP, PFA,

FEPB, PFAH

2,08 14 2,87 6,45

TFE, FEP

PFA, FEPB

PFAHI

3,31 12 3,35 8,84

5,26 10 3,96 12,3

8,37 8 5,23 21,5

13,3 6 6,20 30,2

21,2 4 7,42 43,3

26,7 3 8,13 51,9

33,6 2 8,94 62,8

Tipos: PAF, PFAH, TFE, Z, ZF, ZFF

TFE

PFA

PFAH, Z

42,4 1 10,7 90,3

53,5 1/0 11,7 108

67,4 2/0 12,9 131

85,0 3/0 14,2 159

107 4/0 15,7 194

ZF, ZFF 0,824 18 1,93 2,90

1,31 16 2,24 3,94

Z, ZF, ZFF

2,08 14 2,62 5,35

3,31 12 3,10 7,55

5,26 10 3,96 12,3

8,37 8 4,98 19,50

13,3 6 5,94 27,7

21,2 4 7,16 40,3

26,7 3 8,38 55,2

33,6 2 9,19 66,4

42,4 1 10,21 81,9

Tipos: XHH, XHHW, XHHW-2, ZW

XHH, ZW

XHHW-2

XHH

2,08 14 3,38 8,97

3,31 12 3,86 11,68

5,26 10 4,47 15,68

8,37 8 5,99 28,19

13,3 6 6,96 38,06

21,2 4 8,18 52,52

26,7 3 8,89 62,06

33,6 2 9,70 73,94

XHHW

XHHW-2

42,4 1 11,23 98,97

53,5 1/0 12,24 117,74


231


mm

Area Aprox.

mm2

mm2 AWG

XHH 67,4 2/0 13,41 141,29

85,0 3/0 14,73 170,45

107 4/0 16,21 206,26

127 250 17,91 251,87

152 300 19,30 292,64

177 350 20,60 333,29

203 400 21,79 373,03

253 500 23,95 450,58

304 600 26,75 561,87

355 700 28,55 640,19

380 750 29,41 679,48

405 800 30,23 1362,71

456 900 31,85 796,84

Tipos: KF-1, KF-2, KFF-1, KFF-2, XHH, XHHW-2, ZW

XHHW

XHHW-2

XHH

507 1 000 33,3 872,19

633 1250 37,6 1108

760 1500 40,7 1300

887 1750 43,6 1492

1 010 2 000 46,3 1682

KF-2

KFF-2

0,824 18 1,60 2,00

1,31 16 1,91 2,84

2,08 14 2,29 4,13

3,31 12 2,77 6,00

5,26 10 3,38 8,97

KF-1

KFF-1

0,824 18 1,45 1,68

1,31 16 1,75 2,39

2,08 14 2,13 3,55

3,31 12 2,62 5,35

5,26 10 3,23 8,19

MEMORIA DE CÁLCULO ALIMENTADORES


EDIFICIO CORPORATIVO 1

RESUMEN DE ALIMENTADORES.

TRANSFORMADOR (TR-01)

750 KVA

ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.

DE TENSIÓN

INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIANOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS

No. DE A VA´S WATTS VA´S WATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.

% % &

SUBESTACION 1

1 COND X FASE

L11 TGN-01 TAB. AS3 58,131 52,238 58,131 52,238 0.90 480 69.92 1.25 1.00 0.80 109.25 53.50 MM2 60 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.65 3.09 3.74 4-1/0,1-18d 3P-100A

1/0 AWG TUBO 0.57 CH, T-53mm 35 KA'S

1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE

L14 TGN-01 TAB. AB 51,478 46,268 51,478 46,268 0.90 480 61.92 1.25 1.00 0.80 96.75 53.50 MM2 20 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.19 3.09 3.28 4-1/0,1-18d 3P-100A


3 COND X FASE 3 X FASE

L15 TGN-01 EBCIE 200,000 180,000 0.90 480 240.00 3.00 1.00 1.00 720.00 152.00 MM2 55 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.33 0.33 9-300, 3-1/0d 3P-800A

300 MCM TUBO 0.21 CH, T-78mm 35 KA'S

1 COND X FASE

L16 TGN-01 TR-CSUB 15,000 13,500 15,000 13,500 0.90 480 18.04 1.25 1.00 1.00 22.55 5.26 MM2 15 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.35 0.37 3-10, 1-10d 3P-30A

10 AWG TUBO 0.37 CH, T-19mm 35 KA'S

1 COND X FASE

L17 TGN-01 TR-CEST 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 60 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 1.19 1.19 3-6, 1-10d 3P-50A

6 AWG TUBO 1.17 CH, T-35 mm 35 KA'S

1 COND X FASE

L18 TGN-01 TR-CSERV 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 70 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.35 1.35 3-4, 1-8d 3P-70A

4 AWG CHAROLA 1.29 CH, T-35 mm 35 KA'S

1 COND X FASE

L19 TGN-01 TR-CSERV1 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 93 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.79 1.79 3-4, 1-8d 3P-70A


1 COND X FASE

L20 TGN-01 TR-FZA 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 40 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.80 0.80 3-6, 1-10d 3P-50A


1 COND X FASE

L21 TR-CSUB TAB. CSUB 12,120 10,908 8,040 7,236 0.90 220 39.36 1.25 1.00 0.80 61.51 21.20 MM2 6 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 0.19 1.18 1.37 4-4, 1-8d 3P-70A


1 COND X FASE

L22 TR-CEST TAB. CEST 33,692 30,330 20,216 18,198 0.90 220 78.73 1.25 1.00 0.80 123.01 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.00 3.16 4-1/0,1-18d 3P-100A


1 COND X FASE

L23 TR-CSERV TAB. CSERV 60,800 54,720 36,480 32,832 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0, 1-6d 3P-150A


1 COND X FASE

L24 TR-CSERV1 TAB. CSERV1 54,040 48,636 32,424 29,182 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0, 1-6d 3P-150A


