Instalac. Elctricas Domici. Comerc. e ales

Instalaciones Eléctricas Domiciliarias, Comerciales e Industriales

PROFESOR DEL CURSO : ING. HUBER MURILLO MANRIQUE UNMSM 1



APLICACIONES DOMICILIARIAS Y COMERCIALES

INTRODUCCION En la presente unidad aplicaremos los conceptos revisados anteriormente, resultando una fuente muy importante las tablas de características de los cables eléctricos más utilizados en la construcción.

Los dos primeros proyectos corresponden a instalaciones residenciales: El primero se trata de una residencia y el segundo de una oficina ubicada en un edificio de una zona comercial, en ambos casos el Código Nacional de Electricidad regula los circuitos de iluminación y tomacorrientes y demás cargas que deben incluirse en el proyecto.

En el tercer proyecto se va ha desarrollar un circuito comercial tipo, el mismo que presentan cargas no lineales pequeñas que son de mucha importancia en los centros comerciales. OBJETIVOS

1.- Aplicar la metodología planteada en la unidad anterior. 2.- Seleccionar los cables THW necesarios en cada circuito. 3.- Calcular la capacidad de carga de cada circuito. 4.- Elaborar los esquemas unifilares de los circuitos. 5.- Evaluar la máxima demanda del circuito.

CONTENIDO DE CURSO A continuación desarrollaremos tres proyectos con la finalidad de que Ud se familiarice con la terminología, símbolos, confección de los circuitos y demás procedimientos administrativos que en este tipo de trabajos se tienen que realizar.

PROYECTO N° 1.- CIRCUITO DE UNA VIVIENDA UNIFILAR

Vamos a comenzar el presente proyecto con la recopilación de los datos generales del proyecto, coordinaciones con el propietario y coordinación con las demás personas vinculadas con el proyecto. 3.11.- Datos generales del Proyecto:

Documentos de factibilidad eléctrico y punto de alimentación: . Ninguno Reuniones de coordinación: . Propietario. Descripción del proyecto: . Area construida 90 m2



. Zonificación RIII

. Primer piso. Unicamente. Distancias: . Red Edelnor – medidor 6 m. . Medidor – TA – 1 15 m. Tarifa eléctrica: Para viviendas unifamiliares la carga contratada es ≤ 20 Kw., por tanto la tarifa a solicitar será la BT-5. Suministro eléctrico de emergencia: . No se requiere Ubicación del medidor y TA ( tablero alimentador ). . Ver figura 4.3

En la figura 4.1 presentamos la ubicación del predio y la red principal existente en la zona, ésta red le corresponde a EDELNOR y por tanto es administrada por ellos.

No está permitido realizar trabajos en las redes que le corresponden a EDELNOR, LUZ DEL SUR, etc.

Fig. 4.1 Ubicación de la vivienda unifamiliar

Red de EDELNOR

PROYECTO N° 1

En la figura 4.2 estamos presentando la vivienda unifamiliar y las partes de la conexión que se tiene que hacer para conectar la red, presente en su frontera, al interior de la vivienda unifamiliar.



KWH KWH KWH KWH KWH KWH

2

1

4

LEYENDA

1 RED DE DISTRIBUCIÓN ( EDELNOR ) 2 CONEXION MONOFASICA 3 ACOMETIDA. 4 ALIMENTADOR PRINCIPAL 5 MEDIDOR DE ENERGIA

Fig. 4.2 Intalación individual de los medidores de energía en predios unifamiliares

C A L L E

C

A

L

L

E

3

5

PROYECTO N° 1

3.1.2.- Especificaciones técnicas: Están referidas a las características de los materiales eléctricos utilizados.

Conductores En acometida cable tipo NYY. Alimentador principal cable tipo TW. En interiores tipo TW. Tuberías PVC – SAP. Cajas rectangulares Fierro galvanizado Cajas exagonales Fierro galvanizado Tablero Según diseño Pozo de tierra Según diseño.

Interruptores Linea Magic Marca Ticino y/o similar Tomacorrientes Linea Magic Marca Ticino y/o similar Sistema de aterramiento Según diseño.

3.1.3.- Evaluación de la carga instalada y máxima demanda:

A continuación presentamos la tabla 4.1 donde se especifican las cargas que se hallan dentro de una Vivienda Unifamiliar Promedio en Nuestro País.

Tabla 4.1. Cuadro de cargas de la Vivienda Unifamiliar Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 1 Alumbrado 90 m2 x 25W/m2. 2,000 100 2000



250 35 87.5 2 Refrigeradora 200 80 160 3 Plancha 1000 80 800 4 Licuadora 300 80 240 6 Otros electrodomésticos 200 80 160

Potencia Instalada 3950 Máxima Demanda ( MD) 3247 Factor de Simultaneidad (f.s.) 0.6 Carga contratada ( MD x f.s.) 1948

La potencia contratada debe ser de 2 KW, 220 voltios , 60 Hz.

Presentamos la figura 4.3 para que Ud. conozca las partes que intervienen en la conexión monofásica. El medidor tiene la capacidad de poder medir la energía eléctrica en forma directa. El interruptor termomagnético tiene la finalidad de proteger de una conexión el alimentador principal y tablero general si en éste se produce una falla.

LT

KW H

TABLERO GENERAL

Fig. 4.3 Partes que conforman el suministro eléctrico de una vivienda unifamiliar

KWH MEDIDOR DE NERGIA ACTIVA

IT INTERRUPTOR INTERMOMAGNETICO

ALIMENTADOR GENERAL

ACOMETIDA

SUMINISTRO MONOFASICO

ALIMENTADOR PRINCIPAL

Para los circuitos de alumbrado :

Número de circuitos : 01 Potencia por circuito : 2087.5 Vatios.

Corriente por circuito : Idiseño = 1.25 . P / Un

Idiseño = 1.25 . 2087.5 / 220 = 11.86 Amperios.



Vamos a la tabla del fabricante ( ubicada en la unidad II ) y elegimos el cable mínimo utilizado en construcción esto es: Tipo TW de 2.5 mm² que al trabajar en ducto, puede soportar hasta 22 Amperios.

Cable tipo TW de 2.5 mm².

Todos los circuitos que consumen menos de 15 Amperios utilizarán por seguridad el cable TW de 2.5 mm².

Para el circuito de la plancha: Número de circuitos : 01 Potencia por circuito : 1000 Vatios. Corriente por circuito : Idiseño = 1.25 . 1000 / Un Idiseño = 1.25 . 1000 / 220 I diseño = 5.7 Amperios. Vamos a la tabla del fabricante ( ubicada en la unidad II ) y elegimos el cable utilizado en construcción esto es: Tipo TW de 1.5 mm² que al trabajar en ducto, puede soportar hasta 13 Amperios. Por seguridad se recomienda que el conductor mínimo en construcciones debe ser el conductor que a continuación se presenta.


Alimentador principal y la acometida. Idiseño = 1.25 . MD / Un . F.P Donde : MD Máxima demanda es 3247 Vatios ( Ver tabla 4.1 ). FP Factor de potencia FP = 0.8 ( generalmente )

Idiseño = 1.25 . 3247 / 220 . 0.8 Idiseño = 23.1 Amperios Vamos a la tabla del fabricante ( ubicada en la unidad II ) y elegimos el cable utilizado en construcción esto es: Tipo TW de 4 mm² que al trabajar en ducto, puede soportar hasta 28 Amperios.



Por seguridad se recomienda que el conductor mínimo en construcciones debe ser el conductor que a continuación se presenta.

Cable tipo TW de 6 mm².

