Proyecto Intalaciones Eléctricas (Edificio Francy)

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER DISEÑO INSTALACIONES ELECTRICAS DEL EDIFICIO FRANCY

ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

DISEÑO DE INSTALACIONES ELECTRICAS DELEDIFICIO FRANCY

JESÚ EULIDES ARENAS MEJÍA COD. 2022349ANDRÉS FELIPE CAMARGO LEÓN COD. 2030474SAMUEL ANDRÉS MENDOZA MEJÍA COD. 2032614

PRESENTADO AL ING. CIRO JURADO JEREZ

ESCUELA INGENIERIA ELECTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD FISICO MECANICASBUCARAMANGA, MARZO 2008



TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE TABLAS...........................................................................................................................................4

LISTA DE FIGURAS.........................................................................................................................................4

INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................................1

OBJETIVOS.......................................................................................................................................................2

1. RESUMEN GENERAL DEL PROYECTO...........................................................................................3

2. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO...................................................................................3

2.1 OBJETO..................................................................................................................................32.2 CARACTERISTICAS DE LA CARGA.................................................................................42.3 CIRCUITO ALIMENTADOR................................................................................................42.4 REDES EN MEDIA TENSIÓN..............................................................................................42.5 DISEÑO DE LA SUBESTACIÓN.........................................................................................42.6 CIRCUITOS DE ALUMBRADO...........................................................................................42.7 CIRCUITOS DE TOMAS.......................................................................................................52.8 SALIDAS ESPECIALES........................................................................................................52.9 CUARTO DE MÁQUINAS....................................................................................................52.10 PLANTA DE EMERGENCIA................................................................................................5

3 MEMORIAS DE CÁLCULO..................................................................................................................6

3.1 PARAMETROS DE DISEÑO................................................................................................63.2 CALCULOS TIPO..................................................................................................................7

3.2.1 Demanda máxima para apartamentos.....................................................................................73.2.2 Apartamento tipo A (103 a 803)..............................................................................................7

3.2.2.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050..............................................................................83.2.2.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005 (tabla 2-15 página 22).......................................93.2.2.3 Calculo de la corriente del apartamento tipo A..................................................................................9

3.2.3 Apartamento tipo B (102 a 802)............................................................................................103.2.3.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050............................................................................103.2.3.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................11

3.2.4 Apartamento tipo C (101 a 801)............................................................................................123.2.4.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050............................................................................133.2.4.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................14

3.2.5 Apartamento tipo D (PH 901)...............................................................................................143.2.5.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050............................................................................153.2.5.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................16

3.2.6 Apartamento tipo E (PH 902)................................................................................................173.2.6.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050............................................................................183.2.6.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................18

3.2.7 Regulación Apartamentos......................................................................................................193.2.7.1 Apartamento tipo A (103-803).........................................................................................................203.2.7.2 Apartamento tipo B (102 a 802).......................................................................................................223.2.7.3 Apartamento tipo C (101).................................................................................................................223.2.7.4 Apartamento tipo D (PH 902)..........................................................................................................233.2.7.5 Apartamento tipo E (PH 901)..........................................................................................................24

Demanda máxima Servicios Generales....................................................................................................253.2.7.6 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050............................................................................263.2.7.7 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................263.2.7.8 Calculo de la corriente de Servicios Generales................................................................................26



3.2.8 Regulación de Servicios Generales.......................................................................................273.2.8.1 Generalidades....................................................................................................................................273.2.8.2 Iluminación pasillos y escaleras controladas desde TI.....................................................................273.2.8.3 Terraza..............................................................................................................................................283.2.8.4 Ascensor............................................................................................................................................293.2.8.5 Bomba de Agua................................................................................................................................293.2.8.6 Bomba Hidroneumática....................................................................................................................303.2.8.7 Puertas eléctricas...............................................................................................................................30

3.2.9 Demanda máxima total del edificio.......................................................................................313.2.9.1 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005..........................................................................31

