UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE...

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE

LIMA

REPLANTEO DE LOS DIAGRAMAS UNIFILARES PARA LA

ADQUISICION DE TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES EN UNA

SEDE GUBERNAMENTAL DEL CENTRO DE LIMA

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERO

MECÁNICO ELECTRICISTA

PRESENTADO POR EL BACHILLER

CHRISTIAN KENT CERECEDA VALLEJOS

LIMA – PERÚ

2014

iii

DEDICATORIA

Para mis padres, mi novia y Dios.

iv

AGRADECIMIENTO

En primer lugar, le doy las gracias a mis asesores, Ing. Martin Gonzales

Bustamante e Ing. Roger Silva Mares, por asesorarme en este trabajo de

investigación.

Mi sincero agradecimiento a mis padres, Alberto Cereceda y Berta Vallejos, por

el apoyo que me han brindado durante todos estos años de carrera profesional.

Disculpen por todas las horas que los he tenido preocupados por mis largas

horas sin dormir,

A mi novia, Patricia Flores, por ser parte de mi gran motivación para seguir

adelante y nunca rendirme en alcanzar mis sueños. Gracias amor por

entenderme durante todos estos días que pase sin verte.

Agradezco a Dios por permitirme seguir avanzando cada día más.

v

INDICE

PAG

INTRODUCCION…………………………………………………………………......1

1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………………...2

1.1.- DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA…………...……..2

1.2.- JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA…………………………………........3

1.3.- DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN………………………………..4

1.3.1.- ESPACIAL………………………………………………………….4

1.3.2.- TEMPORAL………………………………………………………..4

1.3.3.- LIMITACIONES……………………………………………….......4

1.4.- FORMULACIÓN DEL PROBLEMA……………………………………….5

1.5.- OBJETIVO……………………………………………………………….......5

1.5.1.- GENERAL………………………………………………………….5

1.5.2.- ESPECIFICO………………………………………………………5

2.- MARCO TEÓRICO………………………………………………………………..6

2.1.- ANTECEDENTES…………………………………………………………..6

2.2.- BASES TEORICAS…………………………………………………….......8

2.3.- MARCO CONCEPTUAL…………………………………………………..20

3.- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA…………………………………………………36

3.1.- ANALISIS DEL SISTEMA…………………………………………………36

3.1.1.- DESCRIPCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA………………36

3.1.1.1.- CUARTOS ELÉCTRICOS…………………………...37

3.1.1.2.- TABLEROS ELÉCTRICOS PARA AIRE

ACONDICIONADO……………………………….…..42

3.1.1.3.- ASCENSORES………………………………………..44

3.1.1.4.- CUARTO DE BOMBAS………………………………45

vi

3.1.1.5.- CUARTO DE GENERACIÓN………………………...46

3.1.1.6.- DATA CENTER...………………………………………46

3.1.1.7.- CUARTOS DE TELECOMUNICACIONES………....46

3.1.2.- ESTADO ACTUAL DE LOS TABLEROS

ELÉCTRICOS GENERALES…………………………………...47

3.1.2.1.- CUARTOS ELÉCTRICOS…………………………....47

3.1.2.2.- CUARTO DE GENERACIÓN……………………..….63

3.1.3.- PARÁMETROS ELÉCTRICOS DE

ACTUAL INSTALACIÓN………………………..…………….…67

3.1.3.1.- CONSUMO DE POTENCIA APARENTE………...…67

3.1.3.2.- FACTOR DE POTENCIA……………………………..68

3.1.3.3.- CUADRO DE CARGAS DE LA

INSTALACIÓN ACTUAL……………………………...68

3.1.4.- CARGA A CONSIDERAR PARA EL SISTEMA

CENTRALIZADO……………………………………………...…70

3.2.- DISEÑO DEL SISTEMA……………………………………………….....72

3.2.1.- ALCANCES DE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS

GENERALES…………………………………………………….72

3.2.2.- ESTRUCTURA DE CONEXIÓN DE LOS

TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES……………………73

3.2.3.- CARGA DESIGNADA A LOS TABLEROS

ELÉCTRICOS GENERALES…………………………..………76

3.2.4.- CÁLCULO Y SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS DE

PROTECCIÓN Y CONDUCTORES DE COB……….............84

3.2.4.1.- CÁLCULO Y SELECCIÓN DE

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN……………..…..84

3.2.4.2.- SELECCIÓN DE BARRAS DE COBRE……………..88

vii

3.2.4.3.- SELECCIÓN DE LAS DIMENSIONES

DE LOS GABINETES AUTOSOPORTADOS………91

3.2.4.4.- DISTRIBUCIÓN DE TABLEROS

ELÉCTRICOS…………………………………..……..93

3.2.4.5.- CÁLCULO Y SELECCIÓN DE

CABLES ALIMENTADORES…………………………97

3.2.4.6.- CONFIGURACIÓN DE TABLEROS

ELÉCTRICOS…………………………………………102

3.2.4.7.- CÁLCULOS DEL BANCO DE

CONDENSADORES AUTOMÁTICO………….……103

3.2.4.8.- SELECCIÓN DE DUCTO DE BARRAS…………...104

3.2.4.9.- SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

PARA GABINETES………………………………….104

3.3.- REVISION Y CONSOLIDACION DE RESULTADOS………………..105

3.3.1.- DIAGRAMA UNIFILAR DEL REPLANTEO PARA

LA ADQUISICIÓN DE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS

GENERALES……………………………………………………105

3.3.2.- RELACIÓN DE TABLEROS ELÉCTRICOS

GENERALES A SER ADQUIRIDOS…………………………105

3.3.3.- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS

TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES…………………..109

CONCLUSIONES…………………………………………………………………..141

RECOMENDACIONES…………………………………………………………….142

BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………….….143

ANEXOS

ANEXO I: PANEL FOTOGRÁFICO……………………………………..……145

ANEXO II: DIAGRAMA UNIFILAR………………………………………...….155

viii

ANEXO III: DIAGRAMA DE CARGA DE POTENCIA APARENTE……………183

ANEXO IV: DIAGRAMA DE FACTOR DE POTENCIA…………………………191

ANEXO V: DIAGRAMA DE BLOQUES DE CONEXIÓN DE

TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES……………………..……199

ANEXO VI: TABLA DE DATOS TÉCNICOS CABLE N2XOH…………...…….201

ANEXO VII: CONFIGURACIÓN DE TABLEROS…………………...…………..203

1

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo de investigación lleva por título: “Replanteo de

Diagramas Unifilares para la Adquisición de Tableros Eléctricos Generales de

una sede Gubernamental en el centro de Lima”, para optar el título de Ingeniero

Mecánico Electricista, presentado por el alumno Christian Kent Cereceda

Vallejos.

La finalidad del trabajo de investigación realizado es obtener los detalles de

diseño de ingeniería que se deberán considerar para la adquisición de nuevos

tableros eléctricos generales. El trabajo se ha realizado sobre una edificación

existente de dos torres que data de a mediados del siglo XX, por lo que sus

instalaciones eléctricas no se encuentran centralizadas, el cableado empleado

para la conexión de tableros es propagador de incendio, los dispositivos de

protección ya han cumplido con su tiempo de vida, existen componentes

obsoletos y además la instalación no está preparada para ser integrada a un

sistema moderno que cumpla con las normas vigentes. En el presente trabajo

se busca diseñar tableros eléctricos con la tecnología actual que brinden

confianza y seguridad a los usuarios. Con el resultado del trabajo de

investigación, se obtiene un paso más para demostrar que se puede realizar la

migración de un sistema eléctrico descentralizado a uno centralizado.

La estructura que se ha seguido en este proyecto se compone de 3

capítulos. El primer capítulo comprende del planteamiento del problema, el

segundo capítulo el desarrollo del marco teórico y el tercer capítulo

corresponde al desarrollo del proyecto.

El autor

2

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA El Reacondicionamiento de Edificaciones existentes, genera que estas

se adecuen al marco normativo vigente. En el Centro cívico de Lima se

ubican edificaciones que datan de a mediados del siglo XX, por lo que la

mayoría de instalaciones que no han sido replanteadas, no cumplen con la

normatividad vigente.

Los Tableros Eléctricos Generales de la Edificación del presente trabajo

de investigación, se encuentran en un estado deteriorado y fuera del

margen de una instalación confiable, segura y centralizada.

Años atrás, los pisos de esta Edificación contaban con oficinas

instaladas de diversas entidades, por lo que cada planta cuenta con uno o

más suministros en baja tensión, ubicados en el sótano o en el piso

respectivo. Actualmente que la Edificación pertenece a una sola entidad, las

instalaciones eléctricas se encuentran descentralizadas.

3

Gran parte de los cables eléctricos alimentadores, que conectan a los

tableros eléctricos generales con los tableros de distribución, tienen cubierta

externa de PVC: propagador del incendio y alta emisión de humos tóxicos.

Los Interruptores termomagnéticos generales instalados en los cuartos

de tableros, ubicados en el sótano, no cuentan con la tecnología que facilite

monitorearlos y controlarlos desde una Sala de control y monitoreo, por dar

un ejemplo.

Actualmente esta infraestructura ha iniciado el proceso de remodelación

y ampliación de oficinas. Si la Edificación continúa con instalaciones

eléctricas basadas en tableros eléctricos generales que no cumplen con los

alcances que involucran el crecimiento de la infraestructura, la Entidad se

encontrara propensa a sufrir situaciones como: corte del fluido eléctrico por

sobre carga en los interruptores, fallas de los dispositivos por el tiempo de

vida, recalentamiento de los cables alimentadores, incompatibilidad con los

módulos de salida de los sistemas de seguridad en caso de siniestros a

implementarse.

La adquisición de nuevos tableros eléctricos generales es una alternativa

para superar la situación actual, por lo que el replanteo de diagramas

unifilares para el dimensionamiento de los tableros es necesario.

1.2 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

Las razones o motivos por las que se debe estudiar el problema

planteado son:

Porque se ha proyectado la remodelación y ampliación de los pisos de la

Edificación existente, lo que origina un redimensionamiento de tableros

eléctricos generales, cuyas capacidades cubran la nueva demanda y re

estructuración de la distribución de energía.

Por demostrar que las instalaciones eléctricas descentralizadas, de una

edificación existente en crecimiento, pueden migrarse a un Sistema

4

Eléctrico centralizado que cumpla con lo establecido en el marco del

Reglamento Nacional de Edificaciones y el Código Nacional de Electricidad

vigentes.

Por ser indispensable considerar la adquisición de nuevos tableros

eléctricos en medio del reacondicionamiento de la Edificación.

Por salvaguardar vidas humanas que vienen laborando sobre

instalaciones eléctricas inseguras, debido al cableado con cubierta de PVC

que los tableros eléctricos generales emplean para conectarse con los

suministros en baja tensión y alimentar la distribución de energía de la

Edificación.

Porque la entidad debe de cumplir con sus objetivos trazados, contando

con una infraestructura de energía eléctrica segura y confiable.

1.3 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

1.3.1 ESPACIAL

Esta investigación se realizó en los Cuartos de tableros ubicados

en el interior de una sede Gubernamental cuya infraestructura cuenta

con dos torres, cada una construida desde el piso 1 al piso 8 más

azotea y dos sótanos. Los cuartos de tableros están ubicados en el

sótano 1. La sede Gubernamental está ubicada en el Centro de Lima,

Perú.

1.3.2 TEMPORAL

Esta investigación comprende el periodo Enero a Junio del 2013.

1.3.3 LIMITACIONES

La Entidad se reserva el hecho de ser mencionada en el presente

trabajo de investigación.

5

1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Qué alcances se deben considerar en el replanteo de diagramas

unifilares para el redimensionamiento de tableros eléctricos generales

frente al reacondicionamiento de una edificación que data de a mediados

del siglo XX?

1.5 OBJETIVOS.

1.5.1 OBJETIVO GENERAL:

Contar con el redimensionamiento de tableros eléctricos generales

para su implementación en un Sistema eléctrico centralizado.

1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Evaluar la situación actual de las instalaciones eléctricas de los

cuartos de tableros existentes de la edificación.

- Elaborar cuadro de cargas de la Edificación existente.

- Identificar los alcances que deberá cumplir el nuevo dimensionamiento de los tableros eléctricos generales.

- Elaborar cuadro de cargas proyectado para el reacondicionamiento de la Edificación.

- Calcular la sección del cableado y embarrado de cobre para la conexión e interconexión de tableros eléctricos generales.

- Calcular las capacidades de los dispositivos de protección.

- Definir la nueva estructura de conexión de los tableros eléctricos generales con la distribución eléctrica actual.

- Diseñar los diagramas unifilares de los tableros eléctricos generales a ser adquiridos.

6

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1 ANTECEDENTES

Keivin J. Barker F. Diseño eléctrico del Sistema de Potencia del

Edificio La Colmena. 2005. Costa Rica.

El proyecto está centrado en la implementación de un sistema

eléctrico que permita optimizar la energía entregada por el

suministro y la energía entregada por el sistema de emergencia.

El proyecto concluye obteniendo un sistema que permite la

adecuada administración de los consumos energéticos en cada

uno de los pisos del edificio.

Eva S. Villarroel Z. Manual para el diseño de instalaciones eléctricas

industriales livianas. 2008. Venezuela.

7

El proyecto muestra las bases y cálculos necesarios para el

diseño y selección de un sistema eléctrico, tomando como caso

de estudio una planta industrial farmacéutica.

Concluye con un manual de diseño para el diseño de

instalaciones eléctricas, cumpliendo con los requisitos mínimos de

seguridad, con base en el código eléctrico nacional y literatura

especializada.

José M. Sánchez L. Diseño de la instalación eléctrica de un complejo

industrial. 2009. España.

El proyecto aborda desde la acometida en media tensión y

puesta a tierra de la edificación del complejo industrial hasta los

estudios de eficiencia energética para la iluminación de la

infraestructura.

El proyecto tiene como objetivo contar con la planificación,

descripción, cálculos y presupuesto de las instalaciones eléctricas

del complejo industrial.

Manuel González G. y Luís González D. Proyecto para ampliación de

instalación eléctrica de baja tensión, para edificio destinado a Centro de

salud en C/Cesar Hurtado Delicado, 19, de Valverde de Leganes. 2010.

España.

El proyecto recopila las condiciones técnicas y de seguridad a

las que deberán ajustarse las instalaciones eléctricas de un

edificio destinado para un centro de salud.

Concluyen ofreciendo la idea concisa de las condiciones e

instalaciones respectivas para el propósito de la ampliación.

8

2.2 BASES TEÓRICAS

2.2.1 Caída de Tensión

Mario G. Rodríguez M. (Diseño de instalaciones eléctricas en

residencias) calcula la caída de tensión empleando la siguiente

formula:

“

”

Dónde:

ΔV = Caída de tensión en voltios.

K = Constante que depende del sistema así:

K = 2 (para circuito monofásico).

K = √ (para circuitos trifásicos).

I = Intensidad o corriente del conductor alimentador en amperios.

δ = Resistencia en el conductor en Ohm-mm2/m. Para el Cobre:

0.0175 Ohm-mm2/m.

S = Sección del conductor alimentador hallada anteriormente” (p.

153)

Referente a ABB SACE (2007) señala que:

“La evaluación de la caída de tensión desde el punto de

suministro hasta el punto de utilización, en una instalación eléctrica,

cumple un rol sumamente importante. Un aparato utilizador,

alimentado con una tensión diferente al de su valor asignado, puede

estar sujeto a una pérdida de sus prestaciones. Por ejemplo:

9

- Motores: El par motor es proporcional al cuadrado de la

tensión de alimentación; por tanto, si disminuye la tensión,

disminuye también el par de arranque y en consecuencia

resulta muy difícil el arranque; disminuye también el par

máximo.

- Aparatos electrónicos: son muy sensibles a las variaciones

de tensión y es por ello que están provistos de dispositivos

de estabilización.

- Dispositivos electromecánicos: en conformidad con la

normatividad de referencia, para dispositivos tales como

contactores y relés auxiliares, existe una tensión mínima

por debajo de la cual no pueden garantizarse las

prestaciones del aparato; por ejemplo, para un contactor, la

presión de los contactos se vuelve insuficiente por debajo

del 85% de su tensión asignada” (p. 410)


residencias) menciona que “los conductores alimentadores deberán

ser dimensionados para que la caída de tensión no se mayor del

2.5% para cargas de fuerza, calefacción y alumbrado, o combinación

de tales cargas y donde la caída de tensión total máxima en

alimentadores y circuitos derivados hasta el punto de utilización más

alejado no exceda del 4%” (p. 119)

2.2.2 Cálculo de Alimentadores

Mario G. Rodríguez M. (Diseño de instalaciones eléctrica en

residencias) brinda las siguientes generalidades para el cálculo:

- “Capacidades de corriente y cargas calculadas.- Los

conductores alimentadores deberán tener la suficiente

capacidad de corriente para alimentar la carga servida.

10

- Cargas continuas y no continuas.- Cuando un alimentador

abastece a cargas continuas, o a cualquier combinación de

cargas continuas y no continuas, la capacidad de corriente

de los conductores alimentadores y la capacidad nominal

del dispositivo de protección contra sobre corriente no

deberán ser menores que la suma de la carga continua,

más del 125% de carga continua” (p. 123)

ABB SACE (2007) da los siguientes parámetros para elegir el tipo

de cable:

- “El material conductor (cobre o aluminio).- La elección está

sujeta a exigencias de precio, dimensiones, peso,

resistencia a los ambientes agresivos (reactivos químicos o

elementos oxidantes). En general, a igualdad de sección, la

capacidad de corriente admisible en un conductor de cobre

es aproximadamente un 30% superior a la de un conductor

de aluminio. A igual sección, un conductor de aluminio

tiene una resistencia de aproximadamente un 60% superior

y un peso inferior (entre la mitad y un tercio de uno de

cobre).

- El material aislante: el material aislante conlleva una

temperatura máxima distinta tanto en condiciones normales

como en corto circuito.

- El tipo de conductor (conductor desnudo, cable unipolar sin

cubierta, cable unipolar con cubierta, cable multipolar) se

define en función de la resistencia mecánica, del grado de

aislamiento y de las dificultades de colocación en obra

(curvas, acoplamientos a lo largo del recorrido, presencia

de barreras, etc) requeridos por el sistema de instalación”

(p. 379)

11

2.2.3 Calibre del Conductor Alimentador


residencias): “Para el cálculo del conductor alimentador primero

debemos calcular la potencia instalada o carga instalada y luego la

máxima demanda” (p. 116)

Enríquez Harper (2004): “Cada tipo de conductor tiene

propiedades específicas que los diferencian de otros, pero en general

en la selección de un conductor deben considerarse los agentes que

los afectan durante su operación y que se pueden agrupar como:

agentes mecánicos, agentes químicos y agentes eléctricos” (p. 71).

2.2.3.1 Agentes Mecánicos

Enríquez Harper (2004): “La mayor parte de los ataques

mecánicos que sufre un conductor se deben a agentes externos,

como son: el desempaque, manejo e instalación, que pueden afectar

las características del conductor dañado y producir fallas de

operación; por lo que es necesario prevenir deterioro por agentes

externos usando las técnicas adecuadas de manejo de materiales e

inserción de conductores en canalizaciones. Los agentes que pueden

afectar mecánicamente a los conductores se pueden dividir en cuatro

clases: Presión mecánica, abrasión, elongación, doblez a 180” (p. 71)

Enríquez Harper (2004): “la presión mecánica se puede presentar

en el manejo de los conductores por el paso o colocación de objetos

pesados sobre los mismos, su efecto puede ser una deformación

permanente del aislamiento, disminuyendo el espesor de éste y

apareciendo fisuras que pueden provocar fallas eléctricas futuras” (p.