3.1.4.- Diagrama unifilar

Fig. 4.4 Esquema eléctrico de la Vivienda Unifamiliar

2 x 2.5 mm² PVC φ 3/4 AlumbradoC12 x 15 A

2 x 25 mm² PVC φ 3/4 TomacorrietesC22 x 15 A

2 x 2.5 mm² PVC φ 3/4 DuchaC32 x 15 A

ReservaC42 x 15 A

Viene del medidor EDELNOR

ALIMENTADOR PRINCIAPL

TABLERO GENERAL

2 x 20 A 2 x 6 mm² PVC 1”

PROYECTO N° 2.- CIRCUITO RESIDENCIAL

En segundo lugar presentamos el proyecto N° 2 el mismo que contiene la recopilación de los datos generales del proyecto, coordinaciones con el propietario y coordinación con las demás personas vinculadas con el proyecto.

3.2.1.- Datos generales del Proyecto:

Documentos de factibilidad eléctrico y punto de alimentación:

. Ninguno Reuniones de coordinación:

. Arquitectos e Ingeniero Sanitario. Descripción del proyecto: . Area construida 290 m2 . Zonificación RI . Primer piso. Unicamente.



Distancias: . Red Edelnor – medidor 8 m. . Medidor – TA – 1 25 m. Tarifa eléctrica: Para viviendas unifamiliares la carga contratada es ≤ 20 Kw., por tanto la tarifa a solicitar será la BT-5. Suministro eléctrico de emergencia: . No se requiere Ubicación del medidor y TA ( tablero alimentador ). . Ver figura 4.1.

KWH


INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

TABLERO ALIMENTADOR

CAJA DE MEDIDOR TIPO LT

ACOMETIDA

25 m.8 m.

RED DE S D S

EDELNOR

S D S Sub distribución secundaria.

Fig. 4.5 Ubicación del medidor de energía y el tablero alimentador ( TA – 1 )

HACIA LAS CARGAS

Up ≤ 4 % Unominal Up ≤ 1 % Unom.

VER DATALLE FIGURA 4.3 VER DATALLE

FIGURA 4.2

3 x 35 mm² NYY + 16 mm² ( T ) φ 50 mm PVC - SAP

3.2.2.- Especificaciones técnicas:

Están referidas a las características de los materiales eléctricos utilizados. Conductores En acometida cable tipo NYY.

Alimentador principal cable tipo NYY. En interiores tipo THW.

Tuberías PVC – SAP. Cajas rectangulares Fierro galvanizado Cajas exagonales Fierro galvanizado Tablero Según diseño Pozo de tierra Según diseño.

Interruptores Linea Magic Marca Ticino y/o similar Tomacorrientes Linea Magic Marca Ticino y/o similar

Sistema de aterramiento Según diseño.



3.2.3.- Evaluación de la carga instalada y máxima demanda:

Tabla 4.2. CUADRO DE CARGAS DE LA RESIDENCIA Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 290 m2 x 25W/m2. 5,250 35 1,838

2 Otras aplicaciones – Zonificación RI 4,000 35 1,400 3 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 80 4,800 4 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 100 3,000 5 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 80 1,600 6 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 80 2,160 7 Electrobomba 1 x 1,492 W. 1,492 80 1,194 8 Motor puerta garaje 1 x 560 W. 560 80 448 9 Horno microondas 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 10 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 80 1,200 11 Waflera 1 x 700 W. 700 80 560 12 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 13 Secadora de pelo 1 x 1,200 W. 1,200 80 960

Potencia Instalada 35,502 Máxima Demanda ( MD) 22,760 Factor de Simultaneidad (f.s.) 0.8 Carga contratada ( MD x f.s.) 18,208 La potencia contratada debe ser de 18 KW, 220 voltios , 60 Hz. Tabla 4.3. Selección de la sección de los conductores para cada circuito. Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Corriente nominal ( Amperios )

Sección conductor ( mm² )

1 Alumbrado 290 m2 x 25W/m2. 3838 17 2.5 2 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 27.3 4 3 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 13.6 2.5 4 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 9.1 2.5 5 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 12.3 2.5 6 Electrobomba 1 x 1,492 W. 1,492 6.8 2.5 7 Motor puerta garaje 1 x 560 W. 560 2.6 2.5 8 Horno microondas 1 x 1,000 W. 1,000 4.6 2.5 9 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 7.3 2.5 10 Waflera 1 x 700 W. 700 3.2 2.5 11 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 4.6 2.5 12 Secadora de pelo 1 x 1,200 W. 1,200 5.5 2.5



Para los circuitos de alumbrado : Número de circuitos : 03 Potencia por circuito : 1280 Vatios. Corriente por circuito : Idiseño = 1.3 . P / Un Idiseño = 1.3 . 1280 / 220 I diseño = 7.56 Amperios.

Vamos a la tabla del fabricante ( ubicada en la unidad II ) y elegimos el cable mínimo utilizado en construcción esto es: Tipo TW de 2.5 mm² que al trabajar en ducto, puede soportar hasta 22 Amperios.


Todos los circuitos que consumen menos de 15 Amperios utilizarán por seguridad el cable TW de 2.5 mm².

Para el circuito de la cocina: Número de circuitos : 01 Potencia por circuito : 6000 Vatios. Corriente por circuito : Idiseño = 1.25 . P / √ 3 . Un Idiseño = 1.25 . 6000 / √ 3 . 220 I diseño = 19.68 Amperios. Vamos a la tabla del fabricante ( ubicada en la unidad II ) y elegimos el cable utilizado en construcción esto es: Tipo TW de 2.5 mm² que al trabajar en ducto, puede soportar hasta 28 Amperios. Por seguridad se elige el conductor que se presenta a continuación :

Cable tipo TW de 4 mm².



3.2.4.- Diagrama unifilar

2 x 15 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP ALUMBRADOC1

2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 20 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP TOMACORRIENTEC4

2 x 20 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPTOMACORRIENTEC5

2 x 20 A


3 x 30 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 2.5 mm² ( T ) φ 25 mm PVC SAP COCINAC7

2 x 15 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP CALENTADORC8

2 x 30 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP LAVADORAC9

2 x 15 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPC10

2 x 10 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP

ELECTROBOMBA

C11

2 x 20 A


MOTOR GARAJE

C12

2 x 20 ARESERVAC13

2 x 20 ARESERVA

C14

2 x 20 ARESERVA

C15

Fig. 4.6 Diagrama unifilar de las cargas del circuito residencial

3 x 35 mm² NYY +16 mm² ( T )

φ 50 mm PVC SAP 3 x 100 A

POZO DE

TIERRA

16 mm² desnudo

φ 19 mm PVC SAP

TA - 1

VIENE DEL MEDIDOR

LUZ PERIMETRAL

3.2.5.- Selección del Alimentador principal I = MD / (√3 x V x 0.8) I = 22,760 / (√3 x 220 x 0.8) = 74.66 Amp.

Idiseño = 1.25 x I = 93.33 Amp.

Con éstos datos vamos a la tabla del fabricante INDECO ó CEPER PIRELLI y elegimos el cable de construcción NYY 16 mm².

Fuimos advertidos que el circuito residencial tenía planificado la incrementar su carga en un 30% ( en función de la MD actual ). En consecuencia el alimentador principal esta siendo dimensionado para soportar dicha ampliación.

Por confiabilidad y seguridad escogemos:

Cable tipo NYY de 35 mm2



Se recomienda, por seguridad de las personas y equipos incluir un pozo de tierra que forma parte del sistema de aterramiento utilizamos para lo cual utilizaremos un cable amarillo / verde tipo TW de 16 mm2

3.2.6.- Selección de la Acometida

I = MD /(√3 x V x 0.8) I = 22,760 /(√3 x 220 x 0.8) = 74.66 Amp. Idiseño = 1.25 x I = 93.33 Amp. Aumentar a la corriente de diseño un 30% de la MD actual. Idiseño = 1.30 ( 1.25 x I = 93.33 Amp. )

Idiseño nueva = 121.33 Amp.