3.2.10 Diseño de subestación...........................................................................................................323.2.10.1 Calculo de la relación de transformación.........................................................................................323.2.10.2 Calculo de la corriente del secundario..............................................................................................323.2.10.3 Corriente de cortocircuito:................................................................................................................323.2.10.4 Calculo de la corriente del primario.................................................................................................323.2.10.5 Características del transformador.....................................................................................................323.2.10.6 Calculo de los pararrayos..................................................................................................................33

3.2.11 Equipos de Medida................................................................................................................343.2.11.1 Totalizador........................................................................................................................................34

3.2.12 Planta de emergencia............................................................................................................343.2.13 Instalaciones internas............................................................................................................35

CONCLUSIONES............................................................................................................................................36

BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................................37



LISTA DE TABLAS

Tabla 1: Resumen general del proyecto..................................................................................3Tabla 2 Parámetros de diseño.................................................................................................7Tabla 3 carga instalada apartamento tipo A (101-201-301-401-501-601-701-801)...............8Tabla 4 Carga instalada apartamento tipo B (102-202-302-402-502-602-702-802)............10Tabla 5 Carga instalada apartamento tipo C (103-203-303-403-503-603-703-803)............13Tabla 7 Carga instalada apartamento tipo D (PH 901).........................................................15Tabla 8 Carga instalada apartamento tipo E (PH 902)..........................................................17Tabla 9 Localización de Aparatos.........................................................................................19Tabla 10 Carga total por área................................................................................................25Tabla 11 Demanda equipos servicios generales...................................................................25

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Topológico Circuito 11 (Regulación)....................................................................21

1UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

DISEÑO INSTALACIONES ELECTRICAS DEL EDIFICIO FRANCYESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto presenta el diseño de la instalación eléctrica de un edificio con más de

5 pisos, en este caso 10 pisos contando la zona de parqueaderos, tomando y fortaleciendo

los conceptos vistos en la asignatura: Iluminación, Calefacción e Instalaciones Eléctricas,

teniendo como referencias la Norma Técnica Colombiana NTC-2050, y la Norma Técnica

de la Electrificadota de Santander (ESSA).

El proyecto de la instalación eléctrica contempla todos los cálculos desde la derivación de

la red de media tensión (13.2kV), hasta las salidas de cada uno de los apartamentos del

edificio. Se indican cada uno de los parámetros de diseño establecidos para la instalación,

de modo que cumplan con los criterios exigidos por las normas anteriormente mencionadas

en cuanto a canalizaciones, calibres y capacidad de corriente de los conductores, etc.

El edificio seleccionado cuenta con 26 apartamentos (distribuidos en nueve pisos), sótano,

ascensor, y los servicios generales propios de una edificación de este tipo.



OBJETIVOS

Realizar el diseño de la Instalación Eléctrica de un edificio en el que se puedan poner en

práctica las especificaciones dadas por: Norma para Diseño de Sistemas de distribución de

la Electrificadora de Santander ESSA y el Código Eléctrico Colombiano Norma NTC-

2050.

Analizar el diseño de acometidas, tablero de contadores, tablero general en baja tensión,

tablero de servicios generales con el cálculo adecuado de conductores y protecciones.

Calcular la subestación requerida por la instalación del edificio para su correcto y continuo

funcionamiento.

Afianzar las habilidades en la elaboración y análisis de proyectos de Instalaciones

Eléctricas Residenciales.



1. RESUMEN GENERAL DEL PROYECTO

Tipo de servicio Residencial

Estrato Socioeconómico 5

Numero de usuarios

Apartamentos 26

Servicios Generales 1

Total 27

Demanda máxima 123.48 KVA

Cantidad de transformadores 1 * 150 KVA

Red media tensión

canalizada subterránea

40 m

Cantidad de contadores

26 Monofásico trifilar 20 (60) A energía

activa electromecánico (apartamentos)

1 Trifásico tetrafilar activa-reactiva electrónico

(totalizador)

1 Trifásico tetrafilar activa electromecánico

(planta de emergencia)

Tabla 1: Resumen general del proyecto

2. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

2.1 OBJETODiseño de las instalaciones eléctricas para el Edificio Francy, ubicado en la Calle 28, 23-

100 Municipio de Flroridablanca (ver plano de localización).

A continuación se presentaran los cálculos y principales planos para el diseño de las

instalaciones eléctricas del Edificio Francy.



