T E S I N A

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
ZONA POZA RICA-TUXPAN
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE
LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE
DE POZA RICA
TESINA
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA
PRESENTAN:
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
JOSE DE JESÚS OCHOA SANDOVAL
ALVARO SÁNCHEZ DEL ANGEL
DIRECTOR:
ING. CARLOS ALARCÓN ROSAS
POZA RICA DE HGO. VER.
SEPTIEMBRE 2001
INDICE
Pág.
Contenido
Introducción....................................................................................................
1
capitulo I
1.1
1.2
1.3
1.4
Justificación .............................................................................................
Naturaleza, sentido y alcance del trabajo ................................................
Enunciación del tema ..............................................................................
Explicación de la estructura del trabajo ...................................................
2
3
4
5
Capitulo II
2.1 Planteamiento del tema de la investigación .............................................
2.2 Marco contextual .....................................................................................
7
8
Marco Teórico
2.3
Subtema 1
Sistema De Alumbrado
2.3.1 Luz E Iluminación ......................................................................
2.3.2 Unidades Y Ecuaciones Fundamentales ..................................
2.3.3 Curvas De Distribución Luminosa .............................................
2.3.4 Diversas Fuentes De Luz ..........................................................
2.3.5 Método De Los Lúmenes Para El Calculo De Alumbrado.........
2.3.6 Calculo De Alumbrado De La Clínica – Hospital Del Issste .....
2.4
Subtema 2
Subestación Eléctrica
2.4.1 Definición De Subestación .........................................................
2.4.2 Clasificación De Las Subestaciones ..........................................
2.4.3 Capacidad De La Subestación ..................................................
2.4.4 Selección Del Cable De Potencia ..............................................
2.4.5 Calculo De La Red De Tierras ...................................................
2.4.6 Elementos De La Subestación ...................................................
2.5
Subtema 3
10
13
17
23
32
37
48
48
49
49
58
60
Estudio De Corto Circuito
2.5.1 Tipos De Fallas .........................................................................
2.5.2 Fallas Simétricas ......................................................................
2.5.3 Fallas Asimétricas .....................................................................
2.5.4 Calculo De Fallas Trifásicas .....................................................
2.5.5 Calculo De Fallas Monofásicas .................................................
62
64
69
72
76
2.6
Subtema 4
Selección Y Calculo De Conductores
Pág.
2.6.1 Caída De Tensión .......................................................................... 78
2.6.2 Caída De Tensión Por El Método De Reactancias ........................ 80
2.6.3 Método De Ampacidad Para El Calculo De Conductores ............. 83
2.6.4 Método De Caída De Tensión Para El Calculo De Conductores .. 84
2.6.5 Calculo De Conductores De Circuitos Alimentadores ................... 85
2.6.6 Calculo De Conductores De Circuitos Derivados .......................... 95
2.7
Subtema 5
Protecciones Eléctricas
2.7.1 Protección Contra Corto Circuito Y Fallas A Tierra ....................... 102
2.7.2 Protección De Alimentadores ........................................................ 105
2.7.3 Protección De Circuitos Derivados ................................................ 111
2.8
Subtema 6
Estudio Técnico – Económico
2.8.1 Descripción De Equipo Y Materiales ............................................ 116
2.8.2 Análisis De Precios Unitarios ........................................................119
2.8.3 Calculo De Costo Total .................................................................122
2.9
Análisis críticos de los diferentes enfoques ...........................................123
Capitulo III
3.1 Conclusiones ................................................................................................. 124
3.2 Bibliografía .....................................................................................................125
3.3 Anexos ......................................................................................................... 126
2
INTRODUCCIÓN
Las instalaciones eléctricas en sus distintas aplicaciones han tenido evoluciones
a lo largo de los años. Cuyo origen se apoya en la modernización tanto de equipos y
materiales como de procedimientos de construcción y metodologías de diseños. La
evolución en las instalaciones eléctricas está íntimamente ligada con los cambios en la
normatividad aplicable para el caso.
Esta tesina abarcará el tema de proyecto de electrificación de la Clínica - Hospital
Del Issste De Poza Rica, Ver. . Cuya finalidad es obtener calidad, eficiencia, confort y
economía en todos los servicios de energía eléctrica.
El desarrollo de este trabajo estará regido por las bases de diseño las cuales
especifican principalmente que los materiales y equipo a utilizar sean de primera
calidad, con un sin número de normas para la elaboración de dicho diseño que
certificará Comisión Federal de Electricidad (CFE.).
Se analizan los aspectos que se toman en cuenta para el diseño de alumbrado
desde la selección de la luminaria, ecuaciones fundamentales y así como el cálculo del
sistema de alumbrado y así determinar el número de luminarias requeridas.
Otro de los aspectos que se verán en este desarrollo de trabajo será lo que es
una subestación eléctrica, elementos de la misma, así como la selección del cable de
potencia y él cálculo para el sistema de tierras.
Así como también el estudio y cálculo del corto circuito para fallas trifásicas y
monofásicas. Además se calculará el calibre adecuado de los conductores eléctricos
tomándose en consideración la corriente por transportar y la caída de tensión máxima
permisible según sea el caso. Por consiguiente, las protecciones eléctricas contra
sobrecorriente se colocaran en el punto de alimentación de los conductores que
protejan lo mas cerca que se pueda de dicho circuito de manera que sean fácilmente
accesibles todo de acuerdo a las normas técnicas de instalaciones eléctricas.
1
CAPITULO I
1.1
JUSTIFICACION
La Universidad Veracruzana tiene como función principal la formación de
profesionales capaces de enfrentar y de resolver problemáticas que aquejan a nuestra
sociedad.
Es de vital importancia que al diseñar y realizar la instalación eléctrica de
cualquier proyecto, se cumplan las normas respectivas, ya que en ella se especifican
los requerimientos técnicos básicos para garantizar que la instalación eléctrica no
presente problema alguno en el futuro.
En la actualidad, tanto diseñadores como técnicos e ingenieros deben contar con
conocimientos de vanguardia acerca de los equipos y materiales que se utilizan para
seleccionar los mejores acuerdos con su aplicación, así como en la capacitación del
personal, para poder dar un mejor servicio en la Clínica – Hospital Del Issste y sobre
todo confiabilidad en todo el sistema eléctrico.
En este trabajo se podrá encontrar la información necesaria para realizar una
adecuada instalación eléctrica. Por su contenido teórico y practico resultara una
herramienta más indispensable para operadores, supervisores e ingenieros de diseño,
y para quienes se inician en esta importante rama, representara una importante fuente
de información y guía de trabajo.
2
1.2
Naturaleza, sentido y alcance de trabajo
Actualmente en México contamos con Clínicas – Hospital Del Issste con unas
buenas localidades con sus correspondientes instalaciones eléctricas, en las cuales se
dan buenos servicios con fines transcendentales de aprovechamiento para el
derechohabiente.
Esto nos conduce a que se generen nuevas clínicas obteniéndose con ello
fuentes de trabajo.
Para lograr que el proyecto de electrificación de la Clínica – Hospital Del Issste
cuente con características apropiadas para el mejor funcionamiento del mismo, es
necesario que la compañía encargada de llevar acabo la realización del proyecto se
rija con las normas, especificaciones y criterios mencionados en este trabajo.
Por otra parte, para garantizar la vida útil del sistema eléctrico es necesario
adquirir los materiales bajo el cumplimiento de las más rigurosas especificaciones
técnicas posibles.
Determinar cuales son las generalidades y características de los principales
dispositivos y equipos eléctricos que de acuerdo con la norma oficial mexicana son
aplicables para clínicas y hospitales.
Especificar en materia los principales materiales y equipos eléctricos requeridos
para el desarrollo del proyecto eléctrico de la Clínica- Hospital Del Issste de Poza
Rica, Ver.
3
1.3 ENUNCIACIÓN DEL TEMA
En cualquier centro de salud como lo es la Clínica – Hospital Del Issste, es de
vital importancia que cuente con personal, mobiliario y equipo suficiente y adecuado
para brindar atención oportuna y eficiente.
Lo antes mencionado es una de las problemáticas a la que se enfrentan
diariamente tanto las personas que laboran en dicha institución como sus usuarios.
Sin embargo la principal problemática se centra en que día a día son mas las
personas que requieren los servicios de ésta institución. Actualmente estas carencias
disminuyen con la ampliación de la Clínica – Hospital, lo cual traerá consigo mayor
capacidad de hospitalización y vigilancia en la evolución de los pacientes.
Por otro lado un gran porcentaje de los alcances de la medicina se deben a los
avances no solo científicos, sino también tecnológicos, es por ella que la ClínicaHospital debe contar con instalaciones eléctricas apropiadas.
Por consiguiente es indispensable que la red eléctrica cuente con un equipo
auxiliar que permita resolver las posibles fallas en el suministro de energía.
El servidor (CFE.) cumple dicha función ya que es una planta generadora para
servicios de emergencia cuya función consiste en suministrar energía cuando falla el
sistema principal de alimentación.
4
1.4
EXPLICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO
El uso adecuado de la energía eléctrica debe estar condicionado en base, al
aspecto económico, técnico, así como a la flexibilidad y seguridad para que la
eficiencia y rendimiento de los equipos en un sistema eléctrico sea el óptimo, para un
mejor aprovechamiento, en beneficio de la comunidad.
Para su desarrollo, este trabajo de investigación se encuentra estructurado en
tres capítulos, conformados de la siguiente manera:
CAPITULO I.- Se refiere a la introducción, justificación, naturaleza sentido y alcance de
trabajo, enunciación del tema, y esta sección, en la que se presenta la explicación de la
estructura del trabajo.
CAPITULO II.- Se ofrece la parte medular del trabajo.- Esta denominado exposición
general y antes de entrar a su estudio, son presentados el planteamiento del tema de
la investigación, marco contextual. Este capitulo esta dividido en seis Subtemas:
El Subtema 1 es correspondiente al sistema de alumbrado, se ocupa del cálculo
del sistema de alumbrado, donde se mencionan los cálculos para la iluminación y
aplicando el más práctico, seleccionando las luminarias adecuadas que proporcionen
el confort visual, para el funcionamiento optimo de las actividades.
