MEMORIA CALCULOS S5 ET1 IRAKA II

TRANSF. EN POSTE – SERIE 5
PALMAS DE IRAKA II ET 1 – LA MESA
CALLE 9 No. 26C - 282 / ZONA URBANA
Factibilidad 41521902
DISEÑO Y ASESORIAS
Dirección KR 73 No. 49 - 55
Teléfono 3105823255
MEMORIAS DE CÁLCULO
Correo-e [email protected]
MEMORIAS DE CÁLCULO
URBANIZACION
PALMAS DE IRAKA II ETAPA 1 – LA MESA CUND.
Rad.
Fecha de
Emisión
Descripción
Diseñado
por
-
-
-
-
-
-
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CONTENIDO
INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO
Datos generales
MEMORIA DE CALCULOS
Carga total instalada
Calculo de nivel de tensión
Calculo de protección en B.T.
Cuadros de regulación y pérdidas en B.T.
Calculo de ducteria y ocupación
Especificaciones Equipo de medida
Características de medidor y calculo economico de B.T.
Distancias mínimas de seguridad
Sistema de Puesta a Tierra
Cálculos Complementarios
Análisis de Riesgo Eléctricos
Análisis de Riesgo Atmosférico
CRITERIOS GENERALES Y NORMATIVIDAD APLICABLE
 Se consideran las normas y especificaciones existentes de CODENSA S.A.
 Norma Técnica Colombiana NTC 2050 (Capítulos 2 y 3).
 Criterios de diseño del Ingeniero a cargo del proyecto eléctrico.
 Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE vigente.
 Resolución CREG 070 y demás que apliquen.
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PALMAS DE IRAKA II ET 1 – LA MESA
CALLE 9 No. 26C - 282 / ZONA URBANA
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INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO
DATOS GENERALES
NOMBRE DEL PROYECTO: PALMAS DE IRAKA II ETAPA 1– LA MESA CUND.
DIRECCION DEL PROYECTO:
CALLE 9 No. 26C - 282 / ZONA URBANA
CIUDAD / MUNICIPIO:
LA MESA - Cundinamarca
PROPIETARIO:
ALIANZA FIDUCIARIA
TIPO DE SERVICIO:
RESIDENCIAL
OBJETO:
SERVICIO DEFINITIVO
VOLTAJE PRIMARIO:
13200 V
VOLTAJE SECUNDARIO:
208V
CUENTAS PROYECTADAS: 20 – RESIDENCIALES
OBJETO DEL PROYECTO
Diseño de red de media tensión aérea ubicada en la CALLE 9 No. 26C - 282 LA MESA Cundinamarca, tiene la finalidad de dar servicio de energía definitivo. Este diseño cuenta
con una red de media tensión propiedad de CODENSA S.A. pasando por frente al predio y
que según información recolectada y requisitos técnicos de la Factibilidad N° 41521902,
tiene asignados los siguientes parámetros de identificación: Nivel de Tensión 13200V, CD
referencia 100270.
GENERALIDADES DEL PROYECTO
Se diseña una red de media tensión aérea para el predio, basándose en las normas
necesarias de M.T; de tal forma que CODENSA S.A. ESP como empresa distribuidora de
energía pueda alimentar o satisfacer el consumo eléctrico demandado.
La factibilidad 41521902, ante la solicitud de aumento de carga, autoriza la elaboración de
proyecto de redes y transformadores en poste, con punto de conexión ubicado en frente al
predio desde red de media tensión existente con punto de referencia CD 100270 por lo cual
se hacen los cálculos en referencia para la red de media tensión aérea que alimentara a 5
transformadores de acuerdo a la carga solicitada.
*ANALISIS DE NIVEL DE TENSION
Para la carga de la primera etapa de 45KVA que requiere el predio, se suministrará el servicio desde
transformador de distribución aérea de MT. El servicio será trifásico tetrafilar a 208/120 V, acometida de
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cuatro conductores conectadas a las tres fases y el neutro. El nivel de tensión de corriente alterna de la
instalación eléctrica del proyecto, según la norma NTC 1340 se asocia al nivel I y II.
*SELECCIÓN DE TRANSFORMADOR
TOTAL
19 UN
1 UN
20 UN
CANTIDAD DE VIVIENDAS:
SERVICIO COMUNAL:
TOTAL DE CUENTAS:
ILUMINACION
TOMAS
TOTAL
CARGA TOTAL SERV. COMUNAL
3,0
14,0
17,0KVA
CARGA ESPECIAL CASAS: MOTOR DE JACUZZI 1/2 HP: 0.373 x 19 / 0,9 = 7,8 kVA
CALCULO DE TRANSFORMADOR SEGÚN TABLAS DE CODENSA
KVA =
17,0 + 7,8
------------------------ = 1,30
19
Según la tabla de CODENSA, que anexo, para estrato 4 el transformador a instalar será de
45 KVA para los usuarios proyectados.
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Datos De Transformador
Tensión de Servicio:
Corriente nominal en el primario:
Corriente nominal en el secundario:
Relación de transformación:
Tipo de conexión:
Frecuencia:
Refrigerado:
Tensión de cortocircuito (Uz)
Corriente de cortocircuito en el sec. (Icc)
13200/208 V
2,0 A
125 A.
63.5
Dy5
60Hz
Tipo Aceite
3.0 %
4.1 KA
*CALCULO DE PROTECCION EN BAJA TENSION
Corriente nominal (a 208 V) = 125A
Se escoge lo siguiente:
I(totalizador)
= In x 1,25
I(totalizador)
= 125 A x 1,25
I(totalizador)
= 156,2 Amperios
Tensión nominal
= 208/120 V
Tensión de Servicio
= 208 V
Capacidad de interrupción > 25 kA
Se recomienda usar:
Protección: FUSIBLE EXTERIOR TIPO NH 3
x 160A EN PORTAFUSIBLE AEREO DE 160A.