2.2 CARACTERISTICAS DE LA CARGAEl proyecto tiene una carga que se compone básicamente de circuitos de iluminación y

tomas para los apartamentos y circuitos de iluminación, tomas, salidas especiales para

motores de bombas y alimentación para el ascensor para los servicios generales.

Se presentan los planos correspondientes al proyecto que consta de un edificio de 9 pisos

con 26 apartamentos y servicios generales.

2.3 CIRCUITO ALIMENTADORPara la alimentación del transformador de distribución que atenderá la carga del proyecto se

tiene una disponibilidad de servicio en media tensión del circuito 2 Subestación Cañaveral.

2.4 REDES EN MEDIA TENSIÓNDe la red en media tensión existente por el costado occidental de la vía, se derivara un

ramal subterráneo para alimentar el transformador de distribución en una distancia

aproximada de 40 m. Ver plano localización.

2.5 DISEÑO DE LA SUBESTACIÓNSe proyecta el montaje de una subestación bajo techo con transformador ABB radial con

una capacidad de 150 KVA.

2.6 CIRCUITOS DE ALUMBRADOPara las instalaciones internas se proyecta el montaje de luminarias incandescentes en los

apartamentos. Para las instalaciones internas de servicios generales luminarias

incandescentes y fluorescentes. Para la terraza (Noveno piso) luminarias de mercurio de

125 W a 220v.

Todo lo anterior teniendo en cuenta el requerimiento de las salidas mínimas para

suscriptores residenciales de la Norma Técnica Colombiana NTC 2050. Ver anexo No.1

Cuadro de cargas.



2.7 CIRCUITOS DE TOMASPara los apartamentos e instalaciones internas de los servicios generales se proyecta la

instalación de tomacorriente para uso general, teniendo en cuenta el requerimiento de las

salidas mínimas para suscriptores residenciales de la Norma Técnica Colombiana NTC

2050. Ver anexo No.1 Cuadro de cargas.

2.8 SALIDAS ESPECIALESCon base en lo establecido en la sección 210.C Salidas necesarias de la Norma Técnica

Colombiana NTC 2050 se tiene salidas especiales como: nevera refrigeradora con carga de

500 VA, salida especial cocina con carga de 2400 VA, salidas especiales para lavado y

planchado con carga total de 1500 VA, salida para la campana extractora de 180 VA. Para

los servicios generales salidas para cargas especiales como motores de bombas y ascensor.

Con respecto a las salidas especiales de los servicios generales, se deben instalar motores

con factor de potencia corregido de tal manera que el factor de potencia total de los

servicios generales no sea inferior al 0.9 y evitar el pago de reactivos, con base en la

reglamentación vigente en el sistema del cobro del consumo de energía.

2.9 CUARTO DE MÁQUINASEl tablero de servicios generales alojará las respectivas protecciones para las puertas

eléctricas de parqueadero, el ascensor, las bombas de agua, y el sistema Hidroneumático.

Se encuentra ubicado en el sótano, para este caso, el parqueadero del edificio.

2.10 PLANTA DE EMERGENCIAEl sistema de emergencia funcionara para servicio total (teniendo consideraciones con el

consumo de energía en estas situaciones), con una planta de emergencia de 55 kVA con

base en los cálculos de la demanda máxima. Se encuentra ubicada en el cuarto de

maquinas.



3 MEMORIAS DE CÁLCULO

3.1 PARAMETROS DE DISEÑOEstrato socio-económico 5

Factor de demanda (ESSA)

tabla 2.15, pagina 22

Apartamentos

Servicios generales

Carga aparato mayor potencia al 100%

Resto al 30%

Motores al 100%

Resto al 60%

Factor de la demanda (NTC 2050)

Tabla 220-11 pagina 56

Apartamentos

Servicios generales

Alumbrado:

Primeros 3000 VA o menos al 100%

De 3001 VA a 120000 VA al 35%

A partir de 120000 VA al 25%

Salida especial cocina: Tabla 220-19

Alumbrado:

Primeros 20000 VA o menos al 50%

Motores al 100%

Nivel de tensión primario 13200 V

Nivel de tensión secundario 208-120 V

Regulación de tensión

Regulación de tensión

3 % Acometida y alimentador (hasta tablero

de distribución de cada apartamento)

2 % Circuito ramal al punto más

desfavorable

3 % Motores a plena carga

Red en media tensión Canalizada en conductor Cu XLPE calibre No 2

AWG

Redes en baja tensión Conductores THW



Factor de potencia 0.9 en atraso

Impedancia máxima de puesta a

tierra

10 Ω

Tabla 2 Parámetros de diseño

3.2 CALCULOS TIPOLos cálculos se realizaran para 3 tipos de apartamentos, para dos pent house, y para los

servicios generales.

Todos los cálculos se hacen basados en la Norma Técnica Colombiana NTC 2050, y

también siguiendo especificaciones de la Norma para calculo y diseño de la Electrificadora

de Santander ESSA.

3.2.1 Demanda máxima para apartamentos

Existen tres tipos de apartamentos desde el piso primero hasta el piso noveno.

Con mira a obtener los resultados esperados en los diferentes cálculos de regulación y el

balanceo de cargas, se realizará la rotación de fases en cada uno de los circuitos de los

apartamentos diseñados, así como para las acometidas.

3.2.2 Apartamento tipo A (103 a 803)

El apartamento tipo A tiene un área de 70.16m2.

Carga instalada del apartamento tipo A según NTC 2050

(tabla 220-3 b pagina

53)

2245 VA

2 Circuitos pequeños aparatos cocina

Artículo 220-4 página 50 3000 VA



Lavadora + planchado

Artículo 220-4 página 501500 VA

Total pequeños aparatos 6745 VA

Ducha eléctrica 3600 VA

Horno microondas 1500 VA

Total medianos aparatos 5100 VA

Cocina Eléctrica 3000 VA

Horno Eléctrico 5000 VA

Secadora 6000 VA

Total aparatos especiales 14000 VA

CARGA TOTAL INSTALADA 25845 VA

Tabla 3 carga instalada apartamento tipo A (103 a 803)

3.2.2.1 Calculo de la demanda máxima según NTC 2050

Pequeños aparatos (tabla 220-11 pagina 56 NTC 2050)

Medianos aparatos (tabla 220-19 pagina 59 columna B, NTC 2050)

Aparatos especiales

Cocina (tabla 220-19 pagina 59 columna A NTC 2050)

Horno (tabla 220-19 pagina 59 columna C NTC 2050)



Secadora (tabla 220-18 pagina 58 NTC 2050)

Total aparatos especiales

Demanda máxima

3.2.2.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005 (tabla 2-15 página 22)

3.2.2.3 Calculo de la corriente del apartamento tipo A

Norma aplicada en forma AJUSTADA

Norma aplicada en forma LAXA

Nota: debido a que la protección de 50 [A] queda muy ajustada, se selecciona la



ACOMETIDA CON PROTECCIÓN 2x60[A]

3.2.3 Apartamento tipo B (102 a 802)

Se utilizarán las mismas referencias mencionadas en el cálculo de apartamento tipo A.El apartamento tipo B tiene un área de 67.65m2.

Carga instalada del apartamento tipo B según NTC 2050

(tabla 220-3 b pagina 53) 2164.8 VA





Total pequeños aparatos 6664.8 VA






Secadora 6000 VA


CARGA TOTAL INSTALADA 25764.8 VA

Tabla 4 Carga instalada apartamento tipo B (102 a 802).


Pequeños aparatos




Aparatos especiales





Demanda máxima

3.2.3.2 Calculo de la demanda máxima según ESSA 2005



Calculo de la corriente del apartamento tipo B




ACOMETIDA CON PROTECCIÓN 2x60 [A]

3.2.4 Apartamento tipo C (101 a 801)

Se utilizarán las mismas referencias mencionadas en el cálculo de apartamento tipo A.El apartamento tipo C tiene un área de 69.33 m2.

Carga instalada del apartamento tipo C según NTC 2050

(tabla 220-3 b pagina 53) 2218.56VA













Secadora 6000 VA


CARGA TOTAL INSTALADA 25818.56VA

Tabla 5 Carga instalada apartamento tipo C (101 a 801).