El Subtema 2
presenta la subestación eléctrica y se definirá lo que es la
subestación eléctrica y la clasificación de acuerdo a su función y por el tipo de
instalación, elementos de una subestación eléctrica, así se realizará el cálculo para el
sistema de tierras.
5
El Subtema 3 es el estudio del corto circuito. En este tema se estudiará el corto
circuito ya que es necesario para el cálculo del sistema eléctrico en todas sus etapas
ya que esto nos servirá para determinar
las características interruptivas de los
elementos de desconexión y protección.
El Subtema 4 corresponde a la selección y cálculo de los conductores, en este
tema se calculará el calibre adecuado de los conductores eléctricos, así como el tipo
de aislamiento, tanto de los circuitos alimentadores como de los circuitos derivados.
El Subtema 5 se trata de protecciones eléctricas, en este tema se calculará y
seleccionaran los diferentes dispositivos de protección sobre corriente según las
necesidades del sistema eléctrico.
El Subtema 6 describe el estudio técnico económico, como todo proyecto es de
gran importancia hacer un estudio técnico económico que nos indique los costos que
se generan a fin de tener el elemento monetario que nos indique si el proyecto es o no
redituable. Para esto, se describirán las características y especificaciones de los
equipos y materiales que se utilizaran en la instalación eléctrica.
CAPITULO III.- Finalmente en este capitulo, son expuestas las conclusiones, anexos y
bibliografía de este proyecto.
6
CAPITULO II
2.1 PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACIÓN
Es de gran importancia que la Clínica – Hospital Del Issste cuente con un
sistema eléctrico de calidad, para lo cual se requiere de un sistema de alumbrado
debidamente diseñado donde la distribución de todos los centros de carga así como la
correcta colocación de todas las tomas de corriente que se necesiten para dar el
servicio. Por otra parte cabe mencionar la importancia de contar con mano de obra
calificada y así asegurar la adecuada instalación de todos los materiales y equipos,
para reducir en lo posible el número de fallas e interrupciones en el servicio de energía
eléctrica que pudieran presentarse por mano de obra defectuosa y/o por materiales de
baja calidad.
Para que una instalación eléctrica reúna las características de calidad, el
desarrollo del mismo deberá estar lo mas apegado posible a las normas.
Especificaciones que para los efectos existen, así como realizar la adquisición de
materiales y equipos bajo las más estrictas especificaciones técnicas.
El propósito especifico de este trabajo es generar la información básica y
necesaria que permita entender de manera practica el desarrollo del diseño del sistema
eléctrico de la Clínica – Hospital Del Issste.
7
2.2
MARCO CONTEXTUAL
La Clínica – Hospital Del Issste se encuentra localizada en andador magnolia y
andador jazmín, El vergel Poza Rica, Ver. y ocupa un área de 1612.64 m2 .
Esta Clínica – Hospital esta integrada por las siguientes áreas, como se indica
en el plano de localización general de servicios generales de áreas específicas.
ÁREAS:
1.- SALA DE RAYOS X
2.- SALA DE CIRUGÍAS
3.- OFTALMOLOGÍA
4.- CENTRAL DE ENFERMERAS
5.- SALA DE CURACIONES
6.- MEDICINA PREVENTIVA
7.- MEDICINA INTERNA
8.- PEDIATRÍA
9.- RECUPERACIÓN (POST OPERATORIA)
10.- SALA DE EXPULSIÓN
11.- ALMACÉN
12.- LAVANDERÍA
13.- PATIO
14.- TALLER
15.- OFICINA
16.- LABORATORIO
8
Con lo concerniente al personal son 118 personas que laboran en esta
institución de las cuales 30 son médicos, 40 enfermeras, 22 administrativos, 1 director,
4 trabajadoras sociales, 3 de archivo, 18 afanadoras, técnicos, operadores y los
auxiliares.
La Clínica – Hospital tendrá instalado un trasformador que alimenta a todo el
sistema y cuya capacidad es de 500 KVA, 13.2 KV/220-127V.
El contar con planos y un proyecto eléctrico es de mucha utilidad al personal
que trabaja en la clínica, principalmente el supervisor y técnico eléctrico, para así
poder localizar las posibles fallas que se puedan presentar en determinados casos y
así mismo sirve al personal administrativo para saber con que material y equipo se
cuenta.
Por todo lo anterior, se recomienda el máximo cuidado sobre la selección de lo
que será instalado para no provocar graves daños económicos a la Clínica- Hospital,
así como tener que parar una operación a un paciente.
Por ultimo esta investigación se llevo con la finalidad de que sirva como guía
técnica a estudiantes y profesionistas al momento de proyectar al sistema eléctrico de
una Clínica –Hospital.
9
MARCO TEORICO
2.3
SISTEMA
DE ALUMBRADO
2.3.1 LUZ E ILUMINACIÓN.-
En el mundo en que vivimos, la energía eléctrica es una realidad cotidiana que en
algunos casos de manera casi desapercibida, intervienen en muchas de nuestras
actividades habituales, la luz eléctrica nos viene acompañando desde finales del siglo XIX
y en todo este tiempo ha alumbrado (y nunca mejor dicho) un nuevo modo de vida,
mejorando las condiciones de trabajo, creando ambientes apropiados.
Sin embargo, la eficiencia energética de la iluminación no depende
exclusivamente de la fuente de luz y, por otra parte, el objetivo principal de un sistema
de alumbrado es, precisamente, apoyar una iluminación de calidad en cantidad
suficiente para resolver una tarea visual con comodidad para proporcionar seguridad
en los trabajadores y el incremento de su productividad creado por un ambiente de
confort visual. Así la calidad de la iluminación y la eficiencia energética de la instalación
de alumbrado dependen, necesariamente, del diseño del sistema.
La cantidad y la calidad del alumbrado debe considerar los siguientes factores:
Rendimiento o eficacia visual
Bienestar y placer visual
Economía
Además de estas características, el sistema de iluminación debe ser eficaz
energéticamente, y para ello deben considerar los siguientes aspectos:
Diseñar correctamente los sistemas de iluminación, con el objeto de obtener de
la forma más eficaz posible el nivel de iluminación deseado.
10
Utilizar la fuente de luz, idónea para cada aplicación que sea más eficaz.
Utilizar luminarias efectivas lumínicamente.
Conservar en perfecto estado el equipo de alumbrado, con programas de
mantenimiento adecuados.
Utilizar racionalmente la instalación de alumbrado, mediante controles
apropiados.
Las definiciones de los conceptos más usuales en el sistema de alumbrado son:
Intensidad luminosa
(candela). La candela es una cantidad física básica
internacional en todas las medidas de luz; las demás unidades se derivan de ella. Una
vela corriente de cera tiene en dirección horizontal una intensidad luminosa de
aproximadamente
una
candela.
(La
intensidad
luminosa
es
una
propiedad
característica de una fuente de luz, y da la información relativa al flujo luminoso en su
origen.
Flujo luminoso
(lumen). Un lumen es el flujo de luz que incide sobre una
superficie de 1 metro cuadrado de una fuente de luz que tenga una intensidad
luminosa de 1 candela en todas direcciones. (Un lumen es el flujo luminoso emitido en
un ángulo sólido unidad por una fuente de luz uniforme de una candela).
11
La diferencia entre el lumen y candela reside en que aquél es una medida del
flujo luminoso, independientemente de la dirección.
Iluminación
E (lux). Un lux es la iluminación en un punto (A) sobre una
superficie que diste, en dirección perpendicular, un metro de una fuente de luz de una
candela. (Densidad del flujo luminoso sobre una superficie) .
Número de lux incidentes sobre una superficie es:
Lúmenes
Lux =
Área
en m2
Reflectancia. La razón entre la luz reflejada por una superficie y la luz incidente
sobre ella.
12
2.3.2 UNIDADES Y ECUACIONES FUNDAMENTALES
UNIDAD : CANDELA (cd).La intensidad luminosa de una fuente expresada en candelas es su “potencia
en candelas” (cp)
DEFINICIÓN.- La candela es la cantidad física básica internacional en todas las medidas
de luz; las demás unidades se derivan de ella. Su valor está determinado por la luz
emitida por un patrón de laboratorio llamado cuerpo negro, trabajando a una temperatura
específica. Una vela corriente de cera tiene en dirección horizontal una intensidad
luminosa de aproximadamente una candela.
La intensidad luminosa es una propiedad característica de una fuente de luz, y da
la información relativa al flujo luminoso en su origen.
ECUACIÓN FUNDAMENTAL.I = E x D2
E = nivel de iluminación
D = distancia en metros desde la fuente a la superficie iluminada.
MSCP =
Flujo en lúmenes
12.57
MSCP: iniciales de “ mean spherical candlepower “, o potencia media en
candelas de una fuente en todas direcciones) .
UNIDAD : LUMEN (lm).DEFINICIÓN.- Un lumen es el flujo de luz que incide sobre una superficie de 1 metro
cuadrado, la totalidad de cuyos puntos diste 1 metro de una fuente puntual teórica que
tenga una intensidad luminosa de 1 candela en todas direcciones.
13
Esta superficie es una sección de 1 metro cuadrado de una esfera de 1 metro de
radio, en cuyo centro se encuentra una fuente puntual uniforme de una candela. El mismo
concepto puede expresarse diciendo que un lumen es el flujo luminoso emitido en un
ángulo sólido unidad por una fuente puntual uniforme de una candela.
La diferencia entre el lumen y la candela reside en que aquél es una medida del
flujo luminoso, independiente de la dirección.