SEGÚN NORMA CTU 516
*CÁLCULO DE ALIMENTADOR Y REGULACION DE MEDIA TENSIÓN DESDE PUNTO DE
CONEXION A TRANSFORMADOR PROYECTADO.
El alimentador en media tensión será de acuerdo a normas para alimentación en redes aéreas y como
las subestaciones son tipo poste planteamos la utilización de cable de Aluminio 3x2 ACSR DESNUDO,
de acuerdo con lo requerimientos de CODENSA S.A.
C ALC U LO D E R EG U LAC IO N D E LA R ED AER EA D E M ED IA TEN S IO N
C AB LE N ° 2 AC S R 1 5 KV
TR AM O
N0-N1
N1-N2
N2-N3
N3-N4
N4-N5
N3-N6
D IS T.m ts
Kva - Tra m o
Kva - R u ta
9
24
20
23
24
70
45
30
240
195
165
165
120
75
45
45
75
240
M o m e n to
C o n d u c to r
k va - m
AL - AC S R .
2160
4680
3300
3795
2880
5250
2
2
2
2
2
2
C o n s ta n te
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
8 ,3 4 5 4 E- 0 7
R e g . P a rc ia l
R e g . To ta l
0 ,0 0 1 8
0 ,0 0 3 9
0 ,0 0 2 8
0 ,0 0 3 2
0 ,0 0 2 4
0 ,0 0 4 4
0 ,0 0 2
0 ,0 0 6
0 ,0 0 8
0 ,0 1 2
0 ,0 1 4
0 ,0 1 8
P ER D ID AS
0 ,0 0 0 5 4
0 ,0 0 0 2 4
0 ,0 0 0 3 7
0 ,0 0 0 3 7
0 ,0 0 0 2 7
0 ,0 0 0 1 7
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Cálculos de regulación realizados con tablas de constantes de regulación CODENSA.
*CUADRO DE CARGA CASA TIPO Y ZONAS COMUNES
TABLERO
T-CASA
TIPO
TABLERO
TABLERO
GENERAL
SERVICIOS
COMUNES
CIRCUITOS
1
3
5
2
4
6
8
7-9-11
CIRCUITOS
1
3
5
7
9
11
2
4
6
8
DOBLES
GFCI
3
2
4
6
1
1
1
3
6
15
3
1
DOBLES
GFCI
3Ø
1Ø
CARGA VA
AUTOM.
AMPERIOS
DESCRIPCIÓN
TOMAS COCINA
1x20A
900
ILUMINACION COCINA
1x20A
54
ILUMINACION ZONA COMUN
1x20A
108
ILUMINACION PISO 1 Y 2
1x20A
270
TOMAS GENERALES PISO 1
1x20A
900
TOMAS GENERALES PISO 2
1x20A
1260
TOMA LAVADORA
1x20A
180
MOTOR DE JACUZZI 1/2 HP
3x50A
373
1
CARGA INSTALADA
4045
PRIMEROS 10 kVA (100%)
1000
RESTO DE CARGA (50%)
1522
TOTAL CARGA DIVERSIFICADA
2522
CONDUCTOR SELECCIONADO ACOMETIDA : 3x8F+1x8N +1x12T
1
1
1
1
1
1
1
CIRCUITOS
TOMACORRIENTES
ILUMINACIÓN
SALIDA ILUM.
CIRCUITOS
TOMACORRIENTES
ILUMINACIÓN
LUM ESTANDAR
1Ø
3Ø
CARGA VA
AUTOM.
AMPERIOS
DESCRIPCIÓN
1
1
13400
3X50A
TABLERO BOMBAS
1
1
2000
3X20A
ILUMINACION ZONA COMUN
2
3
2
1
1x20A
360
1x20A
540
1x20A
420
1x20A
195
CARGA INSTALADA
16915
CONDUCTOR SELECCIONADO ACOMETIDA : 3x6F+1x8N +1x12T
1
1
1
1
TOMAS ZONA COMUN
ILUM ORNAMENTAL
ILUM Y TOM PORTERIA
ILUM Y TOM BAÑO
Para la protección de los apartamentos monofásicos se utilizarán una protección 3x50A. Para los
circuitos ramales monofásicos de los apartamentos se utilizarán protecciones de 1x20A. Todos los
interruptores con una capacidad interruptiva de 10 kA a 240V.
*ESPECIFICACIONES MEDICIÓN CARGAS MENORES DE 55 kW – NIVEL 1
Las características de los medidores de conexión directa a instalar en este proyecto son las
siguientes:
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*CALCULO DE REGULACION Y PÉRDIDAS ACOMETIDAS DE B.T. Al - Cu
ACOMETIDAS EN ALUMINIO
M o m e n to
C o n d u c to r
k va - m
AL - m m 2 .