72)

12

Enríquez Harper (2004): “la abrasión es un fenómeno que se

presenta normalmente al introducir los conductores a las

canalizaciones cuando éstas están mal preparadas y contiene

rebabas o rebordes punzo-cortantes, también se puede presentar

durante el manejo de los conductores en las obras civiles semi

terminadas” (p. 72)

Enríquez Harper (2004) en relación al fenómeno de elongación,

indica lo siguiente: “las normas técnicas para instalaciones eléctricas

marcan que no deben haber más de dos curvas de 90 grados en una

trayectoria unitaria de tubería, cuando se tiene un número mayor se

puede presentar el fenómeno de elongación o también cuando se

trata de introducir más conductores en un tubo conduit de los

permitidos en las normas (deben ocupar el 40% de la sección

disponible, dejando libre la sección restante). Tratándose de

conductores de cobre debe tenerse cuidado que la tensión no exceda

a 7Kg/mm2, ya que se corre el riesgo de alargar el propio metal,

creándose un problema de aumento de resistencia eléctrica por

disminución en la sección del conductor. Por otra parte, la falta de

adherencia del aislamiento originada por el deslizamiento provoca

puntos de falla latente” (p. 72)

2.2.3.2 Agentes Químicos

Enríquez Harper (2004): “Un conductor se ve sujeto a ataques por

agentes químicos que pueden ser diversos y que dependen de los

contaminantes que se encuentran en el lugar de la instalación. Estos

agentes se pueden identificar en cuatro tipos generales que son:

agua o humedad, hidrocarburos, ácidos, álcalis. Por lo general, no es

posible eliminar en su totalidad los contaminantes de una instalación

eléctrica, lo que hace necesario el uso de conductores eléctricos que

13

resistan los contaminantes. Las fallas por agentes químicos en los

conductores se manifiestan como una disminución en el espesor del

aislamiento, como grietas con trazos de sulfatación o por oxidación

en el aislamiento, caso típico que se manifiesta como un

desprendimiento en forma de escamas” (p. 73)

2.2.3.3 Agentes Eléctricos

Enríquez Harper (2004): “Desde el punto de vista eléctrico, la

habilidad de los conductores de baja tensión se mide por la rigidez

dieléctrica del aislamiento, que es la que determina las condiciones

de operación, manteniendo la diferencia de potencia requerida dentro

de los límites de seguridad y permite soportar sobrecargas

transitorias a impulsos provocados por corto circuito. Normalmente se

expresa la rigidez dieléctrica en kV/mm, y dependiendo si en la

prueba se emplea elevación rápida de tensión o impulso, varía su

valor. Por lo general, la habilidad eléctrica de los aislamientos para

conductores de baja tensión es mucho mayor que la necesaria para

trabajar a niveles de tensión del orden de 600 volts, que es la tensión

máxima a que están especificados. Por esta razón, los conductores

empleados en instalaciones eléctricas de baja tensión difícilmente

fallan por causas meramente eléctricas; en la mayoría de los casos

fallan por fenómenos térmicos provocados por sobrecargas

sostenidas o deficiencias en los sistemas de protección en caso de

corto circuito” (p. 74-75)

2.2.4 Conductos de Barras Prefabricadas

ABB SACE (2007): “En las instalaciones eléctricas en ámbito

industrial, el uso de los conductos de barras prefabricados permite

optimizar la distribución de la energía, incluso frente a las

modificaciones inevitables, tales como incorporación, desplazamiento

o sustitución de aparatos utilizadores; además de facilitar los trabajos

14

de mantenimiento y las verificaciones de seguridad. Se utilizan

principalmente para:

- Alimentación de puntos de alumbrado, alimentación de

seguridad y distribución de pequeña potencia.

- Líneas de alumbrado (Potencias medianas).

- Alimentación y distribución de potencia (potencias

medianas y grandes).

- Alimentación de aparatos utilizadores móviles (puentes –

grúa).

Conductos de barras prefabricados consisten en:

- Conductores / barras conductoras.

- Acoplamientos: componentes básico de la línea del

transporte de la energía desde la fuente hasta el utilizador.

- Componentes de recorrido: Acoplamientos flexibles para la

realización de curvas o para evitar obstáculos, ángulos

horizontales, verticales, componentes en T y componentes

en cruz para la realización de cualquier recorrido.

- Cajas de derivación: componentes que permiten la

alimentación directa de lámparas o máquinas, disponen de

protección integrada (fusibles o interruptores automáticos).

- Suspensiones / accesorios: suspensiones y componentes

de fijación para los conductos y eventualmente para el

soporte de cargas especiales (componentes de alumbrado,

etc)” (p. 440)

Zucchini (Guía técnica): “Los ductores de barra son la solución

más moderna para la distribución de energía en una instalación para

maquinaria, equipamiento y accesorios de iluminación en todo tipo de

construcciones, tales como bodegas, ferias comerciales, en cualquier

lugar donde el ritmo de las operaciones de instalación brinda

15

beneficios tangibles de inmediato, pero además sigue acumulando

beneficios en cada modificación o intervención de mantenimiento.

Los ductos de barra se utilizan frecuentemente también para

energizar las estructuras principales (horizontales y verticales) de

construcciones utilizadas para los sectores comerciales y de

servicios, cumpliendo, de esta manera, con el tiempo necesario para

la instalación y suministrando una solución final con ventajas técnicas

sorprendentes si se le compara con un sistema equivalente de

cableado tradicional. Los ductos de Zucchini, disponibles en 3 líneas

segmentadas (baja, media y alta potencia), pueden cumplir con todos

los requisitos de instalación, desde 25A hasta 5000A” (p. 4)

Enríquez Harper (2007):” El Bus ducto es un ensamble

prefabricado de barras, aisladores y una canalización metálica, que

se usan en diferentes maneras para la distribución de potencia. Se

tienen disponibles en distintas formas y capacidades, y la longitud

estándar es 3.05m. También se encuentran en el mercado diversos

tipos de arreglos” (p. 110)

2.2.5 Coordinación de las Protecciones

ABB SACE (2007):” El diseño del sistema de protección de una

instalación eléctrica es fundamental, tanto para garantizar un correcto

desempeño económico y funcional de toda la instalación así como

para minimizar los problemas causados por las condiciones

anómalas de operación y/o mal funcionamiento” (p. 218)

ABB SACE (2007): “En el marco de este análisis, la coordinación

entre los diferentes dispositivos destinados a la protección de zonas y

componentes específicos debe:

- Garantizar en todo momento la seguridad tanto de las

personas como de las instalaciones.

16

- Identificar y aislar rápidamente la zona donde ha ocurrido el

problema para no cortar inútilmente el suministro a las

zonas no afectadas.

- Reducir los efectos del fallo (caída de tensión, pérdida de

estabilidad en las máquinas rotativas) en las partes

indemnes de la instalación.

- Reducir el esfuerzo de los componentes y los daños en la

zona afectada.

- Garantizarla continuidad del servicio con una buena calidad

de la tensión de alimentación.

- Garantizar un adecuado soporte en caso de mal

funcionamiento de la protección encargada de la apertura.

- Proveer al personal de mantenimiento y al sistema de

gestión la información necesaria para restablecer el servicio

en el menor tiempo posible y con la mínima perturbación en

el resto de la red.

- Alcanzar un buen equilibrio entre fiabilidad, simplicidad y

economía.

Más en detalle, un buen sistema de protección debe tener

la capacidad de:

- Detectar que ha ocurrido y dónde, y distinguir entre

situaciones anómalas pero tolerables y verdaderos fallos en

la propia zona de influencia, con el fin de evitar

desconexiones inoportunas que paralicen

injustificadamente una parte indemne de la instalación.

- Actuar lo más rápido posible para limitarlos daños

(destrucción, envejecimiento acelerado) y asegurar la

continuidad y estabilidad de la alimentación. Las soluciones

surgen del equilibro entre estas dos exigencias

17

contrapuestas – identificación precisa del fallo y rápida

actuación – y se definen en función de cuál de los dos

requisitos es prioritario” (p. 218)

2.2.6 Corrección del Factor de Potencia

ABB SACE (2007): “La corrección del factor de potencia es la

acción de incrementar el factor de potencia en un sector de la

instalación suministrando localmente la potencia reactiva necesaria,

reduciendo así el valor de corriente requerida y la potencia absorbida

aguas arriba” (p. 505)

ABB SACE (2007): “En los circuitos de corriente alterna, la

corriente absorbida por las cargas de la instalación puede estar

constituida por dos componentes:

- La componente activa , en fase con la tensión de

alimentación, está directamente relacionada con el trabajo

útil realizado (en consecuencia, con la parte de energía

eléctrica transformada en energía de otro tipo,

generalmente eléctrica con características diversas,

mecánica, luminosa y/o térmica).

- La componente reactiva , en cuadratura respecto a la

tensión, permite generar el flujo requerido para la

conversión de la potencias a través del campo magnético;

sin esta componente no se podría disponer del flujo de

potencia, por ej. en el núcleo de un transformador o en el

entre hierro de un motor” (p. 504)

ABB SACE (2007): “En el caso más común, en presencia de

cargas tipo óhmico-inductivo, la corriente total resulta desfasada

respecto a la componente activa . En una instalación eléctrica es

necesario generar y transportar, además de la potencia activa útil P,

18

también una determinada potencia reactiva Q, indispensable para la

conversión de la energía eléctrica pero que no puede ser

aprovechada por las cargas. La componente de la potencia generada

y transportada constituye la potencia aparente S” (p. 504)

ABB SACE (2007) emplea la siguiente fórmula para obtener la

potencia reactiva que corrija el Factor de Potencia:

“

Dónde:

P = es la potencia activa.

= son la potencia reactiva y el ángulo de desfase antes de la

corrección del factor de potencia.

= son la potencia reactiva y el ángulo de desfase después de la

corrección del factor de potencia.

= es la potencia reactiva de corrección del factor de potencia” (p.

507)

2.2.7 Intensidad


residencias) emplea la siguiente fórmula para hallarla:

“

Dónde:

I: Corriente a transmitir por el conductor alimentador en Amperios.

M.D. total: Máxima demanda total hallada en Watts.

V: Tensión de servicio en Voltios.

19

K: Factor que depende si el suministro es monofásico o trifásico así:

Para monofásico: K = 1

Para trifásico: K = √

: Factor de potencia estimado” (p. 150)

2.2.8 Intensidad de Diseño

Se emplea la siguiente fórmula para hallarla:

Dónde:

I: Corriente a transmitir por el conductor alimentador en Amperios.

: Corriente de diseño.

2.2.9 Instalación y Dimensionamiento de los Cables

ABB SACE (2007): “Para un correcto dimensionado de un cable

es necesario:

- Escoger el tipo de cable y el tipo de instalación.

- Escoger la sección de acuerdo con la corriente de carga.

- Verificar la caída de tensión” (p. 379)

2.2.10 Sistemas de Detección y Alarma de Incendios

Reglamento Nacional de Edificaciones (2006): “La instalación de

dispositivos de detección y alarma de incendios tiene como finalidad

principal, indicar y advertir las condiciones anormales, convocar el

auxilio adecuado y controlar las facilidades de los ocupantes para

reforzar la protección de la vida humana. La Detección y Alarma se

realiza con dispositivos que identifican la presencia de calor o humo y

a través, de una señal perceptible en todo el edificio protegido por

20

esta señal, que permite el conocimiento de la existencia de una

emergencia por parte de los ocupantes” (A.130 – artículo 52)

2.3 MARCO CONCEPTUAL

2.3.1 Acometida

Derivación que conecta la red del suministrador a las

instalaciones del usuario.

2.3.2 Alimentador

Todos los conductores de un circuito formado entre el equipo de

acometida o la fuente de un sistema derivado separado y el

dispositivo final de protección contra sobre corriente del circuito

derivado.

2.3.3 Aparato eléctrico

Equipo de utilización, generalmente no industrial, que se fabrica

en tamaños normalizados y que se instala o conecta como una

unidad para realizar una o más funciones, como lavar ropa,

acondicionar aire, mezclar alimentos, freír, etc.

2.3.4 A prueba de intemperie

Construido, protegido de modo que su exposición a la intemperie

no impida su buen funcionamiento.

2.3.5 A prueba de lluvia

Construido, protegido o tratado para prevenir que la lluvia

interfiera con la operación satisfactoria del aparato bajo condiciones

de prueba específica.

21

2.3.6 A prueba de polvo

Construido de forma que el polvo no interfiera en su operación

satisfactoria.

2.3.7 A tierra

Conexión conductora, intencionada o accidental, entre un circuito

o equipo eléctrico y el terreno natural o algún cuerpo conductor que

sirva como tal.

2.3.8 Automático

Auto actuante, que opera por su propio mecanismo cuando se le

acciona por medio de una influencia impersonal, por ejemplo un

cambio de intensidad de corriente eléctrica, presión, temperatura o

configuración mecánica.

2.3.9 Cable de Acometida

Conductores de acometida con configuración de cable. Cable

derivado desde la red de distribución de la concesionaria de

electricidad hacia la edificación donde se hará uso de la energía

eléctrica.

2.3.10 Canalizaciones Eléctricas

Enríquez Harper (2004): “Se entenderá por canalización eléctricas

a los dispositivos que se emplean en las instalaciones eléctricas para

contener a los conductores, de manera que éstos queden protegidos

en lo posible contra deterioro mecánico, contaminación, y a su vez,

protejan a la instalación contra incendios por los arcos que se

pueden presentar durante un corto circuito” (p. 111)

22

2.3.11 Capacidad de conducción de corriente

Corriente eléctrica expresada en amperes (A), que un conductor

eléctrico puede conducir continuamente, bajo condiciones de uso, sin

exceder su temperatura nominal.

2.3.12 Carga de Alumbrado


residencias): “Se considera así, a las que tienen por finalidad dotar

de iluminación a ambientes, vías o lugares públicos” (p. 192)

2.3.13 Carga Especial


residencias): “Se considera así, a las cargas que por su característica

de consumo y uso no generalizado, no pueden ser consideradas

como móviles ni de alumbrado (cocina eléctrica, termas, bombas de

agua, aire acondicionado, lavadoras, etc)” (p. 192)

2.3.14 Circuito Derivado

Conductores de un circuito desde el dispositivo final de

sobrecorriente que protege a ese circuito hasta la(s) salida(s).

2.3.15 Conductor cubierto

Conductor rodeado de un material de composición o espesor no

reconocidos por esta NOM como aislamiento eléctrico.

2.3.16 Conductor desnudo

Conductor que no tiene ningún tipo de cubierta o aislamiento

eléctrico.

23

2.3.17 Conductor de Neutro

ABB SACE (2007): “Conductor conectado con el punto de neutro

del sistema y capaz de contribuir a la transmisión de la energía

eléctrica” (p. 376)

ABB SACE (2007): “El conductor de neutro es un conductor

conectado con el punto de neutro del sistema (generalmente, pero no

necesariamente coincide con el centro estrella del arrollamiento

secundario del transformador o del generador). Capaz de contribuir a

la transmisión de la energía eléctrica, haciendo disponible una

tensión distinta de la existencia entre fases. En ciertos casos y

condiciones indicadas es posible combinar en un solo conductor

(PEN) las funciones de conductor de neutro y conductor de

protección” (p. 432)

2.3.18 Conductor de Protección PE

ABB SACE (2007): “Conductor contemplado por algunas medidas

de protección contra los contactos indirectos para el conexionado de

algunas de las siguientes partes: masas, masas extrañas, colector

principal de tierra, dispersor, punto de tierra de la fuente o neutro

artificial” (p. 376)

2.3.19 Corriente de sobre carga

ABB SACE (2007): “Sobreintensidad que se produce en un

circuito eléctricamente sano” (p. 376)

2.3.20 Corto Circuito

Angel Lagunas M. (2001): “Defecto resultante del contacto entre

dos partes a distinta tensión o entre partes activas y masas o tierra.

Normalmente se producen intensidades con magnitudes elevadas”

(p. 34)

24

ABB SACE (2007): “Conexión accidental o intencional, de dos o

más puntos de un circuito que normalmente están a distinta potencia,

mediante una resistencia o impedancia de valor relativamente bajo”

(p. 29)

2.3.21 Corriente de corto circuito

Angel Lagunas M. (2001): “La corriente de corto circuito de una

instalación eléctrica, en general, va acompañada, en el momento

inicial, de fenómenos transitorios seguidos de una situación

permanente. Los efectos básicos del corto circuito son:

- Efecto electrodinámico, debido a la fuerza de los

conductores al ser atravesados por fuertes corrientes y

estar bajo campo magnético.

- Efecto térmico, debido al calor producido por la intensidad

(efecto joule) y a la capacidad calorífica de la zona donde

se haya producido” (p. 34)

ABB SACE (2007): “Sobreintensidad que se produce tras un

defecto de impedancia despreciable entre dos punto y entre los

cuales existen tensión en condiciones normales de funcionamiento”

(p. 376)

2.3.22 Corriente de fuga

ABB SACE (2007): “Corriente eléctrica que circula por un camino

conductor indeseado. Corriente de defecto. Corriente que se

establece tras un fallo del aislamiento o cuando el aislamiento está

cortocircuitado” (p. 377)

2.3.23 Cuadro Eléctrico

ABB SACE (2007): “Un cuadro eléctrico consiste en un

contenedor – denominado envolvente por las normas (tiene la

25

función de soporte y protección mecánica de los componentes que

contiene) – y la aparamenta eléctrica constituida por los aparatos, las

conexiones internas y los bornes de entrada y de salida para el

conexionado con la instalación. El cuadro eléctrico consta de un

conjunto de diversos aparatos de protección y maniobra agrupados

en una o más envolventes adyacentes; este conjunto debe

ensamblarse de forma apropiada, de manera de satisfacer los

requisitos de seguridad y cumplir las funciones para las cuales ha

sido diseñado” (p. 309)

ABB SACE (2007) clasifica a los cuadros eléctricos:

- “En armario.- Se utilizan para grandes equipos de

distribución y control; uniendo diversos armarios se

obtienen cuadros con armarios múltiples.

- Cuadros eléctricos principales de distribución.- Los cuadros

eléctricos principales de distribución por lo general están

instalados aguas debajo de los transformadores MT/BT o

los generadores; se denominan también power center.

Estos cuadros eléctricos incluyen una o más unidades de

entrada, eventuales acopladores de barras colectoras y un

número relativamente reducido de unidades de salida.

- Cuadros eléctricos secundarios de distribución.- Los

cuadros eléctricos secundarios incluyen una amplia

categoría de cuadros eléctricos destinados a la distribución

de la energía y por lo general están provistos de una

ciudad de entrada y numerosas unidades de salida” (p.

315)

26

2.3.24 Dispositivo

Unidad en un sistema eléctrico diseñada para conducir pero no

para consumir energía eléctrica.

2.3.25 Durabilidad Mecánica

ABB SACE (2007): “La durabilidad mecánica se expresa como el

número de ciclos (un ciclo está formado por una operación de cierre,

y otra de apertura) sin carga que el aparato puede realizar sin

revisión o sustitución de partes mecánicas (se admite el

mantenimiento ordinario)” (p. 32)

2.3.26 Durabilidad Eléctrica

ABB SACE (2007): “La durabilidad eléctrica también se expresa en

número de ciclo y define la resistencia de los contactos al desgaste

eléctrico durante el funcionamiento en carga y en las condiciones

especificadas por las normas respectivas” (p. 32)

2.3.27 Electricidad

En la Real Academia Española (2005) la establece como

“propiedad fundamental de la materia que se manifiesta por la

atracción o repulsión entre sus partes, originada por la existencia de

electrones, con carga negativa, o protones, con carga positiva” (p.

589)

2.3.28 Energizado

Conectado eléctricamente a una fuente de diferencia de potencial.

2.3.29 Envolvente

Recinto, recipiente o carcasa de un aparato, cerca o paredes que

rodean una instalación para prevenir que las personas entren en

27

contacto accidental con partes energizadas para protección de los

equipos contra daño físico.

2.3.30 Equipo Eléctrico

ABB SACE (2007): “Cada componente que se utiliza para la

producción, la transformación, la transmisión, la distribución o la

utilización de energía eléctrica, tales como máquinas,

transformadores, equipos, instrumentos de medida, aparatos de

protección, componentes para sistemas de cableado y dispositivos”

(p. 377)

2.3.31 Factor de Demanda


residencias): “Es la relación, entre la demanda máxima utilizada por

un usuario durante un intervalo de tiempo determinado y la carga

instalada en su predio” (p. 193).

2.3.32 Factor de Potencia

ABB SACE (2007): “Se define como factor de potencia ( la

relación entre la componente activa y el valor total de la corriente

; Ø es el ángulo de fase entre la tensión y la corriente ” (p. 504)

2.3.33 Frente muerto

Sin partes vivas expuestas hacia una persona en el lado de

accionamiento del equipo.

2.3.34 Fuerza electromotriz

Enríquez Harper (2007) hace referencia de que “para un flujo de

corriente en un conductor, se debe aplicar una fuerza en el extremo,

la fuerza de empuje se conoce como: Fuerza electromotriz (f.e.m)”

(p.16).

28

2.3.35 Grados de Protección

ABB SACE (2007): “El grado de protección IP indica el nivel de

protección de la envolvente contra el acceso a partes peligrosas,

contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y contra la entrada

de agua. El código IP es el sistema de identificación de los grados de

protección. Si el fabricante no lo especifica de otra forma, el grado de

protección vale para el conjunto del cuadro eléctrico, montado e

instalado para utilización normal (con la puerta cerrada). El fabricante

puede también indicar los grados de protección referentes a

configuraciones singulares que pueden presentarse durante el

funcionamiento; por ejemplo, el grado de protección con las puertas

abiertas y el grado de protección con aparatos extraídos” (p. 312).

