Memoria Alumbrado Publico Puente Chilina

GOBIERNO REGIONAL DE AREQUIPA

Proyecto Especial de Infraestructura Regional

Sub Gerencia de Estudios

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Construcción Puente Sector Chilina y Accesos

SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION SECUNDARIA ALUMBRADO PÚBLICO

REDES SUBTERRANEAS DE A.P

Puente Chilina

Distrito: Cercado PROVINCIA: AREQUIPA

DEPARTAMENTO: AREQUIPA

Abril-2009




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TABLA DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCION

2. MEMORIA DESCRIPTIVA

GENERALIDADES

ALCANCES DEL PROYECTO

DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES

DEMANDA ELECTRICA

SUMINISTRO DE ENERGIA

BASES DE CALCULO

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MATERIALES

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MONTAJE

3. CALCULOS ELECTRICOS

4. METRADO Y PRESUPUESTO

ANEXOS

ANEXO A: Analisis de Precios Unitarios

ANEXO B: Calculo del Factor de Pérdidas

ANEXO C: Calculo de Iluminación




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CAPITULO 1

INTRODUCCIÓN

El Gobierno Regional de Arequipa viene desarrolland o El Proyecto del Puente de Chilina, ubicado en la provi ncia, departamento y región de Arequipa.

El propósito del presente trabajo es el diseño de l as redes eléctricas subterráneas del alumbrado público de la mencionada via.




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CAPÍTULO 2

MEMORIA DESCRIPTIVA

2.1 Generalidades

El Gobierno Regional de Arequipa viene desarrolland o el proyecto del Puente de Chilina, ubicada en la provincia, departamento y región de Arequipa, y han encargado la elaboración del proyecto del Subsistem a de Distribucion Secundaria del Alumbrado Publico, a l Ingeniero Mecánico Electricista Hugo Daniel Mendoza Morón CIP 43404.

De acuerdo a la norma técnica de alumbrado publico le corresponde el tipo de via COLECTORA I y el tipo de alumbrado II es decir le corresponde un nivel de iluminación promedio de 20 a 40 LUX .

El calculo de iluminación que se anexa contempla un nivel de 30 lux como promedio, utilizando una iluminación centrada y a los costados, tal como se indica en los planos, la separación entre los poste s es de 25metros.

2.2 Alcances del Proyecto

Se contempla el tendido de redes subterráneas y la colocación de postes Concreto Armado Centrifugado d e 9m en la berma central con `pastorales metálicos parabolicos dobles y a los costados postes de concr eto de 9m y pastorales simples, todas las luminarias se rán de 150w de vapor de sodio.

El presente proyecto tiene por finalidad posibilita r el suministro de energía eléctrica y comprende el diseño de:

- Redes Eléctricas en B.T para Alumbrado Público - Metrado y evaluación económica de las

instalaciones proyectadas. 2.3 Descripción de las Instalaciones Eléctricas.

La distribución de las redes es Subterránea del tip o radial, el sistema es monofásico bifilar 220 voltio s para el alumbrado público, a una frecuencia de red de 60 hertz.




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2.4 Demanda Eléctrica

La demanda de potencia de las unidades de alumbrado es de 170w/luminaria con un sistema centrado y lateral , cuya alimentación se hará desde cinco subestaciones proyectadas y una existente, cuya demanda total calculada es de 65.08Kw correspondiente a 356 luminarias de 170w/luminaria(incluido perdidas de balasto) y 57 luminarias para adosar a techo de tún el de 80w/luminaria (incluido perdidas en el balasto)

Las potencias de las subestaciones son las siguiete s:

Subestacion Nro 1 25kVA Subestacion Nro 2 25kVA Subestacion Nro 3 5kVA Subestacion Nro 3457 5kVA (existente) Subestacion Nro 4 25kVA Subestacion Nro 5 25kVA

2.5 Suministro de Energía

La alimentación de las redes eléctricas se ha previ sto desde las subestaciones proyectadas y una existente ver plano eléctrico.

2.6 Bases de Cálculo

El diseño de las redes cumple con los requisitos de l Código Nacional de Electricidad y la Norma de Procedimientos para la elaboración de Proyectos y Ejecución de Obras en Sistemas de Distribución en zonas de Concesión R.D. Nro 018-2002-EM/DGE y los lineamientos aplicables.

Se ha considerado en los cálculos eléctricos la máx ima capacidad admisible de corriente y caída de tensión .