R e g . P a rc ia l
R e g . To ta l
4 4 ,2
7 9 5 ,6
2 7 ,2
5 4 ,4
120m m 2
25m m 2
25m m 2
6 ,6 0 5 7 E- 0 4
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
0 ,5 2 5 6
0 ,0 8 4 0
0 ,1 6 8 0
0 ,5 2 5 6
0 ,6 0 9 5
0 ,6 9 3 5
0 ,0 9 1 6 1
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 2 7 1 2
5 ,4 4
2 ,7 2
2 ,7 2
3 8 ,7 6
1 0 2 7 ,1 4
2 7 ,2
2 7 ,2
120m m 2
25m m 2
25m m 2
6 ,6 0 5 7 E- 0 4
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
0 ,6 7 8 5
0 ,0 8 4 0
0 ,0 8 4 0
1 ,2 0 4 1
0 ,7 6 2 5
0 ,7 6 2 5
0 ,0 8 0 3 4
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 2 7 1 2
8
2
2
2
2
1 0 ,8 8
2 ,7 2
2 ,7 2
2 ,7 2
2 ,7 2
3 3 ,3 2
9 3 2 ,9 6
4 6 ,2 4
3 5 ,3 6
4 6 ,2 4
3 5 ,3 6
120m m 2
25m m 2
25m m 2
25m m 2
25m m 2
6 ,6 0 5 7 E- 0 4
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
0 ,6 1 6 3
0 ,1 4 2 8
0 ,1 0 9 2
0 ,1 4 2 8
0 ,1 0 9 2
1 ,8 2 0 3
0 ,7 5 9 0
0 ,7 2 5 5
0 ,7 5 9 0
0 ,7 2 5 5
0 ,0 6 9 0 6
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 2 7 1 2
4
2
1
1
2 2 ,4 4
2 ,7 2
1 ,3 6
17
2 2 ,4 4
6 5 0 ,7 6
2 7 ,2
1 3 ,6
340
70m m 2
25m m 2
25m m 2
25m m 2
1 ,0 7 1 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
3 ,0 8 7 3 E- 0 3
0 ,6 9 7 2
0 ,0 8 4 0
0 ,0 4 2 0
1 ,0 4 9 7
2 ,5 1 7 5
0 ,7 8 1 1
0 ,7 3 9 1
1 ,7 4 6 8
0 ,0 7 9 8 8
0 ,0 2 7 1 2
0 ,0 1 3 5 6
0 ,1 6 9 5 0
TR AM O
D IS T.m ts
U s u a rio s
Kva - Tra m o
Kva - R u ta
TRA F- B 1
B 1 - C 1 Y2 M Z2
B 1 - C 3 Y4 M Z2
18
10
20
4
2
2
5 ,4 4
2 ,7 2
2 ,7 2
B1-B2
B 2 - C 1 Y2 M Z1
B 2 - C 1 Y2 M Z3
2 6 ,5
10
10
4
2
2
B2-B3
B 3 - C 3 Y4 M Z1
B 3 - C 5 Y6 M Z1
B 3 - C 3 Y4 M Z3
B 3 - C 5 Y6 M Z3
28
17
13
17
13
B3-B4
B 4 - C 7 Y8 M Z1
B 4 - C 7 M Z1
B 4 - S.C .
29
10
10
20
C o n s ta n te
P ER D ID AS
ACOMETIDA EN COBRE
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M o m e n to
C o n d u c to r
k va - m
C u - TH W
4 4 ,2
7 9 5 ,6
2 7 ,2
5 4 ,4
4 /0
6
6
5 ,4 4
2 ,7 2
2 ,7 2
3 8 ,7 6
1 0 2 7 ,1 4
2 7 ,2
2 7 ,2
8
2
2
2
2
1 0 ,8 8
2 ,7 2
2 ,7 2
2 ,7 2
2 ,7 2
3 3 ,3 2
4
2
1
1
2 2 ,4 4
2 ,7 2
1 ,3 6
17
2 2 ,4 4
TR AM O
D IS T.m ts
U s u a rio s
Kva - Tra m o
Kva - R u ta
TRA F- B 1
B 1 - C 1 Y2 M Z2
B 1 - C 3 Y4 M Z2
18
10
20
4
2
2
5 ,4 4
2 ,7 2
2 ,7 2
B1-B2
B 2 - C 1 Y2 M Z1
B 2 - C 1 Y2 M Z3
2 6 ,5
10
10
4
2
2
B2-B3
B 3 - C 3 Y4 M Z1
B 3 - C 5 Y6 M Z1
B 3 - C 3 Y4 M Z3
B 3 - C 5 Y6 M Z3
28
17
13
17
13
B3-B4
B 4 - C 7 Y8 M Z1
B 4 - C 7 M Z1
B 4 - S.C .