2.3.36 Interruptor Automático

ABB SACE (2007): “Aparato mecánico de conexión capaz de

establecer, soportar e interrumpir corrientes en las condiciones

normales del circuito, así como de soportar durante un tiempo

determinado e interrumpir corrientes en condiciones anormales

especificadas del circuito tales como la de corto circuito” (p. 28).

2.3.37 Interruptor Automático en Caja Moldeada

ABB SACE (2007): “Interruptor automático alojado en una caja de

material aislante moldeado que forma parte integrante del propio

aparato” (p. 28).

2.3.38 Interruptores Seccionadores

ABB SACE (2007) lo define como: “dispositivo mecánico de

maniobra que en posición de abierto realiza la función de

seccionamiento; es decir, asegura una distancia de aislamiento

(distancia entre contactos) tal como para garantizar la seguridad de

29

la misma. Esta seguridad de seccionamiento debe estar garantizada

y verificable por la maniobra positiva: la palanca de maniobra debe

indicar siempre la posición real de los contactos móviles del aparato”

(p. 212).

ABB SACE (2007): “ El dispositivo mecánico de maniobra debe

estar en condiciones de establecer, soportar e interrumpir corrientes

en condiciones normales del circuito, incluidas las eventuales

corrientes de sobrecarga en servicio ordinario, así como también

soportar, en un tiempo especificado, corrientes en condiciones

normales del circuito, tal como – por ejemplo – las de corto circuito”

(p. 2012)

ABB SACE (2007): “Pueden utilizarse como interruptor general de

sub cuadros, interruptor de maniobra y desconexión de líneas, barras

o grupos de aparatos usuarios, seccionador de barras de un cuadro.

El interruptor seccionador debe garantizar la puesta fuera de tensión

de toda la instalación o de una parte de la misma, separándola de

forma segura de cualquier alimentación eléctrica. La utilización del

interruptor seccionador permite, por ejemplo, garantizar la seguridad

contra los riesgos eléctricos de las personas mientras trabajan en la

instalación” (p. 212).

2.3.39 Instalación Eléctrica

Enríquez Harper (2004): “Se entenderá como instalación eléctrica

al conjunto de elementos necesarios para conducir y transformar la

energía eléctrica, para que sea empleada en las máquinas y

aparatos receptores para su utilización final. Cumpliendo con los

siguientes requisitos:

- Ser segura contra incendios e incendios.

- Eficiente y económica.

30

- Accesible y fácil de mantenimiento.

- Cumplir con los requisitos técnicos que fija el reglamento

de obras e instalaciones eléctricas” (p. 65)

ABB SACE (2007): “Conjunto de componentes eléctricos,

eléctricamente asociados, con el fin de cumplir con objetivos

específicos y que tienen características coordinadas” (p. 376)

2.3.40 Máxima Demanda


residencias) la describe como “porcentaje o fracción de la potencia

instalada, en el que se toma en cuenta: que en solo raros casos y

muy especiales, funcionan simultáneamente todos los artefactos y

que normalmente esto no sucede en la práctica ya que solo funciona

un determinado número de artefactos o luminarias, es decir un

determinado porcentaje, al cual se le denomina factor de máxima

demanda” (p. 117).

2.3.41 Pérdidas por Efecto Joule

ABB SACE (2007): “Las pérdidas por efecto joule se deben a la

resistencia eléctrica de cable. La energía perdida se disipa en calor y

contribuye al calentamiento de la conducción del ambiente” (p. 420).

2.3.42 Potencia Contratada

Es la potencia eléctrica fijada en el contrato de suministro que

suscribe el cliente con la empresa eléctrica.

2.3.43 Potencia instalada o Carga instalada


residencias) indica que “es la suma de las potencia en vatios de

todos los aparatos, artefactos eléctricos y electrodomésticos y todos

31

aquellos que necesitan energía eléctrica y estén contemplados

dentro del proyecto de instalaciones eléctricas” (p. 116).

2.3.44 Puesta a Tierra de los Tableros


residencias): “Se deberá proveer y fijar dentro del gabinete una barra

terminal aprobada para la conexión de todos los conductores de

protección de los circuitos derivados y alimentadores, cuando el

tablero se use con canalizaciones no metálicas o cables, o cuando

existan conductores separados de puesta a tierra. Las barra terminal

debe estar conectada a la estructura del gabinete o del tablero y no

debe estar conectada a la barra del neutro excepto en el equipo de

conexión” (p. 97-98).

2.3.45 Relés Magnetotérmicos

ABB SACE (2007): “Los relés magnetotérmicos utilizan un

elemento bimetálico y un electroimán para detectar sobrecarga y

corto circuitos. Son idóneos para proteger redes en corriente alterna

o continua” (p. 33).

2.3.46 Relés Electrónicos

ABB SACE (2007): “Estos relés se conectan a transformadores de

corriente (tres o cuatro según el número de conductores que deban

proteger) situados dentro del interruptor automático, que tienen la

doble función de suministrar la energía necesaria para el

funcionamiento correcto del relé (auto alimentación) y detectar la

intensidad de corriente que transportan los conductores activos. Por

ello, sólo pueden instalarse en redes de corriente alterna. La señal

procedente de los transformadores y de las bobinas de rogowsky se

elabora mediante un microprocesador electrónico, que la compara

con los umbrales prefijados. Si la señal es superior a los umbrales,

32

un solenoide de apertura por des magnetización actúa directamente

sobre el grupo de mando del interruptor y lo desconecta” (p. 34).

2.3.47 Selectividad

ABB SACE (2007): “La selectividad de actuación por sobre

intensidad es la coordinación entre las características de

funcionamiento d dos o más dispositivos de protección contra sobre

intensidad tal que, al verificarse una sobre intensidad dentro de los

límites establecidos, actúa sólo el dispositivo destinado a funcionar

dentro de esos límites y los demás no intervienen” (p. 219).

2.3.47.1 Selectividad Total

ABB SACE (2007): “Por selectividad total se entiende una

selectividad de sobre intensidad tal que, en presencia de dos

dispositivos de protección contra sobre intensidades conectados en

serie, el dispositivo de aguas abajo ejerce la protección sin provocar

la actuación del otro dispositivo” (p. 219).

2.3.47.2 Selectividad Parcial

ABB SACE (2007): “Es una selectividad de sobre intensidad por la

cual, en presencia de dos dispositivos de protección contra sobre

intensidades conectados en serie, el dispositivo situado aguas abajo

ejerce la protección hasta un nivel determinado de sobre intensidad

sin provocar la actuación del otro dispositivo (Norma IEC 60947-2).

Dicho nivel de sobre intensidad se denomina intensidad límite de

selectividad” (p. 219).

2.3.47.3 Selectividad Amperimétrica

ABB SACE (2007): “Este tipo de selectividad surge de la

observación de que, cuando más cerca de la alimentación se

produce el fallo, mayor es la intensidad de cortocircuito. Este

33

fenómeno permite aislar la zona donde se ha verificado el defecto,

simplemente calibrando la protección instantánea del dispositivo de

cabecera aun valor superior a la intensidad de defecto que provoca el

disparo del dispositivo situado aguas abajo” (p. 219).

2.3.47.4 Selectividad Cronométrica

ABB SACE (2007): “Este tipo de selectividad es una evolución de

la anterior: la estrategia de regulación es aumentar progresivamente

el umbral de intensidad y el retardo del disparo cuanto más cerca

está el dispositivo de la fuente de alimentación” (p. 220).

2.3.48 Sistema de Cableado

ABB SACE (2007): “Conjunto constituido por un cable, cables o

barras y las correspondientes partes de sujeción y envolventes de

protección” (p. 377).

2.3.49 Sobreintensidades

Angel Lagunas M. (2001): “Sobre intensidad de una instalación es

cuando, debido a un defecto, se produce un aumento de la

intensidad nominal del circuito. Este aumento de intensidad puede

ser de cierta duración y algo mayor que la intensidad nominal (sobre

carga) o prácticamente instantáneo y muchas veces superior a la

intensidad nominal (corto circuito)” (p. 33).

2.3.50 Sobrecarga

ABB SACE (2007): “Condición de funcionamiento en un circuito

eléctricamente correcto que causa sobreintensidad” (p. 29).

34

2.3.51 Soportes y disposición de barras colectoras y

conductores


residencias): “Los conductores y barras colectoras en un tablero,

cuadro o panel de control deberán ubicarse de tal manera que estén

libres de daños materiales y debidamente fijados en su sitio. Se

deberá ubicar en una sección vertical del cuadro, solamente los

conductores destinados a conectarse a dicha sección, a excepción

del alambrado requerido para la interconexión y el control. En todos

los cuadros eléctricos de acometida se deberán colocar barreras

para separar las barras colectoras y los terminales de acometida, del

resto del cuadro” (p. 82).


residencias): “La disposición de las fases en barras trifásicas deberán

ser R, S, T, de adelante hacia atrás, de arriba hacia abajo o de

izquierda a derecha mirando desde el frente del cuadro o tablero” (p.

89).


residencias): “Se permitirán barras colectoras desnudas siempre que

estén montadas rígidamente” (p. 93).

2.3.52 Tablero General


residencias) lo define: “Dispositivo cuyo fin es el de proteger el o los

circuitos alimentadores a, el o los tableros de distribución de energía

eléctrica de una cada habitación; por intermedio de un interruptor

general o varios; según las necesidades y criterios del proyectista” (p.

76).

35


residencias): “Los tableros deberán estar marcados en forma durable

por el fabricante con los valores nominales de tensión, corriente y el

número de fases para los cuales han sido diseñados, y con el

nombre del fabricante o marca de fábrica de tal manera que sea

visible después de instalado” (p. 93).

2.3.53 Tensión Nominal

ABB SACE (2007) lo define como la “tensión para la cual una

instalación o una parte de la misma ha sido diseñada” (p. 376).

2.3.54 Usuario


residencias) lo define como “Persona natural o jurídica que ocupa un

predio y está en posibilidad de hacer uso legal del suministro

eléctrico correspondiente, es el responsable de cumplir con las

obligaciones técnicas y/o económicas que se deriven de la utilización

de la electricidad” (p. 194).

2.3.55 Voltaje

Enríquez Harper (2007) la describe como: “Una medición de la

fuerza electromotriz (f.e.m) producida por una fuente. La unidad

básica es el volt (V) y se define como la diferencia de potencial entre

dos puntos en un circuito eléctrico cuando se requiere una energía

requerida para mover un ampere es un joule” (p. 16).

36

CAPITULO III

DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA

3.1 ANÁLISIS DEL SISTEMA

3.1.1 DESCRIPCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA

La Edificación existente cuenta con dos torres, a la cuales llamaremos Torre

U y Torre C, tal como se muestra en la vista de Planta de azoteas.

Ubicación de Torres de la Edificación

Figura N°01 – Ubicación de Torres de la edificación.

37

Ambas torres cuentan con ocho pisos, un mezanine y una azotea.

La infraestructura tiene dos sótanos: En el sótano 1 encontramos el

estacionamiento, cuartos eléctricos, cuarto de generación, cuarto de bombas

para consumo humano y bombas sumidero de la Torre C, mientras que en el

sótano 2 se encuentra instalada el cuarto de bombas para consumo humano y

bombas sumidero de la Torre U.

En las azoteas se ubican los cuartos de máquinas para los ascensores de

ambas torres. La Torre U cuenta con dos ascensores y la Torre C con 4

ascensores.

La edificación cuenta con instalaciones de aire acondicionado, por lo cual, la

mayoría de unidades condensadoras se encuentran distribuidas sobre una

losa, implementada en la segunda planta de la infraestructura, y azoteas de

ambas torres.

Actualmente la torre U cuenta con un tablero de distribución eléctrica por

piso, los cuales vienen siendo alimentados por suministros en baja tensión. Por

el diseño en forma de “L” de la torre C, esta cuenta con dos tableros de

distribución eléctrica por piso, los cuales son alimentados por suministros en

baja tensión desde el sótano 1.

3.1.1.1 CUARTOS ELÉCTRICOS

La Edificación cuenta con dos cuartos eléctricos temporales: El cuarto

eléctrico temporal 1 alimenta las cargas de la Torre C y el cuarto eléctrico

temporal 2 alimenta a las cargas de la Torre U.

3.1.1.1.1 Cuarto Eléctrico Temporal 1

Cuenta con tres Tableros eléctricos generales, cada uno alimentado por un

suministro en baja tensión.

38

Tablero General Torre C 1 (TGC-1)

El Tablero eléctrico general 1 (TGC-1) está alimentado a partir del

suministro en baja tensión 0692297. La Potencia máxima contratada del

suministro 0692297 es de 300kW.

El tablero TGC-1 cuenta con dos Interruptores generales: IG1 e IG3.

El Interruptor general 1 (IG1) del tablero es de 3 polos con capacidad de

1250 amperios. Mientras que el Interruptor general 3 (IG3) es de 3 polos con

capacidad de 1000 amperios.

El cable alimentador que conecta al suministro 0692297 con el juego de

barras del tablero TGC-1 es de calibre 150mm2cabletipo THW. Se emplean dos

ternas del calibre indicado para la conexión.

Las cargas principales a las que éste tablero, con el interruptor IG1,

alimentan son:

Unidades condensadoras del aire acondicionado ubicado en la losa del

segundo piso.

Bombas de sumidero ubicados en los sótano 1 y 2.

Central telefónica ubicada en el sótano 1.

Tablero de distribución eléctrica de los servidores del 5to piso de la

Torre C.

La carga que el tablero TGC-1, junto al interruptor IG3, alimentan es:

Unidades condensadoras del aire acondicionado ubicado en la azotea

de la Torre C.

El Diagrama Unifilar N°1 detalla la instalación eléctrica del tablero TGC-1

(Ver Anexo II).

39





El tablero TGC-2 cuenta con un Interruptor general: IG2.

El Interruptor general (IG2) del tablero es de 3 polos con capacidad de 1000

amperios.

El Tablero TGC-2 pertenece al actual sistema de emergencia de la

Edificación. Esto quiere decir que entre el suministro 0692296 y el tablero TGC-

2 se encuentra instalado el Tablero de transferencia automática del Grupo

Electrógeno, ubicado en el cuarto de generación.

El cable alimentador que viene desde el Tablero de Transferencia

Automática al Interruptor IG2 es de calibre 240mm2cabletipo THW. Se emplean

dos ternas del calibre indicado para la conexión.

Las cargas principales a las que éste tablero alimenta son:

Ascensores de la infraestructura.

Tablero Principal UPS ubicado en el sótano 1.

Tableros de distribución de la Torre C de los pisos: 1, 2A, 3B, 4, 6A, 7B,

8B y 9B.

Rectificadores de señal telefónica.


(Ver Anexo II).





40

El tablero TGC-3 cuenta con un Interruptor general: IG4.

El Interruptor general (IG4) del tablero es de 3 polos con capacidad de 1000

amperios.

El cable alimentador que conecta al suministro 0692298 con el ITM IG4 es

de calibre 240mm2cable tipo NYY. Se emplean dos ternas del calibre indicado

para la conexión.


Bombas para consumo humano.

Tablero de distribución del sótano 1.

Tableros de distribución de la Torre C de los pisos: 2B, 3A, 5, 6B, 7A y

8A.


(Ver Anexo II).

3.1.1.1.2 Cuarto Eléctrico Temporal 2

Cuenta con dos Tableros eléctricos generales, cada uno alimentado por

diferentes suministros en baja tensión.

Tablero General Torre U 1 (TGU-1)

El Tablero eléctrico general 1 (TGU-1) esta alimentado a partir de dos

suministros en baja tensión: Suministro 881266 y 1750319. La Potencia

máxima contratada del suministro 881266 es de 45kW y la del suministro

1750319 es de 60kW. El suministro 1750319 también abastece de energía a un

Tablero de Aire Acondicionado, ubicado en la Torre U, del cual se hablará

líneas más abajo. La Potencia entregada, sin considerar aire acondicionado, al

Tablero TGU-1 es aproximadamente el 70%.

El tablero TGU-1 cuenta con dos Interruptores generales: CG-3.2 y CG-3.3.

41

El Interruptor general CG-3.2 es de 3 polos con capacidad de 200 amperios.

Mientras que el Interruptor general CG-3.3 es de 3 polos con capacidad de 150

amperios.

El suministro 881266 y 1750319 alimentan a los interruptores CG-3.2 y CG-

3.3, respectivamente.

El cable alimentador que conecta al suministro 881266 con el Interruptor

CG-3.2 es de calibre 50mm2 cable tipo THW. Se emplea una terna del calibre

indicado para la conexión.

El cable alimentador que conecta al suministro 1750319 con el Interruptor

CG-3.3 es de calibre 35mm2 cable THW. Se emplea una terna del calibre

indicado para la conexión.


Tableros de distribución eléctrica de la Torre U, piso 2 y 3.

El Diagrama Unifilar N°4 detalla la instalación eléctrica del tablero TGU-1

(Anexo II).

Tablero General Torre U 2 (TGU-2)

El Tablero eléctrico general 2 (TGU-2) está alimentado a partir de dos

suministros en baja tensión: Suministro 246359 y 246360. La Potencia máxima

contratada de ambos suministros superan los 75.50kW.

El tablero TGU-2 cuenta con un gabinete conmutador, el cual corta el

circuito al momento en que el gabinete se apertura para cualquier inspección

visual en el interior. Éste gabinete solo puede seccionarse cuando el circuito se

encuentre sin carga.

El cable alimentador que conecta a los suministros 246359 y 246360 con el

gabinete conmutador del tablero TGU-2 es de calibre 95mm2 cable tipo THW.

Se emplean dos ternas del calibre indicado para la conexión.

42


Tableros de distribución eléctrica de la Torre U, pisos: 1, mezanine, 4, 5,

6, 7 y 8.

El Diagrama Unifilar N°5 detalla la instalación eléctrica del tablero TGU-2

(Ver Anexo II).

3.1.1.2 TABLEROS ELECTRICOS PARA AIRE ACONDICIONADO

Independientes a los Cuartos Eléctricos, mencionados en el numeral 3.1.2,

existen dos tableros eléctricos para aire acondicionado ubicados en la losa de

la planta 2 y en un alero de la planta 3 de la Torre U.

Ubicación de Tableros para aire acondicionado

Figura N°02 – Ubicación de Tableros para aire acondicionado

43

El Tablero ubicado en la losa esta alimentado a partir del suministro

2325651, ubicado en el sótano 1. Éste suministro cuenta con una potencia

máxima contratada de 200kW. A éste Tablero de aire acondicionado se le

denominara como tablero TG.AA-200.

El Tablero ubicado en el alero de la planta 3 esta alimentado a partir del

suministro 1750319, ubicado en el piso 1. Éste suministro cuenta con una

potencia máxima contratada de 60kW, pero como se había mencionado líneas

arriba, éste suministro también abastece de energía al ITM CG-3.3 del Tablero

TGU-2. A éste Tablero de aire acondicionado se le denominara como tablero

TG.AA-300.

Tablero General de Aire Acondicionado TG.AA-200

El tablero TG.AA-200 cuenta con tres interruptores termomagnéticos tipo

caja moldeada. Un interruptor distribuye energía a sub tableros de aire

acondicionado distribuidos en la losa, los otros dos interruptores alimentan a

dos tableros eléctricos para aire acondicionado instalados en la azotea de la

Torre U.

El tablero TG.AA-200 abastece de energía a un total de 400 equipos

condensadores.

Tablero General de Aire Acondicionado TG.AA-300

El tablero TG.AA-300 distribuye energía a equipos condensadores de los

pisos 5 al 7 de la torre U, además abastece de energía a un sub tablero

eléctrico para aire acondicionado ubicado en la losa de la planta 2.

El tablero TG.AA-300 abastece de energía a un total de 400 equipos

condensadores.

44

3.1.1.3 ASCENSORES

Como se informó en el numeral 3.1.1, la Torre U y la Torre C cuentan con

dos y cuatro ascensores, respectivamente.

Los dos ascensores de la Torre U trabajan con motores de 7.5kW cada uno.

De los ascensores de la Torre C, dos trabajan con motores de 10kW cada

uno, el tercero con un motor de 7.5kW y el cuarto ascensor trabaja con un

motor de 8kW.

Los cuartos de máquinas de los ascensores se encuentran instaladas en las

azoteas y son alimentadas desde el cuarto eléctrico temporal 1, ubicado en el

sótano 1.

Ubicación de Cuartos de Máquinas

Figura N°03 – Ubicación de Cuartos de Máquinas.

45

3.1.1.4 CUARTO DE BOMBAS

La Edificación cuenta con cuatro cuartos de bombas: dos para bombeo de

agua de consumo humano y dos para los pozos sumideros.