ECUACIÓN FUNDAMENTAL.Lúmenes incidentes sobre una superficie:
F=ExS
DONDE:
F = flujo en lúmenes
E = nivel de iluminación en lux
S = superficie en m2
Lúmenes emitidos o reflejados por una superficie difusora:
F=Bxs
DONDE:
B = Brillo fotométrico en lamberts
S = superficie en m2
Flujo luminoso total de una fuente:
F = MSCP x 12.57 m2
lúmenes (como la esfera de 1m de radio tiene una
superficie de 4 =12.57 m2, una fuente puntual uniforme de 1 candela producirá 12.57
lúmenes. La misma relación existe entre la intensidad luminosa de una fuente cualquiera
y su flujo luminoso total).
14
UNIDAD : LUX (lx).
DEFINICIÓN.- Un lux es la iluminación en un punto (A) sobre una superficie que dista; en
dirección perpendicular, un metro de una fuente puntual uniforme de una candela.
A
PUENTE PUNTUAL
1 CANDELA
*
FIG.( 2.3.1)
1m
De la definición de lumen se deduce que un lumen uniformemente distribuido en
un metro cuadrado de superficie produce una iluminación de un lux.
Número de lux incidentes sobre una superficie =
Área en m
LÚMENES
2
ECUACIÓN FUNDAMENTAL.Ley inversa de los cuadrados: La iluminación es inversamente proporcional l
cuadrado de la distancia entre la fuente de luz y la superficie iluminada.
1/9 lux
Fuente puntual
1 candela 1 lux
1/4 lux
1m
2m
3m
FIG. (2.3.2)
15
Ley de coseno: La iluminación es proporcional al coseno del ángulo de incidencia
(ángulo formado por la dirección del rayo incidente y la perpendicular a la superficie).
* FUENTE
FUENTE *
FIG. (2.3.3)
X
D
SUPERFICIE
D
SUPERFICIE
E = I COS X
D2
E=
I
( para un ángulo de incidencia de 00 , y ,
D
por tanto, cos 00 = 1)
2
DONDE:
E = iluminación en lux
I = Intensidad luminosa en candelas
X = ángulos de incidencia
Dada la curva normal de distribución luminosa, el ángulo más conveniente es el
que forman la vertical y la dirección de la luz incidente que se puede determinar a
partir de las relaciones siguientes:
SUPERFICIE
FUENTE
*
FUENTE
*
D
SUPERFICIE
I cos
E horiz =
E vert. =
D2
I sen
D2
FIG.. (2.3.4)
16
2.3.3 CURVAS DE DISTRIBUCIÓN LUMINOSA
Un equipo de alumbrado se diseña para distribuir la luz de diversas formas,
según la finalidad a la que vaya destinada. Esta distribución de la luz puede
representarse gráfica o numéricamente por diferentes métodos, el más común de los
cuales es el de la curva de distribución luminosa.
Una curva de distribución luminosa es el resultado de tomar medidas de
intensidad luminosa a diferentes ángulos alrededor de una fuente de luz o luminaria y
de representarlas en forma gráfica, normalmente en coordenadas polares. La distancia
de cualquier punto de la curva al centro indica la intensidad luminosa de la fuente en
esa dirección.
La iluminación recibida desde una sola fuente de luz sobre cualquier superficie
dada puede calcularse a partir de los datos de la curva de distribución luminosa de
dicha fuente. Cuando la relación entre el tamaño de la fuente y la distancia fuentesuperficie es tal que puede aplicarse la ley de la inversa de los cuadrados. Cuando el
tamaño de la fuente no permita la aplicación directa de la ley de la inversa de los
cuadrados se requiere un proceso de cálculo más complejo.
En los casos en que la distribución de la intensidad luminosa tiene simetría
cilíndrica se puede obtener la cantidad de luz emitida por la fuente en lúmenes a partir
de una curva de distribución media. La curva se divide en zonas de igual amplitud
normalmente en 10° cada una, y la intensidad luminosa media de cada zona( que suele
ser el valor en el centro de la zona) se multiplica por un factor que la convierte
directamente en el número de lúmenes en la zona.
Debido a que las zonas subtendidas por ángulos iguales en la superficie de una
esfera imaginaria que rodee la fuente tienen unas áreas mucho más lúmenes en un
ángulo próximo al centro de la curva que uno cercano a la cima o a la base.
17
Los factores de zona de conversión en lúmenes están basados en las áreas
relativas de esas zonas angulares, y su suma desde 0° a 180° es
4 , o sea 12.57.
Así pues, una fuente que emita una candela uniformemente en todas las direcciones
producirá un total de 12.57 lúmenes.
FIG. (2.3.5)
18
A causa de esta relación angular, el área comprendida dentro de una curva de
distribución no es en absoluto una medida de la cantidad total de luz emitida por una
fuente. Dos unidades que producen exactamente el mismo número de lúmenes pueden
distribuir la luz de forma muy diferente y tener curvas de intensidad luminosa en
perfiles y áreas totalmente distintas. Para una luminaria de alumbrado general la
distribución de la luz entre los hemisferios inferior y superior constituye la base para su
clasificación como directa, semidirecta, general difusa, etc.
A este propósito, las
sumas de los lúmenes por debajo de 90º y por encime de 90º se expresan como
porcentajes de la suma de lúmenes totales desde 0º a 180º. La eficacia de una
luminaria es la relación, expresada en tanto por ciento, entre los lúmenes totales
emitidos por la luminaria y el total de lúmenes generador por la lámpara desnuda.
FIG. (2.3.6)
19
En la figura se ilustra la curva de distribución de intensidad luminosa de una
típica luminaria para luz indirecta, acompañada de la curva correspondiente a la
lámpara desnuda, a título comparativo.
La intensidad luminosa de la luminaria par cada ángulo de zona medio desde
0º a 180º está recogida en la tabla y representada en el gráfico, dándose asimismo los
lúmenes calculados para cada zona mediante la aplicación de los factores de zona de
conversión a lúmenes.
Este globo particular, dotado de una lámpara de 300 vatios, produce 479
lúmenes por debajo de la horizontal (0º - 90º) y 4.563 lúmenes por encima. Por tanto,
en el hemisferio inferior la luminaria emite el 8% (479/6.000) de los lúmenes producidos
por la lámpara desnuda y en el hemisferio superior el 76% (4.563/6.000) de los
lúmenes de la lámpara.
La suma de estos dos porcentajes o sea, la relación entre los lúmenes totales
producidos por la luminaria y la emisión en lúmenes de la lámpara (5.042/6.000), da
una eficacia luminosa del 84%.
La forma en que se distribuye la luz entre los dos hemisferios se determina
dividiendo la suma de los lúmenes emitidos por debajo y por encima de 90º por el total
de lúmenes de la luminaria: 479/5.042 = 9.5%.
Así pues, esta luminaria dirige el 9.5% de su luz por debajo de la horizontal y el
9.5 % por encima de ella, por lo que cae dentro de la clasificación de luminarias
indirectas.
20
FIG. (2.3.7)
La distribución luminosa de unidades que no tienen simetría alrededor de un
eje no admite una representación tan sencilla. Para aparatos fluorescentes, se
emplean comúnmente al menos tres curvas, una en el plano paralelo al eje longitudinal
de la lámpara, otra normal a él, y una tercera intermedia entre ambas, a 45º del eje de
la lámpara.
21
Con algunos equipos como, por ejemplo, muchas luminarias de alumbrado de
cables, es importante la distribución horizontal luminosa, y las medidas se hacen en
planos laterales. Cuando el grado de asimetría no es demasiado grande, como ocurre
en la mayoría de las instalaciones fluorescentes, puede obtenerse una curva de
distribución luminosa media suficientemente representativa y calcularse a partir de ella
l eficacia luminosa. La eficacia de una luminaria muy asimétrica puede calcularse con
un numero suficiente de curvas de emisión luminosa, pero el proceso es más
complicado.
FIG. (2.3.8)
22
2.3.4 DIVERSAS FUENTES DE LUZ
La luminaria es un accesorio o equipo auxiliar de la lámpara que distribuye filtra
o transforma la radiación luminosa procedente de una lámpara que incluye todos los
elementos necesarios para fijarlas, protegerlas y conectarlas a la fuente de energía.
Los tipos de fuentes luminosas utilizadas en el diseño son:
Lámparas incandescentes
Lámparas proyectoras y reflectoras
Lámparas de descarga
Lámparas fluorescentes
Lámparas de vapor de mercurio
LAMPARAS INCANDESCENTES.-
Las más interesantes de las lámparas basadas en los efectos térmicos de la
electricidad son sin duda alguna, las lámparas incandescentes, el calor y la luz son
producidos por el paso de una corriente eléctrica a través de filamentos metálicos o de
carbón de gran resistencia eléctrica, que se ponen incandescentes emitiendo
radiaciones luminosas, y a la par, radiaciones caloríficas.
Los elementos principales de las lámparas incandescentes son:
1) Bulbo o ampolla
2) Base o casquillo
3) Filamento
4) Gas de relleno
1).- Bulbo o ampolla. Debido a que el filamento incandescente debe operar en
vacío o en una atmósfera
de gas inerte, para evitar la rápida desintegración del
filamento debido a la oxidación, es necesario emplear una campana de vidrio
23
totalmente sellada a la que se le denomina bulbo. El vidrio empleado en las lámparas
incandescentes varía en cuanto a su constitución de acuerdo al uso que se les dé, es
decir, para alumbrado general se construyen de vidrio blando y cristal pirex, pero las
de alumbrado especial con vidrio duro(ultra durex) ya que deben resistir condiciones
mas severas como la lluvia, la nieve, etc.
2).-Base o casquillo. Es como el (medio por el cual la ampolla o bulbo se
conecta al portalámparas). Esta conexión asegura la firmeza del foco y la sitúa en
posición de recibir la alimentación eléctrica.
3).-Filamento.