1 COND X FASE

L25 TR-FZA TAB. FZA 29,612 26,651 29,612 26,651 0.90 220 78.73 1.25 1.00 0.80 123.01 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.00 3.16 4-1/0,1-18d 3P-100A



L26 TGN-01 TTA-01 398,178 358,360 369,911 332,920 0.90 480 526.23 1.00 1.00 1.00 526.23 152.00 MM2 6 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.12 0.12 8-300,1-1/0d 3P-600A

300 MCM CHAROLA 0.07 CH-22.86 cms EN UNA SOLA CAPA, T 35 KA'S


L27 PE-01 TTA-01 437,500 350,000 437,500 350,000 0.90 480 526.23 1.00 1.00 1.00 526.23 152.00 MM2 12 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.23 0.23 8-300,1-1/0d 3P-600A



L28 TTA-01 TGE-01 398,178 358,360 369,911 332,920 0.90 480 526.23 1.00 1.00 0.80 657.79 152.00 MM2 6 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.12 0.12 8-300,1-1/0d 3P-600A


TIPO DE CANALIZ.

CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSIONCALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE

ALIMENT.

Y

232




TRANSFORMADOR (TR-01)

750 KVA


DE TENSIÓN

INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIANOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS

No. DE A VA´S WATTS VA´S WATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.

% % &

SUBESTACION 1

1 COND X FASE

1 COND X FASE

L29 TGE-01 TAB. AEE 53,301 47,898 53,301 47,898 0.90 480 64.11 1.25 1.00 0.80 100.17 53.50 MM2 65 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.64 2.92 3.56 4-1/0,1-18d 3P-100A


1 COND X FASE

L30 TGE-01 TAB. APE 57,249 51,609 57,249 51,609 0.90 480 68.86 1.25 1.00 0.80 107.59 53.50 MM2 25 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.27 2.92 3.19 4-1/0,1-18d 3P-100A


1 COND X FASE

L31 TGE-01 TAB. APE1 55,448 49,964 55,448 49,964 0.90 480 66.69 1.25 1.00 0.80 104.21 53.50 MM2 27 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.28 3.05 3.33 4-1/0,1-18d 3P-100A


1 COND X FASE

L32 TGE-01 TAB. AER 13,750 12,656 13,750 12,656 0.90 480 16.54 1.25 1.00 0.80 25.84 5.26 MM2 29 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.62 1.50 2.16 4-10, 1-10d 3P-30A


1 COND X FASE

L33 TGE-01 TAB. AES 9,942 8,930 9,942 8,930 0.90 480 11.96 1.25 1.00 0.80 18.68 5.26 MM2 31 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.48 0.72 1.23 4-10, 1-10d 3P-30A


1 COND X FASE

L34 TGE-01 TSGE-01 133,000 119,700 133,000 119,700 0.90 480 159.97 1.25 1.00 1.00 170.00 85.00 MM2 55 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.97 0.64 1.61 3-3/0, 1-6d 3P-200A


1 COND X FASE

L35 TSGE-01 ELEV. EST No. 1 33,250 29,925 33,250 29,925 0.90 480 39.99 1.25 1.00 1.00 49.99 33.60 MM2 25 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.24 0.24 3-2, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE

L39 TGE-01 TSGE-01A 75,488 67,939 47,221 42,499 0.90 480 56.80 1.25 1.00 1.00 65.30 33.60 MM2 55 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.76 0.21 0.97 3-2, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE

L40 TSGE-01A EDCA-01,02 12,636 11,372 12,636 11,372 0.90 480 15.20 1.25 1.00 1.00 17.10 5.26 MM2 10 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.20 0.21 3-10, 1-10d 3P-30A


1 COND X FASE

L41 TSGE-01A EBTEAP-01,02 56,534 50,881 28,267 25,440 0.90 480 34.00 1.25 1.00 1.00 42.50 21.20 MM2 14 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 0.17 0.17 3-4, 1-8d 3P-70A


1 COND X FASE

L42 TSGE-01A EBP 6,318 5,686 6,318 5,686 0.90 480 7.60 1.25 1.00 1.00 9.50 3.31 MM2 12 6.60E+00 6.60E+00 2.23E-01 0.00 0.20 0.20 3-12, 1-12d 3P-15A


TIPO DE CANALIZ.

CALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSION

ALIMENT.

Y

233




TRANSFORMADOR (TR-01A)

1000 KVA


DE VOLTAJE

INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIA NOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS

No. DE A VA´S W ATTS VA´S W ATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.

% % &

SUBESTACION 1A

1 COND X FASE

L11 TGN-01 TR-CSERV2 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 60 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.16 1.16 3-4,1-18d 3P-70A


1 COND X FASE

L12 TGN-01 TR-C22 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 33 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.66 0.66 3-6,1-10d 3P-50A


1 COND X FASE

L13 TGN-01 TR-ACAZ 15,000 13,500 15,000 13,500 0.90 480 18.04 1.25 1.00 0.80 28.19 5.26 MM2 18 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.42 0.45 3-10,1-10d 3P-30A


1 COND X FASE

L14 TR-CSERV2 TAB-CSERV2 53,680 48,312 32,208 28,988 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0,1-6d 3P-150A


1 COND X FASE

L15 TR-C22 TAB-C22 40,920 36,828 24,552 22,097 0.90 220 78.73 1.25 1.00 1.00 98.41 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.81 3.97 4-1/0, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE

L16 TR-ACAZ TAB-ACAZ 22,679 20,637 13,608 12,382 0.90 220 39.36 1.25 1.00 1.00 49.21 13.30 MM2 6 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.29 3.09 3.38 4-6, 1-10d 3P-50A



L17 TGN-01 TTA-01A 717,326 645,593 717,326 645,593 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 6 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.10 3.00 3.10 12-500, 1-2/0d 3P-1000A

500 MCM TUBO 0.05 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S


L18 PE-01A TTA-01A 750,000 600,000 750,000 600,000 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 14 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.23 3.00 3.23 12-500, 1-2/0d 3P-1000A