29
10
10
20
C o n s ta n te
R e g . P a rc ia l
R e g . To ta l
P ER D ID AS
4 ,8 1 7 6 E- 0 4
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
0 ,3 8 3 3
0 ,0 8 5 0
0 ,1 6 9 9
0 ,3 8 3 3
0 ,4 6 8 2
0 ,5 5 3 2
0 ,0 6 2 3 2
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 3 1 0 4
4 /0
6
6
4 ,8 1 7 6 E- 0 4
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
0 ,4 9 4 8
0 ,0 8 5 0
0 ,0 8 5 0
0 ,8 7 8 1
0 ,5 7 9 8
0 ,5 7 9 8
0 ,0 5 4 6 5
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 3 1 0 4
9 3 2 ,9 6
4 6 ,2 4
3 5 ,3 6
4 6 ,2 4
3 5 ,3 6
4 /0
6
6
6
6
4 ,8 1 7 6 E- 0 4
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
0 ,4 4 9 5
0 ,1 4 4 4
0 ,1 1 0 4
0 ,1 4 4 4
0 ,1 1 0 4
1 ,3 2 7 6
0 ,5 9 3 9
0 ,5 5 9 9
0 ,5 9 3 9
0 ,5 5 9 9
0 ,0 4 6 9 8
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 3 1 0 4
6 5 0 ,7 6
2 7 ,2
1 3 ,6
340
1 /0
6
6
6
8 ,6 4 7 4 E- 0 4
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
3 ,1 2 3 2 E- 0 3
0 ,5 6 2 7
0 ,0 8 5 0
0 ,0 4 2 5
1 ,0 6 1 9
1 ,8 9 0 3
0 ,6 4 7 7
0 ,6 0 5 2
1 ,6 2 4 6
0 ,0 7 9 8 8
0 ,0 3 1 0 4
0 ,0 1 5 5 2
0 ,1 9 3 9 9
Cálculos de regulación realizados con tablas de constantes de regulación CODENSA.
Carga de usuario según tabla de CARGA MAXIMA DIVERSIFICADA CON GAS DE CODENSA.
*CALCULO DE DUCTERIA PARA EL MAYOR CONDUCTOR
El porcentaje de la sección transversal en tubería con el llenado de conductores no puede ser mayor del
40% (Tabla 1 capítulo 9, Norma NTC 2050).
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( * ) El ducto se selecciona de acuerdo a los calibres de los conductores utilizados, entre los diámetros
presentados
*ESPECIFICACIONES CAJA PARA MEDIDOR TRIFASICO - AE 303 Y AE 304
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*CALCULO ECONOMICO DE LOS CONDUCTORES
El cálculo económico de conductores es un estudio que se realiza con el fin de establecer en términos de
dinero las pérdidas de energía debidas a la resistencia propia de cada conductor
Donde E es la energía disipada por el conductor; donde p es la resistividad eléctrica del material conductor
[Ωm], l es la longitud del circuito [m] y S es la sección transversal del conductor en [mm2]; Imax es la
corriente máxima que pasará por el conductor y t es el intervalo de tiempo.
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Se deduce que entre mayor sea la resistividad del conductor, mayores serán las pérdidas de energía en el
mismo.
La norma IEC 60287-3-2 específica las resistividades del cobre y el aluminio a 20°C, con los siguientes
valores:
Ωm para Cu y
Ωm para Al
El cálculo económico se realizará para periodos de una (1) hora, en los diferentes tramos que aplican al
proyecto
Perdida en $ por día = 24 x E x $W
Donde $W es el valor en pesos de cada Wh
Valor kWh promedio: Col $399
Aumento anual de costo de energía, sin incluir efectos de inflación: 3%
Precio de la de la instalación: ($cable x longitud acometida)
CALCULO ECONÓMICO PARA ACOMETIDA DESDE TRANSFORMADOR HASTA BARRAJES B1,
B2 Y B3 EN CONDUCTOR #4/0 COBRE
E=5.7 Wh
Perdida en $ por día = 24x5.7Whx0.399$/Wh = $54.5
Pérdida anual del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: $19.649
Pérdida en 20 años del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: $393.000
Precio de la instalación: ($175.300*72,5mts)= $12.709.250
CALCULO ECONÓMICO PARA ACOMETIDA DESDE BARRAJE B3 HASTA BARRAJE B4 EN
CONDUCTOR #1/0 COBRE
E=2.9 Wh
Perdida en $ por día = 24x2.9Whx0.399$/Wh = $27.7
Pérdida anual del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: $10.000
Pérdida en 20 años del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: $200.000
Precio de la instalación: ($88.400*29mts)= $2.563.600
CALCULO ECONÓMICO PARA ACOMETIDA DESDE BARRAJES PREFORMADOS HASTA CADA
CAJA PARA MEDIDORES AE 304 CASAS EN CONDUCTOR #6 COBRE
E=9.7 Wh
Perdida en $ por día = 24x9.7Whx0.399$/Wh = $93
Pérdida anual del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: $33.480
Pérdida en 20 años del costo de energía, sin incluir efectos de inflación: 669.600
Precio de la instalación: ($42.255*150mts)= $6.338.250
LÍMITES DE APROXIMACIÓN A EQUIPOS ENERGIZADOS
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Las personas no calificadas, no deben sobrepasar el límite de aproximación seguro. Los OR
atenderán las solicitudes de cubrimiento o aislamiento temporal para redes de media tensión y
baja tensión que haga el usuario cuando requiera intervenir sus fachada, el costo estará a cargo
del usuario.
El límite de aproximación restringida debe ser señalizado ya sea con una franja visible hecha con
pintura reflectiva u otra señal que brinde un cerramiento temporal y facilite al personal no
autorizado identificar el máximo acercamiento permitido.
Cumplir las distancias mínimas de aproximación a equipos energizados de la Figura 13.7 según
corresponda, las cuales son adaptadas de la NFPA 70 e IEEE 1584. Estas distancias son barreras
que buscan prevenir lesiones al trabajador y son básicas para la seguridad eléctrica.
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
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Garantizada la continuidad de puesta a tierra del sistema eléctrico se deberá hacer la conexión al
electrodo de tierra o malla a tierra a diseñar. El calibre del conductor usado para la puesta a tierra de
la caja, armario o tablero general, se determinará según los calibres de los conductores de acometida
de acuerdo con la Norma NTC 2050.