El
filamento
incandescente es
un
alambre
fino,
duro,
embobinado, el cual cuando es calentado eléctricamente da luz en proporción a la
temperatura que alcanza. Los filamentos modernos están hechos de tungsteno, un
metal duro, pesado, gris blanco, con un alto punto de fusión (34390C ) y características
convenientes de fuerza, flexibilidad y radiación que proporcionan un filamento más
puro y más resistente al paso de la corriente eléctrica
4).- Gas de relleno. Los gases más empleados en la fabricación de las lámparas
son: Argón y el Nitrógeno (gases inertes) , brindan una mayor eficiencia y una luz de
calor más blanca. Actualmente las lámparas de 40 W, de capacidad suelen ser de tipo
vacío, mientras que las de 40 W. En adelante son rellenas de gas.
La vida de las lámparas incandescentes para alumbrado general es
aproximadamente de 1000 horas en condiciones normales de funcionamiento y su
eficiencia es de 10.6 lúmenes / watts.
A
continuación se muestra una lámpara incandescente con filamento
espiralado de tungsteno en atmósfera gaseosa:
24
1.- Atmósfera gaseosa
Fig. (2.3.9)
2.- Filamento espiralado de tungsteno
3.- Soportes para el filamento
4.- entradas de corriente
5.- Vástago de vidrio
6.- Bulbo
7.- Casquillo
LÁMPARAS PROYECTORAS Y REFLECTORAS
Las lámparas de bulbo PAR (proyectoras) y las de bulbo R (reflectoras)
combinan en una fuente de luz y un reflector hermético de alta eficacia consiste en
aluminio o plata vaporizados aplicados a la parte inferior dl bulbo. Los bulbos PAR son
de cristal duro.
Las lámparas PAR hasta 150 Watts, así como unas pocas lámparas R de
servicio especial, con bulbos de cristal resistente al calor, se pueden usar al aire libre
sin peligro de que se rompan con la lluvia o la baja de temperatura.
25
Las lámparas PAR de mayor tamaño y todas las demás lámparas R, no son
recomendables para el uso de exteriores, a menos que se les proteja contra la
intemperie.
Las lámparas reflectoras R95 (R30) se usan generalmente como complemento
de alumbrado general. Están hechas para distribuciones de luz anchas o estrechas y
se adaptan particularmente bien a zonas a zonas industriales de techos altos en las
que la atmósfera contiene suciedad, humo o vapores no combustibles.
Las lámparas reflectoras R son también llamadas SPOT y por lo general se
proyectan con potencias de 75 a 100 Watts.
LAMPARAS REFLECTORAS
FIG. (2.3.10)
26
LAMPARAS DE DESCARGA
Cuando la producción de radiaciones luminosas se mantienen solamente
mientras dura la causa que la produce, la luminiscencia producidas se llama
fluorescencia. La duración de este fenómeno es variable según las sustancias y puede
durar décimas de segundo hasta varios años.
Las lámparas seleccionadas para nuestro ejemplo de iluminación en el área
administrativa (oficinas) son:
LAMPARAS FLUORESCENTES
Las lámparas fluorescentes son lámparas de descarga eléctrica en atmósfera
de vapor de mercurio a baja presión y un gas inerte ( generalmente argón ), la luz se
produce por la fluorescencia que transforma en luz visible y átomos de mercurio
vaporizado.
Estas lámparas tienen un buen rendimiento luminoso de 83 lúmenes / watts una
débil luminancia que evita cualquier clase de deslumbramiento cuando estas lámparas
se sitúan directamente en el campo visual.
Las lámparas fluorescentes se componen de un tubo que es en realidad la
ampolla o envoltura para la mezcla de los gases y su interior se aprovecha para
revestirlo de materiales fluorescentes ; en los extremos del tubo tubular se colocan
totalmente sellados los electrodos que son de tungsteno con materiales emisores como
los óxidos de bario, estroncio y calcio. Existen dos tipos de electrodos, el llamado
cátodo caliente el cual alrededor de los 1000°C empieza a desprender electrones
para que se establezca el arco y el cátodo frío que es un tubo de níquel o de hierro
27
puro y en donde su superficie interna está recubierta con un material emisor, este
trabajo se hace cerca de los 150°C. Las materias fluorescentes o fosforescentes varían
de acuerdo con el color de la lámpara es decir éste depende de la composición
química de los fósforos.
Los casquillos o bases conectan la lámpara al circuito de alimentación eléctrico
y también lo sostienen habiendo una gran variedad de contactos como son de una
espiga, de dos espigas y embutida de doble contacto y de cuatro espigas.
La vida de una lámpara fluorescente resulta afectada por el número de
arranques, debido a que algo de material emisor se consume en cada ciclo de
encendido y al final acontece cuando no queda material emisor suficiente para iniciar el
arco en uno de los electrodos.
Algunas ventajas que presentan estas lámparas con respecto a las demás:
Buen rendimiento luminoso
Variedad de los tonos de luz
Cualidad en ciertos tonos de luz de tener una distribución espectral muy parecida a
la luz natural.
Emisión de la luz por línea luminosa, que puede ser interrumpida
Débil luminancia
La lámpara fluorescente difiere básicamente de la de mercurio en dos aspectos:
trabaja a una presión de vapor mucho más baja y tiene fósforo que es activado
solamente por la onda corta ultravioleta irradiada por un arco de baja tensión. Una
lámpara fluorescente y el pequeño tanto porciento restante por las bandas visibles del
espectro del arco de mercurio. En una típica lámpara de vapor de mercurio
fluorescente, la situación es opuesta: las líneas del mercurio aportan aproximadamente
el 90% de la luz y la fluorescencia del fósforo sólo el 10%.
28
FIG. (2.3.11)
LAMPARA DE VAPOR DE MERCURIO
Es una lámpara de descarga eléctrica en la cual la luz se produce por el paso de
una corriente eléctrica a través de un vapor o de un gas. La aplicación de un potencial
eléctrico ioniza el gas y permita en esa forma que la corriente pase entre dos
electrodos, colocados uno en cada extremo de la lámpara.
29
Estos electrones, cuando chocan con los átomos de gas o vapor, alteran
temporalmente su estructura atómica y la energía desprendida mientras los átomos
alterados restablecen su estado normal en la que producen la luz que es debida a una
radiación de mercurio.
La lámpara de vapor de mercurio requiere, para su arranque y operación, un
elemento auxiliar denominado balastra, que tiene como función el limitar la corriente
para que la lámpara tenga la tensión y corriente adecuadas.
Al aplicar una diferencia de potencial a los extremos de la lámpara, se produce
un campo eléctrico entre el electrodo de arranque y el electrodo principal que provoca
una emisión de electrones y por consiguiente una descarga local y la ionización del gas
de arranque, después de este preámbulo salta el arco entre los electrodos principales y
el mercurio se convierte en vapor a la vez que transporta cada vez en una corriente
mayor, después de esto es necesario que transcurran de 4 a 5 minutos para que se
alcancen los valores de corriente y tensión de funcionamiento, presenta una eficiencia
de 117 lúmenes / watts.
Cuando la discriminación de colores no es de gran interés, pueden aplicarse
estas lámparas ya que su elevado rendimiento luminoso y su insensibilidad a las
fluctuaciones de tensión las hacen muy apropiadas para ciertos casos, por ejemplo,
alumbrado de vías publicas, alumbrado de grandes naves industriales.
Por el contrario en aquellos sitios en que se precise una luz lo mas parecida
posible a la luz natural, la lámpara de vapor de mercurio resulta inadecuada debido a
su color blanco azulado y, sobre todo, a la carencia total de radiaciones rojas cuya
consecuencia obligadas es la de deformación de los colores de los objetos iluminados.
30
LAMPARA DE VAPOR DE MERCURIO
Fig. (2.3.12)
31
2.3.5 MÉTODO DE LOS LUMENES PARA EL CALCULO DE ALUMBRADO
Este método está basado en la definición de lux, es igual a un lumen por metro
cuadrado y por lo tanto:
Número de lux =
Lúmenes incidentes sobre una superficie
Área en m2
Conociendo la emisión luminosa inicial de cada lámpara (dato suministrado por
el fabricante), el número de estas instalado en la zona y el área de ésta en metros
cuadrados, pueden calcularse los lúmenes por metro cuadrado generados inicialmente
en un área. Este valor, sin embargo, difiere del numero de lux en dicha área, ya que
algunos lúmenes son absorbidos por la luminaria, y también debido a otros factores
tales como la suciedad de la luminaria, la disminución gradual de la emisión de luz de
las lámparas, etc., estos factores entre otros, se toman en consideración en la formula
del método de los lúmenes según se puede observar en la siguiente expresión
matemática:
Lámpara por luminaria x lúmenes por lámparas coeficiente de
utilización X factor de conserv. O de perdidas
Nivel en Lux =
Áreas por luminarias
De acuerdo con esto, han de tenerse en cuenta cinco puntos fundamentales:
PUNTO 1. Determinación del nivel de iluminación requerido.
PUNTO 2. Determinación del coeficiente de utilización.- El coeficiente de utilización es
la relación entre los lúmenes que alcanzan el plano de trabajo(ordinariamente se toma
como tal un plano horizontal a 75 centímetros sobre el suelo) y los lúmenes totales
generados por la lámpara. Es un factor que tiene en cuenta la eficiencia y la
distribución de las luminarias, su altura de montaje, las dimensiones del local y las
reflectancias de las paredes, techo y suelo. A causa de las múltiples reflexiones que
tienen lugar dentro de un local, una parte de lux pasa hacia abajo a través del plano
32
imaginario de trabajo mas más de una vez, por lo que en algunas circunstancias el
coeficiente de utilización puede sobre pasar la unidad
En general, cuanto más alto y estrecho sea el local, mayor será la proporción de
luz absorbida por las paredes y más bajo el coeficiente de utilización, los locales se
clasifican de acuerdo con su forma en diez grupos, identificados por el valor de su
relación de la cavidad del local. La relación de la cavidad del local (RCL) puede
calcularse como sigue:
5h (Longitud
Anchura )
Relación de la cavidad del local =
Longitud x Anchura
Donde : h es la altura de la cavidad.