Bombas para agua de consumo humano

En el sótano 1 ubicamos tres electrobombas trifásicas, dentro del cuarto de

bombas respectivo, cuya operación es bombear el agua de consumo humano

hacia los pisos de la Torre C. De las tres electrobombas, dos son de 5HP y la

tercera de 20HP. Las dos electrobombas de 5HP trabajan en alternancia y

sirven de respaldo a la electrobomba de 20HP, la cual es la principal. Las

electrobombas cuentan con su respectivo tablero de control.

En el sótano 2 ubicamos tres electrobombas trifásicas, las cuales bombean

agua para el consumo humano de la Torre U. La potencia de estas tres

electrobombas son: 15HP, 7 ½ HP y 8.60 HP. Las electrobombas de 7 ½ HP y

8.60 HP trabajan en alternancia y sirven de respaldo a la electrobomba de

15HP. Las electrobombas cuentan con su respectivo tablero de control.

Bombas para pozos sumideros

En el sótano 1 ubicamos dos electrobombas trifásicas cuya operación es

bombear el agua que se empoza en los sumideros hacia la troncal del

desagüe. Las dos electrobombas son de 2 ½ HP y trabajan en modo alternado.

Las electrobombas cuentan con su respectivo tablero de control.

En el sótano 2 ubicamos una electrobomba trifásica, la cual bombea el agua

que se empoza en el sumidero hacia la troncal del desagüe. La potencia de

esta electrobomba es de 1 ½ HP. La electrobomba cuenta con su respectivo

tablero de control.

46

3.1.1.5 CUARTO DE GENERACION

El Cuarto de generación cuenta con: un Grupo Electrógeno de 250 kVA

trifásico, el tablero del grupo electrógeno, un tablero de transferencia

automática y un tablero eléctrico conectado al suministro de la Red Pública.

Este sistema de emergencia trabaja con el suministro 0692296.

El Tablero del grupo electrógeno (TGE) cuenta con un interruptor de 3 polos

con capacidad de 1250 Amperios. Igualmente el Tablero Eléctrico conectado al

suministro cuenta con un Interruptor trifásico con capacidad de 1250 Amperios.

Los cables alimentadores que salen de estos tableros van hacia los bornes de

conexión del Tablero de Transferencia Automática.

A la salida del tablero de transferencia automática, el cable alimentador va

hacia el Interruptor IG2 del tablero TGC-2.

El Diagrama Unifilar N°6 detalla la instalación eléctrica del Cuarto de

Generación (Ver Anexo II).

3.1.1.6 DATA CENTER

En la planta 5 de la Torre C, se encuentra instalado el Data Center de toda

la Edificación. Éste Centro de Datos cuenta con alimentación de energía

estabilizada, proveniente del UPS ubicado en el cuarto eléctrico temporal 1,

para la distribución de energía a los Servidores instalados.

3.1.1.7 CUARTOS DE TELECOMUNICACIONES

Debido al uso normal de computadoras en las oficinas de cada piso, ambas

Torres cuentan con Cuartos de Telecomunicaciones en los cuales están

instalados transformadores de aislamiento. Estos transformadores de

aislamiento eliminan las corrientes parásitas, brindándome a la salida una

energía estabilizada. Estos transformadores de aislamiento son de 220V/380V

+ Neutro.

47

La Torre U cuenta actualmente con cuartos de telecomunicaciones en los

pisos 1, 6, 7 y 8.

La Torre C cuenta actualmente con cuartos de telecomunicaciones en los

pisos 3 y 7.

3.1.2 ESTADO ACTUAL DE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

En el numeral 3.1.1 se realizó una descripción general de las instalaciones

eléctricas de la Infraestructura, con el objetivo de que el lector se familiarice

con la Edificación, en la que se realizó el trabajo, y con las cargas inicialmente

instaladas.

Con el panorama descrito de la edificación, procederemos a centrarnos en

el problema a resolver.

A continuación se indica el estado actual en el que se encuentran los

tableros eléctricos generales de la edificación.

3.1.2.1 CUARTOS ELÉCTRICOS

Debido a la antigüedad de las instalaciones eléctricas de los cuartos

eléctricos, los tableros generales se encuentran en estado deteriorado, los

dispositivos que la conforman han superado su tiempo de vida. Las fotografías

anexadas de cada tablero eléctrico general sustenta la siguiente información:

En el Cuarto Temporal 1 – Tablero General Torre C 1 (TGC-1)

Gabinete autosoportado:

- El gabinete no cuenta con seguro para la apertura de las

puertas de marco metálico.

- No cuenta con panel posterior, lateral izquierdo ni superior,

por lo que su grado de protección permite la penetración

de cuerpos sólidos y líquidos, lo cual es un peligro.

48

- No cuenta con mandil que proteja al operario de contactos

directos, con el juego barras y bornes de los dispositivos,

una vez que éste abra las puertas del gabinete.

- No cuenta con porta plano adhesivo en el interior de la

puerta con diagrama unifilar y/o directorio de circuitos en

sobre de plástico.

- La puerta del gabinete no lleva placa de identificación en

aluminio.

- El tendido de cables internos se encuentran en total

desorden.

- El gabinete TD-2 no cuenta con el chasis conectado a

tierra, además no tiene puerta de marco metálico. Es

propenso a recibir contacto directo de cuerpos sólidos y

líquidos frontalmente.

Tablero de Medición:

- Contiene cable rígido para la conexión de los circuitos de

medición.

- El módulo del amperímetro no opera.

- Cableado interno sin peinar y sin uso de terminales para

una conexión segura.


aluminio.

- El chasis del gabinete no se encuentra conectado a tierra.

- Por el año de fabricación, los dispositivos empleados son

de tecnología obsoleta a la actual.

Interruptores Termomagnéticos:

- Se han empleado para los circuitos derivados interruptores

tipo caja moldeada y tipo engrampe.

49

- Los bornes de conexión a la salida y entrada presentan

desgaste por el paso de la corriente y la humedad del

ambiente.

- Presenta empleo de interruptores deteriorados por el paso

de los años.

- No son legibles los datos de placa de algunos de estos

dispositivos.

- Uno de los circuitos derivados de este tablero esta

seccionado por un seccionador tipo cuchilla envés de haber

aplicado un interruptor termomagnético. Éste seccionador

es de 3 polos con capacidad de 100 amperios. Al no tener

la tapa que cubre al alambre desnudo, empleado como

fusible, es considerado un peligro para la instalación.

En el siguiente cuadro se detallan los datos de cada

interruptor interconectado al Tablero TGC-1 y el estatus de

los mismos. Los interruptores pertenecen al diagrama

unifilar No1 (ver Anexo II).

Cuadro N°1– Estado de los ITM´s del Tablero TGC-1

Ítem Denominación Capacidad Marca Estado

1.00 IG1 3x1250A Dorman SMIT Presenta

desgaste por el

tiempo de vida.

2.00 IG-1E 3x200/250A N/A Presenta

suciedad y

desgaste.

3.00 1G-1F 3x100A N/A Presenta

suciedad y

desgaste por el

50

tiempo de vida.

4.00 1G-1C 3x100A N/A Necesita

mantenimiento.

5.00 CG-1.8 3x120A N/A Necesita

mantenimiento.

6.00 CA-1.1 3x125A General

Electric

Presenta

desgaste.


Electric

Presenta

desgaste en las

borneras.


Electric

Presenta

desgaste en las

borneras.

9.00 CA-1.4 2x…A General

Electric

Desgaste por

humedad en el

ambiente.

10.00 CA-1.5 3x…A General

Electric

Presenta

desgaste por

tiempo de

operación.

11.00 CA-1.6 3x40A Bticino Presenta

desgaste.

12.00 CA-1.7 3x…A Mitsubishi Presenta

desgaste por

tiempo de

operación.


Electric

Necesita

mantenimiento.

14.00 CA-1.9 3x125A Westinghouse Necesita

mantenimiento.

51

15.00 CA-1.10 3x100A MerlinGerin Presenta

desgaste.

16.00 IG3 3x1000A MerlinGerin Desgaste.

17.00 CONM-2 3x200A N/A Obsoleto.

18.00 CG-1.5 3x250A Westinghouse Necesita

mantenimiento.

19.00 CS-1.13 3x225A Hitachi Presenta

desgaste por

humedad en el

ambiente.

20.00 C-1 2x20A N/A Necesita

mantenimiento.


mantenimiento.

22.00 C-3 2x20A N/A Presenta

desgaste en

borneras.


desgaste en

borneras.


desgaste.


mantenimiento.

Interconexión de dispositivos:

- El tablero cuenta con un juego de barras tipo engrampe

montado sobre la estructura de éste. El juego de barras

presenta desgaste en las uniones mecánicas. Las barras

necesitan un mantenimiento preventivo.

52

- Los interruptores de caja moldeada se encuentran

interconectados con el juego de barras del tablero

mediante cable eléctrico tipo THW. El cableado necesita

mantenimiento preventivo debido al polvo. No presenta

signos de quemaduras en los extremos de las conexiones

debido a arcos por falso contactos o rupturas de la porta

fase.

- Algunas interconexiones no cuentan con terminales de

presión al ingreso de los interruptores.

- Las barras de fuerza ubicados a la salida del interruptor IG1

se encuentran cubiertas por polvo y además los aisladores

cerámicos presentan desgaste y suciedad, lo cual podría

estar generando una corriente de fuga por la estructura.

- Las barras de fuerza y los aisladores no se encuentran

pintados según norma de código de colores.



- El gabinete no cuenta con seguro para la apertura de las

puertas de marco metálico.

- Un compartimiento del gabinete no cuenta con puerta de

marco metálico. Los bornes de conexión de los

interruptores están propensos a recibir contacto directo de

cuerpos sólidos y líquidos.

- No cuenta con panel lateral derecho, posterior ni superior,

por lo que su grado de protección permite la penetración de

cuerpos sólidos y líquidos, lo cual es un peligro.

- No cuenta con mandil que proteja al operario de contactos

directos, con el juego barras y bornes de los dispositivos,

una vez que éste abra las puertas del gabinete.

53

- No cuenta con porta plano adhesivo en el interior de la

puerta con diagrama unifilar y/o directorio de circuitos en

sobre de plástico.


aluminio.


desorden.

- Se ha acondicionado una mica que protege a los aisladores

y barras de fuerza de contactos directos frontales.



medición.

- El módulo del cosfímetro no opera.




aluminio.









ambiente.


de los años.

54


dispositivos.

- Uno de los circuitos derivados de este tablero esta

seccionado por un Conmutador tipo cuchilla. Éste

conmutadores de 3 polos con capacidad de 200 amperios,

recibe energía del TGC-1 y TGC-2 (Ver Diagramas

Unifilares No1 y No2 en Anexo II) y a su salida alimenta a la

carga de los ascensores. Actualmente el conmutador está

conectado con el TGC-2, debido a que es el sistema de

emergencia. El conmutador presenta ruptura en la tapa

superior, actualmente está sujeta mediante cinta aislante.

- Las borneras de ingreso presentan suciedad debido al

polvo del área.

- Los aisladores de las barras de fuerza se encuentran

pintadas según el código antiguo de colores (rojo, blanco y

verde).

En el siguiente cuadro se detallan los datos de cada interruptor

interconectado al Tablero TGC-2 y el estatus de los mismos. Los

interruptores del cuadro pertenecen al diagrama unifilar No2 (ver Anexo II).

Cuadro N°2 – Estado de los ITM´s del Tablero TGC-2


1.00 IG2 3x1000A HITACHI Operativo.

2.00 CG-1.1 3x125A General

Electric

Presenta

suciedad y

desgaste.

3.00 CG-1.2 3x100A Schneider Presenta

suciedad y

desgaste por el

55

tiempo de vida.

4.00 CG-1.3 3x125A General

Electric

Sucio, necesita

mantenimiento.

5.00 CG-1.4 3x225A Westinghouse Necesita

mantenimiento.

6.00 CONM-2 3x200A N/A Obsoleto.

7.00 CG-1.5 3x250A Westinghouse Presenta

desgaste en las

borneras.

8.00 CG-1.6 3x200A Merlin Gerin Necesita

mantenimiento.

9.00 CG-1.9 3x200A N/A Desgaste por

humedad en el

ambiente.

10.00 CG-1.10 3x160A N/A Presenta

desgaste por

tiempo de vida.

11.00 CS-1.1 3x60A Bticino Presenta

desgaste por

humedad.

12.00 CS-1.2 3x60A Bticino Presenta

desgaste por

tiempo de vida.

13.00 CS-1.3 3x125A General

Electric

Necesita

mantenimiento.


Electric

Necesita

mantenimiento.

15.00 CS-1.6 2x60A N/A Presenta

desgaste.

16.00 CS-1.7 3x30A Siemens Desgaste.

56


Electric

Obsoleto.

18.00 CS-1.9 3x100A Siemens Necesita

mantenimiento.

19.00 CS-1.10 2x60A Siemens Presenta

desgaste por

humedad en el

ambiente.

20.00 CS-1.11 3x60A N/A Necesita

mantenimiento.












fase.



- La barra de fuerza presenta más de una conexión de

circuitos en los puntos de unión mecánica con terminales.

57



- El gabinete no cuenta paneles metálicos, solo está la

estructura soldada y ajustada con uniones mecánicas. Los

interruptores están directamente a la vista.

- No cuenta con porta plano adhesivo con diagrama unifilar

y/o directorio de circuitos en sobre de plástico.

- El gabinete no lleva placa de identificación en aluminio.


desorden.

- Se ha acondicionado micas que protegen a los aisladores y

barras de fuerza de contactos directos frontales.

- La parte superior de la estructura está cubierta con madera

(material propagador de las llamas en caso de un incendio).



medición.




aluminio.







58



ambiente.

- Los interruptores necesitan un mantenimiento preventivo.


de los años.


dispositivos.


polvo del área.

En el siguiente cuadro se detallan los datos de cada interruptor

interconectado al Tablero TGC-3 y el estatus de los mismos. Los

interruptores del cuadro pertenecen al diagrama unifilar No3 (ver Anexo II).

Cuadro N°3 – Estado de los ITM´s del Tablero TGC-3


1.00 IG4 3x1000A MerlinGerin Necesita

mantenimiento.

2.00 CG-2.1 3x125/160A MerlinGerin Normal.

Necesita

mantenimiento.


Necesita

mantenimiento.


Necesita

mantenimiento.


59

Necesita

mantenimiento.

6.00 CG-2.5 3x100A MerlinGerin Necesita

mantenimiento.

Opera sin

problemas.

7.00 CG-2.6 3x100A MerlinGerin Retirar polvo.

Necesita

mantenimiento.

8.00 CG-2.7 3x100A MerlinGerin Necesita

mantenimiento.

9.00 CG-2.8 3x100A MerlinGerin Desgaste por

humedad en el

ambiente.

10.00 CG-2.9 3x100A ABB Presenta

desgaste por

tiempo de vida.

11.00 C-1 3x100A n/a Presenta

desgaste por

humedad.

12.00 C-2 3x80A n/a Presenta

desgaste por

tiempo de vida.

13.00 C-3 3x100A n/a Necesita

mantenimiento.


mantenimiento.


mantenimiento.

16.00 C-6 2x30A n/a Mantenimiento.

60












fase.



- Las barras de fuerza y los aisladores no se encuentran

pintados según norma de código de colores.

- La barra de fuerza presenta más de una conexión de

circuitos en los puntos de unión mecánica con terminales.

En el Cuarto Temporal 2 – Tablero General Torre U 1 (TGU-1)

Tablero Adosado:

- El tablero no cuenta con mandil.




- El cableado no está bien peinado.

- Los pases de ingreso no cuentan con conectores.

- La chapa de la puerta no permite cerrar el gabinete.

- El gabinete no se encuentra con aterramiento a chasis.

61


- No cuenta con unidad de medición.


- Cuenta con dos interruptores de tipo caja moldeada, cada

una trifásica con capacidades de 150A y 200A,

respectivamente.



polvo del área.

Los dos interruptores del tablero no presentan signos de

desgaste, al parecer fueron recientemente instalados.


- Los interruptores tipo caja moldeada del TGU-1 no se

encuentran interconectados con algún juego de barras.

Estos interruptores están directamente alimentados con el

cable alimentador que vienen de los suministros en baja

tensión. Los alimentadores que salen de los interruptores

suben directamente por la montante eléctrica actual hasta

sus respectivos tableros de distribución de la Torre U.

- Un cable alimentador es del tipo THW y el otro es cable tipo

NYY.

En el Cuarto Temporal 2 – Tablero General Torre U 2 (TGU-2)

Tablero Adosado:

- El tablero no cuenta con mandil.



62


- La chapa de la puerta no permite cerrar el gabinete.

- El gabinete no se encuentra con aterramiento a chasis.


- No cuenta con unidad de medición.

Tablero Conmutador:

- La instalación del tablero TGU-2 presenta un tablero

conmutador el cual en su ingreso está conectado dos

suministros (SUM. 246359 y SUM. 246360). La salida del

Conmutador alimenta al juego de barras del TGU-2.

- El abrir el gabinete del tablero conmutador, implica

seccionar el circuito de alimentación al TGU-2.


- Cuenta con cuatro interruptores de tipo caja moldeada,

cada una trifásica con capacidad de 200A.



polvo del área.

- La salida de los interruptores presentan más de una salida.

Los interruptores no presentan signos de desgaste. Al

realizar una inspección visual se puede definir que fueron

recientemente instalados.


- La interconexión está realizada con cable tipo THW.

63

- Se ha protegido la junta entre terminal y chaqueta con cinta

aislante.

- El juego de barras no está identificado según código de

colores.

- Los aisladores que soportan las barras no presenta algún

desgaste externo.

- El interruptor termomagnético CG-3.5 se encuentra

interconectado con un conmutador tipo cuchilla. Este

conmutador tipo cuchilla trifásico con capacidad de 150A.

El conmutador esta interconectado con el ITM CG-3.5 y con

el juego de barras del tablero TGC-2, ubicado en el cuarto

temporal N°1. El conmutador se encuentra adosado sobre

una tabla de madera. Toda la interconexión esta con cable

tipo THW.

3.1.2.2 CUARTO DE GENERACIÓN

Al igual que los cuartos eléctricos, el cuarto de generación cuenta con

tableros eléctricos para la distribución de la energía de emergencia.

Tablero del Grupo Electrógeno (TGE)

El gabinete es autosoportado con dimensión de 700x500x1750mm.

Recibe la alimentación de energía, desde el grupo electrógeno, con tres

ternas de cable THW calibre 1x185mm2. Los cables que llegan del grupo son

conectados a un juego de barras que está instalado a la entrada del ITM del

tablero.

El gabinete no cuenta con aterramiento a chasis.

El tablero cuenta con tres medidores: amperaje, voltaje y potencia, los

cuales están en funcionamiento.

Cuenta con la señal de peligro respectiva.

64

La marca del interruptor general del tablero es Merlin Gerin. La capacidad

del interruptor (3x1250A) protege al grupo electrógeno de sobrecargas y

cortocircuitos, pero el ITM ni el Grupo electrógeno cubren la actual demanda de

energía de emergencia que se viene presentando, debido al incremento de

oficinas. El interruptor no cuenta con la opción de realizar una conexión que me

permita monitorearlo o controlarlo desde un cuarto de control y monitoreo.

El gabinete necesita de un mantenimiento preventivo, ya que debido al

polvo del ambiente, el interruptor, las barras y cables se encuentran sucios.

Tablero de la Red Comercial

El gabinete es autosoportado con dimensiones de 700x500x1750mm. La

chapa de la puerta está rota, por lo que no se puede cerrar correctamente el

gabinete. Se está empleando cinta aislante para mantener la puerta junta.

El interruptor general es de la marca Merlin Gerin. El ITM tiene la misma

capacidad del interruptor del tablero TGE. Este interruptor no tiene la opción de

realizarle un monitoreo o control desde un cuarto de control y monitoreo.

El tablero no cuenta con aterramiento a chasis.

El tablero cuenta con tres medidores: amperaje, voltaje y potencias, todos

en funcionamiento.

El gabinete necesita de un mantenimiento preventivo, ya que debido a la

suciedad en el ambiente, los dispositivos del interior se encuentran con polvo.

Tablero de Transferencia Automática (TTA)

Gabinete autosoportado cuyas dimensiones son 700x500x1750mm.

Cuenta con las siguientes opciones: cargador de baterías del grupo

electrógeno, selección modo manual, selección modo automático, lámparas de

indicación en caso de fallas.