El conductor desnudo o con aislamiento de color verde para la conexión a tierra, el barraje a tierra y
el electrodo de puesta a tierra, los cuales se muestran en la Norma AE 281” Teniendo en cuenta este
concepto se dimensiona lo siguiente:
El valor de la resistencia de puesta a tierra, no deberá ser mayor de 25 ohmios Sección250-84 Norma
NTC2050. El conductor del electrodo de puesta a tierra se selecciona de la tabla 250-94 de la NTC
2050, selecciono un conductor del electrodo de puesta a tierra 2 AWG (American Wire Gauge) cobre
ESQUEMA DE INSTALACION
El punto de unión entre el conductor
del electrodo de puesta a tierra y la
puesta a tierra debe ser accesible y la
parte superior del electrodo enterrado
debe quedar a mínimo 15cm.
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ANALISIS DE RIESGOS ELECTRICOS
Rad.
Fecha de
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Descripción
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PALMAS DE IRAKA II – ETAPA 1
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ANALISIS DE RIESGOS ELECTRICOS
EVALUACIÓN DE RIESGO ELÉCTRICO, SEGÚN EL ART. 9 DEL NUEVO RETIE 2013.
Nota: El siguiente texto es tomado literalmente del artículo 9 del Nuevo RETIE 2013.
“En general la utilización y dependencia tanto industrial como doméstica de la energía eléctrica ha traído
consigo la aparición de accidentes por contacto con elementos energizados o incendios, los cuales se
han incrementado por el aumento del número de instalaciones, principalmente en la distribución y uso
final de la electricidad. Esta parte del RETIE tiene como principal objetivo crear conciencia sobre los
riesgos existentes en todo lugar donde se haga uso de la electricidad o se tengan elementos
energizados.
El resultado final del paso de una corriente eléctrica por el cuerpo humano puede predecirse con un gran
porcentaje de certeza, si se toman ciertas condiciones de riesgo conocidas y se evalúa en qué medida
influyen todos los factores que se conjugan en un accidente de tipo eléctrico. Por tal razón el personal
que intervenga en una instalación, en función de las características de la actividad, proceso o situación,
debe aplicar las medidas necesarias para que no se potencialice un riesgo de origen eléctrico.
9.1 ELECTROPATOLOGÍA
Esta disciplina estudia los efectos de corriente eléctrica, potencialmente peligrosa, que puede producir
lesiones en el organismo, así como el tipo de accidentes que causa. Las consecuencias del paso de la
corriente por el cuerpo humano pueden ocasionar desde una simple molestia hasta la muerte,
dependiendo del tipo de contacto; sin embargo, debe tenerse en cuenta que en general la muerte no es
súbita. Por lo anterior, el RETIE ha recopilado los siguientes conceptos básicos para que las personas
tengan en cuenta:
os (bipolar o fasefase, fase-neutro, fase-tierra), contactos indirectos (inducción, contacto con masa energizada, tensión de
paso, tensión de contacto, tensión transferida), impactos de rayo, fulguración, explosión, incendio,
sobrecorriente y sobretensiones.
“A” es toda persona que lleva conductores eléctricos que terminan en el corazón en procesos invasivos;
para este tipo de paciente, se considera que la corriente máxima segura es de 80 μA. El individuo tipo
“B” es aquel que está en contacto con equipos eléctricos y que no lleva conductores directos al corazón.
Algunos estudios, principalmente los de Dalziel, han establecido niveles de corte de corriente de los
dispositivos de protección que evitan la muerte por electrocución (ver Tabla 9.1)
CORRIENTE DE
DISPARO
Hombres
Mujeres
Niños
6 mA (rms)
10 mA (rms)
20 mA (rms)
30 mA (rms)
100 %
99,5 %
92,5 %
98,5 %
60 %
7,5 %
7,5 %
0%
0%
0%
0%
0%
Tabla 9.1 Porcentaje de personas que se protegen según la corriente de disparo
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Biegelmeier estableció la relación entre el I2.t (energía específica) y los efectos fisiológicos (ver Tabla
9.2).
ENERGÍA ESPECÍFICA I2.t.
(A2s x 10-6)
4a8
10 a 30
15 a 45
40 a 80
70 a 120
PERCEPCIONES Y REACCIONES FISIOLÓGICAS.
Sensaciones leves en dedos y en tendones de los pies.
Rigidez muscular suave en dedos, muñecas y codos.
Rigidez muscular en dedos, muñecas, codos y hombros.
Sensación en las piernas.
Rigidez muscular y dolor en brazos y piernas.
Rigidez muscular, dolor y ardor en brazos, hombros y
piernas.
Tabla 9.2 Relación entre energía específica y efectos fisiológicos
Debido a que los umbrales de soportabilidad de los seres humanos, tales como el de paso de corriente
(1,1 mA), de reacción a soltarse (10 mA) y de rigidez muscular o de fibrilación (25 mA) son valores muy
bajos; la superación de dichos valores puede ocasionar accidentes como la muerte o la pérdida de algún
miembro o función del cuerpo humano.
En la siguiente gráfica tomada de la NTC 4120, con referente IEC 60479-2, se detallan las zonas de los
efectos de la corriente alterna de 15 Hz a 100 Hz.
Figura 9.1 Zonas de tiempo/corriente de los efectos de las corrientes alternas de 15 Hz a 100 Hz
Cuando circula corriente por el organismo, siempre se presentan en mayor o menor grado tres efectos:
nervioso, químico y calorífico.