500 MCM CHAROLA 0.12 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S


L19 TTA-01A TGE-01A 717,326 645,593 717,326 645,593 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 6 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.10 3.00 3.10 12-500, 1-2/0d 3P-1000A

500 MCM TUBO 0.05 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S

1 COND X FASE

L20 TGE-01A CCM-01E 58,198 52,378 58,198 52,378 0.90 480 70.00 1.25 1.00 1.00 75.25 33.60 MM2 18 6.76E-01 6.60E-01 1.48E-01 0.00 0.30 3.00 3.30 3-2, 1-8d 3P-100A



L21 TGE-01A TSGE-01B 594,440 534,996 594,440 534,996 0.90 480 715.00 1.25 1.00 1.00 731.25 253.00 MM2 30 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.59 0.47 1.06 6-500, 1-2/0d 3P-800A

500 MCM CHAROLA 0.31 CH-22.86 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S

1 COND X FASE

L22 TSGE-01B ELEV. No.1 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 15 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.15 0.15 3-1/0, 1-6d 3P-125A


1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



TIPO DE CANALIZ.


ALIMENT.

Y

234




TRANSFORMADOR (TR-01A)

1000 KVA


DE VOLTAJE



% % &

SUBESTACION 1A

1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE

L33 TGE-01A TAB AE-22 26,452 23,804 26,452 23,804 0.90 480 31.82 1.25 1.00 0.80 49.71 13.30 MM2 31 1.62E+00 1.61E+00 1.67E-01 0.00 0.54 3.00 3.54 4-6, 1-10d 3P-50A


1 COND X FASE

L34 TGE-01A TAB. AEA 17,486 15,720 17,486 15,720 0.90 480 21.03 1.25 1.00 0.80 32.86 8.37 MM2 16 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 0.29 3.00 3.29 4-8, 1-10d 3P-40A


1 COND X FASE SE AJUSTA POR CAIDA DE TENSIÓN

L35 TGE-01A UPS-01 20,000 18,000 20,000 18,000 0.90 480 24.06 1.00 1.00 1.00 24.06 13.30 MM2 30 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.40 4.27 4.67 3-6, 1-8d 3P-50A


1 COND X FASE SE AJUSTA POR CAIDA DE TENSIÓN

L36 UPS-01 TAB- CR22 20,750 18,675 17,845 16,061 0.90 208 55.51 1.00 1.00 0.80 69.39 33.60 MM2 40 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 1.23 3.04 4.27 5-2, 1-8d, 1-8V 3P-70A


TIPO DE CANALIZ.


ALIMENT.

Y

235




TRANSFORMADOR (TR-01B)

2000 KVA


DE TENSIÓN



% % &

SUBESTACION 1A


L11 TGN-01B UGAH-01 632,000 537,000 632,000 537,000 0.90 480 760.18 1.25 1.00 1.00 950.22 253.00 MM2 30 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.42 0.42 9-500, 1-2/0d 3P-1000A

500MCM CHAROLA 0.22 CH-30 CMS, 1 SOLA CAPA, T 42 KA'S


L12 TGN-01B UGAH-01 632,000 537,000 632,000 537,000 0.90 480 760.18 1.25 1.00 1.00 950.22 253.00 MM2 35 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.49 0.49 9-500, 1-2/0d 3P-1000A

500MCM CHAROLA 0.25 CH-30 CMS, 1 SOLA CAPA, T 42 KA'S

1 COND X FASE

L13 TGN-01B BAHC-01,02,03 67,341 60,607 44,894 40,405 0.90 480 54.00 1.25 1.00 1.00 60.75 33.60 MM2 40 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.52 0.52 3-2, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE

L14 TGN-01B BAHV-01,02,03 129,696 116,726 86,464 77,818 0.90 480 104.00 1.25 1.00 1.00 117.00 53.50 MM2 40 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.64 0.64 3-1/0, 1-6d 3P-150A


1 COND X FASE

L15 TGN-01B BAK-01,02,03 129,696 116,726 86,464 77,818 0.90 480 104.00 1.25 1.00 1.00 117.00 53.50 MM2 45 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.72 0.72 3-1/0, 1-6d 3P-150A


1 COND X FASE

L16 TGN-01B UMA-77 17,459 15,713 17,459 15,713 0.90 480 21.00 1.15 1.00 0.80 30.19 8.37 MM2 40 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 0.72 0.72 3-8,1-10d 3P-40A


1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE



1 COND X FASE

L20 TGN-01B TE-01 43,232 38,909 43,232 38,909 0.90 480 52.00 1.25 1.00 1.00 65.00 33.60 MM2 50 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.63 0.63 3-2, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE

L21 TGN-01B TE-02 43,232 38,909 43,232 38,909 0.90 480 52.00 1.25 1.00 1.00 65.00 33.60 MM2 60 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.75 0.75 3-2, 1-8d 3P-100A


1 COND X FASE

L22 TGN-01B M. LIMPIAVIDRIOS 11,639 10,475 11,639 10,475 0.90 480 14.00 1.25 1.00 1.00 17.50 5.26 MM2 70 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 1.26 1.34 3-10, 1-10d 3P-30A


TIPO DE CANALIZ.


ALIMENT.

Y

236

BARRA DE TIERRA

ACOMETIDA DE CIA.

No. 5

A SUBESTACION

18 KV

3P-800A

O

I

C

A

V

F-40AF-40AF-25A

BUS DE CU 800A, 23kV, 3F, 60Hz

SUBESTACION ELECTRICA DE LUZ Y FUERZA


F-100A

23KV, 3∅, 60Hz.

SUMINISTRADORA

2(F-100A)

500 KVA

No. 6

A SUBESTACION

750 KVA

No. 7

A SUBESTACION

750 KVA

No. 8

A SUBESTACION

1500 KVA

No. 1

A SUBESTACION

3750 KVA

M


18 KV


BARRA DE TIERRA

SUBESTACION ELECTRICA No.1 SERVICIOS(SOTANO 1)

POWER LOGIC

3P

1200 AM

1200 AD23KV/480-277V3F, 4H., 60Hz.

Z=5.5%

TR-01

750 kVA. AA TGN-01

F-40AF-160A

TIERRA

FASES

TUBERIA (mm)

NEUTRO

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)

CAIDA e

3P

3P

15 kVA.