PUNTO 3.- Determinación del factor de conservación o de perdidas de luz. A partir del
día en que una instalación de alumbrado nueva se pone en funcionamiento, la
iluminación va sufriendo cambios constantes a medida que las lámparas envejecen las
luminarias acumulan suciedad y se hace sentir el efecto de otros que contribuyen a las
perdidas de luz. Algunos factores de pérdida pueden en ciertos casos tender a producir
un incremento de la iluminación. El factor final de pérdidas es el producto de todos los
factores parciales, y se define como la relación entre la iluminación existente cuando
ésta alcanza su nivel más bajo en el plano de trabajo, inmediatamente antes de
efectuar una acción correcta, y el nivel inicial de iluminación si no se considera alguno
de los factores parciales de pérdidas. En este contexto la iluminación inicial es la que
sería producida por las lámparas cuando estas proporcionan su emisión nominal. Los
fabricantes de lámparas clasifican las lámparas de filamento de acuerdo con la emisión
luminosa cuando están nuevas, mientras que las lámparas de descarga de
vapor(incluidas las fluorescentes, las de mercurio y todos los demás tipos corrientes)se
catalogan según su emisión de luz después de 100 horas de funcionamiento.
33
Hay ocho factores parciales de pérdidas que deben tenerse en cuenta. de
algunos de ellos pueden hacerse una estimación y otros se pueden evaluar basándose
en gran numero de datos de ensayo o de informaciones suministradas al respecto.
Estos ocho factores son:
1. Características de funcionamiento de la reactancia.- Las especificaciones
de la certified ballast manufactures association para lámparas fluorescentes
requieren una reactancia tal que haga trabajar a la lámpara al 95% de la
emisión luminosa que proporciona cuando trabaja con una reactancia patrón.
Entendiendo por ésta a una de laboratorio usada por los fabricantes para
establecer los valores nominales de la lámpara, para reactancias que llevan el
rotulo CBM, tomar 0.95. Para reactancias sin dicho rótulo, la emisión luminosa
es generalmente más baja. La vida de la lámpara también se acorta, de
ordinario, no se dispone de especificaciones para las reactancias de las
lámparas de vapor de mercurio; para este factor de perdidas consultese con el
fabricante.
2.
Tensión de alimentación de las luminarias.- La tensión de servicio es difícil
de predecir, para lámparas de filamento, pequeñas desviaciones de la tensión
nominal causan aproximadamente una variación del 3% en los lúmenes
emitidos por cada 1% de desviación de la tensión. Las reactancias de alto valor
de las lámparas de mercurio originan igualmente un cambio de alrededor del
3% en el flujo luminoso de la lámpara por cada 1% de variación de la tensión
primaria de la reactancia con respecto a su valor nominal. En las reactancias
de salida regulada (potencia constante) la emisión luminosa de la lámpara es
independiente de la tensión primaria. Los lúmenes emitidos por una lámpara
fluorescente varían aproximadamente un 1% por cada 2.5% de variación en la tensión
primaria.
34
3. Variaciones de la reflectancia y transmitancia de la luminaria.- Este efecto
es normalmente pequeño, pero puede ser significativo después de un largo
periodo de tiempo en las luminarias con acabados de inferior calidad. No se
dispone de varios datos.
4. Fallo de lámparas.- Los fallos de lámparas deben subsanarse rápidamente o,
de lo contrario, habrá unas pérdidas de iluminación proporcionales al porcentaje
de lámparas fuera de servicio.
5.
Temperatura ambiente de luminaria.- Las variaciones de temperatura no
influyen en
las lámparas de filamento ni de mercurio. Las lámparas
fluorescentes normalmente se calibran a 25ºC. Desviaciones significativas de
esta temperatura, por ensima o por debajo, pueden producir pérdidas
sustanciales de la emisión luminosa.
6. Luminarias con intercambio de calor.- Las luminarias que sirven a la doble
finalidad de suministrar iluminación y de actuar como retorno de aire en el
sistema de ventilación se calibran fotométricamente sin paso de aire a través de
las mismas. Por tanto, cuando son instaladas y se extrae aire del local a través
de ellas, su eficacia aumenta, a veces hasta un 20% en los casos en que la
luminaria está sobrecargada con la potencia de las lámparas. Este incremento
de eficacia es función de la temperatura del aire y de la cantidad de este que
pasa a través de la luminaria por minuto.
7. Degradación luminosa de la lámpara.-La gradual reducción de la emisión
luminosa de la lámpara a medida que transcurre su vida es más rápida en unas
lámparas que en otras. Tienen un valor medio de vida de 70% de su emisión
inicial.
35
8. Disminución de emisión luminosa por suciedad.- Este factor varía con el
tipo de luminaria y el ambiente en que trabaja.
PUNTO 4. Calculo de número de lámparas y luminarias requeridas.- El numero de
luminarias y lámparas se pueden calcular por las siguientes formulas:
Numero de lámparas =
Nivel luminoso en lux x superficie
Lúmenes por lámpara x coef. De utiliz. X fact. De
Conserv. mantenimiento
Numero de Lámparas
Numero de luminarias =
Lámparas por luminaria
PUNTO 5. Fijación del emplazamiento de las luminarias.- La colocación de las
luminarias dependen de la arquitectura general
y dimensiones del edificio, tipo de
luminaria, emplazamiento de las salidas de conductores existentes con antelación para
conseguir una distribución uniforme de iluminación sobre una zona, no conviene
excederse de ciertos límites en la relación “espacio entre luminarias-altura de montaje”.
36
2.3.6 CALCULO DE ALUMBRADO DE LA CLÍNICA-HOSPITAL DEL ISSSTE.
EJEMPLO 1.- SALA DE CIRUGIAS
PUNTO 1.- DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE ILUMINACIÓN REQUERIDO
La tarea a desarrollar en esta área corresponde a la de una sala de cirugía circuito
BE2. Por lo tanto, se tiene que el nivel de iluminación recomendado es de 1000 lux
(tomado del manual de westhinghouse).
PUNTO 2.- DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
El coeficiente de iluminación es la relación entre los lúmenes que alcanza el plano de
trabajo (ordinariamente se toma como un plano horizontal a 75 cm sobre el suelo), y
los lúmenes totales generados por la lámpara. Es un factor que debe tomarse en
cuenta la eficiencia y la distribución
de la luminaria, su altura de montaje, las
dimensiones del local y las reflectancias de las paredes, techo y suelo que se aprecian
en la tabla siguiente:
ALTURA DEL TECHO ......................................................................................... 3.75
REFLECTANCIA DEL TECHO............................................................................ 80%
REFLECTANCIA DE LA PARED.......................................................................... 50%
CAVIDAD DEL TECHO ....................................................................................... 0.00
La altura de la cavidad del local = altura del local – cavidad del techo – cavidad
del suelo es igual:
Cavidad del local = 3.75 - 0.00 – 0.75 = 3 mts.
NOTA.- Están empotradas en plafón por lo que no hay cavidad del techo
La determinación de la cavidad del local (RCL) puede calcularse como sigue en
cualquiera de los dos métodos:
37
er
1
MÉTODO
5h (Largo
RCL =
Ancho)
Largo x Ancho
5(3) (4.8
RCL =
4.7 )
4.8 X 4.7
RCL = 6.3
2° MÉTODO
10 H
RCL =
X Relación
Ancho
RCL =
10 (3) X (1.0)
4.7
RCL = 6.3
NOTA : La Relación de gaysunas se toma en la tabla siguiente:
LONGITUD DEL LOCAL
ANCHURA DEL LOCAL
1.0
1.25
1.5
2.0
2.5
3.0
4
5
INFINITO
RELACIÓN GAYSUNAS
1.0
9/10
5/16
3/4
7/10
2/3
5/8
6/10
1/2
38
CAVIDAD DEL TECHO
PLANO DE LUMINARIA
CAVIDAD DEL LOCAL
PLANO DE TRABAJO
CAVIDAD DEL SUELO
Se hizo selección de la luminaria encontrada en el manual de westinghouse,
misma que será de categoría v, 4 lámparas , T – 12 , 430 mA, lente prismático 60 cm
de ancho para lámparas T-10, c.u. x 1.02.
El coeficiente de utilización será:
c.u. = 0.4
Las lámparas que utilizaremos para esta luminaria serán fluorescentes blanco frío
de arranque instantáneo slim line de 38.5 watts, con una emisión luminosa de 2900
lúmenes, 4000 horas promedio de vida, bulbo t-12, base Fa 8 una pastilla, marca osram.
PUNTO 3.- Determinar el coeficiente de mantenimiento a partir del día que una
instalación de alumbrado nueva se pone en funcionamiento, la iluminación va sufriendo
cambios constantes a medida que las lámparas envejecen, las luminarias acumulan
suciedad y se hace sentir el efecto de otros factores que contribuyen a la perdida de luz.
39
Algunos factores de perdida pueden en ciertos casos tender a producir un
incremento en la iluminación, pero su efecto neto es casi siempre el de causar un
descenso en nivel de iluminación.
Hay ocho factores parciales que deben tenerse en cuenta. De algunos de ellos
puede hacerse una estimación y otros se pueden evaluar basándose en gran número de
datos de ensayo o de información suministrada al respecto.
Estos ocho factores son:
1.- características de funcionamiento de la reactancia
0.95
2.- tensión de la alimentación de las luminarias
1.0
3.- variación de la reflectancía y la transmitancia de la luminariaia
0.98
4.- lámparas inutilizadas ( se supone que se admiten)
1.0
5.- temperatura ambiente de la luminaria (las lámparas fluorescentes no emiten 1.0
mucho calor
6.- luminarias con intercambio de calor
1.0
7.- degradación luminosa de la lámpara slim line f 48t12/cw luciendo 6 hrs. Por cada 0.88
encendido de acuerdo a tablas
8.- degradación por suciedad de la luminaria categoría V tomase la curva de muy 0.92
limpio y considerese que las luminarias se limpian cada 6 meses.