65

Los dispositivos que permiten la automatización del tablero se encuentran

deteriorados y necesitan un mantenimiento preventivo. Debido al tiempo de

vida de estos dispositivos se corre el riesgo de que el equipo falle en caso el

grupo electrógeno trabaje durante más de 8 horas, debido a que los cables de

control pueden recalentarse originando fallas en el sistema de encendido

automático (este caso ocurrió en otro tablero de transferencia de la entidad

ubicado en otra sede).

La conexión al ingreso y salida del sistema de transferencia es realizada

mediante barras. Estas barras están pintadas con el antiguo código de colores.

La conexión de los cables alimentadores a la salida, y que se encuentran en

el interior del tablero, generan completamente un riesgo debido a que se

encuentran empalmados cinco (05) cables que superan el calibre de 50mm2. Al

ver la fotografía de lo mencionado, se puede observar que los empalmes se

encuentran muy cercanos a la parte roscada de las uniones mecánicas del

gabinete, lo cual genera una fuga de corriente si el cable presenta mal

aislamiento en el empalme realizado.

El tablero TTA no cuenta con la opción de poder monitorearlo o controlarlo

desde una sala de monitoreo y control.

El gabinete necesita de un mantenimiento preventivo, debido al polvo los

dispositivos se encuentran sucios.

Grupo Electrógeno (GE)

Como se mencionó en el tablero TGE, actualmente el grupo electrógeno no

cubre la demanda de energía de emergencia. El GE ha venido operando

correctamente durante todas las pruebas que se le realiza los fines de

semanas. El trabajo de investigación actual no busca cambiarlo, pero se

considerará para el cálculo, del dimensionamiento de los nuevos tableros, un

GE que cubra la demanda de energía de emergencia actual, ya que a futuro se

66

tiene definido comprar un nuevo Grupo electrógeno y los tableros eléctricos

generales nuevos deberán estar diseñados para esta capacidad de potencia.

El Grupo Electrógeno actual genera 250kVA (200kW).

El tiempo de uso del sistema eléctrico existente, ya ha cumplido con su

tiempo de vida útil, es por esto que el presente trabajo busca redimensionar los

tableros eléctricos generales con la tecnología actual.

Para finalizar el numeral 3.1.2, a continuación se presenta un diagrama de

bloques para visualizar mejor la actual instalación eléctrica de los cuartos

eléctricos con la edificación.

Diagrama de Bloques actual de la instalación eléctrica general

Figura N°04 – Diagrama de Bloques instalación eléctrica general actual.

67

En este numeral no se ha informado sobre los tableros de aire

acondicionado, debido a que el presente trabajo no busca reemplazarlos por el

momento, y solo se ha centrado en los tableros eléctricos generales a

redimensionar.

3.1.3 PARÁMETROS ELECTRICOS DE LA ACTUAL INSTALACION

En el numeral 3.1.2 se informó sobre el estado actual de los tableros

eléctricos generales que deben ser redimensionados para la nueva adquisición

que cumpla con los alcances de la entidad. Ahora se informará sobre los

parámetros eléctricos actuales de la instalación, tales como: consumo de

potencia aparente, factor de potencia y cuadro de cargas de la edificación.

Los datos que se muestran a continuación fueron necesarios para la

Entidad, ya que marca el inicio de los trabajos de investigación para proceder a

pasar de una instalación descentralizada a una centralizada, ya que con una

inspección visual no se pueden tomar las mediciones que un analizador de

redes nos entrega.

3.1.3.1 CONSUMO DE POTENCIA APARENTE

En suministro 0692298 – Tablero TGC-3

Del Diagrama de Carga N°1 (ver Anexo III) se obtiene una potencia

aparente trifásica máxima de 122.30kVA registrado a las 13:00hrs y una

potencia mínima de 5.88kVA registrado a las 3:00hrs.

En suministro 0881266 – Tablero TGU-1


aparente trifásica máxima de 16.32kVA registrado a las 13:00hrs.

68




potencia mínima de 70.90kVA a las 4:15hrs.

En suministro 1750319 – Tablero TGU-1 / TGAA-300


aparente trifásica máxima de 21.95kVA registrado a las 21:30hrs.

En suministro 2325651 – Tablero TGAA-200

Del Diagrama de Carga N°5 (ver Anexo III). El resultado de la medición da

una potencia aparente trifásica máxima de 44.65kVA registrado a las 14:30hrs.


Del Diagrama de Carga N°6 (ver Anexo III). El resultado de la medición da

una potencia aparente trifásica máxima de 223.40kVA registrado a las 15:30hrs

y una potencia mínima de 2.93kVA registrado a las 5:30hrs.




potencia mínima de 10.51kVA registrada a las 12:45hrs.

3.1.3.2 FACTOR DE POTENCIA


Del Diagrama de Factor de Potencia N°1 (ver Anexo IV). Resultado: Con el

grafico se obtiene un factor de potencia que varía entre 0.88 y 0.62.

69


Del Diagrama de Factor de Potencia N°2 (ver Anexo IV). Resultado: El

factor de potencia máximo es de 0.85.



factor de potencia varía entre 0.81 y 0.70.

En suministro 1750319 – Tablero TGU-2 / TGAA-300


factor de potencia máximo es 0.75.

En suministro 2325651 – Tablero TGAA-200


factor de potencia máximo es 0.96







3.1.3.3 CUADRO DE CARGAS DE LA INSTALACION ACTUAL

La entidad consideró el siguiente cuadro de cargas como la demanda actual

de electricidad, estos datos fueron obtenidos por la necesidad de iniciar el

proceso de mejora de las instalaciones eléctricas en la edificación actual.

70

CuadroNo4– Cálculo de cargas actuales

ITEM DESCRIPCION POTENCIA

(kW)

F.D. D.M.

(kW)

1 Suministro 0881266 - TGU-1 35.23 0.90 31.71

2 Suministro 246360 – TGU-2 25.54 0.90 22.98

3 Suministro 1750319 – TGU-1/TGAA-300 47.76 0.90 42.98

4 Suministro 2325651 – TGAA-200 43.82 0.90 39.44

5 Suministro 0692297 – TGC-1 57.76 0.90 51.98

6 Suministro 0692296 – TGC-3 195.37 0.90 175.83

7 Suministro 0692298 – TGC-2 45 0.90 40.50

TOTAL (kW) 450.48 405.42

Fuente: La Entidad.

3.1.4 CARGAS A CONSIDERAR PARA EL SISTEMA CENTRALIZADO

Obteniendo el panorama actual de cargas en la Edificación, ahora se

procedió a definir cuál sería la ampliación de carga que se debe de considerar

para el sistema centralizado de energía en la edificación, lo cual también

involucra en el redimensionamiento de tableros eléctricos generales.

La Entidad definió que su ampliación de carga sería:

Aire Acondicionado adicional: 600 kW.

Potencia con la cual se cubriría la demanda actual de energía comercial

en aire acondicionado.

Aire Acondicionado proyectado: 205 kW.

Potencia que cubriría la demanda de carga proyectada en la

remodelación y reacondicionamiento de oficinas de la edificación.

Sistema de Extinción de Incendios Proyectado: 60kW.

Potencia para el sistema a implementar en la edificación según norma

vigente.

71

Otras cargas especiales proyectadas: 165kW.

Potencia para sistemas a implementar, para reducir riesgos y brindarles

un área segura a los usuarios, según indique la norma vigente.

Reserva: 117.57 kW.

Potencia para un crecimiento extra.

Con la relación de cargas que la Entidad necesita considerar en la

ampliación, el Cuadro de Cargas de la Edificación para iniciar con los trabajos

del sistema centralizado sería:

Cuadro No5- Cuadro de Cargas para Ampliación de carga

ITEM DESCRIPCION POTENCIA

(kW)

F.D. D.M.

(kW)

1 Suministro 0881266 - TGU-1 35.23 0.90 31.71

2 Suministro 246360 – TGU-2 25.54 0.90 22.98

3 Suministro 1750319 – TGU-1/TGAA-300 47.76 0.90 42.98

4 Suministro 2325651 – TGAA-200 43.82 0.90 39.44

5 Suministro 0692297 – TGC-1 57.76 0.90 51.98

6 Suministro 0692296 – TGC-3 195.37 0.90 175.83

7 Suministro 0692298 – TGC-2 45 0.90 40.50

8 Aire Acondicionado 600 0.90 540.00

9 Aire Acondicionado Proyectado 205 0.90 184.50

10 Sistema de Extinción de Incendios

Proyectado

60 0.90 54.00

11 Otras Cargas Especiales Proyectadas 165 0.90 148.50

12 Reserva 117.57 1.00 117.57

TOTAL (kW) 1598.04 1450.00

Fuente: La Entidad.

72

La carga a contratar por la Entidad sería 1450 kW. A partir de este punto de

diseño se da inicio al proceso de migración de un sistema eléctrico

descentralizado a uno centralizado, confiable y seguro.

3.2 DISEÑO DEL SISTEMA

El contenido del numeral 3.1 tiene el objetivo de informar sobre el panorama

del sistema eléctrico antes de los trabajos de investigación para migrar a un

sistema centralizado.

A continuación se procede a detallar el diseño realizado para el

redimensionamiento de los Tableros eléctricos generales a implementarse

como parte del sistema eléctrico centralizado de la edificación.

3.2.1 ALCANCES DE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

Los alcances para el diseño son los siguientes:

- Serán autosoportados del tipo de frente muerto, con grado de

protección IP55.

- Los Interruptores deben contar con la opción de ser monitoreados

y controlados a distancia.

- Los interruptores generales a seleccionar para cada tablero

deberán ser regulables, debido a que las cargas irán en

crecimiento.

- Se emplearan interruptores tipo bastidor abierto, caja moldeada y

riel Din.

- Contarán con módulo de control que permita mantener conectado

los tableros eléctricos al sistema de alarma y contra incendios de

la edificación.

- La conexión entre el Transformador de la subestación y el Tablero

General será mediante juego de barras de cobre.

- Los Interruptores y el gabinete deben dar facilidad de conexión

con ductos de barras.

73

- Los cables alimentadores a emplearse para la conexión e

interconexión de tableros y equipos será del tipo cero halógenos.

- Los tableros deben contar con unidad de medición multifuncional,

la cual debe contar con conexión de monitoreo. En los tableros de

mayor importancia serán con memoria y en los otros no.

- Se deben de considerar barras flexibles y rígidas para la

interconexión de tableros.

- Los dispositivos a instalarse serán de marca reconocida.

- Los gabinetes contarán con barra de conexión a tierra chasis.

- Los gabinetes designados a la distribución de energía estabilizada

contarán con dos barras tierra: chasis y aislada.

- Las dimensiones de los tableros del sistema de emergencia serán

proyectados considerando la potencia del nuevo grupo

electrógeno a ser adquirido.

- Los tableros de energía comercial deberán trabajar a 220V

trifásico y los de energía estabilizada a trifásico + neutro en 380V.

- Contará con aisladores como soporte de barras.

- Considerar reserva de conexión con pletinas de cobre para el

Sistema de Presurización de escaleras y Bombas contra incendio.

- Para el diseño se deberá considerar con la instalación de Banco

de condensadores, transformadores de aislamiento y sistemas

ininterrumpidos de energía (UPS).

- Los Tableros deberán estar conectados al sistema de puesta a

tierra.

3.2.2 ESTRUCTURA DE CONEXIÓN DE TABLEROS ELÉCTRICOS

GENERALES

La Estructura de conexión se definió en contables reuniones con el

encargado del área de electricidad de la Entidad.

74

En primer lugar, como la subestación a ser implementada, en un proyecto

contiguo, contará con dos (02) Transformadores secos trifásicos, la energía a

distribuir en la entidad se dividiría en: Energía Comercial y Energía Comercial

para Aire Acondicionado. Definido esto, se llega a la conclusión que a la salida

de la sub estación habrán instalados dos Tableros Generales: Tablero General

(TG) y Tablero General de Aire Acondicionado (TG.AA). Debido a que la mayor

cantidad de energía reactiva se considerará en el TG.AA, se definió que el

Banco de Condensadores estará conectado a este.

El Tablero TG.AA derivará energía a las siguientes cargas: Aire

acondicionado, bombas para agua de consumo humano y bombas sumidero de

ambas Torres de la Edificación. Sobre las barras de cobre que conectan al

TG.AA con la sub estación, se deberá considerar un arreglo de pletinas de

cobre para la proyección de la alimentación al Sistema de Presurización de

Escaleras y Bombas contra incendio (bomba jockey). La conexión hacia los

tableros de distribución de aire acondicionado, ubicados actualmente en las

azoteas y plataformas, será mediante ductos de barras. El Banco de

condensadores a conectarse al TG.AA, será del modo automático. El Tablero

TG.AA contara con la conexión de un limitador de sobre tensión.

El Tablero TG cubrirá la energía comercial y estabilizada que emplean los

usuarios para sus actividades diarias (cómputo, kitchenette, servicios

higiénicos, telecomunicaciones, centro de data). El Tablero TG mediante

ductos de barras a estará conectado a dos tableros: Tablero Totalizador (TT) y

Tablero de Transferencia Automática (TTA). El Tablero TG estará conectado a

un limitador de sobre tensión.

El Tablero TTA cumplirá con la función de transferir la energía de

emergencia, proveniente del grupo electrógeno, al sistema eléctrico una vez la

energía que viene de la subestación se haya cortado. De igual forma transferirá

la energía de la sub estación al sistema una vez esta haya retornado, enviando

una señal al control del Grupo electrógeno para que éste deje de operar. El

75

Tablero TTA estará conectado, a su salida, al Tablero General de Emergencia

(TG.EM).

El Tablero TT distribuirá la energía proveniente del Tablero TG hacia cuatro

tableros: Tablero General de Energía Normal lado A Torre C (TGNA-C),

Tablero General de Energía Normal lado B Torre C (TGNB-C), Tablero General

de Energía Normal Torre U (TGN-U) y Tablero General de Energía Estabilizada

(TG.EE).

El Tablero TGNA-C será el encargado de distribuir la energía comercial

(alumbrado, kitchenette, secadoras de mano, etc) hacia el lado A de la Torre C.

El Tablero TGNB-C distribuirá la energía comercial hacia el lado B de la

Torre C de la Edificación.

El Tablero TGN-U tiene la función de distribuir la energía comercial, tal

como su denominación lo dice, a la Torre U de la Edificación.

El Tablero TG.EE a comparación de los tres últimos tableros mencionados,

tiene la función de distribuir energía estabilizada (para cómputo,

telecomunicaciones, data center, etc) a los siguientes tableros eléctricos:

Tablero General de Energía Estabilizada Torre C lado A (TGEE-CA), Tablero

General de Energía Estabilizada Torre C lado B (TGEE-CB) y Tablero General

de Energía Estabilizada Torre U (TGEE-U). En medio de la conexión entre el

Tablero TG.EE y los tableros TGEE-CA, TGEE-CB y TGEE-U, se encuentra el

Tablero de redundancia en Paralelo de Transformadores de Aislamiento (TRP-

TA). El Tablero TG.EE contará con la instalación de un limitador de

sobretensión.

El Tablero TRP-TA cumple con la función de mantener conectados en

paralelo a dos transformadores de aislamiento, cada uno de 350kVA de

potencia, los cuales convierten la energía comercial que recepciona el Tablero

TG.EE en estabilizada. La razón por la que se conectarán dos transformadores

de aislamiento de la misma capacidad en paralelo es para que ambas trabajen

76

al 50% y que al momento que un transformador deba entrar en mantenimiento,

el segundo transformador entre a trabajar a carga total.

El Tablero TGEE-CA es el encargado de distribuir la energía estabilizada

hacia el lado A de la Torre C.

El Tablero TGEE-CB distribuye la energía estabilizada hacia el lado B de la

Torre C.

Y el tablero TGEE-U distribuye la energía estabilizada hacia todos los pisos

de la Torre U.

Para completar con la descripción de conexión de tableros, retornamos al

Tablero TG.EM. La carga conectada a este tablero serán los ascensores de las

dos torres de la edificación, carga de energía comercial de los pisos con

oficinas de mayor prioridad y el Tablero de Distribución de Emergencia

Estabilizada para las torres C y U (TDEME C+U).

El tablero TDEME C+U convertirá, con ayuda de un transformador de

aislamiento y un UPS, la energía de emergencia comercial en estabilizada, la

cual será derivada a cuatro puntos estratégicos que deben recibir energía

estabilizada.

Para resumir todo lo antes explicado, se presenta esquema de conexión de

tableros eléctricos generales que formarán parte del sistema centralizado de la

edificación (ver Anexo V).

3.2.3 CARGA DESIGNADA A LOS TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

Ahora, una vez definido el esquema de conexión, se procede a definir la

carga que cada tablero general contará para distribuir y así diseñar y

seleccionar los dispositivos y componentes que deben conformar la conexión

interna.

77

Tablero General (TG)

Se definió otorgar una potencia de 800KW para el Tablero TG, potencia que

cubre la demanda de energía actual según cuadro de cargas:

Cuadro No6 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TG

Ítem Descripción Potencia

(kW)

Sub total

(kW)

Total

(kW)

1.00 Carga proyectada de diseño

1.01 Tablero General (TG) 800 800 800

2.00 Carga actual a cubrir

2.01 Suministro 881266 31.71

314

580.07

2.02 Suministro 246360 22.98

2.03 Suministro 1750319 42.98

2.04 Suministro 0692296 175.83

2.05 Suministro 0692298 40.50

3.00 Carga a ampliar

3.01 Otras Cargas Especiales

Proyectadas

148.50

266.07

3.02 Reserva 117.57

Fuente: Datos obtenidos del Cuadro No5.

Los 800kW definidos para el Tablero General (TG) refleja la potencia activa

que el Transformador Trifásico entrega desde la sub estación proyectada.

Debido a esto el Tablero estará diseñado a la máxima potencia activa que el

Transformador entregue.

Tablero General de Aire Acondicionado (TG.AA)

Se definió otorgar una potencia de 800KW para el Tablero TG.AA, potencia

con la cual cubre la demanda actual y además se deja reserva de carga para el

resto de sistemas a implementar. La potencia cubre la actual demanda:

78

Cuadro No7 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TG .AA


(kW)

Sub total

(kW)

Total

(kW)


1.01 Tablero General de Aire

Acondicionado (TGAA)

650 800 800


2.01 Suministro 2325651 39.44

134.40

778.5

2.02 Suministro 1750319 42.98

2.03 Suministro 0692297 51.98

3.00 Carga ampliada

3.01 Aire Acondicionado 540.00

778.5

3.02 Aire Acondicionado

Proyectado

184.50

3.03 Sistema de Extinción de

Incendios Proyectado

54.00


Los 800kW definidos para el Tablero General de Aire Acondicionado

(TG.AA) refleja la potencia activa que el Transformador Trifásico entrega desde

la sub estación proyectada. Debido a esto el Tablero estará diseñado a la

máxima potencia activa que el Transformador entregue.

Tablero de Transferencia Automática (TTA) y Tablero General de

Emergencia (TG.EM)

Actualmente la potencia del sistema de emergencia es de 200kW de la cual

solo se consume (según mediciones del analizador de redes) 175.83kW

(87.91% de la carga total del suministro).

Se definió realizar un aumento del 60% (120kW) para considerar el

requerimiento de áreas de ser incluidas en el sistema de emergencia.

79

Cuadro No8 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TTA - TG .EM

Ítem Descripción Potencia (kW) Total (kW)


1.01 Tablero de Transferencia Automática

(TTA) y Tablero General de

Emergencia (TG.EM)

320 320


2.01 Suministro 0692296 175.83 293.40


3.01 Reserva 117.57


El nuevo Grupo Electrógeno a ser requerido, como parte del proceso del

sistema centralizado, tendrá la capacidad de generación de 400KVA (320KW)

cubriendo así lo definido.

Tablero de Distribución de Emergencia Estabilizada para Torres C y U

(TDEME C+U)

Este tablero cubrirá la demanda de cargas estabilizadas especiales para la

entidad. Se definió que la potencia a considerar en el diseño sería de 40KW.

80

Cuadro No9 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TDEME C+U

Ítem Descripción Potencia (kW) Total (kW)


1.01 Tablero de Distribución de

Emergencia Estabilizada para Torres

C y U (TDEME C+U)

40 40


2.01 Central Telefónica (08 servidores c/u

500W)

4

33 2.02 Servidor Piso 1 Edificio C 5

2.03 Servidor Piso 1 Edificio U 5

2.04 Energía Estabilizada Piso 4 Edificio U 19

Los sub ítem del ítem 2.00, del cuadro No9, reflejan las cargas a las que el

tablero TDEME C+U alimentará. La Central telefónica actualmente cuenta con

seis (06) servidores, pero proyecta a futuro aumentar a ocho (08), de igual

forma para el caso de los servidores de los Edificios C y U.