Con éstos datos vamos a la tabla del fabricante cables de energía para BAJA TENSIÓN tipo NYY 25 mm², que estando enterrado tiene una capacidad de 163 Amperios.

Por confiabilidad y seguridad escogemos:

Cable tipo NYY de 35 mm2

Este cable tipo NYY de 35 mm² tiene una capacidad de 195 Amperios cuando se halla enterrado.

Presentamos la figura 4.7 para poder indicar que la medición de la potencia correspondiente al circuito residencial se utilizará unos transformadores de corriente con un relación de 150 / 5.

Este medidor deberá ser instalado en una caja tipo LT.



DESDE EL S D S EDELNOR

HACIA EL TA - 1

R S T

R S T A1 A2 N

MEDIDOR ELECTRONICO

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE

100 / 5


3 X 100 A.


3 X 2 AMP.

CAJA TOMA

POSO DE TIERRA

CAJA DE MEDICION TIPO LT

CONDUCTORES DE COBRE TIPO THW 1.5 mm²


Fig. 4.7 Detalle del medidor trifásico y caja toma

PROYECTO N° 3.- CIRCUITOS DE OFICINAS

En el presente proyecto tenemos seguir el procedimiento que a continuación presentamos para poder realizar el proyecto.

Paralelamente el coordinador del proyecto tendrá que realizar todos los trámites necesarios para conseguir la documentación correspondiente en la municipalidad del sector de igual forma tramitará el expediente en la Empresa Consecionaria que en este caso es Edelnor.

3.2.1.- Datos generales del Proyecto:

Documentos de factibilidad eléctrico y punto de alimentación: . Indispensable. Reuniones de coordinación: . Ingeniero Civil. . Ingeniero Sanitario. . Coordinador del proyecto. Descripción del proyecto: . Area constituida Del primero al cuarto piso ( lado izquierdo ) 86.5 m2

Distancias: . Red Edelnor – Medidor de Energía 8 m. . Medidor de energía - Tablero general 22 m. Ver Figura 4.8.



Tarifa eléctrica: Para edificios comerciales la tarifa a solicitar será BT - 5. Suministro eléctrico de emergencia: . No se requiere

1

LT

KW H

TABLERO GENERAL

OFICINA

Fig. 4.8 PARTES QUE CONFORMAN EL SIMINISTRO ELECTRICO DE UNA OFICINA

KWH MEDIDOR DE NERGIA ACTIVA

IT INTERRUPTOR INTERMOMAGNETICO

ALIMENTADOR GENERAL

EDELNOR

ACOMETIDA

SUMINISTRO MONOFASICO


30 m.

3.3.2.- Especificaciones técnicas:

Están referidas a las características de los materiales eléctricos utilizados. Conductores En acometida cable tipo NYY. Alimentador principal cable tipo NYY. En interiores tipo THW.

Tuberías PVC – SAP. Cajas rectangulares Fierro galvanizado Cajas exagonales Fierro galvanizado Tablero Según diseño Pozo de tierra Según diseño.

Interruptores Linea Magic Marca Ticino y/o similar Tomacorrientes Linea Magic Marca Ticino y/o similar

Sistema de aterramiento Según diseño.

3.3.3.- Selección del Alimentador principal y acometida.

I = MD /(√3 x V x 0.8) I = 10000 / (√3 x 220 x 0.8) = 32.8 Amp.



Idiseño = 1.25 x I = 41 Amp.

Con éstos datos vamos a la tabla del fabricante INDECO ó CEPER PIRELLI y elegimos el cable de construcción unipolar NYY de 4 mm² , ( soporta 44 Amperios) para trabajo en ducto. Además tenemos que incluir el conductor de 2.5 mm² ( para el sistema aterramiento ).

Por confiabilidad y seguridad escogemos doble terna de :

Cable unipolar tipo NYY de 6 mm2

Se recomienda, por seguridad de las personas y equipos ( PCs, estabilizadores etc. ) incluir un pozo de tierra que forma parte del sistema de aterramiento utilizamos para lo cual utilizaremos un cable amarillo / verde tipo TW de 2.5 mm2

3.3.4.- Diagramas unifilares

Los diagramas unifilares y los cuadros de cargas siguiente corresponde al circuito de la oficina de éste proyecto.

Tabla 4.4. Cuadro de carga de la oficinas TG Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 86.5 m2 x 25W/m2. 162.5 35 57

2 Ducha eléctrica 4,000 80 3,200 3 Fotocopiadora 2,000 80 1,600 4 Aire acondicionado 2,700 W. 2,700 80 2,160 5 Refrigeradora 500 W. 500 80 400 6 Waflera 700 W. 700 80 560 7 Aspiradora 1,000 W. 1,000 80 800

Potencia Instalada 13,063 Máxima Demanda ( MD) 10,777 Factor de Simultaneidad (f.s.) 0.8 Carga contratada ( MD x f.s.) 8,622 La potencia contratada debe ser de 10 KW, 220 voltios , 60 Hz.



Fig. 4.9 Esquema eléctrico de oficinas

2 x 2.5 mm² + 1 x 1.5 mm² ( T ) PVC φ 3/4 AlumbradoC12 x 15 A

2 x 2.5 mm² + 1 x 1.5 mm² ( T ) PVC φ 3/4 TomacorrietesC22 x 15 A

2 x 2.5 mm² + 1 x 1.5 mm² ( T ) PVC φ 3/4 DuchaC32 x 15 A

2.5 mm² + 1 x 1.5 mm² ( T ) PVC φ 3/4 FotocopiadoraC42 x 15 A

2 x 2.5 mm² + 1 x 1.5 mm² ( T ) PVC φ 3/4 Aire AcondicionadoC52 x 15 A

C62 x 15 A

Reserva

2.5 mm² ( T )

Desde el medidor EDELNOR

POZO DE TIERRA

3 x 40 A 3 x 6.0 mm² + 1 x 1.5

mm² ( T )

PROYECTO N° 4.- CIRCUITOS COMERCIALES

Tratándose de circuitos comerciales, los mas conocidos y frecuentes es que se encuentran cargas NO LINEALES como son los motores que pueden ser ubicados en un comercio tal como una pequeña industria, residenciales, restaurantes de mediano y gran tamaño u otras cargas que requieran este tipo de máquinas rotativas para cumplir con su objetivo. Vamos ha realizar la instalación de una electrobomba de agua ubicada dentro de la residencial del proyecto N° 2. 3.4.1.- Datos generales del Proyecto: Documentos necesarios: . Documentación del Proyecto N° 2. Reuniones de coordinación:

. Con el propietario.

Tabla 4. Características de funcionamiento de un electrobomba Marca Hdrostal.

Potencia 2 HP Tensión 220 Voltios Corriente 10 Amperios Velocidad 3450 RPM Factor Servicio 1.0 Frecuencia 60 Hz. Motor marca WEG



La corriente del INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO se dimensiona como sigue : I = 1.25 Inominal motor = 1.25 x 10 = 12.5 Amperios Se escoge un interruptor termomagnético bifásico comercial

I = 16 Amperios

El CONTACTOR TRIFÁSICO categoría AC4 se dimensiona como sigue : I = 1.3 Inominal motor = 1.3 x 10 = 13 Amperios Se escoge un contactor trifásico comercial

I = 18 Amperios

El RELE TERMICO TRIFÁSICO se dimensiona como sigue :]

9 < Inominal motor < 14

MOTOR BOMBA

BARRAS DEL SISTEMA 460

VOLTIOS, 60 HZ Contactor :. Categoría AC4 Con bobina control 220 voltios.