El factor total de perdidas de luz es el resultado de la multiplicación de estos
factores
Coeficiente de mantenimiento = 0.753
PUNTO 4.- Calculo Del Numero De Lámparas Y Luminarias
Número de lámparas =
Nivel luminoso en lux x Area
Lúmenes por lámpara x coeficiente de utilización x coeficiente de
Mantenimiento
# de lámparas =
700 x 22.56
=
(2900) (0.4) (0.753)
# de lámparas = 16
40
Numero de luminarias = Numero de lámparas
=
Lámparas por luminarias
# Luminarias = 16 =
4
# Luminarias = 4
NOTA: El nivel luminoso en lux se tomo como base en el manual westinghouse de 1000
lux, pero en nuestro caso en el calculo se tomo 700 para las luminarias y los restantes
300 lux para el reflector ya que este se utilizara para las operaciones que se hacen en
esta sala.
PUNTO 5.- Fijación del emplazamiento de las luminarias. La colocación de las luminarias
depende de la arquitectura general y dimensiones del edificio, tipo luminaria,
emplazamiento de las salidas de los conductores existentes con antelación, etc
.
La distribución de las luminarias deberán ser conforme al arrea que se iluminara,
de manera que sea simétrica dicha distribución.
La distancia entre luminarias no deberá exceder de 1.2 x altura de montaje
1.2 x 3 = 3.6
b/2
b/2
a/2
4.7 mts
a = 4.7/ 2=
=2.37
a/2
4.8 mts.
b = 4.8 / 2 = 2.4
NOTA: POR LO TANTO LOS VALORES DE a y b NO EXCEDEN LA DISTANCIA
ENTRE LUMINARIAS CUYA SEPARACIÓN ES DE 3.6 MTS.
41
EJEMPLO 2.- LABORATORIO
PUNTO 1.- Determinación Del Nivel De Iluminación Requerido
La tarea a desarrollar en esta área corresponde a la de un laboratorio de los circuitos
(BE11 Y B11), por lo tanto, se tiene que el nivel de iluminación recomendado es de 500
lux (Tomado del manual de westinghouse).
PUNTO 2.- Determinación del coeficiente de utilización
El coeficiente de iluminación es la relación entre los lúmenes que alcanza el
plano de trabajo (ordinariamente se toma como un plano de trabajo se toma como un
plano horizontal a 75 cm sobre el suelo ), y los lúmenes totales generados por la
lámpara. Es un factor que debe tomarse en cuenta la eficiencia y la distribución de la
luminaria, su altura de montaje, las dimensiones del local y las Reflectancias de las
paredes, techo y suelo que se aprecian en la tabla siguiente:
ALTURA DEL TECHO....................................................................................... 3.75
REFLECTANCIA DEL TECHO.......................................................................... 80%
REFLECTANCIA DE LA PARED...................................................................... 50%
CAVIDAD DEL TECHO..................................................................................... 0.00
La altura de la cavidad del local =
Altura del local – cavidad de techo – cavidad del suelo =
Cavidad del local = 3.75 – 0.00 – 0.75 = 3 mts.
NOTA: Están empotradas en platón por lo que no hay cavidad del techo.
La determinación de la cavidad del local (RCL) puede calcularse como sigue en
cualquiera de los dos métodos:
42
er
1
Método
RCL = 5H (LARGO + ANCHO)
Largo X Ancho
RCL = 5(3) (9.3+2.9)
(9.3 X 2.9)
=
=
RCL = 6.78
2° Método
RCL = 10H X Relación de Gaysunas
Ancho
NOTA: La relación de Gaysunas se toma en la tabla siguiente:
Longitud del local
Anchura del local
1.0
1.25
1.5
2.0
2.5
3
4
5
INFINITO
RCL = 10(3) X (2/3)
2.9
RCL =
Relación
Gaysunas
1.0
9/10
5/16
¾
7/10
2/3
5/8
6/10
1/2
=
6.78
43
CAVIDAD DE TECHO
CAVIDAD
CAVIDAD
DEL LOCAL
CAVIDAD DEL SUELO
Se hizo selección de la luminaria encontrada en el manual de westinghouse,
misma que será de categoría V , 2 lámparas, t – 12 , 430 mA. Lente prismática 60 cm
ancha. Para Lámparas T -10, C.U. x 1.01.
El coeficiente de utilización será:
C.U. = 0.4
44
PUNTO 3.- Determinar el coeficiente de mantenimiento a partir del día que una
instalación de alumbrado nueva se pone en funcionamiento, la iluminación va sufriendo
cambios constantes a medida que las lámparas envejecen, las luminarias acumulan
suciedad y se hace sentir el efecto de otros factores que contribuyen a la perdida de
luz. Algunos factores de perdida pueden en ciertos casos tender a producir un
incremento en la iluminación, pero su efecto neto es casi siempre el de causar un
descenso en nivel de iluminación.
Hay ocho factores parciales que deben tenerse en cuenta. De algunos de ellos
puede hacerse una estimación y otros se pueden evaluar basándose en gran número
de datos de ensayo o de información suministrada al respecto.
Estos ocho factores son:
1.- Características de funcionamiento de la reactancia................................... 0.95
2.- Tensión de la alimentación de la luminarias............................................. 1.0
3.- Variación de la reflectancia y la transmitancia de la luminaria................ 0.98
4.- Lámparas inutilizadas ( se supone que no se admiten)............................. 1.0
5.- Temperatura ambiente de la luminaria (Las lámparas fluorescente.......
1.0
no emiten mucho calor).
6.- luminarias con intercambio de calor .....................................................
1.0
7.- Degradación luminosa de la lámpara slim line F48T12 /CW.................... 0.88
luciendo 6 hrs. Por cada encendido de acuerdo a tablas.
8.- Degradación por suciedad de la luminaria categoría V tomase................ 0.92
la curva de muy limpio y considérese que las luminarias se
limpian cada 6 meses.
El factor total de perdidas de luz es el resultado de la multiplicación de estos
factores:
COEFICIENTE DE MANTENIMIENTO = 0.753
45
PUNTO 4.- Calculo de números de lámparas y luminarias
Nivel luminoso x Área
Numero de lámparas =
Lúmenes por lámpara x coef. De utilización x coef. de
Mantenimiento
=
500 x 26.97
# Lámparas =
=
(2900) (0.4) (0.753)
# Lámparas = 15.43 ≈ 16
Numero de Luminarias =
Numero de lámparas
=
Lámparas por luminaria
# luminarias = 16 =
2
# Luminaria = 8
PUNTO 5.- Fijación del emplazamiento de las luminarias.
La colocación de las luminarias depende de la arquitectura general y
dimensiones del edificio, tipo de luminaria, emplazamiento de las salidas de los
conductores existentes con antelación, etc..
46
La distribución de las luminarias deberán ser conforme al área que se iluminara,
de manera que sea simétrica dicha distribución.
|La distancia entre luminarias no deberá exceder de 1.2 x altura de montaje:
1.2 x 3 = 3.6 mts.
b/2
b
b
b
b/2
a/2
2.9 mts
a
a/2
9.3 mts.
a = 2.9 = 1.45 mts
2
b = 9.3 = 2.32 mts
4
47
2.4
SUBESTACION ELECTRICA.
2.4.1
DEFINICIÓN DE SUBESTACIÓN .-
Una subestación eléctrica es un conjunto de maquinas ,aparatos y circuitos que
tienen la función de transformar, controlar y regular los parámetros de la potencia
eléctrica (tensión y corriente) y de proveer un medio de interconexión y despacho entre
las diferentes líneas de un sistema .
2.4.2
clasificación DE LAS SUBESTACIONES .-
1.- POR SU OPERACIÓN :
A) De corriente alterna
B) De corriente continua
2.- POR SU SERVICIO :
A) Elevadoras
B) Reductoras
C) De enlace
D) Rectificadoras
3.- POR SU CONSTRUCCIÓN :
A) Tipo intemperie
B) Tipo interior
C) Tipo blindada
48
2.4.3
CAPACIDAD DE LA SUBESTACIÓN .La capacidad de la subestación se determina a partir del análisis de carga para
la planta, considerando los factores de demanda y previniendo ampliaciones futuras.
NIVELES DE TENSIÓN.Las tensiones normalizadas en el sistema eléctrico nacional son :
__ transmisión y subtransmision :230 kv, 115 kv, 69 kv
__ distribución : 34.5 kv , 13.8 kv .
2.4.4 SELECCIÓN DEL CABLE DE POTENCIA
INTRODUCCIÓN.En este Subtema se exponen los aspectos principales que deben considerarse
para la selección adecuada de cables de potencia, así como los accesorios que
permiten funcionalidad y continuidad de servicio de acuerdo a su aplicación.
El diseñador debe considerar las características y condiciones que rodean el
sistema, como temperatura, humedad o sustancia corrosiva; así como los cálculos
pertinentes y en base a su estudio realizar la selección de cables que se van a utilizar.
ACOMETIDAS EN ALTA TENSIÓN .1.- Las acometidas en alta tensión se daran con cable unipolar tipo DS de
acuerdo al voltaje y la carga del usuario, pero el calibre nunca será menor del #2 AWG
para sistemas de 15 KV y 1/0 AWG para sistemas de 25 KV, debiendo cumplir con la
especificación C.F.E. E0000-16.
49
2.- Los accesorios de conexión premoldeados deberán de ser tipo separable,
operación con carga y con punto de detección de voltaje.
3.- La trayectoria desde el punto de conexión a la subestación del usuario
deberán ser la mas corta posible.
4.- Como la acometida se conectara al sistema 3F –4H, deberá contar con un
cuarto hilo como neutro y el mismo será de cable de cobre desnudo calibre mínimo #2
AWG y se conectara solamente al neutro del sistema.
5.- Se instalaran indicadores de falla en el cable de acometida, de acuerdo a
especificaciones de C.F.E..
6.- La instalación de los cables de acometida deberán de ser por medio de
bancos de ductos del diámetro adecuado y un ducto por cada fase.