Tablero Totalizador (TT)

Cubrirá la potencia trifásica activa de 591KW, la cual cubre la potencia

consumida actualmente y mantiene una reserva de energía para futuras

proyecciones.

81

Cuadro No10 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TT


(kW)

Sub total

(kW)

Total

(kW)


1.01 Tablero Totalizador (TT) 591 591 591


2.01 Suministro 881266 31.71

314.00

462.50

2.02 Suministro 246360 22.98

2.03 Suministro 1750319 42.98

2.04 Suministro 0692296 175.83

2.05 Suministro 0692298 40.50


3.01 Otras cargas especiales

proyectadas

148.50 148.50

Tablero General de Energía Normal lado A Torre C (TGNA-C)

La potencia a considerar para el diseño de los dispositivos es de 104KW.

Cuadro No11 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TGNA-C


(kW)

Total (kW)


1.01 Tablero General de Energía

Normal lado A Torre C (TGNA-

C)

104 104


77.63 2.01 Suministro 0692298 40.50

3.00 Carga a ampliar (25%) 37.13

82

Se considera un 25% a la potencia del ítem 3.00, debido a que esta

potencia está considerada para cuatro tableros en total.

Tablero General de Energía Normal lado B Torre C (TGNB-C)

Para la selección de los dispositivos eléctricos del tablero se consideró una

potencia trifásica activa de 78kW, la cual cubre actualmente la demanda.

Cuadro No12 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TGNB-C


(kW)

Total (kW)



Normal lado B Torre C

(TGNB-C)

78 78


77.63

2.01 Suministro 0692298 40.50



proyectadas (25%) 37.13

Tablero General de Energía Normal Torre U (TGN-U)

La potencia definida para el tablero es de 129KW, con la cual se cubre la

demanda actual y se guarda reserva para futuras remodelaciones de oficinas.

83

Cuadro No13 – Cuadro Comparativo de Potencia para el TGN-U


(kW)

Total (kW)



Normal Torre U (TGN-U) 129 129


121.91

2.01 Suministro 881266 31.71

2.02 Suministro 246360 22.98

2.03 Suministro 1750319 (70%) 30.09



proyectadas (25%) 37.13

Se considera 70% a la carga del suministro 1750319, debido a que éste

también entrega potencia al actual tablero de aire acondicionado de la Torre U.

Fuente: La Entidad.

Tablero General de Energía Estabilizada (TG.EE) y Tablero de

Redundancia en Paralelo de Transformadores de Aislamiento (TRP-TA)

Estos tableros cubrirán la potencia trifásica de 205kW. Actualmente los

tableros de energía estabilizada vienen siendo alimentados desde los tableros

de distribución comercial de cada piso. De los anteriores cuadros se

comprueba que con la energía comercial ya se estaría cubriendo parte de la

energía estabilizada de cada piso.

Tablero General de Energía Estabilizada Torre U (TGEE-U)

A partir del área que cubre cada torre, se definió otorgar alrededor del

30.24% de potencia del tablero TGEE a los tableros TGEE-U, TGEE-CA y

84

TGEE-CB, por lo que la carga definida para el tablero TGEE-U sería de 62KW.

Este Tablero sirve de respaldo de energía estabilizada a cada piso del Edificio

U.

Tablero General de Energía Estabilizada Torre C lado A (TGEE-CA)

Se definió una potencia de 82KW para el dimensionamiento del presente

gabinete (40% de la potencia del TG.EE). Este Tablero sirve de respaldo de

energía estabilizada a cada piso del Edificio C lado A.

Tablero General de Energía Estabilizada Torre C lado B (TGEE-CB)

La potencia que se consideró en el tablero es de 61KW (29.76% de la

potencia del TG.EE). Este Tablero sirve de respaldo de energía estabilizada a

cada piso del Edificio C lado B.

3.2.4 CÁLCULO Y SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN Y

CONDUCTORES DE COBRE

Una vez definido las potencias de cada tablero eléctrico general, dentro de

reuniones con el área de electricidad de la entidad, el siguiente paso en el

trabajo de redimensionamiento será el cálculo y selección de dispositivos de

protección y conductores, que formaran parte del conexionado interno de cada

tablero eléctrico.

3.2.4.1 CÁLCULO Y SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN

Según los alcances mencionados en el numeral 3.2.1, los interruptores

generales serán regulables, por lo que habrá que seleccionar una marca de

interruptores como referencia para obtener el rango de amperaje que se

manejan comercialmente. Para el presente trabajo se seleccionó como guía los

catálogos de los interruptores de las marcas: LEGRAND y SCHENEIDER

ELECTRIC.

85

Cuadro No14 – Cuadro Cálculo de Intensidades

TABLEROS ELECTRICOS GENERALES

TABLERO Tensión ( V ) Sistema MD (KW) In (A) I diseño

(A)

SUMINISTRO

TG 220 Trifásico 800.0 2,469.9 3087.4

TG.AA 220 Trifásico 800.0 2,469.9 3087.4

TT 220 Trifásico 591.0 1,824.7 2280.8

TTA 220 Trifásico 320.0 988.0 1235.0

TG.EM 220 Trifásico 320.0 988.0 1235.0

TDEME C+U 220 Trifásico 40.0 123.5 154.4

TGN-U 220 Trifásico 129.0 398.3 497.8

TGNA-C 220 Trifásico 104.0 321.1 401.4

TGNB-C 220 Trifásico 78.0 240.8 301.0

TG.EE 220 Trifásico 280.0 864.5 1080.6

TG.EE 380 Trifásico 280.0 500.5 625.6

TRP-TA 220 Trifásico 280.0 864.5 1080.6

TRP-TA 380 Trifásico 280.0 500.5 625.6

TG.EE-U 380 Trifásico 62.0 110.8 138.5

TG.EE-CA 380 Trifásico 82.0 146.6 183.2

TG.EE-CB 380 Trifásico 61.0 109.0 136.3

Con el cuadro No14 se obtiene la corriente de diseño, la cual será útil para el

cálculo y selección de conductores eléctricos.

Cuadro No15 – Cuadro de Selección de Dispositivos de Protección


TABLERO In (A) I diseño

(A) Interruptor

Termomagnético Icu Tipo de ITM

SUMINISTRO

TG 2,469.9 3087.4 3x1280/3200A 65kA Regulable de

Bastidor abierto

TG.AA 2,469.9 3087.4 3x1280/3200A 65kA Regulable de

Bastidor abierto

TT 1,824.7 2280.8 3x800/2000A 65kA Regulable de

Bastidor abierto

86

TTA 988.0 1235.0 3x1000/1250A 65kA Regulable de

Bastidor abierto

TG.EM 988.0 1235.0 3x500/1250A 60kA Regulable de Caja

Moldeada electrónico

TDEME C+U 123.5 154.4 3x200/250A 50kA Regulable de Caja


TGN-U 398.3 497.8 3x252/630A 60kA Regulable de Caja


TGNA-C 321.1 401.4 3x160/400A 60kA Regulable de Caja


TGNB-C 240.8 301.0 3x160/400A 60kA Regulable de Caja


TG.EE 864.5 1080.6 3x400/1000A 50kA Regulable de Caja


TG.EE 500.5 625.6 3x252/630A 36kA Regulable de Caja


TRP-TA 864.5 1080.6 3x400/1000A 50kA Regulable de Caja


TRP-TA 500.5 625.6 3x252/630A 36kA Regulable de Caja


TG.EE-U 110.8 138.5 3x200/250A 36kA Regulable de Caja


TG.EE-CA 146.6 183.2 3x200/250A 36kA Regulable de Caja


TG.EE-CB 109.0 136.3 3x200/250A 36kA Regulable de Caja


Fuente: LEGRAND, (2013), Catálogo 2013 Productos y Sistemas para

Instalaciones Eléctricas y Redes de Información.

Los Tableros TG.AA, TG.EM y TDEME C+U cuentan con interruptores

automáticos que distribuirán energía a los puntos designados, por lo que

87

también se procede a calcular la corriente de diseño y el interruptor automático

respectivo.

Cuadro No16 – Cuadro de Cálculo de Intensidades y selección de

dispositivos de protección en el TG.EM

TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA (TG.EM)

TABLERO Tensión

( V ) Sistema PI(KW) FD

MD (KW)

In (A) Idiseño ITM Icu

TSG 220 Trifasico 20.15 0.90 18.1 56.0 70.0 3x64/80A 45kA

TAACC.5B 220 Trifasico 20.15 0.90 18.1 56.0 70.0 3x80/100A 45kA

EM-5 220 Trifasico 91.55 0.90 82.4 254.4 318.0 3x160/400A 45kA

5M-6 220 Trifasico 105.94 0.90 95.3 294.4 368.0 3x160/400A 45kA

TCA1-U 220 Trifasico 7.50 0.90 6.8 20.8 26.1 3x40/100A 45kA

TCA2-U 220 Trifasico 7.50 0.90 6.8 20.8 26.1 3x40/100A 45kA

Nota: Los interruptores automáticos regulables serán del tipo Caja moldeada.

Cuadro No17 – Cuadro de Cálculo de Intensidades y selección de

dispositivos de protección en el TDEME C+U

TABLERO TDEME C+U

TABLERO Tension

( V ) Sistema PI(KW) FD

MD (KW)

In (A)

Idiseño ITM Icu

C. TDEME 1 380 Trifasico 4.00 0.90 3.6 6.4 8.0 3x20A 25kA

C. TDEME 2 380 Trifasico 5.00 0.90 4.5 8.0 10.1 3x20A 25kA

C. TDEME 3 380 Trifasico 5.00 0.90 4.5 8.0 10.1 3x56/80A 36kA

C. TDEME 4 380 Trifasico 19.00 0.90 17.1 30.6 38.2 3x56/80A 36kA

Nota: Los circuito C.TDEME 1 y 2 contarán con interruptores tipo Riel DIN, el

resto serán Caja moldeada regulable.

88

3.2.4.2 SELECCIÓN DE BARRAS DE COBRE

Debido al nivel de potencia con la que se está trabajando, todo interruptor

general estará acondicionado mediante un juego de barras a su ingreso, por lo

que se procede a identificar y seleccionar dimensiones de barras según

catálogos de los comerciantes.

Como guía de selección de barras de cobre se utilizó tres catálogos:

- LABER Ibérica. Catálogo Soportes Barras. España.

- LEGRAND. (2012 - 2013). Catálogo 2012 – 2013 Productos y

Sistemas para Instalaciones Eléctricas y Redes de Información.

(p. 265 a p. 274).

- ERICO. (2005). Distribución Baja Tensión Cuaderno Técnico.

España.

Cuadro No18 – Cuadro de Selección de Barras de Cobre


TABLERO I diseño

(A) Interruptor

Termomagnético Sección de la

Barra I. nominal de la

Barra (A)

SUMINISTRO

TG 3087.4 3x1280/3200A 3x(100x10mm) 3300.00

TG.AA 3087.4 3x1280/3200A 3x(100x10mm) 3300.00

TT 2280.8 3x800/2000A 2x(120x10mm) 2900.00

TTA 1235.0 3x1000/1250A 2x(80x5mm) 1921.00

TG.EM 1235.0 3x500/1250A 2x(80x5mm) 1921.00

TGN-U 497.8 3x252/630A 50x5mm 850.00

TGNA-C 401.4 3x160/400A 50x5mm 850.00

TGNB-C 301.0 3x78A 50x5mm 850.00

89

TG.EE 1080.6 3x500/1250A 2x(80x5mm) 1921.00

TG.EE 625.6 3x252/630A 50x10mm 1000.00

TRP-TA 1080.6 3x500/1250A 2x(80x5mm) 1921.00

TRP-TA 625.6 3x252/630A 50x10mm 1000.00

Los tableros que no están considerados en el cuadro No 18, no contarán con

conexión de juego de barras, debido a que la potencia de trabajo se puede

conducir mediante cables eléctricos.

Las barras de cobre del cuadro No 18 hacen referencia a las barras que

estarán conectados directamente a las borneras de entrada de cada interruptor

automático general.

Las barras de cobre que se muestran en el cuadro No 18 no son las únicas

en todo el diseño, por lo que se procede a identificar las barras restantes a

seleccionar mediante el avance de los diagramas unifilares:

Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TG

Se procede a completar la selección de las barras faltantes que se muestran

en el Diagrama Unifilar No 7.

Barra 1: Barra de sección 3x (120x10mm) / Corriente nominal: 3600A.

Pletina 1 y 3: Pl Cu 2x (80x5mm) / Corriente nominal: 1921A.


90

Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TG.AA


en el Diagrama Unifilar No8

Barra 1: Barra de sección 3x (120x10mm) / Corriente nominal: 3600A.

Pletina 1: Pletina de 25x5mm / Corriente nominal: 330A.

Pletina 2: Pletina de sección 3x (100x10mm) / Corriente nominal: 3300A.

Pletina 3 y 4: Pletina de sección 2x (50x10mm) / Corriente nominal: 2001A.

Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TTA


en el Diagrama Unifilar No9.

Barra 1: PI de Cu 3x (100x5mm) / Corriente nominal: 2716A.

Pletina 1: Pl de Cu 3x (100x5) mm / Corriente nominal: 2716A.

Pletina 2, 4 y 5: Pletina de cobre (Pl Cu) 2x (50x10mm) / Corriente nominal:

2001A.

Pletina 7: Pl Cu 2x(80x5mm) / Corriente nominal: 1921A.

Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TG.EM



Barra 1: Pletina de cobre (Pl Cu) de 3x (100x5) / Corriente nominal: 2716A.

Pletina 1: PI Cu de 2x (50x10mm) / Corriente nominal: 2001A.

Pletina 2 y 3: PI Cu de 50x5mm / Corriente nominal: 630A.

Juego de Barras y Pletinas

91



Pletina 1: PI Cu de 50x10mm / Corriente nominal: 1000A.

Barra 1: Pl Cu 3x (50x5mm) / Corriente nominal: 1260A.

Pletinas 2, 3 y 4: Pl Cu 20x5mm / Corriente nominal: 400A.

Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TRP-TA






Juego de Barras y Pletinas de cobre en el TDEME C+U



Arreglo de barras 1, 2 y 3: Pl Cu 50x5mm / Corriente nominal: 630A.

Una vez identificado el juego de barras que cada tablero contará para el

conexionado interno y externo, se procede a calcular las dimensiones del

cable alimentador que permite la conexión e interconexión en la mayoría de los

tableros antes indicados.

3.2.4.3 SELECCIÓN DE LAS DIMENSIONES DE LOS GABINETES

AUTOSOPORTADOS

Una vez obtenido las capacidades de los interruptores generales y sección

de los juegos de barras, se procede a buscar información sobre las

dimensiones de los gabinetes autosoportados. Para esta selección es

92

recomendable buscar el asesoramiento de ingenieros en ventas, debido a que

cuentan con toda la información de un producto reconocido y confiable.

En el presente trabajo, se obtuvo la guía del personal de la marca Bticino,

representantes de la marca LEGRAND en el Perú.

El número de cuerpos de los gabinetes dependerá de las dimensiones de

los interruptores automáticos y al tipo de conexión entre tableros. A

continuación se presenta el cuadro con las dimensiones recomendadas:

Cuadro No19 – Dimensión de los Gabinetes Autosoportados


TABLERO Cuerpo 1 Cuerpo 2 Cuerpo 3

(Altura x Ancho x Profundidad MM)

TG 2000 x 975 x

975 2000 x 975 x 975 2000 x 975 x 975

TG.AA 2000 x 975 x

975 2000 x 725 x

975 2000 x 475 x

975

TT 2000 x 725 x

725 x x

TTA 2000 x 975 x

975 x x

TG.EM 2000 x 725 x

725 2000 x 725 x 725 x

TDEME C+U 2000 x 725 x

725 x x

TGN-U 2000 x 725 x

725 x x

TGNA-C 2000 x 725 x

725 x x

TGNB-C 2000 x 725 x

725 x x

TG.EE 2000 x 725 x

725 x x

93

TRP-TA 2000 x 725 x

725 x x

TG.EE-U 2000 x 725 x

725 x x

TG.EE-CA 2000 x 725 x

725 x x

TG.EE-CB 2000 x 725 x

725 x x

BANCO DE CONDENSADORES

2000 x 975 x 975

x x

Los tableros TG y TG.AA cuentan con 03 cuerpos debido a las dimensiones

de los interruptores automáticos tipo bastidor abierto con los que contarán y

además por la conexión de ductos de barras que estos tableros generales

tendrán con otros gabinetes.

De igual manera el tablero TG.EM cuenta con dos cuerpos debido a que de

éste saldrán dos ductos de barras hacia puntos estratégicos de la edificación.

El resto de tableros que contarán con la conexión de un ducto de barra son:

TTA, TT, TGN-U, TGNA-C, TGNB-C, TG.EE-U, TG.EE-CA y TG.EE-CB. La

dimensión de los gabinetes brinda accesibilidad a la conexión de ductos de

barras con los mismos.

Con la obtención de las dimensiones reales de los gabinetes

autosoportados, se procede a definir espacios.

3.2.4.4 DISTRIBUCION DE TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

El área en la cual serán instalados los tableros eléctricos se divide en:

Cuarto eléctrico 1, Sala de Generación, Cuarto eléctrico 2 y Cuarto eléctrico 3.

94

Con la dimensión real de los gabinetes autosoportados, se procede a ubicar

en los planos de planta, de los cuartos eléctricos reacondicionados, los tableros

eléctricos generales.

La ubicación de cada tablero general será el siguiente:

a) En el Cuarto Eléctrico 1 irán los tableros TG, TG.AA y Banco de

condensadores:

Distribución de tableros eléctricos en el Cuarto Eléctrico 1

Figura No5 – Distribución de Tableros Eléctricos en el Cuarto Eléctrico 1.

95

b) En la Sala de Generación irá el tablero TTA.

Distribución de tableros eléctricos en la Sala de Generación

Figura No6 – Distribución de Tableros Eléctricos en la Sala de Generación.

96

c) En el Cuarto Eléctrico 2 irán los tableros TG.EM, TT, TGNA-C, TGNB-C,

TGN-U y TGEE.



d) En el Cuarto Eléctrico 3 irán los tableros TRP-TA, TGEE-U, TGEE-CA,

TGEE-CB, TDEME C+U, Transformadores de aislamiento, Unidad

ininterrumpida de energía y banco de baterías respectivo.

97



La definición de las ubicaciones de cada gabinete eléctrico sirve para el

metrado de cable alimentador que conectará a cada tablero eléctrico.

3.2.4.5 CÁLCULO Y SELECCIÓN DE CABLES ALIMENTADORES

El cableado a seleccionar será del tipo cero halógenos, tal como se indica

en los alcances del diseño. Para el cálculo del cable alimentador se hará uso

del software CEPERMATIC, el cual selecciona el tipo más conveniente de

98

conductor (incluido calibre) según los requerimientos de Corriente y Caída de

Tensión.

Los datos a ingresar en el software serán: corriente de diseño, tensión de la

línea, frecuencia, longitud de la línea, factor de potencia (0.80) y máxima caída

de tensión (2%).

Dentro de las soluciones que el software brinda, una vez ingresado los

requerimientos, no se encuentran los cables cero halógenos, debido a

diferencia de años en publicación hacia los usuarios. Por lo tanto, del software

solo buscaremos la sección del conductor recomendado, y la solución de la que

obtendremos este calibre será del cable tipo NYY, debido a su confiabilidad y

tensión de servicio de 0.6/1kV igual que el cable N2XOH (cable cero

halógenos). Dicho esto, se procede a realizar los cálculos de la sección del

cable alimentador.

Tablero TG

a) En interconexión.- A parte de los dispositivos de monitoreo y control del

tablero TG, se encuentra el limitador de sobretensión (LST). El LST será

interconectado al TG mediante cable NH80 de 4mm2, debido a que este

dispositivo no consume potencia y su función en proteger al sistema

frente a un evento que genere una elevada tensión. Los interruptores

automáticos están interconectados, a su entrada, mediante las pletinas

de cobre seleccionadas anteriormente.

b) En conexión.- El TG está conectado al Transformador seco trifásico

mediante barras, de la sección antes mencionada. La conexión entre el

TG y los tableros TT y TTA será mediante ductos de barras (del cual se

detallará líneas más abajo).

99

Tablero TTA

a) En interconexión.- El sistema de transferencia automática se encuentra

conectada en el interior del TTA, con todos los dispositivos que brindan

confianza en la operación del sistema de emergencia. Los interruptores

automáticos están conectados a su entrada mediante pletinas de cobre

anteriormente seleccionadas.

b) En conexión.- El Tablero TTA se encuentra conectado al tablero TG.EM y al

tablero de control incorporado en el Grupo Electrógeno.