TR-CSUB

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

30 kVA.

TR-CEST

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

45 kVA.

TR-CSERV

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

3P-600A

TTA-01

G600AD

3P

1000AM

PE-01

CAIDA e

FASES

CHAROLA(CMS)

LONGITUD (m)

CORRIENTE (A)

TIERRA

NEUTRO

TUBERIA (mm)

CAIDA e

LONGITUD (m)

CORRIENTE (A)

FASES

TIERRA

CORRIENTE (A)

TUBERIA (mm)

CAIDA e

LONGITUD (m)

TIERRA

FASES

NEUTRO

BUS CU. 800A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.

"TGE-01"

64

53

65

0.64

3-1/0

1-8d

100AM

70AD

8 040

SOT. 1

12 120

"CSUB"

20 216

33 692

"CEST"

36 480

60 800

"CSERV"

3P

100AM

3P

50AD

SOT. 3 PLANTA BAJA

2(F-100A)

CARGA OPER.(VA)UBICACION

CARGA CONEC. (VA)

DESIGNACION

TVSS

NEUTRO

DESIGNACION

CARGA CONEC. (VA)

UBICACION

CARGA OPER.(VA)

3P3P3P

SOT 5

55 509

"AS5"

100AM

100AD

3P

3-1/0

1-8d

53

70

60

0.65

SOT. 3

58 131

"AS3"

3P

"AS4"

58 614

SOT. 4

118

4-3/0

1-3/0

1-6d

63

6

EBCIE

200CP

-

P. CISTERNAS

BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F,4H, 60Hz.

SOTANO 1

SOTANO 1

BYPASS =

~

=

~

480V-208/120V20 KVA

UPS-01

3F,4H. 60Hz.

30AD

100AM

0.37

15

18

21

1-10d

3-10

-

39

3-4

1-4

1-8d

41

6

0.19 0.17

2-300

0.12

6

1-1/0d

6-300

526

22.86 22.86

526

6-300

1-1/0d

12

0.23

2-300NEUTRO

TIERRA

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)

CHAROLA(CMS)

FASES

CAIDA e

3-2

40

41

62

0.60

1-8d

3-2

40

41

29

0.28

1-8d

200AD

3P

250AM

SOTANO 5

1-8d

0.24

25

41

40

ELEV.EST. No.1

30 CP

30 CP

SOT. 5

3-2

100AD

100AM

3P 3P 3P

"TSGE-01"

BUS CU. 225A., 480V., 3F., 3H., 60Hz.

FASES

TIERRA

LONGITUD (m)CAIDA e

TUBERIA (mm)

CORRIENTE (A)

DESIGNACION

CARGA CONECTADA

UBICACION

CARGA OPERACION

100AM

100AD

100AM

100AD

30 CP

30 CP

ELEV.EST. No.2

30 CP

30 CP

ELEV.EST. No.3

100AM

100AD

3P 3P

100AD

100AM

3P

100AD

100AM

SOT.1

"AEP1"


CARGA CONEC. (VA)

DESIGNACION

SOT. 3

"AEE"

53 301

"AEP"

57 249

SOT. 1

"AES"

9 942

SOT. 1

3P3P

100AD

100AM

3P

100AM

3P

100AD

100AM

30AD

100AM

100AD

67

53

27

0.28

3-1/0

1-8d

1.35

70

54

35

1-8d

3-4

-

1.19

60

36

35

1-10d

3-6

-

100AM

70AD

1-10d

3-10

0.51

31

21

12

40

1.23

1-8d,1-8Tv

2-2

3-2

53

56

100AD

100AM

3P3P

57

41

55

0.76

3-2

-

1-8d

1000AM

1000AD

3P

BARRA DE TIERRAS

18 KV

F-160A

1000AM

3P

1000AD

UGAH-01

P. EQUIPOS

1000AD

3P

1000AM

CH-30.48cms

1-2/0d

9-500

BUS CU. 3200A., 480/277V., 3F. 4H, 60Hz.

3P

100AD

3P

100AM

537 kW

UGAH-02

760

30

0.42

3-1/0 AWGXLP, 25KV

1-4/0dCH-15.24CMS.

SUBESTACION ELECTRICA No 1A SERVICIOS(AZOTEA)


DESIGNACION

UBICACION

CARGA EN OPERACION

CARGA CONECTADA

CAIDA e

LONGITUD (m)

CORRIENTE (A)

TUBERIA (mm)

FASES

TIERRA

23KV/480_277V3F, 4H., 60Hz.

Z=6.5

TR-01B

2000 kVA. AA

200AD

250AM

3P3P

160

63

55

0.97

3-3/0-

1-6d

22o. NIVEL

"CR22"

20 750

17 845

P. EQUIPOSP. EQUIPOS

100AM

53

1.02

48

0.92

3P-30A

45

0.81

3P-30A

100AM

3P

V

R

3P-30A

CCM-01E

3P

100AM

3P

40AD

3P

V

R

3-8

1-10d

21

R

V V

R

21

40

0.72

3P-30A

BUS CU. 225A., 480V., 3F., 60Hz.

15CP

15CP

VD-01

TIERRA

FASES

TUBERIA (mm)

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)CAIDA e

100AD

3P

100AM

VP-01

10CP

10CP

VP-02

10CP

10CP

21

21

1-10d

3-8

14

16

1-10d

3-10

14

16

1-10d

3-10

1122

100AM

40AD 30AD 30AD

AZOTEA

902

6

0.10

1-2/0d

3-500

CH-40

3P-1000 A

TTA-01A

G1000 AD

3P

1000 AM

600kW 480/277V3F,4H,60Hz F.P.=0.8

PE-01A

CAIDA e

FASES

CHAROLA(CMS)

LONGITUD (m)

CORRIENTE (A)

TIERRA

NEUTRO

CORRIENTE (A)

TUBERIA (mm)

CAIDA e

LONGITUD (m)

TIERRA

FASES

NEUTRO

BUS CU. 1000A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.