CAPACIDADES DE CONDUCCIÓN.El problema de la determinación de la capacidad de conducción de corriente
(ampacidad), en cables de energía, es un problema de transferencia de calor.
Las pérdidas constituyen energía que se transforma a calor en el cable; mismo
que necesita cuantificarse para definir que cantidad de él se puede disipar al medio
ambiente, a través de las resistencias térmicas que se oponen al flujo del mismo,
cuando se exceda la temperatura permisible de operación del conductor.
Conocer los parámetros de conducción de corriente, nos permite especificar las
propiedades del conductor y su respectivo aislamiento. En este orden de ideas, el
factor principal es la resistencia térmica del conductor. Para ello se emplea
generalmente la ley de ohm termica, que nos relaciona la transferencia de calor a
travès de elementos que se oponen al flujo del mismo. Por su analogía con la ley de
ohm eléctrica, se expresa como:
T = w Rt
(2.4.4.1)
50
Donde:
T = gradiente de temperatura originado por la diferencia de temperatura entre
el conductor y el medio ambiente, que es análogo al voltaje en la ley de
ohm eléctrica.
T = TC – T a
w = calor generado en el cable, análogo a la corriente eléctrica.
R t =suma de resistencia térmicas que se oponen al flujo del calor, análogo a
la resistencia eléctrica.
La ley de ohm térmica generalizada indica que las fuentes de generación de
calor en un cable de energía son:
a) El conductor
b) El dieléctrico
c)Las pantallas ( solo
si están aterrizadas
en más de un punto)
La suma de resistencias térmicas que se oponen al paso del calor generado
difiere en cada una de las fuentes, así por ejemplo, en el caso del conductor y de la
pantalla del cable, mientras que el calor generado en el conductor debe pasar por las
resistencias térmicas que se inician con el aislamiento, en la pantalla, las resistencias
térmicas se inician en la cubierta.
Entonces, para encontrar la corriente permisible en el conductor es necesario
definir:
1.- El gradiente de temperatura
Se encuentra conociendo la temperatura máxima de operación permisible,
Sin degradar el aislamiento. Generalmente, los cables de potencia con
Aislamiento EP y XLP tienen una temperatura de operación de 90 º c.
51
2.- Las resistencias térmicas:
Se obtiene la magnitud de las resistencias térmicas que se oponen al flujo del
Calor, de acuerdo con la siguiente expresión:
Tc - Ta = W c
Rtc
wd
R td
wp
Rtp
(2.4.4.2)
Donde:
W c = Calor generado en el conductor
Rtc = Suma de resistencias térmicas que se oponen al flujo del calor en el
conductor.
W d = Calor generado en el dieléctrico
W p = Calor generado en la pantalla
Rtd = Suma de resistencias térmicas que se oponen al flujo del calor generado
en el dieléctrico.
Rtp = Suma de resistencias térmicas que se oponen al flujo del calor de
la pantalla.
3.- El factor de pérdidas de la pantalla mediante la siguiente ecuación:
Tc
Ta = I2 Rc Rtc
wd
Rtd
I2 Rp
Rtp (2.4.4.3)
DONDE:
I2 Rc = Pérdidas en el conductor
I2 Rp = Pérdidas en las pantallas, siendo
el factor de inducción e I ,
corriente en el conductor.
USO DE LAS GRAFICAS
Para reducir el grado de dificultad en la determinación del conductor, fueron
creadas las graficas. Mediante el uso adecuado de esta herramienta, se simplifican los
cálculos con un mínimo de error. Las graficas mencionadas se muestran a
continuación:
52
GRAFICA 1. Corriente en cables de energía con aislamientos EP y XLP
directamente enterrados y con pantallas conectadas a tierra.
900
800
=90,75%FC
700
=120,75%FC
C
O
R
R
I
E
N
T
E
600
=90,75%FC
500
=120,75%Fc
400
E
N
300
A
M
P
E
R
E
S
Condiciones de instalación
Ta= 25°c
90
c
m
200
Tc= 90°c
100
20 cm 20 cm
Tl= 55°c
0
6
4
2
1/O
2/O 3/O 4/O 250 300 400 500 600 750 1000
CALIBRE DEL CONDUCTOR
(AWG-MCM)
Temperatura en el conductor 90° c
Temperatura de interfase 55°c
53
GRAFICA 2. Corriente en cables de energía con aislamientos EP y XLP
en ductos subterraneos y pantallas conectadas a tierra.
900
800
= 90,75%FC
700
C
O
R
R
I
E
N
T
E
E
N
= 90,75%FC
600
=120,75%FC
=120,75%Fc
500
400
300
Condiciones de instalación
A
M
P
E
R
E
S
Ta= 25°c
90
c
m
200
Tc= 90°c
100
20 cm 20 cm
Tl= 55°c
0
6
4
2
1/O
2/O 3/O 4/O 250 300 400 500 600 750 1000
CALIBRE DEL CONDUCTOR
(AWG-MCM)
Temperatura en el conductor 90° c
Temperatura de interfase 55°c
54
GRAFICA 3. Corriente en cables de energía con aislamientos EP y XLP
instalado en charolas.
1100
1000
900
C
O
R
R
I
E
N
T
E
800
E
N
500
A
M
P
E
R
E
S
400
700
600
CONDICIONES DE INSTALACIÓN
d
300
2d
2d
Ta= 25°c
Tc= 90°c
200
100
6
4
2
1/O
2/O 3/O 4/O 250 300 400 500 600 750 1000
CALIBRE DEL CONDUCTOR
(AWG-MCM)
55
GRAFICA 4. Corriente en cables de energía con aislamientos EP y XLP
en ductos subterráneos y pantallas a tierra en configuración
Trébol.
900
800
=90,75%FC
700
=120,75%FC
=90,75%FC
C
O
R
R
I
E
N
T
E
E
N
A
M
P
E
R
E
S
=120,75%Fc
600
500
400
300
CONDICIONES DE INSTALACIÓN
Ta= 25°c
200
90
c
m
100
Tc= 90°c
Tl= 55°c
0
6
4
2
1/O 2/O 3/O 4/O 250 300 400 500 600 750 1000
CALIBRE DEL CONDUCTOR
(AWG-MCM)
Temperatura en el conductor 90° c
Temperatura de interfase 55°c
56
Para tal efecto, se deben considerar las siguientes instrucciones:

Se debe seleccionar la gráfica adecuada en función del tipo de cable y forma en
que será instalado.

Se debe comprobar que los datos que aparecen al pie de la gráfica coinciden
con los datos reales de la instalación.
57
2.4.5 CALCULO DE LA RED DE TIERRAS
Utilizado para el calculo electrodos o varillas de cobre de 16 mm x 3000 mm
con un conductor de cobre desnudo semiduro, calibre 4/0 awg, marca condumex con
resistencia a 20 ºc de 0.170 ohms/km. tomando lectura en el terreno de resistividad
proporciona una resistencia de 2000 ohms/cm3 .
DIMENSIONES DE LA MALLA
6 MTS.
7 MTS.
RE = RESISTENCIA DEL CONDUCTOR DE COBRE CAL. 4/0 AWG
RT = RESISTENCIA TOTAL
RV = RESISTENCIA TOTAL DE LA MALLA
RC = RESISTENCIA DEL TERRENO OHMS/CM
S = ESPACIAMIENTO ENTRE VARILLAS = 4 M. = 400 CM.
A = RADIO DE LA VARILLA D/2 = 16 / 2 = 0.8 CM.
L = LONGITUD DE LA VARILLA = 300 CM.
58
LT = 7 + 7 + 6 + 6
LT = 26 M. = 0.026 KM.
RV
RV
e
4L
4L
S
S2
S4
LOGe
LOGe
2
4 L
A
S
2 L 16L2 152 L4
4 300
2000
LOGe
4 300
(08
.)
RV
4 300
LOGe
400
RT
2
400
2
16 300
4
400
4
152 300
0.531 3.176 0.477 2 0.666 0.111 0.0207
RV 1183
.
RE
2
400
2 300
OHMS
4.42x10 3
017
. 0026
.
RE RV
RT 1186
. 7
4.42x10 3
1183
.
OHMS
De acuerdo a estos valores, cumple con la resistencia eléctrica total del sistema
de tierra, ya que debe conservarse en un valor menor de 10 ohms; de acuerdo al
articulo 2403-2-c de la NOM - 001 - SEMP - 1999.
59
2.4.6 ELEMENTOS DE LA SUBESTACIÓN.A) TRANSFORMADOR.- es la parte mas importante de una subestación eléctrica, ya
que cumple con la función de transferir la energía eléctrica de un circuito de corriente
alterna a otro bajo el principio de inducción electromagnética, conservando la
frecuencia constante. Constituye junto
con el interruptor general los elementos
centrales de la subestación eléctrica.
B) INTERRUPTOR.- es un dispositivo cuya función es interrumpir
y restablecer la
continuidad en un circuito eléctrico, es decir, cumple con requisitos de control y
protección del equipo de transformación, alimentadores y cargas en general, bajo
condiciones normales o anormales.
C) RESTAURADOR.- es un dispositivo de protección y operación automática que no
necesita de accionamiento manual para sus operaciones de cierre o apertura. Los
restauradores normalmente están construidos para funcionar, con un intervalo entre
uno y otro, calibrado de antemano,
la ultima apertura indica que la falla es
permanente.
D) CUCHILLAS FUSIBLES.- es un elemento de conexión y desconexión de circuitos
eléctricos que tienen dos funciones: como cuchilla desconectadora, para lo cual se
conecta y desconecta, y como elemento de protección.
E) CUCHILLAS DE PRUEBA.- generalmente estas cuchillas desconectadoras son de
operación en grupo y sin carga, su propósito es permitir la conexión de equipos de
medición portátiles que permitan verificar el equipo instalado.
F) APARTARRAYOS.- el apartarrayos es un dispositivo que nos permite proteger las
instalaciones contra sobretensiones de origen atmosférico.