En cada caso de descarga eléctrica intervienen una serie de factores variables con efecto aleatorio, sin
embargo, los principales son: Intensidad de la corriente, la resistencia del cuerpo humano, trayectoria,
duración del contacto, tensión aplicada y frecuencia de la corriente.
El paso de corriente por el cuerpo, puede ocasionar el estado fisiopatológico de shock, que presenta
efectos circulatorios y respiratorios simultáneamente.
La fibrilación ventricular consiste en el movimiento anárquico del corazón, el cual no sigue su ritmo
normal y deja de enviar sangre a los distintos órganos.
El umbral de fibrilación ventricular depende de parámetros fisiológicos y eléctricos, por ello se ha tomado
la curva C1 como límite para diseño de equipos de protección. Los valores umbrales de corriente en
menos de 0,2 segundos se aplican solamente durante el período vulnerable del ciclo cardíaco.
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Electrización es un término para los accidentes con paso de corriente no mortal.
La electrocución se da en los accidentes con paso de corriente, cuya consecuencia es la muerte, la cual
puede ser aparente, inmediata o posterior.
La tetanización muscular es la anulación de la capacidad del control muscular, la rigidez incontrolada de
los músculos como consecuencia del paso de una corriente eléctrica.
La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función
respiratoria, ocasionando el paro respiratorio. Casi siempre por contracción del diafragma.
Las quemaduras o necrosis eléctrica se producen por la energía liberada al paso de la corriente
(calentamiento por efecto Joule) o por radiación térmica de un arco eléctrico.
El bloqueo renal o paralización de la acción metabólica de los riñones, es producido por los efectos
tóxicos de las quemaduras o mioglobinuria.
Pueden producirse otros efectos colaterales tales como fracturas, conjuntivitis, contracciones, golpes,
aumento de la presión sanguínea, arritmias, fallas en la respiración, dolores sordos, paro temporal del
corazón, etc.
El cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad. Para efectos de cálculos, se ha normalizado
la resistencia como 1000 Ω. Experimentalmente se mide entre las dos manos sumergidas en solución
salina, que sujetan dos electrodos y una placa de cobre sobre la que se para la persona. En estudios
más profundos el cuerpo humano se ha analizado como impedancias (Z) que varían según diversas
condiciones (ver Figura 9.2). Los órganos como la piel, los músculos, etc., presentan ante la corriente
eléctrica una impedancia compuesta por elementos resistivos y capacitivos.
n del grado de humedad y su
tensión de seguridad asociada son:
- Piel perfectamente seca (excepcional): 80 V
- Piel húmeda (normal) en ambiente seco: 50 V
- Piel mojada (más normal) en ambientes muy
húmedos: 24 V
- Piel sumergida en agua (casos especiales): 12 V
Figura 9.2 Impedancia del cuerpo humano
Nota: La alta dependencia de la impedancia del cuerpo con el contenido de agua en la piel obliga a que
en las instalaciones eléctricas en áreas mojadas, tales como cuartos de baños, mesones de cocina,
terrazas, espacios inundados, se deben tomar mayores precauciones como el uso de tomas o
interruptores con protección de falla a tierra y el uso de muy baja tensión en instalaciones como las de
piscinas.
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9.2 EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO
Para la elaboración del presente reglamento se tuvieron en cuenta los elevados gastos en que
frecuentemente incurren el Estado y las personas o entidades afectadas cuando se presenta un
accidente de origen eléctrico, los cuales superan significativamente las inversiones que se hubieren
requerido para minimizar o eliminar el riesgo.
Para los efectos del presente reglamento se entenderá que una instalación eléctrica es de PELIGRO
INMINENTE o de ALTO RIESGO, cuando carezca de las medidas de protección frente a condiciones
donde se comprometa la salud o la vida de personas, tales como: ausencia de la electricidad, arco
eléctrico, contacto directo e indirecto con partes energizadas, rayos, sobretensiones, sobrecargas,
cortocircuitos, tensiones de paso, contacto y transferidas que excedan límites permitidos.
9.2.1 Matriz de análisis de riesgos
Con el fin de evaluar el nivel o grado de riesgo de tipo eléctrico, se puede aplicar la siguiente matriz para
la toma de decisiones (Tabla 9.3). La metodología a seguir en un caso en particular, es la siguiente:
a. Definir el factor de riesgo que se requiere evaluar o categorizar.
b. Definir si el riesgo es potencial o real.
c. Determinar las consecuencias para las personas, económicas, ambientales y de imagen de la
empresa. Estimar dependiendo del caso particular que analiza.
d. Buscar el punto de cruce dentro de la matriz correspondiente a la consecuencia (1, 2, 3, 4, 5) y a la
frecuencia determinada (a, b, c, d, e): esa será la valoración del riesgo para cada clase.
e. Repetir el proceso para la siguiente clase hasta que cubra todas las posibles pérdidas.
f. Tomar el caso más crítico de los cuatro puntos de cruce, el cual será la categoría o nivel del riesgo.
g. Tomar las decisiones o acciones, según lo indicado en la Tabla 9.4.