Cuadro No20 – Cable Alimentador TTA a TG.EM / G.E


DE A I diseño

(A) Distancia

(m) Alimentador

Capacidad de Corriente

x fase ITM

TTA G.E 1235.0 6.0 3(3-1x185mm2 N2XOH) 1350A 3x1000/1250A

TTA TG.EM 1235.0 6.0 3(3-1x185mm2 N2XOH) 1350A 3x500/1250A

Nota: La corriente de diseño es dato del cuadro No14. La Capacidad de

corriente por fase es la del cable alimentador obtenida de tablas. El ITM es dato

del cuadro No15.

Del cuadro No18 se verifica que el ITM cubre la corriente de diseño y

protege al cable eléctrico frente a una sobre carga. La capacidad de corriente

para el calibre 185mm2 es de 450A según tabla del fabricante (Ver anexo VI),

debido a que el alimentador será de tres ternas es por lo que se multiplica por 3

los 450ª, obteniendo 1350A. El software CEPERMATIC no brinda solución al

ingresar una corriente de diseño de 1235A, por lo que se dividió en tres esta

corriente y se ingresó el resto de datos requeridos:

100

Cálculo del calibre de sección TTA a TG.EM / G.E.

Figura No09 – Cálculo del calibre de sección TTA a TG.EM / G.E. Fuente:

CEPERMATIC.

Tablero TG.EM

a) En interconexión.- El Tablero contará con siete (07) circuitos generales,

dos de ellos están conectados a la entrada del Interruptor automático

mediante pletinas de cobre anteriormente seleccionadas (estos dos

circuitos pertenecen al EM-4 y EM-6). Los cinco interruptores

automáticos restantes estarán conectados a las barras del TG.EM con

cable eléctrico de la misma sección con la que el TG.EM empleará para

conectarse con las cargas respectivas de cada ITM.

101

b) En conexión.- El Tablero TG.EM se encuentra conectado al tablero

TDEME C+U y al tablero de control incorporado en el Grupo

Electrógeno.

Cuadro No21 – Cable Alimentador TG.EM a circuitos derivados


DE A I diseño

(A) Distancia

(m) Alimentador

Capacidad de

Corriente x fase

ITM

TG.EM TDEME C+U 154.4 11 3-1x35mm2 N2XOH 195A 3x40/250A

TG.EM TSG 70 6 3-1x10mm2 N2XOH 95 3x64/80A

TG.EM TAACC.5B 70 50 3-1x25mm2 N2XOH 160 3x80/100A

TG.EM TCA1-U 26.1 100 3-1x25mm2 N2XOH 160 3x40/100A

TG.EM TCA2-U 26.1 100 3-1x25mm2 N2XOH 160 3x40/100A

Nota: La corriente de diseño es dato del cuadro No14 Y 16. La Capacidad de

corriente por fase es la del cable alimentador obtenida de tablas. El ITM es dato

del cuadro No15 Y 16.

Del cuadro No21 se verifica que el ITM cubre la corriente de diseño y protege al

cable eléctrico frente a una sobre carga.

102

Cálculo del calibre de sección TG.EM a TDEME C+U

Figura No10 – Cálculo del calibre de sección TG.EM a TDEME C+U Fuente:

CEPERMATIC.

En general, se realizó el mismo proceso para cada tablero eléctrico,

ubicando cada cableado eléctrico en el diagrama unifilar respectivo.

3.2.4.6 CONFIGURACION DE TABLEROS ELÉCTRICOS

Al contar con la capacidad de corriente de cada interruptor y el modelo del

mismo, se procede a configurar el gabinete mediante el uso del Software

XLPRO3, el cual permite configurar la vista de un tablero eléctrico en 2D.

Los datos de los dispositivos de protección de cada tablero fue ingresado al

software, dando como resultado el diseño de en 2D de cada gabinete

autosoportado.

103

El software permite seleccionar el tipo de gabinete con sus respectivas

dimensiones, reubicar dispositivos y copiar a formato AutoCAD el archivo.

3.2.4.7 CÁLCULO DEL BANCO DE CONDENSADORES AUTOMÁTICO

De los resultados obtenidos de la medición de parámetros de la instalación

actual, se obtiene que el factor de potencia vigente oscila entre el 0.75. Con el

replanteo se ha previsto llevar el factor de potencia actual a 0.92.

El proveedor ABB facilita una tabla que relaciona al factor de potencia actual

con el deseado.

Tabla de cálculo del factor de corrección de Potencia Reactiva

Figura No11 – Tabla de cálculo del factor de corrección de potencia reactiva.

104

Si se intercepta el factor de potencia actual (0.75) con el factor de potencia

final deseado (0.92), se obtiene el factor de corrección, el cual para este trabajo

es de 0.456 kVAR/kW.

Por lo tanto, si la potencia activa es de 800kW, la potencia reactiva a

compensar será:

El tablero de banco de condensadores será automático y contará con diez

pasos que cubran la potencia reactiva obtenida.

3.2.4.8 SELECCIÓN DE DUCTO DE BARRAS

Parte de los tableros a ser adquiridos contarán con la conexión de un ducto

de barra. El tablero TG estará conectado al tablero TTA y TT mediante ductos

de barras. Los tableros TGN-U, TGNA-C, TGNB-C, TG.EE-U, TG.EE-CB,

TG.EE-CA y TG.EM también estarán acondicionados para permitir la fututa

conexión de un ducto de barra como alimentador que subirá por la montante

eléctrica derivando en cada piso la energía hacia los tableros de distribución

eléctrica.

Como guía de selección de ductos de barras se empleará el catálogo de la

marca Zucchini, la cual fabrica ductos de barra para potencia.

El Busbar que conectará al tablero TG con el TT tendrá la capacidad de

2000A.

El Busbar que conecte al tablero TG con el TTA tendrá la capacidad de

1250A.

3.2.4.9 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA GABINETES

El sistema de puesta a tierra se dividirá en: tierra comercial para chasis de

los gabinetes, tierra estabilizada para barra aislada de los tableros eléctricos

105

estabilizados y tierra neutro para la conexión del neutro de los transformadores

de aislamiento a tierra.

3.3 REVISIÓN Y CONSOLIDACIÓN DE RESULTADOS

3.3.1 DIAGRAMA UNIFILAR DEL REPLANTEO PARA LA ADQUISICION DE

LOS TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

Con los resultados obtenidos en cableado, dispositivos, conexión, se

procede a elaborar los Diagramas Unifilares definitivos (ver diagrama unifilar

del N°14 al N°27 en el Anexo II).

3.3.2 RELACIÓN DE TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES A SER

ADQUIRIDOS

El numeral 3.2 se basó en el diseño de los tableros eléctricos generales,

ahora con la información obtenida se procede a consolidarla para formar los

resultados.

Cuadro No22 – Tableros Eléctrico Generales a ser Adquiridos

Ítem Descripción Und Cant

1.1 Tablero General (TG)

Suministro Tablero TG – Tablero autosoportado,

trifásico en 220V de 3 cuerpos de

2000x975x975mm, con accesorios de control,

monitoreo y protección. Ver diagrama unifilar y

características técnicas.

Und 1

1.2 Tablero Totalizador (TT)

Suministro de Tablero TT – Tablero

autosoportado, trifásico en 220V .de 1 cuerpo de


Und 1

106



1.3 Tablero General Normal Lado A Torre C (TGNA-C)

Suministro de Tablero TGNA-C – Tablero

autosoportado trifásico en 220V de 1 cuerpo de




Und 1

1.4 Tablero General Normal Lado B Torre C (TGNB-C)

Suministro de Tablero TGNB-C – Tablero





Und 1

1.5 Tablero General Normal Torre U (TGN-U)

Suministro de Tablero TGN-U – Tablero





Und 1

1.6 Tablero General de Energía Estabilizada (TG.EE)

Suministro de Tablero TG.EE – Tablero

autosoportado, trifásico 3Fases + Neutro en

380V, de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con

accesorios de control, monitoreo y protección.

Ver diagrama unifilar y características técnicas.

Und 1

107

1.7 Tablero de Redundancia en Paralelo de Transformador

Aislamiento (TRP-TA)

Suministro de Tablero TRP-TA – Tablero

autosoportado trifásico 3Fases + Neutro en 380V

, de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con

accesorios de control, monitoreo y protección. Ver

diagrama unifilar y características técnicas.

Und 1

1.8 Tablero General Energía Estabilizada Torre U (TG.EE-U)

Suministro de Tablero TG.EE-U – Tablero


de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con accesorios

de control, monitoreo y protección. Ver diagrama

unifilar y características técnicas.

Und 1

1.9 Tablero General Energía Estabilizada Torre C lado B (TG.EE-CB)

Suministro de Tablero TG.EE-CB –Tablero


de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con accesorios

de control, monitoreo y protección. Ver diagrama

unifilar y características técnicas.

Und. 1

1.10 Tablero General Energía Estabilizada Torre C lado A (TG.EE-CA)

Suministro de Tablero TG.EE-CA – Tablero


de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con

accesorios de control, monitoreo y protección Ver


Und 1

1.11 Tablero de Transferencia Automática (TTA)

108

Suministro de Tablero TTA – Tablero

autosoportado, trifásico en 220V de 1 cuerpo de




Und 1

1.12 Tablero General de Emergencia (TG.EM)

Suministro de Tablero TG.EM – Tablero





Und 1

1.13 Tablero de Distribución Emergencia Estabilizada para Torre C y

U (TDEME C+U)

Suministro de Tablero TDEME C+U – Tablero

autosoportado, trifásico 3Fases + Neutro en

380V de 1 cuerpo de 2000x725x725mm, con

accesorios de control, monitoreo y protección. Ver


Und 1

1.14 Tablero General de Aire Acondicionado (TG.AA)

Suministro de Tablero TG.AA – Tablero

autosoportado, trifásico en 220V de 3 cuerpos de

2000x975x975mm, de 2000x725x975mm y de




Und 1

109

3.3.3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS TABLEROS ELÉCTRICOS

GENERALES

Tablero General (TG)

Tablero General autosoportado, para energía normal ubicado en el cuarto

eléctrico 1 del sótano 1.

Un tablero trifásico en 220V, de 3 cuerpos.

Las dimensiones de cada gabinete serán 2000x975x975mm (alto x ancho x

profundidad).

El Tablero deberá contener además lo siguiente:

- 1 ITM general regulable de Bastidor abierto de 3x1280/3200A (Icu

65KA a 415/230Vac).

- 2 ITM regulable de Bastidor abierto: 01 de 3x500/1250A (Icu 65KA

a 415/230Vac) y 01 de 3x800/2000A (Icu 65KA a 415/230Vac).

- 1 ITM Riel DIN de 3x32A (Icu 10KA).

- Limitador de sobretensión 1p Imax=40kA Up=1.2kV,Vn=230/400V.

El ITM general debe ir equipado con Mando motor, bobina de disparo, y

bobina de cierre con interface de monitoreo y control

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (con módulo de

memoria y comunicación RS-485)

Incluye rotulado del Tablero, directorio, diagrama unifilar, identificación de

seguridad (riesgo eléctrico).

Todo circuito debe ser identificado según lo mostrado en el diagrama

unifilar.

El Tablero deberá ser anclado al piso con ayuda de pernos de anclaje de

acero inoxidable.

110

Los accesorios, deberán estar montados y conectados, según corresponda.

Ver Diagrama Unifilar.

Accesorios a Suministrar del TG

Accesorios para control, monitoreo y protección:

Unidad de protección electrónica.

Las unidades de protección para el reglaje de los parámetros de

funcionamiento con una selectividad total con los aparatos instalados

aguas abajo. Se alimentaran mediante auxiliares externos

(suministradas con todas las unidades de protección). Versión con

pantalla LCD.

Pantalla LCD para visualizar las intensidades y cursores de

reglaje de los parámetros de protección.: Ir (corriente ruptura), tr

(tiempo de ruptura), Im, tm, li.

Accesorios para la unidad de protección:

Módulo de comunicación para la unidad de protección.

Accesorios para la unidad de protección. Alimentación externa

12Vcc.

Accesorios eléctricos internos y de mando.

Contactos auxiliares y/o señal de defecto. Para señalizar el estado de

los contactos o el disparo del magneto térmico.

Auxiliares de control y señalización para bastidor abierto.

Mando motor. Para motorizar el ITM bastidor abierto hay que añadir

al mando motor una bobina de disparo (a emisión de corriente) y una

bobina de cierre.

111

Incluye contacto de carga de muelle. 230VAC/VDC.

Bobinas de cierre. Permiten el cierre a distancia del automático si el

muelle de mando está cargado. 230VAC/VDC.

Bobinas de disparo a emisión de tensión. Al recibir alimentación, se

efectúa la apertura instantánea del automático. 230VAC/VDC.

Limitador de sobretensión.

- Capacidad S Imáx 40kA.

- Para receptores sensibles categoría I.

- Nivel de protección Up 1.2kV.

- Régimen de neutro: TT, TN, IT.

- Unipolar.

Módulo de comunicación RS485. Enlace en JBUS/MODBUS.

Módulos de función

Módulo de memorización. Memorización de las potencias activas y

reactivas durante 62 días, de las 10 últimas alarmas y de los valores medios

de tensiones y frecuencias durante 60 días como máximo.

Módulo de vigilancia y de mando. 2 entradas / 2 salidas. Salidas

afectables en modo de vigilancia, mando a distancia o mando a distancia

temporizado. Posibilidad de instalar hasta 3 módulos, es decir 6 entradas/6

salidas.

Tablero Totalizador (TT)

Tablero Totalizador (Distribución) autosoportado, para energía normal

ubicado en el cuarto eléctrico 2 del sótano 1.

Un tablero trifásico en 220V, de 1 cuerpo. Las dimensiones del gabinete

serán 2000x725x725mm (alto x ancho x profundidad).

112


ITM general regulable de Bastidor abierto de 3x800/2000A (Icu 65KA a

415/230V).

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin memoria) e

interfaz de monitoreo.




unifilar.


acero inoxidable.



Accesorios a Suministrar del TT







pantalla LCD.




113




12Vcc.

Central Multifunción.

Pantalla LCD. Medidas de intensidades, de tensiones, de

potencias activas, reactivas y aparentes, de la temperatura interna y

del factor de potencia. Contabilización: Energía activa consumida o

producida, energía reactiva consumida o producida, tiempo de

funcionamiento, impulsos. Armónicos individuales hasta el rango 63.

Alarmas programables en todas las funciones. Admite 4 módulos

opcionales. Montaje en puerta. Dimensiones: 96x96x60mm.

Tablero General Normal Lado A Torre Central (TGNA-C)

Tablero de distribución autosoportado, para energía normal ubicado en el

cuarto eléctrico 2 del sótano 1.

Un tablero trifásico, de 1 cuerpo. Las dimensiones del gabinete serán

2000x725x725mm (alto x ancho x profundidad).


ITM Principal regulable de Caja Moldeada de 3x160/400A (Icu

60KA/230Vac), ELECTRONICO.

Arreglo de pletinas cobre.

El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con interface de

monitoreo y control comunicación RS485.

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin memoria)

comunicación RS485.

114




unifilar.


acero inoxidable.



Accesorios a Suministrar del TGNA-C



Comunicación Modbus RS485 interfaz.

Contactos auxiliares y/o señal de defecto. Para señalizar el estado de los

contactos o el disparo del magneto térmico. Contacto inversor 3A-240V.

Bobinas de disparo e emisión de tensión. Potencia absorbida 300 VA (CA).

Tensión de la bobina 230V AC y DC.

Transformador de corriente (Ti).

Ti monofásico para barra 40.5x10.5mm y cable 35mm diámetro.

Relación de transformación 400/5, potencia 12VA.

Central multifunción.

Pantalla LCD. Medidas de intensidades, de tensiones, de potencias activas,

reactivas y aparentes, de la temperatura interna y del factor de potencia.

Contabilización: Energía activa consumida o producida, energía reactiva

115

consumida o producida, tiempo de funcionamiento, impulsos. Armónicos

individuales hasta el rango 63. Alarmas programables en todas las funciones.

Admite 4 módulos opcionales. Montaje en puerta. Dimensiones:

96x96x60mm.

Módulos de Función:

Módulo de vigilancia y de mando. 2 entradas / 2 salidas. Salidas afectables

en modo de vigilancia, mando a distancia o mando a distancia temporizado.

Posibilidad de instalar hasta 3 módulos, es decir 6 entradas/6 salidas.

Tablero General Normal Lado B Torre Central (TGNB-C)






ITM Principal regulable de Caja Moldeada de 3x160/400A (Icu 60KA a

230Vac). ELECTRONICO.



monitoreo y control.





116


unifilar.


acero inoxidable.



Accesorios a Suministrar del TGNB-C




Contactos auxiliares y/o señal de defecto. Para señalizar el

estado de los contactos o el disparo del magneto térmico.

Contacto inversor 3A-240V.

Bobinas de disparo e emisión de tensión. Potencia

absorbida 300 VA (CA). Tensión de la bobina 230V AC y DC.







Alarmas programables en todas las funciones.


96x96x60mm.

117



afectables en modo de vigilancia, mando a distancia o mando a

distancia temporizado. Posibilidad de instalar hasta 3 módulos, es

decir 6 entradas/6 salidas.

Tablero General Normal Torre U (TGN-U)






ITM Principal regulable de Caja Moldeada de 3x252/630A (Icu 60KA a

230Vac). ELECTRONICO


El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con comunicación RS485.

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin memoria) e

interfaz de monitoreo y control.




unifilar.


acero inoxidable.


118


Accesorios a Suministrar del TGN-U




Contactos auxiliares y/o señal de defecto. Para señalizar el estado

de los contactos o el disparo del magnetotérmico. Contacto inversor

3A-240V.

Bobinas de disparo e emisión de tensión. Potencia absorbida 300

VA (CA). Tensión de la bobina 230V AC y DC.

Transformador de corriente (Ti). Ti monofásico para barra

40.5x10.5mm y cable 35mm diámetro. Relación de transformación

400/5, potencia 12VA.









96x96x60mm.




119



Tablero General de Energía Estabilizada (TG.EE)

Tablero General autosoportado, para energía estabilizado ubicado en el


Un tablero trifásico con, 03 fases + Neutro, gabinete de 1 cuerpo.

Las dimensiones del gabinete serán 2000x725x725mm (alto x ancho x

profundidad).

Éste tablero estará interconectado con el tablero de Redundancia en

Paralelo de Transformadores de aislamiento de 350KVA, por lo que en su

interior contará con una conexión trifásica en 220V y otra trifásica + neutro en

380V.


ITM general regulable de Caja Moldeada de 3x400/1000A (Icu

50KA/380Vac). ELECTRONICO.

- 1 ITM regulable de Caja Moldeada de 3x252/630A (Icu

36KA/380V). ELECTRONICO.

- 3 ITM regulable de Caja Moldeada c/u de 3x40/250A (Icu

36KA/380V).

- ITM Riel DIN de 3x32A (Icu 10KA).

- Limitador de sobretensión.

Capacidad S Imáx 40kA.

Para receptores sensibles categoría I.

Nivel de protección Up 1.2kV.

Régimen de neutro: TT, TN, IT.

120

Unipolar.

Protección asociada Tipo C 20A.

El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con interfaz de monitoreo

y control.






unifilar.


acero inoxidable.


Identificación del alojamiento de barras en 220V y el de 380V.


Accesorios a Suministrar del TG.EE





de los contactos o el disparo del magnetotérmico.



121


32x65mm. Relación de transformación 800/5, potencia 15VA.


Pantalla LCD. Medidas de intensidades, de tensiones, de potencias

activas, reactivas y aparentes, de la temperatura interna y del factor de

potencia. Contabilización: Energía activa consumida o producida,

energía reactiva consumida o producida, tiempo de funcionamiento,

impulsos. Armónicos individuales hasta el rango 63. Alarmas

programables en todas las funciones.


96x96x60mm.




distancia temporizado. Posibilidad de instalar hasta 3 módulos, es decir

6 entradas/6 salidas.

TABLERO DE REDUNDANCIA EN PARALELO DE TRANSFORMADOR DE

AISLAMIENTO (TRP-TA)



Éste tablero estará interconectado con el tablero TG.EE, por lo que en su

interior contará con una conexión trifásica en 220V y otra trifásica + neutro en

380V.


profundidad).


122

- 2 ITM general regulable de Caja Moldeada de 3x400/1000A (Icu

50kA a 380Vac). ELECTRONICO.

- 2 ITM regulable de Caja Moldeada de 3x252/630A (Icu

36kA/380Vac). ELECTRONICO.

- El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin

memoria) e interfaz de monitoreo y control.




unifilar.


acero inoxidable.




Accesorios a Suministrar del TRP.TA

Transformador de corriente (Ti). Ti monofásico para barra 32x65mm.