"TGE-01A

3-500

0.10

6

1-2/0d

9-500

902

40 40

902

9-500

1-2/0d

14

0.23

3-500NEUTRO

TIERRA

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)

CHAROLA(CMS)

FASES

CAIDA e

0.15

CTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORES

"TSGE-01B"

800AD

3P

800AM

ELEV. No.5

3P

38

3P

ELEV. No.4

3P

34

3P

ELEV. No.3

3P

30

3P

ELEV. No.2

3P

23

3P

50CP

50CP

ELEV. No.1

CTO. ELEVADORES

3P

125AD

250AM

1-6d

3-1/0

15

53

65

125AD

250AM

3P

BUS CU. 800A., 480V., 3F., 3H., 60Hz.

3P

24

3P

ELEV. No.6

CTO. ELEVADORES

250AM

125AD

250AM

125AD

250AM

125AD

250AM

125AD 125AD

250AM

250AM

125AD

250AM

125AD

250AM

125AD

250AM

125AD

250AM

125AD

3P

100AD

100AM

3P

1-8d

-

3-2

0.30

18

35

70

DESIGNACION

UBICACION

CARGA EN OPERACION

CARGA CONECTADA

3P

125AD

250AM

3P

1-6d

47

53

65

CTO. ELEVADORES

125AD

250AM

3P

800AM

800AD

715

CH-22

30

0.59

6-500

-

1-2/0d

CARGA OPERACION

UBICACION

CARGA CONECTADA

DESIGNACION

3-1/0

1-1/0

1-10

9-300

-

3-1/0d

3T-76

240

55

0.33

800AM

800AD

100AM

50AD

3P

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

50CP

AZOTEA

AZOTEA

AZOTEA

100AM

3P

30AD

M.LIMPIAVIDRIOS

10CP

10CP

P. EQUIPOS

1.34

70

1-10d

3-10

21

14

100AM

30AD

3P

52

35

1-8d

3-2

60

0.75

3P3P

65

3-1/01-6d

65

3-1/01-6d

65

3-1/01-6d

65

3-1/01-6d

65

3-1/01-6d

EDCA-02

5CP

5CP

5CP

5CP

30AD

100AM

100AD

3P

3-10

1-10d

16

15.2

10

0.21

3P

100AM

3P

BUS CU 225 A, 480V, 3F, 3H, 60Hz.

70AD

100AM

"TSGE-01A"

25CP

25CP

25CP

-

EBTEAP-01

3P

15AD

100AM

EBP

5CP

5CP

SOT. 5

0.17

14

34

35

1-8d

3-4 3-12

1-12d

16

7.6

12

0.20

SOTANO 5

1-1/01-1/0

0.16

6

53

1-8d

1-1/0

3-1/0

79

CH-22.86

526

6-300

1-1/0d

6

0.12

2-300

P. EQUIPOS

3F,4H,60Hz F.P.=0.8

350kW 480/277VSOT. 1

P.EQUIPOS

3P

100AD

100AM

0.52

40

3-2

1-8d

35

54

3P

150AD

250AM

0.72

45

3-1/0

1-6d

53

104

P. EQUIPOS

BAHC-01,02,03

2-20CP

3-20CP

P. EQUIPOS

BAK-01,02,03

2-40CP

3-40CP

P. EQUIPOS

40CP

40CP

TE-01

100AD

3P

100AM

52

35

1-8d

0.63

50

3-2

P. EQUIPOS

40CP

40CP

TE-02

VFVF

3P-100A3P-100A

3P

1000AD

1000AM

3P

1000AD

1000AM

1000AM

600AD

P. EQUIPOS

15CP

15CP

VD-02

SOT. 5SOT. 5SOT. 5 SOT. 5

55 50958 131 58 614

53 301 9 942

CH-30.48cms

1-2/0d

9-500

760

35

0.49

537 kW

P. EQUIPOS

537 kW

537 kW

P. EQUIPOS

BAHV-01,02,03

150AD

250AM

2-40CP

3-40CP

0.64

40

3-1/0

1-6d

53

104

53 53 53 53 53

0.23 0.30 0.34 0.38 0.24 0.47

69

53

25

0.27

3-1/0

1-8d

1-1/0

E E

BARRA DE TIERRA

ACOMETIDA DE CIA.

18 KV


(DISEÑO POR LYF)


23KV, 3∅, 60Hz.

SUMINISTRADORA

F-63A F-25A F-25A

No. 2

A SUBESTACION

1000 KVA

No. 3

A SUBESTACION

500 KVA

No. 4

A SUBESTACION

500 KVA

3P

28

3P

ELEV. No.7

CTO. ELEVADORES

125AD

250AM

250AM

125AD

50CP

50CP

65

3-1/01-6d

53

0.28

32

3P

ELEV. No.8

CTO. ELEVADORES

125AD

250AM

250AM

125AD

50CP

50CP

65

3-1/01-6d

53

0.32

39

3P

ELEV. No.9

CTO. ELEVADORES

125AD

250AM

250AM

125AD

50CP

50CP

65

3-1/01-6d

53

0.39

43

3P

ELEV. No.10

CTO. ELEVADORES

125AD

250AM

250AM

125AD

50CP

50CP

65

3-1/01-6d

53

0.43

ELEV. No.11

3-2

40

41

66

0.64

1-8d

3P

100AM

100AD

30 CP

30 CP

ELEV.EST. No.4

3P

100AD

100AM

SOT. 5

SOT 1

51 478

"AB"

51 478

55 448

55 448

57 249

SOT. 1

"AER"

13 750

100AM

30AD

13 750

"AE22"

26 452

22o. NIVEL

3P

100AM

50AD

32

35

31

0.54

3-6

1-10d

1-6

26 452

"AEA"

17 486

AZOTEA

3P

100AM

40AD

21

27

16

0.29

3-8

1-10d

1-8

17 486

3P

100AM

50AD

TUBERIA(mm)

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)

CAIDA e

NEUTRO

TIERRA

FASES

3P

45 kVA.