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9.2.2 Criterios para determinar alto riesgo
Para determinar la existencia de alto riesgo, la situación debe ser evaluada por un profesional
competente en electrotecnia y basarse en los siguientes criterios:
a. Que existan condiciones peligrosas, plenamente identificables, especialmente carencia de medidas
preventivas específicas contra los factores de riesgo eléctrico; equipos, productos o conexiones
defectuosas; insuficiente capacidad para la carga de la instalación eléctrica; violación de distancias de
seguridad; materiales combustibles o explosivos en lugares donde se pueda presentar arco eléctrico;
presencia de lluvia, tormentas eléctricas y contaminación.
b. Que el peligro tenga un carácter inminente, es decir, que existan indicios racionales de que la
exposición al factor de riesgo conlleve a que se produzca el accidente. Esto significa que la muerte o una
lesión física grave, un incendio o una explosión, puede ocurrir antes de que se haga un estudio a fondo
del problema, para tomar las medidas preventivas.
c. Que la gravedad sea máxima, es decir, que haya gran probabilidad de muerte, lesión física grave,
incendio o explosión, que conlleve a que una parte del cuerpo o todo, pueda ser lesionada de tal manera
que se inutilice o quede limitado su uso en forma permanente o que se destruyan bienes importantes de
la instalación o de su entorno.
d. Que existan antecedentes comparables, el evaluador del riesgo debe referenciar al menos un
antecedente ocurrido con condiciones similares.
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9.3 FACTORES DE RIESGO ELÉCTRICO MÁS COMUNES
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9.4 MEDIDAS A TOMAR EN SITUACIONES DE ALTO RIESGO
En circunstancias que se evidencie ALTO RIESGO o PELIGRO INMINENTE para las personas, se debe
interrumpir el funcionamiento de la instalación eléctrica, excepto en aeropuertos, áreas críticas de
centros de atención médica o cuando la interrupción conlleve a un riesgo mayor; caso en el cual se
deben tomar otras medidas de seguridad, tendientes a minimizar el riesgo.
En estas situaciones, la persona calificada que tenga conocimiento del hecho, debe informar y solicitar a
la autoridad competente que se adopten medidas provisionales que mitiguen el riesgo, dándole el apoyo
técnico que esté a su alcance; la autoridad que haya recibido el reporte debe comunicarse en el menor
tiempo posible con el responsable de la operación de la instalación eléctrica, para que realice los ajustes
requeridos y lleve la instalación a las condiciones reglamentarias; de no realizarse dichos ajustes, se
debe informar inmediatamente al organismo de control y vigilancia, quien tomará la medidas pertinentes.
9.5 NOTIFICACIÓN DE ACCIDENTES
En los casos de accidentes de origen eléctrico con o sin interrupción del servicio de energía eléctrica,
que tengan como consecuencia la muerte, lesiones graves de personas o afectación grave de inmuebles
por incendio o explosión, la persona que tenga conocimiento del hecho debe comunicarlo en el menor
tiempo posible a la autoridad competente o a la empresa prestadora del servicio.
Las empresas responsables de la prestación del servicio público de energía eléctrica, deben dar
cumplimiento a lo establecido en el inciso d) del artículo 4 de la Resolución 1348 de 2009 expedida por el
Ministerio de la Protección Social, en lo referente al deber de investigar y reportar cualquier accidente o
incidente ocurrido con su personal directo o de contratistas en sus redes eléctricas. Adicionalmente,
deben reportar cada tres meses al Sistema Único de Información (SUI) los accidentes de origen eléctrico
ocurridos en sus redes y aquellos con pérdida de vidas en las instalaciones de sus usuarios. Para ello,
debe recopilar los accidentes reportados directamente a la empresa y las estadísticas del Instituto de
Medicina Legal o la autoridad que haga sus veces en dicha jurisdicción, siguiendo las condiciones
establecidas por la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios (SSPD) en su calidad de
administrador de dicho sistema; el reporte debe contener como mínimo el nombre del accidentado, tipo
de lesión, causa del accidente, lugar y fecha, y las medidas tomadas. Esta información será para uso
exclusivo de las entidades de control, Ministerio del Trabajo, Ministerio de Salud y Protección Social y
Ministerio de Minas y Energía. El incumplimiento de este requisito, el encubrimiento o alteración de la
información sobre los accidentes de origen eléctrico, será considerado una violación al RETIE.”
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RESULTADOS DEL ANÁLISIS FACTORES DE RIESGO ELÉCTRICO MÁS COMUNES.
1
QUEMADURA
ARCO ELECTRICO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Utilizar materiales
envolventes
resistentes a los
arcos, mantener
una distancia de
seguridad, usar
prendas acordes
con el riesgo y
gafas de
protección contra
rayos ultravioleta.
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2
APAGON O CORTE
AUSENCIA DE ELECTRICIDAD
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Disponer de
sistemas
ininterrumpidos de
potencia y de
plantas de
emergencia con
transferencia
automática.
PABLO DAVID ARIZA
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3
ELECTROCUCION
CONTACTO DIRECTO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Establecer
distancias de
seguridad,
interposición de
obstáculos,
aislamiento o
recubrimiento de
partes activas,
elementos de
protección
personal, puesta a
tierra, probar
ausencia de
tensión.
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4
ELECTROCUCION
CONTACTO INDIRECTO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Separación de
circuitos, uso de
muy baja tensión,
distancias de
seguridad,
conexiones
equipotenciales,
sistemas de
puesta a tierra,
mantenimiento
preventivo y
correctivo.
PABLO DAVID ARIZA
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5
SIN AISLAMIENTO
CORTOCIRCUITO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Interruptores
automáticos con
dispositivos de
disparo de
máxima corriente
o cortacircuitos
fusibles.
PABLO DAVID ARIZA
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6
SIN MANTENIMIENTO
EQUIPO DEFECTUOSO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Mantenimiento
predictivo y
preventivo,
construcción de
instalaciones
siguiendo las
normas técnicas,
caracterización
del entorno
electromagnético.