Relación de transformación 800/5, potencia 15VA.




potencia. Contabilización: Energía activa consumida o producida, energía

reactiva consumida o producida, tiempo de funcionamiento, impulsos.

Armónicos individuales hasta el rango 63. Alarmas programables en todas

las funciones.

123


96x96x60mm.

Interfaz de monitoreo.





salidas.

Tablero General de Energía Estabilizada Torre U (TG.EE-U)



Un tablero trifásico en 380V con, 03 fases + Neutro, con gabinete de 1

cuerpo.


profundidad).

Éste tablero estará interconectado con el tablero TG.EE



36KA/380V). ELECTRONICO.

- El ITM general tendrá bobina de disparo e interface para mando

con comunicación RS485.

- El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin

memoria) e módulo de monitoreo y control.



124


unifilar.


acero inoxidable.


Identificación del alojamiento de barras en 380V.


Accesorios a Suministrar del TG.EE-U





de los contactos o el disparo del magneto térmico. Contacto inversor

3A-240V.


VA (CA). Tensión de la bobina 200-277V AC.









125




96x96x60mm.





salidas.

Tablero General de Energía Estabilizada Torre C lado B (TG.EE-CB)



Un tablero trifásico en 380V con, 03 fases + Neutro, gabinete de 1 cuerpo.


profundidad).




36KA a 380Vac). ELECTRONICO.

- El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con interface de


El tablero de ir equipado con medidor multifunción (sin memoria) con

comunicación RS485



126


unifilar.


acero inoxidable.




Accesorios a Suministrar del TG.EE-CB






3A-240V.











127




96x96x60mm.






Tablero General de Energía Estabilizada Torre C Lado A (TG.EE-CA)



Un tablero trifásico en 380V con, 03 fases + Neutro, gabinete de 1 cuerpo.


profundidad).




36kA a 380Vac). ELECTRONICO.



El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (sin memoria) con


128




unifilar.


acero inoxidable.




Accesorios a Suministrar del TG.EE-CA





de los contactos o el disparo del magneto térmico.



Transformador de corriente (Ti).Ti monofásico para barra







129





96x96x60mm.





salidas.

Tablero de Transferencia Automática (TTA)

Un tablero trifásico en 220V, autosoportado de 1 cuerpo. Ubicado en la

Sala del Grupo Electrógeno en el Sótano 1.


profundidad).


- 2 ITM regulable de Bastidor abierto de 3x1000/1250A (Icu 65KA a

415-230Vac).

Los ITM deben ir equipados con Mando motor, bobina de disparo,

bobina de cierre, interface de monitoreo y control.

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (con memoria) con

comunicación RS-485.

Incluye rotulado del Tablero, directorio, diagrama unifilar, identificación

de seguridad (riesgo eléctrico).

130


unifilar.


acero inoxidable.

Los accesorios, deberán estar montados y conectados, según

corresponda.



Accesorios a Suministrar del TTA


Fuentes de alimentación asistidas.

Permiten la alimentación de autómatas programables y de

sus periféricos o cualquier otra utilización que requiera una

tensión VDC. Fijación sobre raíl en perfil. Equipadas con botón

de marcha/paro, piloto de funcionamiento y fusible de

protección. Alimentación a 230VAC, 12VDC, acumulador

estanco NiMh-280mAh, potencia 6W, intensidad 0.5A, 6

módulos.

Transformadores de corriente (Ti). Ti monofásico para

barra 34x84mm, relación de transformación 1250/5, Potencia

15VA.




potencia. Contabilización: Energía activa consumida o producida, energía

131

reactiva consumida o producida, tiempo de funcionamiento, impulsos.

Armónicos individuales hasta el rango 63. Alarmas programables en todas

las funciones. Admite 4 módulos opcionales. Montaje en puerta.

Dimensiones: 96x96x60mm.





salidas.

Equipamiento para inversores de redes.

Automatismo para conmutación de redes.

Permite el ajuste de las condiciones de la conmutación, la marcha/paro

de un generador, informa del estado de los interruptores (abierto/cerrado).

Alimentación: 230V AC o 12-24-48V DC. Conexión por bornas de presión.

Con comunicación, permite la transmisión de datos (puerto RS485).

El interbloqueo mecánico se instala utilizando cables y puede bloquear 2

o 3 aparatos tanto en configuración horizontal como vertical. El mecanismo

de bloqueo se monta en el lado derecho del interruptor. Para completar el

interbloqueo hay que indicar la longitud de los cables (en función de la

configuración elegida). Mecanismo de bloqueo.

Cables de interbloqueo. Longitud 2.6m.

Cables de interbloqueo. Longitud 3m.


Las unidades de protección permiten el reglaje de los parámetros de

funcionamiento con una selectividad total con los aparatos instalados aguas

abajo. Pueden alimentarse mediante transformadores integrados, mediante

132

auxiliares externos o mediante baterías (suministradas con todas las

unidades de protección). Versión con pantalla LCD. Pantalla LCD para

visualizar las intensidades y cursores de reglaje de los parámetros de

protección. Unidad MP4 LSI, reglaje: Ir, tr, Im, tm, li.


Alimentación externa 12Vcc.


Mando motor. Para motorizar un Itm bastidor abierto hay que añadir al

mando motor, una bobina de disparo y una bobina de cierre. Incluye

contacto de carga de muelle. 230VAC/VDC.





Contactor: 3P 230V 9A bobina – 1 NC

Tablero General de Emergencia (TG.EM)

Un tablero trifásico en 220V, autosoportado de 2 cuerpos. Ubicado en el

Cuarto eléctrico 2 en el Sótano 1.


profundidad).


- 1 ITM regulable tipo Caja Moldeada de 3x500/1250A (Icu 80KA a

230Vac). ITM ELECTRONICO.

133

- 2 ITM regulable caja moldeada de 3x160/400A (Icu 60KA a

230Vac) y otro de 3x200/250A (Icu50KA a 230Vac). ITM

ELECTRONICO.

- 2 ITM regulable caja moldeada de 3x200/250A (Icu 50KA a

230Vac) y otro de 3x200/250A (Icu 50KA a 230Vac). ITM

ELECTRONICO.

- 2 ITM regulable tipo Caja moldeada de 3x64/80A (Icu 36KAa

230Vac) y otro de 3x80/100A (36KAa 230Vac).

- 1 ITM tipo caja moldeada de 3x64/80ª (Icu 36KAa 230Vac).

- El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con interfaz de


- El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (con

memoria) comunicación RS485.




unifilar.


acero inoxidable.




Accesorios a Suministrar del TG.EM



134



3A-240V.


VA (CA). Tensión de la bobina 230V AC y DC

Accesorios y auxiliares comunes.

Contacto auxiliar o señal de falla.


34x84mm y cable 35mm diámetro. Relación de transformación










96x96x60mm.





salidas.

135

Tablero de Distribución de Emergencia Estabilizada para las Torres C y U

(TDEME C+U).



Un tablero trifásico con, 03 fases + Neutro, gabinete de 1 cuerpo.


profundidad).

Éste tablero estará interconectado a Transformadores de aislamiento de

50KVA, por lo que en su interior contará con una conexión trifásica en 220V y

otra trifásica + neutro en 380V.



50KA a 230Vac). ELECTRONICO.

- 1 ITM regulable de Caja Moldeada de 3x80/100A (Icu 36KA a

230Vac).

- 2 ITM regulable de Caja Moldeada c/u de 3x64/80A (Icu 36KA a

230Vac).

- 2 ITM regulable tipo riel DIN de 3x20A (Icu 25KA a 230Vac)

El ITM general tendrá bobina de disparo y mando con interfaz de monitoreo

y control.






unifilar.

136


acero inoxidable.




Accesorios a Suministrar del TDEME.C+U






3A-240V.



Accesorios y auxiliares comunes.

Contacto auxiliar o señal de falla.

Transformador de corriente (Ti).Ti monofásico para barra

20.5x12.5 y 30x10.5mm y cable 23mm diámetro. Relación de

transformación 300/5, potencia 11VA.






137




96x96x60mm.




distancia temporizado. Posibilidad de instalar hasta 3 módulos, es decir

6 entradas/6 salidas.

Tablero General de Aire Acondicionado (TGAA)

Un tablero trifásico, autosoportado de 3 cuerpos, para energía normal,

ubicado en cuarto eléctrico 1 del sótano 1. Las dimensiones de cada gabinete

serán:

- Cuerpo 1: 2000x975x975mm (alto x ancho x profundidad).



El Tablero contendrá lo siguiente:

- 1 ITM general regulable de Bastidor abierto de 3x1200/3200A (Icu

65KAa 415-230Vac).

- 1 ITM regulable de Bastidor abierto de 3x640/1600A (Icu 65KA a

415-230Vac).

- 1 ITM regulable de Caja Moldeada de 3x400/1000A (Icu 80KA a

230Vac).

- 2 ITM de Caja Moldeada de 3x100A (Icu 36KAa 230V)

- 1 ITM de Caja Moldeada 3x100A (Icu 60KA a 230V).

- 2 ITM Riel DIN: 01 de 3x32A (Icu 10KA) y 01 de 3x20A (Icu

25KA).

138

- Supresor de picos SPD.

El ITM general debe ir equipado con Mando motor, bobina de disparo y

bobina de cierre.

El tablero debe ir equipado con medidor multifunción (con memoria) e

interfaz de monitoreo y control.




unifilar.


acero inoxidable.



Accesorios a suministrar del TG.AA







pantalla LCD.




139




12Vcc.


Contactos auxiliares y/o señal de falla.

Para señalizar el estado de los contactos o el disparo del magneto

térmico. Contacto inversor 3A-240V.


Mando motor. Para motorizar el ITM bastidor abierto hay que añadir al

mando motor una bobina de disparo (a emisión de corriente) y una bobina

de cierre.

Incluye contacto de carga de muelle. 230VAC/VDC.





Limitador de sobretensión.

Capacidad elevada E tipo 2 Imáx 40kA.

Para receptores sensibles categoría I.

Nivel de protección Up 1.4kV.

Régimen de neutro: TT, TN, IT.

Unipolar.

140

Transformador de corriente (Ti) se asocian a amperímetros, contadores de

energía y centrales de medida corriente de 0 a 5A en el secundario,

proporcional a la corriente primaria. Se fijan sobre pletina, sobre perfil.

Conexión secundaria por bornas. Clase de precisión 1%.

Ti monofásico Para barra 54x127mm, relación de transformación 4000/5,

Potencia 50 VA.

Central o Medidor multifunción.

Pantalla LCD. Medidas de intensidades, de tensiones, de potencias activas,

reactivas y aparentes, de la temperatura interna y del factor de potencia.

Contabilización: Energía activa consumida o producida, energía reactiva

consumida o producida, tiempo de funcionamiento, impulsos. Armónicos

individuales hasta el rango 63. Alarmas programables en todas las funciones.

Admite 4 módulos opcionales. Montaje en puerta. Dimensiones: 96x96x60mm.

Módulos de comunicación:

Módulo de comunicación RS485. Enlace en JBUS/MODBUS.

Módulos de función

Módulo de memorización. Memorización de las potencias activas y

reactivas durante 62 días, de las 10 últimas alarmas y de los valores medios

de tensiones y frecuencias durante 60 días como máximo.




salidas.

141

CONCLUSIONES

- Se implementarán 14 tableros eléctricos generales en el sistema eléctrico centralizado.

- Las instalaciones eléctricas en los cuartos eléctricos se encuentran descentralizadas y en un estado deteriorado.

- El suministro con mayor consumo de energía es el que pertenece al del sistema de emergencia.

- Los tableros a ser adquiridos cumplirán con los alcances necesarios para una instalación eléctrica centralizada monitoreada y controlada.

- Frente a un incendio los cables alimentadores no propagarán la llama debido a que se han seleccionado los del tipo cero halógenos.

- Los dispositivos de protección seleccionados protegen al circuito y al cable alimentador frente a una sobrecarga o cortocircuito.

- Con la nueva estructura de conexión, se da un avance en la implementación del sistema eléctrico centralizado.

- Los diagramas unifilares especifican cada detalle a considerar en la implementación de los tableros eléctricos generales.

142

RECOMENDACIONES

- Gestionar compra de los 14 tableros eléctricos generales.

- Migrar a un sistema moderno centralizado, confiable y seguro.

- Entregar este suministro al concesionario de electricidad como punto de diseño para la Sub Estación de la sede.

- Programar charlas de mantenimiento y correcta operación de los Tableros a ser adquiridos.

- Seguir implementando todo sistema con la prevención y propagación de incendios.

- No sobrecargar los interruptores generales, debido a que genera mayor desgaste en estos. Respetar los circuitos proyectados.

- Mantener todo sistema a implementar centralizado, conectado mediante los sistemas de alarma y detección de incendio.

- Continuar detallando cada proyecto al nivel de ingeniería detallada.

143

BIBLIOGRAFÍA

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José M. Sánchez L. (2009). Diseño de la Instalación eléctrica de un

complejo industrial. Trabajo de Grado, Ingeniería Industrial, Universidad Carlos

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Manuel Gonzáles G. y Luís Gonzáles D. (2010). Proyecto para ampliación

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salud en C/Cesar Hurtado Delicado, 19, de Valverde de Leganes. Memoria

Descriptiva del Proyecto, Provincia de Badajoz, España.

144

LEGRAND. (2012 - 2013). Catálogo 2012 – 2013 Productos y Sistemas para

Instalaciones Eléctricas y Redes de Información. (p. 265 a p. 274).

LABER Ibérica. (2013). Catálogo Soportes Barras. España.

LEGRAND. (2013). Catálogo 2013 Productos y Sistemas para Instalaciones

Eléctricas y Redes de Información.

CEPER – Conductores Eléctricos Peruanos S.A. CERPEMATIC. Lima,

Perú.

145

ANEXO I – PANEL FOTOGRÁFICO

146

Tablero TGC-1 y TGC-2 en Cuarto Temporal 1

Fotografía 1 – Tablero TGC-1 y TGC-2 en Cuarto Temporal 1

147

Tablero TGC-3 en Cuarto Temporal 1

Fotografía 2 – Tablero TGC-3 en Cuarto Temporal 1.

148

Dispositivos propensos al contacto directo

Fotografía 3 – Dispositivos propensos al contacto directo.

149

Conmutador tipo cuchilla operando

Fotografía 4 – Conmutador tipo cuchilla operando. Se aprecia que una cinta aislante está sujetando la carcasa.

150

Conexión interna del Tablero de Transferencia Automática

Fotografía 5 – Conexión interna del Tablero de transferencia automática. Peligro Total.

151

Interruptor que ha cumplido si tiempo de operación.

Fotografía 6 – Interruptor que ha cumplido su tiempo de operación.

152

Caos en el tendido de cables alimentadores

Fotografía 7- Caos en el tendido de cables alimentadores.

153

Modelo de Tablero Eléctrico a dimensionar para la adquisición

Fotografía 8 – Modelo de Tablero Eléctrico a dimensionar para la adquisición.

154

Empleo de Ductos de Barras para conexión entre tableros

Fotografía 9 – Empleo de Ductos de barras para la conexión de tableros.

155

ANEXO II – DIAGRAMAS UNIFILARES

156

Diagrama Unifilar N°1 – Tablero TGC-1

Tablero TGC-1

157


Tablero TGC-2

158


Tablero TGC-3

159

Diagrama Unifilar N°4 – Tablero TGU-1

Tablero TGU-1

160

Diagrama Unifilar N°5 – Tablero TGU-2

Tablero TGU-2

161

Diagrama Unifilar N°6 – Cuarto de Generación

Cuarto de Generación

162

Diagrama Unifilar N°7 – Juego de Barras y

Pletinas de Cobre en el Tablero TG

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TG

163


Pletinas de Cobre en el Tablero TG.AA

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TG.AA

3x1200A

164


Pletinas de Cobre en el Tablero TTA

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TTA

165

Diagrama Unifilar N°10 – Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero

TG.EM

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TG.EM

166

Diagrama Unifilar N°11 – Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero

TG.EE

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TG.EE

167

Diagrama Unifilar N°12 – Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TRP-TA

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TRP-TA

168

Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el Tablero TDEME C+U

Diagrama Unifilar N°13 - Juego de Barras y Pletinas de Cobre en el

Tablero TDEME C+U

169

Diagrama Unifilar N°14 – Tablero General (TG)

170

Diagrama Unifilar N°15 – Tablero Totalizador (TT)

171

Diagrama Unifilar N°16 – Tablero de Transferencia Automática

(TTA)

172

Diagrama Unifilar N°17 – Tablero General de Emergencia (TG.EM)

173

Diagrama Unifilar N°18 – Tablero de Distribución de Emergencia

Estabilizada para Edificio C y Edificio U (TDEME C+U)

174

Diagrama Unifilar N°19 – Tablero General Normal Edificio U (TGN-U)

175

Diagrama Unifilar N°20 – Tablero General Normal lado A Edif. C (TGNA-C)

176

Diagrama Unifilar N°21 – Tablero General Normal lado B Edif. C (TGNB-C)

177

Diagrama Unifilar N°22 – Tablero General Energía Estabilizada

178

Diagrama Unifilar N°23 – Tablero General Energía Estabilizada Edif. U

179

Diagrama Unifilar N°24 – Tablero General Energía Estabilizada lado A Edif. C

180

Diagrama Unifilar N°25 – Tablero de Redundancia en Paralelo para Transformadores de

Aislamiento

181

Diagrama Unifilar N°26 – Tablero General Energía Estabilizada lado B Edif. C

182

Diagrama Unifilar N°27 – Tablero General de Aire Acondicionado

3x1200A 2(3-1x185mm2 N2XOH)

183

ANEXO III – DIAGRAMAS DE CARGA DE POTENCIA APARENTE

184

Diagrama N°1 – Suministro 0692298 - Tablero TGC-3

Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 0692298 - Tablero TGC-3

185

Diagrama N°2 – Suministro 0881266 - Tablero TGU-1

Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 0881266 – Tablero TGU-1

186


Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 0692297 – Tablero TGC-1

187

Diagrama N°4 – Suministro 1750319 - Tableros TGU-1 / TGAA-300

Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 1750319 – Tableros TGU-1 / TGAA-300

188

Diagrama N°5 – Suministro 2325651 – Tablero TGAA-200

Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 2325651 – Tablero TGAA-200

189


Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 0692296 – Tablero TGC-2

190

Diagrama N°7 – Suministro 246360 - Tablero TGU-2

Diagrama de Carga de Potencia Aparente SUM. 246360 – Tablero TGU-2

191

ANEXO IV – DIAGRAMAS DE FACTOR DE POTENCIA

192

Diagrama N°1 – Factor de Potencia Suministro 0692298 – Tablero TGC-3

193

Diagrama N°2 – Factor de Potencia Suministro 0881266 – Tablero TGU-1

194


195

Diagrama N°4 – Factor de Potencia Suministro 1750319 – Tableros TGU-2 / TGAA-300

196

Diagrama N°5 – Factor de Potencia Suministro 2325651 – Tablero TGAA-200

197


198

Diagrama N°7 – Factor de Potencia Suministro 246360 – Tablero TGU-2

199

ANEXO V – DIAGRAMA DE BLOQUES DE CONEXIÓN DE TABLEROS ELÉCTRICOS GENERALES

200

Diagrama de Bloques de conexión de Tableros Eléctricos Generales

201

ANEXO VI – TABLA DE DATOS TECNICOS CABLE N2XOH

203

ANEXO VII – CONFIGURACIÓN DE TABLEROS ELECTRICOS

204

Configuración N°1 – Tablero General (TG)

205

Configuración N°2 – Tablero General de Aire Acondicionado (TGAA)

206

Configuración N°3 – Tablero Totalizador (TT)

207

Configuración N°4 – Tablero de Transferencia Automática (TTA)

208

Configuración N°5 – Tablero General de Emergencia (TG.EM)

209

Configuración N°6 – Tablero de Distribución de Emergencia Estabilizada

para Edificio C y Edificio U (TDEME C+U)

210

Configuración N°7 – Tablero General Energía Normal Edif. U (TGN-U)

211

Configuración N°8 – Tablero General de Energía Normal lado A Edif. C

(TGNA-C)

212

Configuración N°9 – Tablero General Energía Normal lado B Edif. C

(TGNB-C)

213

Configuración N°10 – Tablero General de Energía Estabilizada (TG.EE)

214

Configuración N°11 – Tablero de Redundancia en Paralelo para

Transformadores de Aislamiento (TRP-TA)

215

Configuración N°12 – Tablero General de Energía Estabilizada Edif. U

(TGEE-U)

216

Configuración N°13 – Tablero General de Energía Estabilizada lado B

Edific. C (TGEE-CB)

217

Configuración N°14 – Tablero General de Energía Estabilizada lado A

Edific. C (TGEE-CA)

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