Conductores :. TW, THW, NYY.

Wm

Fig. 4.10 Conformación de un sistema eléctrico industrial

Interruptor termomagnéticoa.

Relé termico para control y meidadirecto.

Todos éstos dispositivos deben ser seleccionados con la tensión y corriente nominales de las cargas al cual debe aplicársele un factor de seguridad de 1.3.



En la figura 4.10 continuación presentamos los esquemas necesarios para realizar con éxito la conexión eléctrica del motor monofásico.

MOTOR ASINCRONO MONOSICO


CONTACTORTRIPOLAR AC3

RELE TERMICO

LINEA DE ALIMENTACION

TRIFASICA

Fig. 4.11 Diagrama de bloques de La instalación.

En la figura 4.11 se detallan con mas claridad el esquema unifilar de los equipos eléctricos correspondientes a la instalación eléctrica del motor monofásico de la elctrobomba.

TENSION DEL SISTEMA 220 VOLTIOS 60 HZ. VIENE DEL TG PROYECTO N° 2

Fig. 4.12 Esquema unifilar del circuito de fuerza del motor monofásico

Z

MOTOR MARCA SIEMENS 1.8 HP 460 Volt. 2.95 Amperios RPM 1750

16 A

18 A

9 14 A

CABLE TIPO THW 2.5 mm²

CABLE TIPO THW 2.5 mm²

TG

PLANTA



La figura 4.13 muestra el circuito interno del motor monofásico que vamos a utilizar el mismo que presenta los terminales L1 y L2 donde ingresará la corriente monofásica.

9

ROTOR JAULA DE ARDILLA

BOBINADO DE ARRANQUE

BOBINADO DE

TRABAJO

L1

L2

CAPACITOR DE

ARRANQUE

LLAVE CENTRIFUGA

Fig. 4.13 Constitución del ciruito del motor monofásico.

Estamos acompañando el esquema de conexión mecánica del sistema en la figura 4.14. El sistema dispone un tanque elevado y una cisterna construida a nivel del piso.

Fig. 4.14 DIAGRAMA DE BLOQUES EN LA INSTALACION DE ELECTROBOMBAS MONOFASICAS

CISTERNA

TANQUE ELEVADO

TABERIAS DE IMPULSION

TABERIAS DE SUPCION

ELECTROBOMBA

TABLERO ELECTRICO

TG

INSTALACION COMPLETAMENTE AUTOMATIZADA

23



R S T

L.T.

C.

R.T.

M 1φ

T R

95 97 96 98

T.E. CISTERNA OFF

C ON

A1

C ON OFF (R.T.) A2 T S

Fig. 4.15 SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO EN MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS

CIRCUITO DE FUERZA CIRCUITO DE CONTROL

ESQUEMA DE MOTORES MONOFASICOS UTILIZADOS COMO ELECTROBOMBAS DE AGUA CON CISTERNA Y TANQUE ELEVADO 22

RESUMEN Es muy importante conocer las diversas cargas que generalmente son instalados dentro de una vivienda. A partir de éstas se puede cuantificar la Máxima Demanda que se tiene que disponer para poder atender a un usuario. Los factores de demanda, simultaneidad y factor de potencia están establecidos por el Código Nacional de Electricidad, así que resulta necesario tenerlo en cuenta para su inmediato cumplimiento.

Los circuitos de oficinas y residenciales también respetan los factores señalados anteriormente, la diferencia con los circuitos residenciales, radica en que los alimentadores principales van a ser compartidos a través de un banco de medidores.

La selección de los conductores alimentadores principales por seguridad se han sobredimensionando y se ha elegido el tipo NYY , THW y TW..

Cuando se trabaja con motores tipo jaula de ardilla se debe tener en cuenta los tipos de regímenes a las cuales están sometidos. Por ejemplo para el proyecto desarrollado se trata de motores para servicio continuo.

Para que los sistemas eléctricos puedan trabajar en forma normal y nos brinden buenos márgenes de seguridad y confiabilidad tenemos que recurrir a la norma IEC 947 - 1 al 7. ( Comisión Internacional electrotécnica ).



En los catálogos de los fabricantes INDECO Y PIRELLI podemos encontrar que las mejores condiciones para que el conductor trabaje es la condición de enterrado (tiene mayor capacidad de carga).

Los fabricantes INDECO y PIRELLI disponen de CONDUCTORES ESPECIALES para atender a cargas muy exigentes.

HUBER MURILLO MANRIQUE.



“ APLICACIONES - INSTALACIONES INDUSTRIALES ”

INTRODUCCION En la presente unidad nos encargaremos de aplicar la metodología estudiada en las unidades anteriores, para lo cual, hemos creído por conveniente presentar trabajos ya realizados en nuestro país y que se ha logrado gracias a la metodología ya tratada. Los dos primeros proyectos corresponden a instalaciones residenciales: El primero se trata de una residencia y el segundo de un edificio residencial, en ambos casos el Código Nacional de Electricidad regula la iluminación y los circuitos de tomacorrientes que deben incluirse en el proyecto. En el tercer proyecto vamos ha aplicar la metodología referida a cargas no lineales tal como son los motores trifásicos aplicados al campo estrictamente industrial. En éste proyecto daremos algunos alcances sobre la normalización IEC 947 que regula la selección de contactores, interruptores termomagnéticos y relés térmicos. Los dos últimos proyectos se tratan de redes de distribución en baja tensión y con la finalidad de poder evaluarlos posteriormente hemos creído por conveniente utilizar los mismos parámetros como son : Longitudes, Máxima demanda, nivel de tensión, y secciones iguales. El cálculo de caída de tensión se realiza utilizando materiales de cobre y aluminio respectivamente. OBJETIVOS 1.- Aplicar la metodología planteada en la unidad anterior. 2.- Evaluar la caída de tensión ocurrida en los alimentadores. 3.- Calcular la corriente nominal de cada una de las cargas. 4.- Evaluar si la capacidad de carga del conductor ( en Amperios ) pueden soportar los conductores en las peores condiciones del medio ambiente. CONTENIDO DE CURSO PROYECTO N° 1.- INSTALACIÓN RESIDENCIAL 1.- Datos generales del Proyecto: Documentos de factibilidad eléctrico y punto de alimentación: . Ninguno Reuniones de coordinación: . Arquitectos e Ingeniero Sanitario. Descripción del proyecto: . Area constituida 290 m2 . Zonificación RI



. Primer piso. Unicamente. Distancias: . Red Edelnor – medidor 8 m. . Medidor – TA – 1 25 m. Tarifa eléctrica: Para viviendas unifamiliares la carga contratada es ≤ 20 Kw., por tanto la tarifa a solicitar será la BT-5. Suministro eléctrico de emergencia: No se requiere Ubicación del medidor y TA ( tablero alimentador ). Ver fig. 1.

KWH



TABLERO ALIMENTADOR

CAJA DE MEDIDOR TIPO LT

ACOMETIDA

25 m.8 m.

RED DE S D S

EDELNOR

S D S Sub distribución secundaria.

Fig. 1 Ubicación del medidor de energía y el tablero alimentador ( TA – 1 )

HACIA LAS CARGAS

Up ≤ 4 % Unominal Up ≤ 4 % Unom.