TR-SERV1

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

100AM

70AD

32 424

54 040

"CSERV1"

3P

10o. NIVEL

100AM

70AD

3P

30 kVA.

TR-FZA

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

100AM

50AD

29 612

29 612

"FZA"

3P

SOT. 1

100AM

50AD

3P

100AM

50AD

TIERRA

FASES

TUBERIA (mm)

NEUTRO

CORRIENTE (A)

LONGITUD (m)

CAIDA e

3P

3P

45 kVA.

TR-CSERV2

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

30 kVA.

TR-C22

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

15 kVA.

TR-ACAZ

Z=5.5

3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V

100AM

50AD

32 208

17o. NIVEL

53 680

"CSERV2"

24 552

40 920

"C22"

13 608

22 679

"ACAZ"

3P

100AM

3P

50AD

22o. NIVEL AZOTEA


CARGA CONEC. (VA)

DESIGNACION

39

3-6

1-6

1-10d

35

6

70AD

100AM

1.16

60

54

35

1-8d

-

118

3-3/0

1-3/0

1-6d

63

6

0.17 0.29

18

0.45

18

21

1-10d

-

0.66

33

36

27

1-10d

-

100AM

30AD

0.16

6

53

1-8d

1-1/0

3-1/0

79

3P

100AM

50AD

3P

100AM

70AD

VIENE DE SUBESTACION

23KV, 3∅, 60Hz.

DE CIA. SUMINISTRADORA

F-100A

EDCA-01 EBTEAP-02

22o. NIVEL

15CP

15CP

UMA-78

40AD

3P

100AM

21

35

1-10d

0.76

42

3-8

VF

3P-30A

22o. NIVEL

15CP

15CP

UMA-79

40AD

3P

100AM

21

35

1-10d

1.18

65

3-8

VF

3P-30A

22o. NIVEL

15CP

15CP

UMA-80

40AD

3P

100AM

21

35

1-10d

1.18

65

3-8

VF

3P-30A

22o. NIVEL

15CP

15CP

UMA-77

40AD

3P

100AM

21

35

1-10d

0.72

40

3-8

VF

3P-30A


F-100AF-63A

TVSS

POWER LOGIC

3P

1500 AM

1500 AD

3200

2880 AD

POWER LOGIC

3P

TVSS

"TGN-01A"

23KV/480-277V3F, 4H., 60Hz.

Z=5.75

TR-01A

1000 kVA. AA

TGN-01B

3-1/0

1-8d

53

70.5

64

0.69

1-1/0

3-1/0

1-8d

53

67

68

0.70

1-1/0

3-1/0

1-8d

53

62

20

0.19

1-1/0

100AM

100AD

100AM

100AD

100AM

100AD

1.79

93

54

35

1-8d

3-4

-

0.80

40

36

35

1-10d

3-6

-

118

4-3/0

1-3/0

1-6d

63

6

0.17 0.16

6

53

1-8d

1-1/0

3-1/0

79

1-10d

3-10

0.66

29

21

17

1-10

CAIDA e

LONGITUD (m)

CORRIENTE (A)

TUBERIA (mm)

NEUTRO

TIERRA

FASES 9-5003-4 3-103-6

E

24

27

30

0.40

3-6

1-8d

1-6

BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ

VICTOR NAVA RAMIREZ

MONTAJE REMOVIBLE.

18 KV.

3F, 60Hz.

400A, 3F, 60Hz.

ACOMETIDA EN MEDIA TENSION 23 KV. 3F, 60Hz.

EQUIPO DE MEDICION PROPIEDAD DE CIA. SUMINISTRADORA

CUCHILLA DE SERVICIO OPERACION SIN CARGA , 23 KV.

INTERRUPTOR BAJO CARGA EN AIRE DE 3P-400A, 23 KV.

APARTARRAYOS DE OXIDOS METALICOS CLASE DISTRIBUCION

SERVICIO NORMAL.

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO EN CAJA MOLDEADA

EQUIPO DE MEDICION DIGITAL TIPO POWER LOGIC.

EQUIPO SUPRESOR DE TRANSITORIOS DE VOLTAJE.

TABLERO DE DISTRIBUCION DE ALUMBRADO Y CONTACTOS

INTERRUPTOR AUTOMATICO DE POTENCIA TIPO MASTERPACT

TRANSFORMADOR TRIFASICO EN BAJA TENSION TIPO SECO

TVSS

POWER LOGIC

M

EN C.P. O KW)

V

R

MOTOR ELECTRICO TRIFASICO (SE INDICA POTENCIA

INTERRUPTOR DE SEGURIDAD TIPO NAVAJAS, 600V, EN GABINETE NEMA 1.

VF

NEMA 1

G

VARIADOR DE FRECUENCIA (POR OTROS)

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO EN CAJA MOLDEADA Y GABINETE

PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA

EN GABINETE NEMA 3R.

ACOPLAMIENTO DIRECTO

INTERRUPTOR DE SEGURIDAD TIPO NAVAJAS, 600V,

TABLERO DE DISTRIBUCION DE ALUMBRADO SERVICIO EMERGENCIA

1.- TRABAJAR ESTE PLANO EN CONJUNTO CON LOS DE

EQUIPO DE TRASFERENCIA AUTOMATICA.

TABLERO DE CONTROL Y PROTECCION (POR OTROS)

COMBINACION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO Y ARRANCADOR

MAGNETICO A TENSION PLENA CON LUZ PILOTO ROJA-VERDE.

NOTASSIMBOLOGIA

REFERENCIA.

2.- PARA EL CALCULO DE LA PLANTA SOLO SE CONSIDERO

UN ELEVADOR POR GRUPO.

TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA No.1TSGE-01

TGE-01 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA No.1

CENTRO DE CONTROL DE MOTORES SERVICIO EMERGENCIA No.1CCM-01E

NOMENCLATURA

TABLERO DE DISTRIBUCION DE FUERZA

SERVICIO NORMAL.

ELEV.EST.No.1

EBTEAP

EBP

EDCA

ELEVADOR DE ESTACIONAMIENTO No.1

EQUIPO DE BOMBEO PRESURIZADOR

EQUIPO DUPLEX CARACAMO DE ACHIQUE

EQUIPO DE BOMBEO A TANQUE ELEVADO AGUA POTABLE

EQUIPO DE BOMBEO CONTRA INCENDIO ELECTRICOEBCIE

VD-01 VENTILADOR DE DESFOGUE DE HUMOS

TE-01

ELEV. No.1

BAK-01,02,03

BAHC-01,02,03

BAHV-01,02,03

TORRE DE ENFRIAMIENTO No.1

ELEVADOR DE PASAJEROS No.1

PAQUETE DE BOMBEO PRIMARIO

PAQUETE DE BOMBEO SECUNDARIO

PAQUETE DE BOMBEO DE CONDENSADOS

UNIDAD GENERADORA DE AGUA HELADA No.1UGAH-01

VP-01 VENTILADOR DE PRESURIZACION No.1 ESCALERAS

INTERRUPTOR ELECTRONICO CON UNIDAD DE DISPARO MICROLOGIGE

3.- LOS VARIADORES DE FRECUENCIA DE LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO

SERAN SUMINISTRADAS POR EL FABRICANTE DEL EQUIPO.

4.- LOS INTERRUPTORES DE TERMOMAGNETICOS QUE SE ENCUENTRAN

A PIE DE LAS GENERADORAS DE AGUA HELADA SE UTILIZARAN

UNICAMENTE COMO MEDIO DE DESCONEXION.

TABLERO GENERAL NORMAL No. 1TGN-01

PLANTA ELECTRICA DE EMERGENCIA No.1

TTA-01

PE-01

TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA No. 1

UPS-01 UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA No. 1

UNIDAD MANEJADORA DE AIRE No. 77UMA-77

TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA,23 KV-480/277V. TIPO SECO, CAPACIDAD INDICADA EN PLANO.

TABLERO DE DISTRIBUCION DE CONTACTOS REGULADOS

~

BYPASS

=

=

~

UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA (UPS)

PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE DIAGRAMA UNIFILAR 04

CLAVE: IEDU-04

TESIS: ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS COORPORATIVAS

3-1/0 AWGXLP, 25KV

1-4/0dCH-15.24CMS.

TGN-01B

TGN-01A

5.31KA

5.06KA

15.59 KA

14.61 KA

8.16 KA 5.12 KA

40.04 KA

40.04 KA

27.81 KA

27.81 KA

27.07 KA

12.59 KA

22.42 KA

5.32 KA

5.01 KA

SUBESTACION ELECTRICA DE LUZ Y FUERZA

(DISEÑO POR LYF)

BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F,4H, 60Hz.

BUS CU

. 3200A.,

480/

277V

., 3F

. 4H

, 60Hz.

BUS CU

. 1600A.,

480/

277V

.,3F., 4H

., 60Hz.

237

3P 3P3P

3P

3-1/0 AWG

, XLP

, 25KV.

1-4/0d EN

CHAROLA

DE 15.2

7 cm

.

LOCAL

IZADA EN AZOTEA

CONT

INUA A SUBESTAC

ION No.1A

16

15

17

ABC

M

1.22

1.22

1.22

L`

2.300.46

0.760.510.61 1.221.52

1.22

L

M'

6

2 3 4 5

7 8 9

1012

O

1.22 1.22

1.22

N`

2.30

0.46

0.76

0.510.61 1.221.22 0.51 1.221.52

1.22

N

O'

9

1

2 3 4 5 6 7 8

10 11

12

13

17

23

23

14

Q

1.22 1.22

1.22

P`

2.300.46 0.76

0.510.61 1.221.22 0.51 1.221.52

1.22

P

Q'

9

1

2 3 4 5 6 7 8

10 11

12

13

17

23

18

19

19

NTA855G3 [350 KW]

3.54

1.08

NTA855G3 [350 KW]

3.54

1.08

K

1.22 1.22

1.22

J'

2.300.46 0.760.51

0.61 1.221.52

1.22

J

K'

6

2 3 4 5

7 8 9

1012

21

21

25

25

13

14

14

15

15

16

21

21

18

18

22

22

16

16

16

16

16

13

13

16

13

13

13

13

13

11

14

14

15

15

18

16

16 16

1616

16

16

16

16

16

16

16

16

19

19

16

1616

19

19

19

1919

19

19

19

19

19

19

19 19

19

19

19

19

17

17

20

19

19

20

20

24

24

20

3-1/0 AWG

, XLP, 25

KV.

1-4/0d EN

CHAROLA

DE 15

.27 cm

.

LOCAL

IZADA EN AZOTEA

CONT

INUA A SUBESTAC

ION No.1A



PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE SUBESTACION ELECTRICA 01A

CLAVE: IESUB-01ASUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ

VICTOR NAVA RAMIREZ


VER DETALLE No.1 Y 2.

238

6CTA8.3G2 [150 KW ]

2.82

0.8511

6CTA8.3G2 [150 KW ]

2.82

0.8511

S

1.22

1.22

1.22

R`

2.30

0.46

0.76

0.51

0.61

1.52

1.22

R

S'

5

23

4

67

8

9

11

16

14

14

15

16

17

U

1.22

1.22

T`

2.30

0.46

0.51

0.61

1.22

1.22

0.61

1.22

1.22

T

U'

8

1

23

45

67

9

18

22

19

6CTA8.3G2 [150 KW ]

2.82

0.85

18

24

1.22

1.22

0.46

0.76

2.30

10

12

13

14

11

1.30

15

4.40

10

12

17

17

12

17

12

17

17

23

1

13

14

14

14

14

14

14

14

14

14

14

15

19

19

22

16

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

20

21

21

21

3-1/0 AW

G, XLP, 25KV.1-

4/0d EN CHAROLA DE 15.27 cm.