PABLO DAVID ARIZA
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7
SIN PROTECCION
RAYOS
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Pararrayos,
bajantes, puestas a
tierra,
equipotencialización,
apantallamientos,
topología de
cableados. Además
suspender
actividades de alto
riesgo, cuando se
tenga personal al
aire libre.
PABLO DAVID ARIZA
25205-17218
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8
SIN MANTENIMIENTO
SOBRECARGA
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Uso de,
interruptores
automáticos
asociados con
cortacircuitos,
cortacircuitos,
fusibles bien
dimensionados,
dimensionamiento
de conductores y
equipos, energía
reactiva con
banco de
condensadores.
PABLO DAVID ARIZA
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9
RAYOS Y FALLAS
TENSIÓN DE CONTACTO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Puestas a tierra
de baja
resistencia,
restricción de
accesos, alta
resistividad del
piso,
equipotencializar.
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10
RAYOS Y FALLAS
TENSIÓN DE PASO
RED DE B.T.
MEDIDAS DE
MITIGACIÓN
DEL RIESGO:
X
Uso de,
interruptores
automáticos
asociados con
cortacircuitos,
cortacircuitos,
fusibles bien
dimensionados,
dimensionamiento
de conductores y
equipos, energía
reactiva con
banco de
condensadores.
PABLO DAVID ARIZA
25205-17218
NOV/2017
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TRANSF. EN POSTE – SERIE 5
PALMAS DE IRAKA II ET 1 – LA MESA
CALLE 9 No. 26C - 282 / ZONA URBANA
Factibilidad 41521902
DISEÑO Y ASESORIAS
MEMORIAS DE CÁLCULO
Dirección KR 73 No. 49 - 55
Teléfono 3105823255
Correo-e [email protected]
*ANÁLISIS, RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
Existen gran cantidad de alternativas para reducir el riesgo eléctrico en una instalación, a continuación se
describen algunos de los más comunes:


La construcción de un Sistema de Puesta Tierra (SPT), tal como se plantea y especifica en el la
NORMA LA 400.

Proveer el lado de Alta Tensión del Transformador, de Descargadores de Sobretensión DPS
(uno por Borne).

Instalación de descargadores de sobretensión DPS en los tableros eléctricos principales.

Se recomienda la implementación de extintores, en todos los cuartos que contienen los
diferentes equipos eléctricos.
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ANALISIS COORDINACIÓN DE PROTECCIONES
Rad.
Fecha de
Emisión
Descripción
Diseñado
por
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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DATOS TECNICOS
PROYECTO
PALMAS DE IRAKA II ETAPA 1 – LA MESA
ESTUDIO DE COORDINACION DE PROTECCIONES
DATOS TECNICOS
TRAFO. No.
TRANSFORMADOR:
Inpedancia (Uz):
Voltaje en MT:
Voltaje en BT:
45
3,0
13,2
208
KVA
%
kV
V
Tipo: ACEITE
Fusible MT - V/N:
Prot. BT - V/N:
0,7 A
160 A
Fusible en MT BAY. - V/N:
Corriente (Amp).
Tensión 13,2 kV
Corriente nominal
2,0
Uz
3,0
Maxima corriente de corto circuito - Icc (Amp)
65,6
Marca de las protecciones
BAY-O-NET
FUSIBLE DUAL
Amperios nominales
N/A
0,7
Tiempo de disparo (segundos)
0,085
VER GRAFICA DE CURVAS DE COORDINACION
Conceptos
TIEMPO DE DISPARO ENTRE PROT. DE MT (PEDESTAL):
TIEMPO DE DISPARO ENTRE PROTECCIONES DE BT Y MT:
1 - 45 KVA
N/A
72
Tensión 208 V
124,9
3,0
4163,6
BREAKER B.T.
160
0,013
OK!!! COORDINACION
TIEMPO EN MILISEGUNDOS CUMPLE!!!
INFORMACION
Curva Codensa de Coordinación de Protecciones
Curva Fase (13,2 KV)
Factibilidad
CD Ref.
Icc (Amp)
Tiempo (ms)
41521902
100270
65,6
>10
CORRIENTE SIMETRICA MONOFASICA DADA POR EL OPERADOR DE RED:
Protecciones
Curva Codensa de Fase Circuito
Fusible de MT
Breaker de BT
974
Tiempo de disparo (segundos)
>10 seg
0,085
0,013
CONCLUSIONES
Se escoge el fusible REF. de 0,7 DUAL según la norma (CTU-516) que cumple con el tiempo de disparo recomendado.
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DATOS TECNICOS
CURVAS DE COORDINACION
TRAFO. No.
1 - 45 KVA
CURVA DEL RECONECTADOR
1000
100
I. SIM
974A
TIEMPO (S)
10
I FASE
1
I TIERRA
PROT. MT
0,7A DUAL
0,1
0,01
T: 0.085
T: 0.013
PROT. BT
160A
0,001
1
10
FASE
Icc 66A 100
ACORRIENTE (A)
TIERRA
Icc
1000
PROT.MT
10000
PROT.BT
GRAFICA DE COORDINACION DE PROTECCIONES
PALMAS DE IRAKA II ETAPA 1 – LA MESA
FACT. No. 41521902
SUBESTACIÓN MESA 34,5/13,2
RECONECTADOR ERC5167LA_CEIBA
CD REF. 100270
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