Pequeños aparatos


Aparatos especiales







Demanda máxima


Calculo de la corriente del apartamento tipo B




ACOMETIDA CON PROTECCIÓN 2x60 [A]

3.2.5 Apartamento tipo D (PH 901)

Se utilizarán las mismas referencias mencionadas en el cálculo de apartamento tipo A.El apartamento tipo E tiene un área de 106.16m2.



Carga instalada del apartamento tipo D según NTC 2050


53)

3397.12VA











Secadora 6000 VA



Tabla 6 Carga instalada apartamento tipo D (PH 901)


Pequeños aparatos




Aparatos especiales





Demanda máxima


Calculo de la corriente del apartamento tipo D





Nota: SE selecciona la ACOMETIDA CON PROTECCIÓN 2x60 [A]

3.2.6 Apartamento tipo E (PH 902)

Se utilizarán las mismas referencias mencionadas en el cálculo de apartamento tipo A.El apartamento tipo F tiene un área de 108.33m2.

Carga instalada del apartamento tipo F según NTC 2050


53)

3466.56VA











Secadora 6000 VA





Tabla 6 Carga instalada apartamento tipo E (PH 902)


Pequeños aparatos


Aparatos especiales





Demanda máxima




Calculo de la corriente del apartamento tipo E



Nota: SE selecciona la ACOMETIDA CON PROTECCIÓN 2x60 [A]

3.2.7 Regulación Apartamentos

Para calcular la regulación de cada tipo de apartamento se tuvieron en cuenta las siguientes

consideraciones:

Alturas medidas desde el piso

Tomacorriente normal 0.3 m

Interruptor 1.2 m

Tablero de distribución 1.5 m

Techo 2.5 m



Tabla 7 Localización de Aparatos

(Basado en cumplimiento requerimientos ESSA tabla 3-8 Pág. 38)

3.2.7.1 Apartamento tipo A (103-803)

Se calcula la regulación para el punto más desfavorable, el cual se encuentra ubicado al

final del circuito 13, también se toma un factor de potencia de 0.95. (Ver figura Nº 1).

Para el circuito 13

Momento

MS = (1*2.85+2*2.2+3*1.6+5*1.6+6*1.8+7*0.3+8*3+9*1.4+10*1.4+11*3)*0.18

MS = 20.619 KVA-m

Partiendo de:

Regulación en por ciento, Según tabla 2.3 página 12 ESSA

Factor de corrección, Según tabla 3.26 página 50 ESSA

Constante de regulación para conductores de cobre aislado en ducto no metálico (Baja

tensión Tabla 3.25 página 49)

Momento eléctrico

tensión de línea



Circuito Topológico Tipo Apartamento A (103-803)

Figura 1. Topológico Circuito 13 (Regulación)



Según la tabla 3.25 de la norma de la ESSA para # 12 AWG Cu THW KG = 559.367

Calculando la regulación se tiene que:

Se observa que cumple reglamentación

Calibre conductor puesto a tierra seleccionado igual a el de fase: # 12 AWG Cu THW

3.2.7.2 Apartamento tipo B (102 a 802)

Se calcula la regulación para el punto más desfavorable, el cual se encuentra ubicado en el

final del circuito 12, también se toma un factor de potencia de 0.95.

Para el circuito 2

Momento

MS = (1*2.8+2.5*3+5*2.9+11*7.5)*0.18

MS = 19.314 KVA-m

Partiendo de:



Se observa que cumple reglamentación




3.2.7.3 Apartamento tipo C (101)


circuito 13, también se toma un factor de potencia de 0.95.

Para el circuito 13

Momento

MS=(2.3+2*1.5+2.5*2.8+3*3.5+3.5*2.5+4*1.6+8*0.6+9*1.9+11*6)*.180

MS = 22.653 KVA-m

Partiendo de:



Se observa que cumple la reglamentación


3.2.7.4 Apartamento tipo D (PH 902)



Para el circuito 12

Momento



MS = (1*2.3+2*3+6*3+6.5*2.5++8*3.4+9*8)*0.18

MS = 25.15 KVA-m

Partiendo de:



Se observa que cumple con reglamentación


3.2.7.5 Apartamento tipo E (PH 901)



Para el circuito 12

Momento

MS = (1*2.47+2*2+4*3+6*2.5+12*8.69)*0.18

MS = 24.79 KVA-m

Partiendo de:





Se observa que cumple con reglamentación


Demanda máxima Servicios Generales

Se calcula el área a iluminar para servicios generales y se multiplicar por el valor de ,

( tabla 220-3.b) de la norma NTC 2050.