LOCAL

IZADA EN SOTANO 1

CONT

INUA A SUBESTAC

ION No.8

3-1/0 AW

G, XLP, 25KV.1-

4/0d EN CHAROLA DE 15.27 cm.

LOCAL

IZADA EN SOTANO 1

CONT

INUA A SUBESTAC

ION No.1

F G



PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE SUBESTACION ELECTRICA 02

CLAVE: IESUB-02SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ

VICTOR NAVA RAMIREZ


VER DETALLE No.1 Y 2.

239

2.29

0.10

19 14

0.75

1.22

4

1.219 1.2190.457 0.76

987

19

6

0.10

2.324

0.51

1

5

SQUARED

4

1.22 2.300.61

ABIERTO

CERRADO

32.29

1.52

SQUARED

2

1517

CERRADO

ABIERTO

2.30 0.457 1.219

DSQUARE

1.22 0.510.61

2.292 3 4

5

0.76 1.219

2.324

0.10

6 7 8

16

1

2.29

0.10

16 13

0.75

1.22

3

1.219 1.2190.457 0.76

121110

23

9

0.10

2.324

0.51

1

1.22

8

SQUARED

7

SQUARED

65

1.220.51 2.300.61

ABIERTO

CERRADO

32.29

1.22

DSQUARE

1.52

SQUARED

2

1720

4 2.29

0.10

23 17

0.75

1.22

4



PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE DETALLES

CLAVE: IEDET-01SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ

VICTOR NAVA RAMIREZ


EN SUBESTACION CADA SUBESTACION

CONTINUA EN ANILLO PERIMETRAL

DESNUDO DE 1/0 AWG

CABLE DE COBRE

VER SISTEMA DE TIERRAS

AISLADOR DE SOPORTE

DE 3/16"x1"

SOLERA DE Fe.

DE 150,000 OHMS

CON TORNILLO DE 3/8"x2"TAQUETE DE EXPANSION

TORNILLO DE BRONCE

DE 1/2"x2"

DETALLE No.2

DE 6mmx100mmx305mm

BARRA DE COBRE

DE PRESION DE 1/2"X2".

TORNILLO DE BRONCE

CON TUERCA HEXAGONAL

Y ROLDANA PLANA YDE 6mmx100mmx305mm

BARRA DE COBRE

DETALLE No.1

DESNUDO DE 1/0 AWGVIENE DE SISTEMA GENERAL

DE TIERRAS LOCALIZADO EN

CABLE DE COBRE

EN ESTACIONAMIENTO 5.

DE 1/2"x2"

TIPO "GL"

ZAPATA SOLDABLE

TORNILLO DE BRONCE

E L E V A C I O N S - S'E L E V A C I O N R - R'

E L E V A C I O N B - B'E L E V A C I O N A - A'

E L E V A C I O N O - O'E L E V A C I O N P - P'

SUBESTACION ELECTRICA No.8A

SUBESTACION ELECTRICA TIPO (No.2-7)

SUBESTACION ELECTRICA No.1

EN SUBESTACION CADA SUBESTACION

CONTINUA EN ANILLO PERIMETRAL

DESNUDO DE 1/0 AWG

CABLE DE COBRE

240


241

BIBLIOGRAFIA

1. NOM-001-SEDE 2005 INSTALACIONES ELECTRICAS Y UTILIZACION.

2. LEY DEL SERVICIO PÚBLICO DE ENERGIA ELECTRICA

3. LEY FEDERAL SOBRE METROLOGIA Y NORMALIZACION

4. LEY DE PROTECCION CIVIL PARA EL DISTRITO FEDERAL

5. NOM-113-SEMARNAT-1998 ESPECIFICACIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL PARA LA PLANEACIÓN,

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA O DE DISTRIBUCIÓN QUE SE

PRETENDAN UBICAR EN ÁREAS URBANAS, SUBURBANAS, RURALES,

AGROPECUARIAS, INDUSTRIALES, DE EQUIPAMIENTO URBANO O DE

SERVICIOS Y TURÍSTICAS.

6. NOM-007-ENER-2004 EFICIENCIA ENERGETICA PARA SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO

RESIDENCIALES.

7. NOM-013-ENER-2004 EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN VIALIDADES Y

ÁREAS EXTERIORES PÚBLICAS.

8. NOM-025-STPS-1999 CONDICIONES DE ILUMINACION EN CENTROS DE TRABAJO.

9. REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL DISTRITO

FEDERAL.

10. NFPA 70 HANDBOOK 2005 NATIONAL ELECTRIC CODE 2005

11. IEEE STD 80-2000 IEEE GUIDE FOR SAFETY IN AC SUBSTATION GROUNDING

12. NFPA 780 STANDARD FOR INSTALLATION OF LIGHTNING PROTECTION SYSTEMS 2004


242

13. IEEE STD 141-1993 RECOMMENDED PRACTICE FOR ELECTRIC DISTRIBUTION FOR INDUSTRIAL

PLANTS.

14. IEEE STD 242-2001 RECOMMENDED PRACTICE FOR PROTECTION AND COORDINATION OF

INDUSTRIAL AND COMERCIAL POWER SYSTEM.

15. MANUAL PRACTICO DE APLICACION DEL REGLAMENTO DE

INSTALACIONES ELECTRICAS GILBERTO ENRIQUEZ HARPER

EDITORIAL LIMUSA 2da. EDICION

16. MANUAL DE INSTALACIONES DE ALUMBRADO Y

FOTOMETRIA CHAPA CARREON

EDITORIAL LIMUSA.

17. COSTO Y TIEMPO DE EDIFICACION SUAREZ SALAZAR

EDITORIAL LIMUSA 3ra. EDICION

“ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS...

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