VER DATALLE FIG. 3VER DATALLE FIG. 2

3 x 35 mm² NYY + 16 mm² ( T ) φ 50 mm PVC - SAP

2.- Especificaciones técnicas: Están referidas a las características de los materiales eléctricos utilizados. Conductores En acometida cable tipo NYY. Alimentador principal cable tipo NYY. En interiores tipo THW. Tuberías PVC – SAP. Cajas rectangulares Fierro galvanizado Cajas exagonales Fierro galvanizado Tablero Según diseño Pozo de tierra Según diseño. Interruptores Linea Magic Marca Ticino y/o similar Tomacorrientes Linea Magic Marca Ticino y/o similar Sistema de aterramiento Según diseño.



3.- Evaluación de la carga instalada y máxima demanda:

Tabla 1. CUADRO DE CARGAS DE LA RESIDEBNCIA

Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 290 m2 x 25W/m2. 5,250 35 1,838

2 Otras aplicaciones – Zonificación RI 4,000 35 1,400 3 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 80 4,800 4 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 100 3,000 5 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 80 1,600 6 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 80 2,160 7 Electrobomba 1 x 1,492 W. 1,492 80 1,194 8 Motor puerta garaje 1 x 560 W. 560 80 448 9 Horno microondas 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 10 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 80 1,200 11 Waflera 1 x 700 W. 700 80 560 12 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 13 Secadora de pelo 1 x 1,200 W. 1,200 80 960

Potencia Instalada 35,502 Máxima Demanda ( MD) 22,760 Factor de Simultaneidad (f.s.) 0.8 Carga contratada ( MD x f.s.) 18,208

La potencia contratada debe ser de 18 KW, 220 voltios , 60 Hz. Cálculo del Alimentador principal I = MD / √3 x V x 0.8 I = 22,760 / √3 x 220 x 0.8 = 74.66 Amp. Idiseño = 1.25 x I = 93.33 Amp. Con éstos datos vamos a la tabla ..... de la unidad III y encontramos: 83 Amp. __________ 25 mm2 103 Amp. __________ 35 mm2 Por confiabilidad y seguridad escogemos: Cable tipo NYY de 35 mm2 Según la norma IEC 364 – 5 – 54 Cable amrillo/verde tipo TW de 16 mm2



4.- Diagrama unifilar

2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 20 A


2 x 20 A


2 x 20 A


3 x 30 A


2 x 15 A


2 x 30 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP DUCHAC9

2 x 15 A


2 x 10 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP ELECTROBOMBAC11

2 x 20 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPMOTOR GARAJEC12

2 x 20 ARESERVAC13

2 x 20 ARESERVA

C14

2 x 20 ARESERVA

C15

Fig. 2 Diagrama unifilar de las cargas de la residencia

3 x 35 mm² NYY +16 mm² ( T )


POZO DE

TIERRA

16 mm² desnudo

φ 19 mm PVC SAP

TA - 1

VIENE DEL KWH.

DESDE EL S D S EDELNOR

HACIA EL TA - 1

R S T

R S T A1 A2 N

MEDIDOR ELECTRONICO

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE

100 / 5


3 X 100 A.


3 X 2 AMP.

CAJA TOMA

POSO DE TIERRA

CAJA DE MEDICION TIPO LT



Fig. 3 Detalle del medidor trifásico y caja toma

PROYECTO N° 2.- INSTALACIÓN EDIFICIO RESIDENCIAL 1.- Datos generales del Proyecto: Documentos de factibilidad eléctrico y punto de alimentación: . Indispensable. Reuniones de coordinación:



. Arquitectos. . Ingeniero Civil. . Ingeniero Sanitario. . Proveedor de ascensores. Descripción del proyecto: . Area constituida Del primero al cuarto piso ( lado izquierdo ) 86.5 m2

Del primero al cuarto piso ( lado derecho ) 117 m2

En el quinto piso ( PEN HOUSE ) 208 m². En el sótano Estacionamiento . Zonificación RI . Cinco pisos + azotea. Distancias: . Red Edelnor – banco de medidores 8 m. . Medidor – TA – 101, 201, 301 .... 501 Ver cuadro. Tarifa eléctrica: Para edificios residenciales la tarifa a solicitar será la BT - 4. Suministro eléctrico de emergencia: . No se requiere Ubicación del banco de medidores y los TA ( tableros alimentadores ). Ver fig.4

4.

SOTANO

SEGUNDO PISO

TERCER PISO

CUARTO PISO

QUINTO PISO

AZOTEA

CUARTO DE ASCENSOR

TA - 501

TA - 401

TA - 301

TA - 201

TA - 101

LEYENDA

TA - 402

TA - 302

TA - 202

TA - 102KWHS.D.S EDELNOR

TGSA

TGA

KWH

CAJA PASE

TABLEROS

BANCO MEDIDORES

Fig. 4 Esquema unifilar de principio ( KWH – TA – 101 al 501 + TGSA )

TG



SOTANO

SEGUNDO PISO

TERCER PISO

CUARTO PISO

QUINTO PISO

AZOTEA

CUARTO DE ASCENSOR

501

401

301

201

101

LEYENDA

402

302

202

102TELEFONICA

SA-1

SA-2

CAJA PASE 100 X 100 X 40

TABLEROS TELEFONICOS

MONTANTE TELEFONICO Y PORTERO

TGP 220 VOLTIOS

60 HZ.φ 25

φ 19

P PORTERO

φ 19


SOTANO

SEGUNDO PISO

TERCER PISO

CUARTO PISO

QUINTO PISO

AZOTEA

CUARTO DE ASCENSOR

501

401

301

201

101

LEYENDA

402

302

202

102TV CABLE

SA-1

SA-2

TABLEROS TV

MONTANTE TV CABLE

TG

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV



φ 25

φ 19

φ 19

2.- Especificaciones técnicas: Están referidas a las características de los materiales eléctricos utilizados. Conductores En acometida cable tipo NYY. Alimentador principal cable tipo NYY. En interiores tipo THW. Tuberías PVC – SAP.



Cajas rectangulares Fierro galvanizado Cajas exagonales Fierro galvanizado Tablero Según diseño Pozo de tierra Según diseño. Interruptores Linea Magic Marca Ticino y/o similar Tomacorrientes Linea Magic Marca Ticino y/o similar Sistema de aterramiento Según diseño. 3.- Diagramas unifilares Los diagramas unifilares y los cuadros de cargas de cada uno de los departamentos son presentados a continuación :

KWH

INTERRUPTOR ES TERMOMAGNETICOS

CAJAS TIPO L DE LOS MEDIDORES

RED DE S D SEDELNOR

Fig. 5 Esquema unifilar deL banco de medidores

KWH KWH KWH KWH KWH KWH KWH KWH KWH

TA 101

TA 102

TA 201

TA 202

TA 301

TA 302

TA 401

TA 402

TA 501

TGSA

TA - 101

TA - 102

TA - 201

TA - 202

TA - 301

TA - 302

TA - 401

TA - 402

TA - 501

TGSA

TG.

BANCO DE MEDIDORES

ACOMETIDA

18 m



3 x 70 A

3 x 10 mm² THW + 1 x 6 mm² ( T ) φ 25 mm PVC SAP TA - 101C1

TA - 102C2

TA - 201C3

TA - 202C4

TA - 301C5

TA - 302C6

TA - 401C7

TA - 402C8

3 x 90 A

3 x 16 mm² THW + 1 x 6 mm² ( T ) φ 38mm PVC SAP TA - 501C9

2 x 80 A

2 x 10 mm² THW + 1 x 6 mm² ( T ) φ 25 mm PVC SAP TGSA C10

3 x 30 A

C11

3 x 30 ARESERVAC12

2 x 30 ARESERVAC13

RESERVA

Fig. 6 Diagrama unifilar del TG.