Localidad Área (m2) (VA/m2) Carga Total (VA)

Pasillos y Escaleras 490 5 24 50

Parqueadero 390 5 1 950

Terraza 65 10 650

Cuarto de Maquinas 35 2.5 87.5

Portería 6 32 192

Tabla 8 Carga total por área

Sumando los valores de la tabla nos da que la demanda requerida para servicios generales

del edificio es de 5329.5 VA. Ahora tenemos en cuenta las otras cargas que necesitamos

para servicios generales como lo son: ascensor, bombas de agua, bomba hidroneumática y

puertas eléctricas (basado en tabla 430-150 NTC 2050 Pág. 458).

Cant. Servicio Carga Corriente (A) Carga



(HP) (kVA)

1 Ascensor 10 30.8 11.096

2 Bombas H2O 5 16.7 6.016

1 B. Hidroneumática 3 10.6 3.818

3 Puerta Eléctrica 2.4 0.864

Tabla 9 Demanda equipos servicios generales


Motores a 100% y resto al 50%


Motores a 100% y resto al 50%. Pg 22 tabla 215

3.2.7.8 Calculo de la corriente de Servicios Generales

Acometida de Servicios Generales

Tres conductores de cobre THW calibre 2 AWG, uno por cada fase con capacidad de 115A

un conductor para el neutro de cobre THW calibre 4 AWG con capacidad de 85 A, en

canalización según tabla 3.15 norma ESSA, pagina 43. Protección con breaker termo

magnético de 100 A.



Según norma ESSA página 47. para protección de 100 A, por lo tanto usamos conductor de

puesta a tierra calibre 8 AWG cu .

Diámetro de la tubería, según ESSA.Tomamos el conductor de mayor calibre, 2 AWG y hacemos la selección de la tubería para 5 conductores. Tabla 310 página 39, selección 6 conductores en canalización calibre 2 AWG THW.Tubería de en PVC RÍGIDO.

3.2.8 Regulación de Servicios Generales

3.2.8.1 Generalidades

Los circuitos de portería, terraza, pasillos, escaleras y parqueadero van a un tablero llamado

tablero de portería (TP), mientras que los circuitos de iluminación generales de escaleras y

pasillos de los diferentes pisos van al tablero de iluminación (TI) ubicados en la portería

(1er piso). Estos tableros proceden del tablero de Servicios Generales, el cual esta ubicado

en la subestación.

Nota: A los circuitos de portería y parqueadero no se le hicieron cálculos de regulación

debido a que su carga era pequeña y la distancia al TP también era muy pequeña.

3.2.8.2 Iluminación pasillos y escaleras controladas desde TI

Circuito más desfavorable. (Se instalaron dos circuitos de iluminación controlados

mediante un contactor de dos polos con capacidad de 30A)

20 Puntos eléctricos de

, Considerando que la administración va usar bombillas de 100W

máximo en la iluminación de pasillos y escaleras.



Sirve el conductor # 12 AWG Cu THW In = 35 A KG =

559.367 para un fp = 0.95

MS = (1*6.55+2*4.52+3*3.26+4*5.6+8*5.6+12*5.6+16*5.6+20*5.6+20*12)*0.1

MS = 60.37 KVA-m

Calculamos la regulación para ver si cumple con el 2%.

Se observa que cumple con la nueva reglamentación.

Protección con interruptor termo magnético monopolar de 20 A.

Conductor neutro calibre # 12 AWG Cu THW .

Conductor de puesta a tierra calibre # 12 AWG Cu THW según tabla 321 pg 47 ESSA.

Tubería de ½ pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores.