- Demanda de Potencia : 170w/luminaria - 80w/luminaria - Tensión de servicio : 220 voltios - Caída de tensión máxima : 5% tensión nominal - Factor de simultaneidad : 1.0 - Factor de Potencia : 0.9 - Frecuencia : 60 Hertz

2.7 Especificaciones Técnicas de Materiales

Las especificaciones técnicas que se detallan a continuación, se refieren a los materiales que se




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usaran en la red de alumbrado publico la cual es del tipo subterráneo.

2.7.1 Conductores

Los cables que se deben usar para la red subterránea serán del tipo NYY fabricados con conductores de cobre electrolítico recocido sólido o cableado (según el calibre).

El aislamiento será de cloruro polivinilo y tendrá una chaqueta exterior de PVC.

- Conductor : Cobre electrolítico - Tensión nominal : 1000 V. - Revestimiento : PVC - Temple : Duro cableado - A. Público 2x1x6 2X1X10 y 2x1x16 mm2

2x1x25, 2x1x35mm2 NYY - Normas de fabricación : ITINTEC 370-050

2.7.2 Empalmes

Para la ejecución de los empalmes se usara el material adecuado que permite devolver al cable sus características originales, se recomienda usar el siguiente tipo de empalme

- Unión del conductor:Con conector o entorche - Aislamiento :Cinta mastic o similar a

la 2210 de 3M - Revestimiento :Cinta Nro. 23 3M - Caqueta exterior :Cinta Nro. 1700 de 3M - Recubrimiento :Scotchkote

2.7.3 Ductos de Concreto Armado

Para el cruce de vías donde se estima el paso de vehículos se ha considerado el uso de ductos de concreto de 4 vías como mínimo este ducto deberá ser fabricado en concreto y el ducto tendrá un diámetro de 3 pulgadas.

Adicionalmente para la protección de los cables en la berma central y lateral se ha considerado utilizar ductos de PVC SAP de 2”.




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2.7.4 Postes (arcos metalicos)

Serán de fierro de tubería de 4” de las siguientes características:

Espesor de 4mm

2.7.5 Pastorales

Se utilizarán pastorales de fierro galvanizado de 1 ½ pulgada de diámetro simples y dobles (para postes de 9m/200)

2.7.6 Luminarias

Cuerpo resistente a la polución, cubierta acrílica transparente del tipo antivandálico con junta de neopreno. Clasificación:

- Comportamiento de lámpara IP53 - Comportamientote equipo aux. IP23 - Cumple con IEC 598 -

2.7.7 Lámparas

Serán del tipo de vapor de sodio del tipo tubular, con ignitor de parada automática a alta presión 150 vatios y 70vatios para 60 Hz y tensión de operación 220 voltios, para casquillo E40y E27.

2.7.8 Portafusibles y Fusibles

Para protección de la lámpara y equipos auxiliares se utilizarán portafusibles incorporados al poste de concreto, con hilo fusible de 5 Amperios.

2.7.9 Conexiones al Artefacto

La conexión desde el portafusible hasta la luminaria es con el cable del tipo NLT 2X2.5mm2, sin ningún empalme en el tramo.

2.8 Especificaciones Técnicas de Montaje

2.8.1 Zanjas




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Las zanjas serán de 0,5 de ancho X 0.75m de profundidad,de los conductores subterraneos.

2.8.2 Tendido de ductos de concreto

Para el tendido de ductos de concreto de cruzadas para cables subterráneos deberá excavarse una zanja de 1.05m. de profundidad, luego deberá prepararse un solado de concreto sobre el cual se tenderán los ductos de concreto de 4 vías de 3’’ de diámetro.

2.8.3 Ejecución de Empalmes y Puntas Muertas

Para la ejecución de empalmes y puntas muertas se deberá seguir con cuidado lo indicado por el fabricante de cintas en todo caso la secuencia de trabajo es la siguiente:

- Preparación del cable - Conexión eléctrica (con conector o entorche) - Colocación de masilla (Mastic) - Encintado con cinta Nro 23 - Encintado con cinta Nro 1700 - Recubrimiento conScotchcote

2.8.4 Instalación de Postes

Los postes que iran en la berma central y a los costados estaran a una profundidad de 1m. Y se colocaran piedras y cemento a su alrededor.

2.8.5 Equipos de Alumbrado Público

Se deberá tener la debida precaución para evitar que los equipos se dañen, la posición de las lámparas serán reguladas de acuerdo a la altura de montaje y ancho de calles.