3 x 370 mm² NYY + 50 mm² ( T )


POZO DE

TIERRA

50 mm² desnudo

φ 19 mm PVC SAP

VIENE DEL KWH.

3 x 10 mm² THW + 1 x 6 mm² ( T ) φ 25 mm PVC SAP







3 x 70 A

3 x 70 A

3 x 70 A

3 x 70 A

3 x 70 A

3 x 70 A

3 x 70 A

4.- Evaluación de la carga instalada, máxima demanda y potencia contratada:

Tabla 2. CUADRO DE CARGAS DEL PEN HOUSE TA - 501

Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 290 m2 x 25W/m2. 3,200 35 1,120

2 Otras aplicaciones – Zonificación RI 4,000 35 1,400 3 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 80 4,800 4 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 100 3,000 5 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 80 1,600 6 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 80 2,160 7 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 8 Equipo hidromasajes 1 x 1,000 W. 1,000 80 800 9 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 80 1,280 10 Waflera 1 x 700 W. 700 80 560 11 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800





2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 20 A


2 x 20 A


2 x 20 A


3 x 30 A


2 x 15 A


2 x 30 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP EQUIPO HIDROMASAJE

C9

2 x 15 A


2 x 10 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP SECADORAC11

2 x 20 A

C12

2 x 20 A

RESERVA

C13

2 x 20 A

RESERVA

C14 RESERVA

Fig. 7 Diagrama unifilar del TA - 501

3 x 16 mm² NYY + 6 mm² ( T )


VIENE DEL KWH.

Tabla 3. CUADRO DE CARGAS DE LOS TA - 101 .... TA - 401

Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 86.5 m2 x 25W/m2. 162.5 35 57

2 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 80 4,800 3 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 100 3,000 4 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 80 1,600 5 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 80 2,160 6 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 80 1,280 7 Waflera 1 x 700 W. 700 80 560 8 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800





2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 15 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPC3

2 x 20 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP

TOMACORRIENTE

C4

2 x 20 A


TOMACORRIENTE

C5

2 x 20 A


3 x 30 A


2 x 15 A


CALENTADOR

C8

2 x 30 A

C9

2 x 15 A

LAVADORA

C10

RESERVA

RESERVA

Fig. 8 Diagrama unifilar de los TA - 1O1, TA - 1O2, TA - 2O1, TA - 2O2, TA - 3O1, TA - 3O2, TA - 4O1, TA - 4O2 y TGSA.

3 x 10 mm² NYY + 6 mm² ( T )


VIENE TG

SECADORA

Tabla 4. CUADRO DE CARGAS DE LOS TA - 102 .... TA - 402

Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 117 m2 x 25W/m2. 925 35 324

2 Cocina 1 x 6,000 W. 6,000 80 4,800 3 Calentador 2 x 1,500 W. 3,000 100 3,000 4 Lavadora 1 x 2,000 W. 2,000 80 1,600 5 Secadora 1 x 2,700 W. 2,700 80 2,160 6 Refrigeradora 2 x 800 W. 1,600 80 1,280 7 Waflera 1 x 700 W. 700 80 560 8 Aspiradora 1 x 1,000 W. 1,000 80 800





Tabla 5. CUADRO DE CARGAS DEL TGSA Item

Descripción

Carga Instalada

(W)

Factor de demanda

(%)

Máxima Demanda

(W) 2,000 100 2000 1 Alumbrado 288 m2 x 25W/m2. 5200 35 1820

2 Electrobomba 2 x 3.6 HP. 2686 80 2149 3 Elctrobomba contra incendio 2 HP 1492 80 1194 4 Motor puerta garaje 450 W 450 80 360 5 Motor ascensor 2 x7.5 HP 11,190 80 8952 Lustradora industrial 3.6 HP 2686 80 2149

Potencia Instalada 25,704 Máxima Demanda ( MD) 18624 Factor de Simultaneidad (f.s.) 0.8 Carga contratada ( MD x f.s.) 14,899


2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 15 A


2 x 20 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPC4

2 x 20 A


2 x 20 A


3 x 30 A

2 x 4 mm² THW + 1 x 2.5 mm² ( T ) φ 25 mm PVC SAP 2 X 3.6 HP C/U ELECTROBOMAS

C7

2 x 15 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAP 2 HP ELECTROBOMBA CONTRA INCENDIO

C8

2 x 30 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPMOTOR PUERTA GARAJE

C9

2 x 15 A

C10

2 x 10 A

C11

Fig. 9 Diagrama unifilar del TGSA

3 x 35 mm² NYY +16 mm² ( T )


VIENE DEL KWH.

ALUMBRADO

TAA

RESERVA

2 x 10 A

C11


TAA TABLERO ALIMENTADOR ASCENSOR

RESERVA



2 x 15 A

2 x 2.5 mm² THW + 1 x 1.5 mm² ( T ) φ 19 mm PVC SAP ALUMBRADOC1

2 x 15 A


2 x 15 A

2 x 10 mm² THW + 1 x 4 mm² ( T ) φ 19mm PVC SAPC3

C4

TOMACORRIENTE

O2 MOTORES 7.5 HP ASCENSOR

Fig. 10 Diagrama unifilar del TAA

3 x 16 mm² NYY + 6 mm² ( T )


VIENE DEL TGSA

RESERVA2 x 15 A

Tabla 6.- DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE LOS CABLES DE LOS

TA, TGSA Y ACOMETIDA TIPO NYY 80 °C.

Item Descripción Longitud ( m )

M.D ( W )

I diseño ( A )

S (mm2 )

1 TA – 101 35 16,177 66 3 x10 2 TA – 102 35 16,500 68 3 x10 3 TA – 201 38 16,177 66 3 x 10 4 TA – 202 38 16,500 68 3 x 10 5 TA – 301 42 16,177 66 3 x 10 6 TA – 302 42 16,500 68 3 x 10 7 TA – 401 45 16,177 66 3 x 10 8 TA – 402 45 16,500 68 3 x 10 9 TA – 501 48 20,320 83 3 x 16 10 TGSA 45 18,624 76 3 x 10

Máxima demanda ( MD ) ACOMETIDA 169,652 695 3 x 370 Factor de simultaneidad 0.8 Potencia contratada 135,722

Cálculo de los Alimentador principal I = MD / √3 x V x 0.8 Idiseño = 1.25 x I = 93.33 Amp. Por confiabilidad y seguridad escogemos: Cable tipo NYY . LOS ALIMENTADORES ESTAN CALCULADOS PARA UNA LINEA, LUEGO PARA EL SISTEMA TRIFÁSICO SERAN TAL COMO SE INDICA EN LA TABLA 6 Y FIG. 6 .



PROYECTO N° 3.- INSTALACIÓNES INDUSTRIALES 1.- Datos generales del Proyecto: Documentos necesarios: . Factibilidad eléctrico. . Punto de alimentación: . Indispensable. Reuniones de coordinación: . Ingeniero Civil. . Ingeniero Sanitario. . Ingeniero Industrial. Descripción del proyecto: . Area constituida 985 m². Oficinas 180 m². Planta 805 m². Tarifa eléctrica: . Por el tipo de trabajo la mejor opción tarifaria es la BT - 3. Suministro eléctrico de emergencia: . No se requiere Ubicación del medidor En el frontera del predio. . El medidor de energía Idéntico a la fig. 3.