3.2.8.3 Terraza

13 Puntos eléctricos

Protección de 20 A

Momentos

MS = (2.18+3.72*1.5+6.064*2+5.21*3+6.13*4+11.2*6+5.6*(8+10+12)+15*13)*0.18

MS =96.3428 KVA-m

Partiendo de:



Según la tabla 3.25 de la norma de la ESSA para # 10 AWG Cu THW se toma un factor de

potencia de 0.95. KG = 353.67


Se observa que cumple con la

reglamentación

Conductor neutro calibre # 10 AWG Cu THW .


Tubería de 3/4 de pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores.

3.2.8.4 Ascensor

Sirve el conductor # 8 AWG Cu THW In = 50 A KG = 217.607 para un fp = 0.9

Protección con breaker termo magnético de 50 A.


Tubería de 1 de pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores.

3.2.8.5 Bomba de Agua





Se realiza el cálculo para una sola bomba de agua asumiendo que la otra se utilizara para

avería de la primera o para reemplazo.


Tubería de 3/4 de pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores

3.2.8.6 Bomba Hidroneumática

Calculo de regulación:



Conductor de puesta a tierra calibre # 14 AWG Cu THW según tabla 321 pg 47 ESSA

Tubería de ½ de pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores, PVC Rígido.



3.2.8.7 Puertas eléctricas

INETO = 3*3 = 9 A

Calculo de regulación:



Conductor de puesta a tierra calibre # 14 AWG Cu THW según tabla 321 pg 47 ESSA

Tubería de ½ de pulgada, tabla 310 de l ESSA para 4 conductores, PVC Rígido.

3.2.9 Demanda máxima total del edificio




Tomando el valor de la demanda máxima calculada por el método de la ESSA 2005 escogemos el valor de potencia del transformador a instalar de 150 KVA.

3.2.10 Diseño de subestación

3.2.10.1 Calculo de la relación de transformación

Vp =13.2 KV

3.2.10.2 Calculo de la corriente del secundario

3.2.10.3 Corriente de cortocircuito:

410.04* 100 / 4 % = 10.25 KA se seleccionan protecciones con capacidad de 10 KA



3.2.10.4 Calculo de la corriente del primario

3.2.10.5 Características del transformador

Potencia nominal : 150 KVATipo : Padmounted – RadialTensión en el primario : 13200 Tensión en el secundario220/127 ± 2 * 2.5 % V en vacio : 208-120 V en plena cargaGrupo de conexión : Dy5Frecuencia : 60 Hzμz : 4 %

: 2.87%Corriente nominal : 410 ACorriente de cortocircuito : 410* 100 / 4 % = 10.25 KAFusibles tipo HH Bayoneta : 10 ASwitch en media tensión interno : Seccionador bajo carga de 100 A

Protección general en M.T.

Para el cálculo de la protección en el punto de arranque se tiene:Carga total : 150 KVACorriente : 6.56 A Aplicando el 25% adicional se tiene: 8.2 A, por ende se utiliza un fusible de 7 A tipo K.

3.2.10.6 Calculo de los pararrayos

La red de media tensión es tipo B (trifásica trifilar solidamente aterrizada)El voltaje de línea máximo según el RETIE para redes de 13.2 KV es 14.5 KVFpt = 0.8Vp = Fpt * VLmax = 0.8 * 14.5 = 11.6 KV por tanto:Pararrayos de oxido de zinc tipo distribución 12 KV – 10 KADiseño de redes de baja tensión y protección general

Calculo de la acometida para el tablero general en baja tensión TGBT



Potencia transformador : 150 KVADistancia : 2 mMomento KVA*m : 150* 2 = 300 KVA-mCorriente : 410 ACorriente conductor : 520ACapacidad de 900 kCM : 310 A al aire libreNo de conductores por fase : 1Conductor seleccionado : 1 conductor Calibre # 900 kCM Cu THW

por cada fase en cárcamoKg : 6.50812Regulación : 6.50812* 300 / 2082 = 0.045, en el caso mas desfavorable

Acometida general en baja tensión con un conductor de cobre THW por fase calibre 900 kcm, con capacidad de 520 al aire libre (en este caso cárcamo), 1 conductor de cobre THW calibre 500 kcm con capacidad de 380A para el neutro.