2.8.6 Codificación de Postes

El contratista deberá pintar la codificación de los postes antes de pedir las pruebas eléctricas, esta codificación será proporcionada por la concesionaria.

2.9 Relación de Planos.

CODIGO DESCRIPCIÓN IE-1 REDES ELECTRICAS SUBTERRANEAS PRIMER TRAMO IE-2 REDES ELECTRICAS SUBTERRANEAS SEGUNDO TRAMO

Arequipa Marzo de 2009




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CAPITULO 4 METRADO Y

PRESUPUESTOS Este capitulo nos da una evaluación económica con e l fin de determinar el costo de las instalaciones eléctricas propuestas en el diseño del sistema de Redes subter ráneas de Alumbrado Publico del Puente de Chilina.




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ANEXO A

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS




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ANEXO B

CÁLCULO DEL FACTOR DE PERDIDAS




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ANEXO C

CÁLCULO DE ILUMINACION




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i

i .. 2

1 )

PERDIDAS DE ENERGIA 2.1 GENERALIDADES

Las pérdidas de energía tiene una importancia relevante a lo largo del tiempo ya que es un desperdicio continuo de energía, dichas pérdidas es tán relacionadas con el efecto Joule, es decir, pérdida s de energía en forma de calor; como son función de l a corriente al cuadrado y de la resistencia del conductor, para minimizarlas es conveniente balance ar los circuitos y reducir el radio de acción de las redes eléctricas en lo posible.

2.2 PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTORES ELECTRICOS

Dichas pérdidas se evalúan por la fórmula:

Q=I 2*R (Vatios) ................................. (1)

Donde:

I, es la corriente en el tiempo T en Amperios R, es la resistencia del conductor en ohmios

Como la corriente es una función del tiempo y esta relacionada con el diagrama de carga diario, par a poder calcular las pérdidas a lo largo del día es necesario utilizar la relación del factor de pérdid as que es :

Factor de pérdidas = Energia..real.. perdida

Energía..máxima..que..se.. po dría.. perder

(2)

2 Rdt

fp Im ax 2 RT

..................................... (3)

El factor de pérdidas también está definido como:

Factor de pérdidas = (i

2

2 ...

24

2

24 .............. (4)




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Donde:

i, es el valor de la corriente unitaria a lo largo del día.

i I1 ......................................... (5) Im ax

De la ecuación(2) podemos despejar la energía real pérdida.

Energía real pérdida=fp*EnergíaMáxima que se podría perder.

a) Pérdidas en líneas trifásicas

La energía total pérdida es:

Fp*3*365*24/1000*(I 1máx2 *R1 +I 2máx2 *R2+...Inmax 2 *Rn)

Donde:

Inmax, Rn representa la corriente máxima y la resistencia del tramo N de la línea trifásica.

b) Pérdidas en líneas monofásicas

Energía total perdida es:

Fp*2*365*24/1000*( I 1máx2 *R1 +I 2máx2 *R2+..Inmax 2 *Rn)

Donde:

Inmax, Rn representa la corriente máxima y la resistencia del tramo N de la línea monofásica.

Estas pérdidas son calculadas en las hojas de caída de tensión.

2.3 PÉRDIDA DE ENERGÍA EN LOS TRANSFORMADORES

a) Pérdidas en el hierro.

Pérdidas anuales = 24*365*Pfe (Kw hr/año)




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CAPITULO 3

CALCULOS ELECTRICOS Y PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LA RED SECUNDARIA

3.1 Generalidades

Se analizará las caídas de tensión como las perdida s de energía en la red secundaria por efecto Joule, s e ha considerado un factor de pérdidas de 0.5 que corresponde a un diagrama de cargo típico de consum o de alumbrado publico.

3.2 Cálculo de caídas de tensión

A.- REDES SUBTERRÁNEAS

En cables subterráneos la reactancia es muy pequeña por lo que la despreciaremos.