RELACION DE CARGAS DE LA PLANTA PROCESADORA

Y SECADORA DE CAFE

PLANTA PROCESADORA DE CAFE

ITEM DESCRIPCION DE LA MAQUINA POTENCIA CORRIENTE HP KW AMPERIOS

1 Motor trifásico marca WEG - ELEVADOR # 1 1.5 1.1 2.52 Motor trifásico marca Siemens - ZARANDA 1.8 1.34 2.953 Motor trifásico marca Siemens - DESPEDRACORA 3.6 2.7 5.44 Motor trifásico marca WEG - ELEVADOR # 2 7.5 5.6 11.65 Motor trifásico marca DELCROSA - PULIDORA # 1 30 22.4 396 44.4 33.14 61.45

A continuación presentamos el diagrama unifilar utilizado en las máquinas rotativas. No presentamos las cargas de Alumbrado, por no corresponder al tema pero si están considerados.



MOTOR CARGA

BARRAS DEL SISTEMA 460

VOLTIOS, 60 HZ

Llaves :. Magnética fija. . Magnética regulable. . Termomagnética fuja. . Termomagnética regulable

Contactor :. Categoría DC. . Categoría AC.

Relé termico :. Directo. . Indirecto.. Tiempo actuación :

. Normal.

. Retardado.

Conductores :. TW, THW, NYY.

Wm

Fig. 11 Conformacion de un sistema electrico industrial

Existen varias posibilidades para poner en servicio a los motores tipo jaula de ardilla, nosotros respetuosos de las normas vigentes IEC 947 – 1.... 7 presentamos las coordinaciones tipo 1 y 2. Nosotros trabajaremos con la coordinación tipo 1.

MOTOR ASINCRONO TRIFASICO



RELE TERMICO


TRIFASICA

COORDINACION TIPO 1

MOTOR ASINCRONO TRIFASICO



TRIFASICA

GUARDAMOTOR

COORDINACION TIPO 2

fig. 12 Coordinación de las protecciones ( norma IEC 947 - 4 - 6 )



SISTEMA DE BARRAS DE 460 VOLTIOS 60 HZ - CIRCUITO DE FUERZA DEL TABLERO TGF1

Fig. 13 Esquema unifilar del circuito de fuerza de las máquinas rotativas.

LEYENDA : E ELEVADOR S SSECADOR Z ZARANDA D DESPEDRADORA

Z

MOTOR MARCA SIEMENS

1.8 HP 460 Volt. 2.95 Amperios

RPM 1750

4 A

9 A

D

10 A

9 A

MOTOR MARCA SIEMENS

3.6 HP 460 Volt. 5.4 Amperios RPM 1750

5.5 - 8 A

E

MOTOR MARCA WEG


RPM 1745

2.5 - 4 A

4 A

9 A

2.5 - 4 A

CABLE TIPO THW AWG # 12




TGF1

PLANTA

S

16 A

18 A

MOTOR MARCA WEG


RPM 1760

9 - 13 A



VA HACIA FIG.13

3 X 70 A Reg.

VIENE DE TG

Habiendo realizado el metrado del sistema nos encontramos que el TGF1 ( Tablero General de Fuerza 1 ) se halla a una distancia de 25 metros del motor de 1.5 HP, y 10 metros del motor de 30 HP. Ver figura 13 y 14. Para el dimensionamiento de los conductores se han utilizado la formulación presentada en la unidad 3, siendo la caída de tensión < 3 %.

LEYENDA

P PULIDORA

CABLE TIPO THW AWG # 8 ó 10

mm²

MOTOR DELCROSA 30 HP 460 Volt. 39.5 Amperios LINEA 22.5 Amperios FASE RPM 1750

32 A

50 A

17 - 25 A

32 A 18 A

CABLE TIPO THW AWG # 8 ó

10 mm²

SISTEMA DE BARRAS DE 460 VOLTIOS 60 HZ - CIRCUITO DE FUERZA DEL TABLERO TGF1

P1

VIENE DE FIG.12

ARRANQUE ESTRELLA -TRIANGULO

TGF1

PLANTA

Fig. 14 Esquema unifilar del circuito de fuerza de las máquinas rotativas.



Para poder visualizar el tipo de montaje de los arrancadores directos es que presentamos a continuación un esquema unifilar donde se puede visualizar todos los elementos que conforman el circuito de fuerza de cada uno de los arrancadores directos.

18

3

98 97 95 96

LC1D12

TELEMECANIQUEG1

4

2.5

3

AUT O

T1 T25 T3

NA NC

MANU AL

STOP R ESETTEST

17

3

1 2 3 N A

4 5 6 N A

LC 1D 12

T E LE M E C AN IQ U E

G 1

1 6

3

6 0 A

R E S E T

O N

O F F

PROTECCION CONTRA CORTO

CIRCUITOS

CONMUTADOR ó SISTEMA DE

ACCIONAMIENTO

PROTECCION CONTRA SOBRE

CORRIENTES

LLAVE MAGNETICA

CONTACTOR

RELE TERMICO

MOTOR TRIFASICO TIPO JAULA

DISPOSICION DEL SISTEMA DE MANDO Y PROTECCION DE MOTORES ELECTRICOS ARRANQUE DIRECTOSEGUN LAS NORMAS: IEC 947 - 1 ... 7

MOTOR TOTALMENTE PROTEGIDO

R

S

T

Fig. 15 Esquema unifilar del arranque directo

Presentamos a continuación un arrancador estrella triangulo equipado tal como lo estipulan las normas IEC 947.

18

3

98 97 95 96

LC1D12

TELEMECANIQUEG1

4

2.5

3

AUT O

T1 T25 T3

NA NC

MANU AL

STOP R ESETTEST

17

3

1 2 3 N A

4 5 6 N A

LC 1D 12

T E LE M E C AN IQ U E

G 1

1 6

3

6 0 A

R E S E T

O N

O F F

PROTECCION CONTRA CORTO

CIRCUITOS

PROTECCION CONTRA SOBRE

CORRIENTES

RELE TERMICO

R

S

T

20

1 2 3 N A

4 5 6 N A

L C 1D 12

T EL EM EC AN IQ U E

G 1

20

1 2 3 N A

4 5 6 N A

LC 1D 12

T EL EM E C AN IQ UE

G 1

LLAVE MAGNETICA

CONTACTORES

DISPOSICION DEL SISTEMA DE MANDO Y

PROTECCION DE MOTORES

ELECTRICOS ARRANQUE ESTRELLA TRINGULO NORMAS:

IEC 947 - 1 ... 7

MOTOR TOTALMENTE PROTEGIDO

MOTOR TRIFASICO TIPO JAULA

Fig. 16 Esquema unifilar del arranque estrella - triangulo



PROYECTO N° 4.- REDES DE DISTRIBUCION 1.- Datos generales del Proyecto: Documentos necesarios: . Factibilidad eléctrico. . Punto de alimentación: . Indispensable. Reuniones de coordinación: . Ingeniero Civil. . Concesionaria responsable. Descripción del proyecto: . Red de distribución Proyecto N° 3 Las cargas son las siguientes :

CALCULO DE LA MAXIMA DEMANDA PLANTA PROCESADORA

ITEMDESCRIPCION DE LA MAQUINA POTENCIACORRIENTEHP KW AMPERIOS

1 Motor trifásico marca WEG - ELEVADOR # 1.5 1.1 2.52 Motor trifásico marca Siemens - ZARANDA 1.8 1.34 2.953 Motor trifásico marca Siemens - DESPEDRACO 3.6 2.7 5.44 Motor trifásico marca WEG - ELEVADOR # 7.5 5.6 11.65 Motor trifásico marca DELCROSA - PULIDORA # 30 22.4 39