Protección con breaker termo magnético de 3*500A - 12KA/240V.

En el anexo No.2 Cuadros de la regulación se muestran los cálculos para la acometida desde el transformador al TGBT ubicado en el cuarto de la subestación eléctrica y de este punto hasta cada tablero de distribución.

3.2.11 Equipos de Medida

3.2.11.1 Totalizador

Para todo el edificio tomando como base los resultados del diseño de subestación.

Potencia transformador : 150 KVACorriente nominal : 410 ATransformadores de corriente : TCs de 400/5 A (uno por cada fase)

Contador de energía : Medidor de energía activa y reactiva trifásico tetrafilar de 5 A electrónico en conexión semidirecta, conectado en baja



3.2.12 Planta de emergencia

Tomando una carga de 2000 VA por apartamento y el 100% de la carga de los servicios generales.

Demanda máxima servicios generales : 26.72 KVACarga por apartamento : 2000 VANo apartamentos : 26Potencia planta : 78.72 KVA se escoge de 80 KVAFactor de potencia para la maquina : 0.8Potencia planta en KW : 63 KWCorriente : 78.72 / ( 0.208 * √3) = 218.5 A.Corriente conductor : 218.5*1.25=273.13 ACapacidad de corriente # 300 Cu kcm : 280 ANo de conductores por fase : 1Conductor seleccionado : 1 conductor Calibre # 300 Cu kcm THW

por cada fase en cárcamo

Se selecciona una planta de emergencia con capacidad nominal de 80KVA.El consumo de energía suministrado por la planta de emergencia se registrara con un equipo de medida que consta de un medidor de energía activa trifásico tetrafilar de 5 A en conexión semidirecta a través de transformadores de corriente de 400/5 A.

Acometida planta de emergencia con tres conductores de cobre THW calibre # 300 Cu kcm, uno por cada fase con capacidad de 280 A en canalización, un conductor neutro calibre 3/0 en cobre THW capacidad de corriente 200 A y un conductor de puesta a tierra cobre THW calibre 4 AWG .

Protección con breaker termomagnético de 3*300 A.

Ducto, Tubo conduit rígido de PVC de 3 ½ ‘pulgadas’

3.2.13 Instalaciones internas

Para los circuitos internos se seleccionaron conductores # 12 AWG Cu THW, uno para la fase y uno para el neutro mas un conductor desnudo calibre 12 desnudo para la continuidad de tierra, a menos que se especifique lo contrario.

La dúcteria se especifica en el plano de cada piso.



CONCLUSIONES

Aunque existen diferentes metodologías para el calculo de la instalación e iluminación en

edificios se debe tener en cuenta que algunas de estas se han diseñado para

sobredimensionar los elementos requeridos, y algunas veces esto es absurdo, por lo tanto,

debemos analizar dichos métodos y métodos más convenientes.

Se deben tener en cuenta las normas que regulan las instalaciones para cada región, en

especial, lo referente a seguridad y regulación, ya que son factores de gran importancia para

los usuarios que son en definitiva, nuestros clientes finales, claro.

La correcta aplicación de la Norma en cuanto a la manera de proteger y calcular los

conductores y protecciones de los motores es fundamental para todos nosotros como

futuros ingenieros, pues de los buenos cálculos dependerá que los motores se desempeñen

de la mejor forma en cada condición de carga.



BIBLIOGRAFIA

NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC-2050,

NORMAS PARA CÁLCULO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN. ESSA. 2005.

RETIE. REGLAMENTO TECNICO DE INSTALACIONES.

MANUAL DE SYLVANIA. Cálculos de proyectos de iluminación. Método de cavidad zonal. Centro de Iluminación de Silvana. México.

MANUAL DE SYLVANIA. Lámparas Fluorescentes. Centro de Iluminación de Silvana. México.

IES LIGHTING HANDBOOK. Capitulo 9. 1981. Referent Volume.

TABLAS DE CONSULTA: Índices de Reflexión, Barrajes del transformador, suministradas por el Profesor Ing. Ciro Jurado.

Proyecto Intalaciones Eléctricas (Edificio Francy)

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