El cálculo de caídas de Tensión se calcula por medi o de las formulas siguientes:

- Circuitos Trifásicos

DV=P*L*FCT3

FCT3=_1_*[R’*1000]

V

- Circuitos Monofásicos

DV=P*L*FCT1

FCT1=_2_*[R’*1000]

V

Donde:

Dv, es la caída de tensión en voltios. P, es la potencia en Kw. L, es la long. del tramo en metros. FCT, es el factor de caída de tensión, V, es la tensión de la red (entre fases circuitos trifásicos y entre fase neutro circuitos monofásicos). R’,es la resistencia del conductor por metro




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Para los conductores de cobre:

R’=T/S

S, es la sección del conductor en mm 2

T, es la resistencia específica a 20°C (0.01786mm 2Ohm/m)

La resistencia eléctrica del conductor por kilómetr o está dada para una temperatura de operación de 20° C por:

RESISTENCIAS ELÉCTRICAS A 20°C

SECCIÓN

mm2

6

10

16

25

35

50

70

RESISTENCIA ELECTRICA

a 20°C Ohm/km

2.977

1.786

1.116

0.7144

0.510

0.357

0.255

Consideraremos una temperatura de operación máxima de 50°C (los conductores generalmente se seleccionan e n base a la caída de tensión y están sobredimensionad as con respecto a la corriente admisible) la resistenc ia eléctrica del conductor está dada por:

R50= R 20 (1+ ∂( -20))

Donde:

R20 es la resistencia dada para una temperatura de operación de 20°C

∂ es el coeficiente de temperatura(3.92X10 -3 K-1 )

es la temperatura de operación (50°C) R50 es la Resistencia /km a la temperatura de

operación de 50°C




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RESISTENCIAS ELÉCTRICAS MÁXIMAS A 50°C

SECCIÓN

mm2

6

10

16

25

35

50

70

RESISTENCIA ELECTRICA

a Temp. Operac. 50°C

3.327 Ohm/km

1.996 Ohm/km

1.247 Ohm/km

0.798 Ohm/km

0.570 Ohm/km

0.399 Ohm/km

0.285 Ohm/km

La capacidad admisible de corriente para cables con aislamiento termoplástico del tipo NYY es:

SECCIÓN 6 10 16 25 35 50 70

CAPACIDAD CORRIENTE TEMP. OPERACIÓN 80C

FACTOR DE CORRECCIÓN PROX. DE CABLES

FACTOR DE CORRECCIÓN PROFUND. TENDIDO 0.6m

FACTOR DE CORRECCIÓN RESIST.TERMICA SUELO

FACTOR DE CORRECCIÓN TEMP. SUELO 20 C

CAPACIDAD CORRIENTE

CORREGIDA

72

0.82

1.0

1.10

1.0 64.9

90

0.82

1.0

1.10

1.0 81.2

123

0.82

1.0

1.10

1.0 111

151

0.82

1.0

1.10

1.0 136

183

0.82

1.0

1.12

1.0 168.1

261

0.82

1.0

1.12

1.0 239.7

272

0.82

1.0

1.12

1.0 249.8

(*) Tal como se muestra en los cuadros de caídas de tensión los conductores están sobredimensionados co n respecto a la corriente admisible.

De acuerdo a las fórmulas anteriores los factores d e caída de tensión utilizados son:




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FACTORES DE CAÍDAS DE TENSIÓN (FCT)

70mm2 50mm2 35mm2 25mm2 16mm2 10 mm2 6mm2

Trifásic 0.000750 0.00105 0.00150 0.00210 0.00328 0 .00525 0.00875 Monofásic 0.002591 0.00363 0.00363 0.00652 0.01134 0.01814 0.03024

En base a los factores anteriores las caídas de tensión se pueden calcular por:

V=P * L * FCT [V]

Donde:

P, es la potencia en kw L, es la long. Del tramo en metros. FCT, es el factor de caída de tensión

3.3. Bases de cálculo

- Máxima caída de tensión 5%Vn - Factor de potencia 0.9 - Tensión 380/220V - Frecuencia 60 Hz. - f.s. servicio particular 0.7 - f.s alumbrado público 1.0 - f.s. cargas especiales 1.0 - Profundidad de tendido 0.6m. - Resistencia térmica del suelo - Tierra de cultivo humeda 70 ° C cm/w - Temperatura de suelo 20°C

3.4. Pérdidas de energía en conductores eléctricos

El factor de pérdidas esta definido como:

Energia Real Perdida fp:------------------------------------

Energia Maxima que se podria perder

I² xRxdt fp:------------

Imax² xRxT

La energía total perdida en un año es

- Línea trifásica:

PET = 3xfpx365x24x(Imax 2 R)/1000 kw-hr/año




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- Línea Monofásica:

PET = 1xfpx365x24x(Imax 2 R)/1000 kw-hr/año

Donde: - fp es el factor de pérdidas (0.3334 para un

diagrama de carga típica de zonas tipo R-3) - Imax es la corriente máxima - R es la resistencia del conductor

Estos cálculos se amplían en el anexo B.

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