44.4 33.1 61.45CORRIENTE TOTAL DEL SISTEMA 61.5 AMPERIOSTENSION DEL SISTEMA 440 VOLTIOSPOTENCIA ACTIVA ( PLANTAS PROCESADO + SECADO33.1 KWSERVICIOS AUXILIARES 10 KWSUB TOTAL 1 43.1 KWFACTOR DE EXPANSIÓN ( OTRA PLANTA SECADO ) 16 KWPOTENCIA INSTALADA 59.1 KWFACTOR DE SIMULTANEIDAD 0.85MAXIMA DEMANDA 50.3 KWFACTOR DE SEGURIDAD 1.25NUEVA MAXIMA DEMANDA 62.9 KWFACTOR DE POTENCIA PROMEDIO 0.8POTENCIA APARENTE DEL SISTEMA 78.6 KVA

POTENCIA COMERCIAL RECOMENDADA 100 KVA

A continuación presentamos el diagrama unifilar correspondiente a la red de distribución en Baja Tensión que alimenta al TGF1 ( tablero general de fuerza 1 ). Las Normas Peruanas y la experiencia coinciden en señalar que la caída de tensión



recomendable para cargas no lineales (máquinas rotativas) debe ser ≤ 2.5%. Asumiendo un Up = 2.5% (460 vol.) Up = 11.5 voltios. Para dimensionar los conductores eléctricos de las redes de distribución en baja tensión utilizamos las expresiones planteadas en la unidad III. Los conductores seleccionados deberán cumplir con los siguientes requerimientos:

P

TGF

LINEA AEREA 10 KV, 25 mm²

3 x 80 A REGULABLE Regula. Térmica 0.7 a 1 In Regula. Magnét. 5 a 10 In

SECCIONADOR

CUT OUTFUSIBLE

S

CUT OUT

460 VOLTIOS 60 HZ.

SAB

TGF1

180 mm

Fig. 17 Esquema unifilar de la red de distribución en baja tensión.

TRANSFORMADOR

TRIFASICO

Cable tipo NYY 35 mm²

Satisfacer la máxima demanda de 62.9 Kw. Up = 11.5 voltios L = 180 m. ρw = 0.018 Ω - (mm2/m.) I = 62,900 / ( √3 x 440 x 0.8 ) = 103.2 A. Aplicando : S = ( ρ x L x I x Cos φ ) / Up S = ( 0.018 x 180 x 103.2 x 0.8 ) / 11.5 S = 23.26 mm2. Vamos al catálogo de la firma INDECO, pag. N° 27 – Sección Cables para energía; escogemos : . 3 x 1 x 25 mm2 cable tipo NYY unipolar . Capacidad de corriente en ducto 132 Amp. . Características importantes : - Temperatura del suelo 20°C. - Temperatura ambiente 30°C.



- Temperatura en el conductor 80°C. Replanteando el cálculo de la caída de tensión tenemos : Up = ( 0.018 x 180 x 103.2 x 0.8 ) / 25 Up = 10.69 ( 2.43% ) < 2.5 % PROYECTO N° 5.- REDES AUTOPORTANTES Para el dimensionamiento de los conductores eléctricos, además de lo visto en la unidad III (dado el montaje muy especiales de los mismos ) se utiliza la NORMALIZACIÓN BÁSICA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN AÉREO AUTOSOPORTADO EN BAJA TENSIÓN vigente en nuestro País. Aprovecharemos la red de distribución en baja tensión del Proyecto N° 4 para realizar los cálculos utilizando los siguientes cables: A.- Cables de Energía CAI-S , CAI ( INDECO Y PIRELLI ) Para el cálculo de la sección del conductor, teniéndose en cuenta que el mismo material estará sometido a la misma carga tendremos la sección calculada en el proyecto N° 4, es decir : Sm = 23.26 mm2. Vamos al catálogo Indeco ( ó Pirelli ) Cables de energía, pag. 6 Tipo CAI-S , CAI y elegimos : . 3 x 25 mm2 que tiene una capacidad de 147 Amperios. . Conductores de cobre para cada fase con portante de cobre . Conductores de cobre para cada fase con portante de acero galvanizado. . Cuando Up = 2.5% (11.5 voltios) . R1 = 0.727 ( 20°C ) Ω / Km. Calculando la resistencia por cada fase encontramos : . R1 = 0.727 ( Ω / Km ) x 0.18 Km. = 0.13086 Ω ( 20°C ) . R2 ( 80°C ) = 0.13086 ( 1.236 ) Ω . R2 ( 80°C ) = 0.1617 Ω α = 0.00393 1 / K Cobre. α = 0.00403 1 / K Aluminio. Calculando la reactancia por cada fase a 60 Hz encontramos : . XL = 0.1163 ( Ω / Km ) x 0.18 Km. a 60 Hz. . XL = 0.0209 Ω



Luego la caída de tensión es : AV = K x L x I x 10-3 voltios L = 180 m. I = 103.2 A. Calculando de la constante K cuando se trata de un sistema trifásico : K = √3 x √ R2

2 + XL2 = √3 √0.16172 + 0.02092

K = 0.2824 Remeplazando los datos en la expresión general tenemos : AV = 0.2824 x 180 x 103.2 x 10-3 AV = 5.25 voltios ( 1.19% ) B.- Cables de energía tipo CAAI-S , CAAI Realizamos el cálculo de la sección y conseguimos : Asumimos Up = 11.5 voltios y conseguimos S = 23.26 mm2. Vamos al catálogo Indeco ( o Pirelli ) cables de energía, pag. 13 Tipo CAAI (Conductores de aluminio). Escogiendo: . Saluminio = 3 x 25 mm². . Conductores de aluminio para cada fase y portante de acero galvanizado. . Conductores de aluminio para cada fase y portante de aleación de aluminio. R1 = 1.18 (Ω / Km) x 0.18 Km. = 0.2124 Ω R2 ( 80°C ) = 0.2124 x 1.245 = 0.2644 Ω XL ( 60 Hz ) = 0.0986 (Ω / Km ) x 0.18 Km. = 0.01775 Ω K = √3 x √ R2

2 + XL2 = √3 . √ 0.26442 + 0.017752

K = 0.45898 AV = 0.45898 x 180 x 103.2 x 10-3 = 8.1545 AV = 8.2 ( 1.19% )



RESUMEN Es muy importante conocer la reglamentación de las diversas cargas que generalmente son instalados dentro de una vivienda. A partir de éstas se puede cuantificar la Máxima Demanda que se tiene que disponer para poder atender a un usuario. Los factores de demanda, simultaneidad y factor de potencia están establecidos por el Código nacional de Electricidad, así que resulta necesario tenerlo en cuenta para su inmediato cumplimiento. Los circuitos en edificios residenciales también respetan los factores señalados anteriormente, la diferencia con los circuitos residenciales, radica en que los alimentadores principales van a ser compartidos a través de un banco de medidores. En el dimensionamiento de conductores para redes industriales ( motores trifásicos tipo jaula de ardilla ) se tiene que tener en cuenta los tipos de regímenes de las máquinas rotativas. Por ejemplo para el proyecto desarrollado se trata de motores para servicio continuo. Para que los sistemas eléctricos puedan trabajar en forma normal y nos brinden buenos márgenes de seguridad y confiabilidad tenemos que recurrir a la norma IEC 947 1.. 7. ( Comisión Internacional electrotécnica ). En los catálogos de los fabricantes podemos encontrar que las mejores condiciones para que el conductor trabaje es la condición de enterrado ( Tiene mas capacidad de carga ). Los fabricantes INDECO y PIRELLI disponen de las herramientas necesarias para el cálculo de las redes de distribución AUTOSOPORTADAS con las combinaciones desarrolladas en el proyecto N° 5.

Instalac. Elctricas Domici. Comerc. e ales

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