G) TABLEROS DE CONTROL.- es aquel que alimenta, protege, interrumpe, mide y
transfiere circuitos primarios, los tableros pueden ser de alta tensión y de baja tensión.
60
H)
Transformadores
de
instrumentos.-
se
denominan
transformadores
para
instrumentos los que se emplean para alimentación de equipos de medición, control o
protección. los transformadores de instrumentos se clasifican en transformadores de
corriente y transformadores de potencial.
61
2.5 ESTUDIO DE CORTO CIRCUITO
2.5.1TIPOS DE FALLAS
La operación de un sistema de potencia se aparta de su operación normal
después de ocurrir una falla. Las fallas lo llevan a condiciones anormales de operación
con corrientes y voltajes excesivos en ciertos puntos del sistema, las cuales se evitan
usando diversos tipos de equipos protectores.
Varios tipos de fallas de cortocircuito que pueden ocurrir en una línea de
transmisión se representan en la figura (2.5.1.1); la frecuencia de ocurrencia disminuye
de la parte (a) a la (f). Auque el cortocircuito trifásico balanceado en la figura 2.5.1.1 (d)
es relativamente poco común, ésta es la falla más grave y, por lo tanto, determina la
especificación del disyuntor de la línea de protección del circuito. Un estudio de fallas
incluye lo siguiente:
1.- Determinación de las corrientes máxima y mínima de un cortocircuito trifásico.
2.- Determinación de las corrientes en las fallas asimétricas, como son: una simple
línea a tierra, doble línea a tierra, línea a línea y fallas de circuito abierto.
3.- Determinación de las especificaciones de los disyuntores de circuito requeridos.
4.- Investigación de los sistemas de protección con relevador.
5.- Determinación de niveles de voltaje en puntos estratégicos durante una falla.
Las fallas en cortocircuito representadas en la figura 2.5.1.1 se llaman fallas en
paralelo; Los circuitos abiertos, que pueden ser causados por conductores rotos, se
clasifican como fallas en serie.
62
(a)
(b)
(c)
RF
(d)
(e)
(f)
Figura (2.5.1.1)
63
2.5.2 FALLAS SIMÉTRICAS
Un cortocircuito trifásico equilibrado figura 2.5.1.1 (d) es un ejemplo de una falla
simétrica. Los cálculos de las fallas de un circuito trifásico equilibrado se puede realizar
en un modelo por fase, en tal forma que sólo los circuitos monofásicos equivalentes se
requieren para el análisis. Invariablemente, las constantes del circuito se expresan en
términos por unidad y todos los cálculos se hacen en una base unitaria. En los cálculos
de un cortocircuito, evaluamos a menudo los MVA (megavolt/amperes) del
cortocircuito, que son iguales a
3 Vi If , donde Vi es el voltaje nominal de la línea en
Kilovolts y If es la corriente de falla en Kiloamperes.
Un ejemplo de una falla simetrica trifásica es un corto repentino en las
terminales de un generador síncrono. La representación simétrica de la onda de
corriente del estator en cortocircuito se muestra en la figura (2.5.2.2). La onda, cuya
envolvente se aprecia en la figura (2.5.3.3), puede dividirse en trres periodos o
regímenes de tiempo; el periodo subtransitorio, que dura sólo en los primeros ciclos,
durante los cuales la corriente disminuye muy rápido; el periodo transitorio, que abarca
un tiempo relativamente largo durante el cual la corriente disminuye en forma más
moderada, y finalmente el periodo del estado estacionario. El incremento
i ´ (en la
figura 2.5.3.3) entre la envolvente del transitorio y la amplitud del estado estacionario
se traza a una escala logaritmica como una función del tiempo en la figura (2.5.4.4),
junto con el inclemento
i´´ entre la envolvente subtransitoria y una extrapolación de la
envolvente transitoria. Ambas gráficas se aproximan a línea rectas, ejemplificando la
naturaleza esencialmente exponencial del decremento.
Las corrientes durante esos tres regímenes las limitan sobre varies reactancias
de la máquina síncrona (ignoramos la resistencia de la armadura, la cual es
relativamente pequeña ). Estas corrientes y reactancias se definen por las ecuaciones
siguientes, a condición de que el alternador estuviere operando sin carga entes de la
existencia de una falla trifáfica en sus terminales:
64
Corriente de Cortocircuito
Periodo
Subtransitorio
Periodo del
Periodo transitorio
estado estacionario
C
a
O
t
Valor del estado
Estacionario extrapolado
envolvente
real
Envolvente
Trensitoria extrapolada
Figura (2.5.2.2)
65
Corriente
Envolvente
c
Envolvente de
Amplitud de la
la corriente
corriente en estado
transitoria
extrapolada
estacionario
b
i´
a
0
Figura (2.5.3.3)
Diferencias
de la
corriente
(escala
logarítmica)
i´
i´´
Tiempo (escala lineal)
Figura (2.5.4.4)
66
I
Oa
2
Eg
Xd
(1)
i´
Ob
2
Eg
X ´d
(2)
i"
Oc
2
Eg
X "d
(3)
Donde E es el voltaje sin carga del generador, las corrientes son corrientes
rms y O,a,b y c se muestran en la figura (2.5.2.2). Las reactancias de la máquina X, X
´, y X” , se conocen como reactancia sincrónica del eje directo, reactancia transitoria del
eje directo y reactancia subtransitoria del eje directo, respectivamente. Las corrientes I,
i´e i” se llaman corrientes en estado estacionario, transitorio y subtransitorio. De (1 a 3)
se deduce que las corrientes de falla en un generador sincrono peuden calcularse
cuendo se conoce las reactancias de la máquina.
Supóngase ahora que un generador tiene carga cuando ocurre una falla. La
figura (2.5.5.5-a) muestras el circuito equivalente correspondiente y la falla ocurrida en
el punto P. La corrientre que circula antes de que ocurra la falla es I, el voltaje en la
falla es V, y el voltaje de la terminal del generador es v,. Cuando ocurre la falla trifásica
en P, el circuito que se muestra en la figura (2.5.5.5-b) se convierte en el circuito
equivalente apropiado ( con el interruptor S cerrado ). Aquí un voltaje E”, en serie con
X”I , suministra la corriente I , de estado estacionario cuando el interruptor S está
abierto, y suministra la corriente al cortocircuito a través de X”I y ZEXT. Cuando el
interruptor S está cerrado. Si logramos determinar E”, podemos encontrar esta
corriente a través de X”I , la cual será i”. Con el interruptor S abierto, tenemos
E”g = Vt + JiL X”d
(4)
67
La cual define E”, el voltaje subtransitorio interno. De igual manera, para el
voltaje transitorio interno tenemos
E´g = Vt + jIL X´d
(5)
Está cloro que E” y E” son dependientes del valor de la carga antes de que
ocurra la falla .
Zext.
P
+
IL
+
XS
+
Vt
Vf
ZL
Eg
-
-
-
Figura 2.5.5.5 (a)
.
Zext.
P
+
IL
+
X”J
+
Vt
E”g
Vf
ZL
S
-
-
Figura 2.5.5.5 (b)
68
2.5.3 FALLAS ASIMÉTRICAS
Las fallas asimétricas como fallas de línea a línea y de línea a tierra ( que
ocurren más a menudo que los cortocircuitos trifásicos) se pueden analizar usando una
base por fase. Con ellas se utiliza el método de componentes simétricas. Este método
se basa en el hecho de que un conjunto de fasores desequilibrados trifáficos se
pueden separar en tres conjuntos de componentes simétricos, los cuales se
denominan componentes de secuencia positiva, secuencia negativa y secuencia cero.
Los fasores del conjunto de componentes de secuencia positiva tienen una rotación de
la fase en sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj ( o secuencia de
fase ) abc; y los componentes de secuencia negativa, tienen la secuencia de fase
inversa, esto es acb; y los componentesde secuencia cero están todos en fase unos
con otros. Estos componentes en secuencia se representan geométricamente en la
figura (2.5.6.6) . Los componentes de secuencia positiva se designan con el subíndice
1, y los subíndices 2 y 0 se utilizan para indicar los componenes de secuencia negativa
y de secuencia cero, respectivamente.
Vc1
Vc2
Va0
Vb0
Va1
Vco
Va2
Vb1
Vb2
Figura (2.5.6.6)
69
Así, el sistema desequilibrado de la figura (2.5.7.7) se puede dividir en
componentes simétricas como se muestra en la figura (2.5.6.6). En particular, tenemos
Va =Vao + Vai + Va2
(6)
Vb = Vb0 + Vb1 +Vb2
(7)
Vc = Vc0 + VC1 + Vc2
(8)
VC0
Vc
Vc2
Vc1
Va1
Va2
Vb1
Va
Va0
Vb2
Vb
Vb0
Figura (2.5.7.7)
Introducimos ahora un operador a que provoca una rotación contraria al sentido
de las manecillas del reloj de 1200 (del mismo modo que el operador j produce una
rotación de 900 ), tal que
70
a = 1 1200 = 1 x ej120 = - 0.5 + j0.866
a2 = 1 2400 = - 0.5 – j0.866 = a*
a3 = 1 3600 = 1 00
1 + a + a2 = 0
Utilizando esas propiedades, podemos escribir los componentes de una
secuencia dada en términos de cualquiera componente escogida. De la figura (2.5.6.6),
tenemos
Vb1 = a2 Va1
Vc1 = aVa1
Vb2 = aVa2
Vc2 = a2 Va2
Va0 = Vb0 = Vc0
En consecuencia, (6 a 8) se convierten, en términos de componentes de fase a
Va = Va0 + Va1 + Va2
(9)
2
Vb = Va0 + a Va1 + aVa2
(10)
Vc = Va0+ aVa1 + a2 Va2
(11)
Al despejar las componentes en secuencia de (9 a 11) se obtiene
Va0 = 1/3 ( Va + Vb + Vc )
2
Va1 = 1/3 (Va + aVb + a Vc )
2
Va2 = 1/3 ( Va + a Vb + aVc )
(12)
(13)
(14)
Las ecuaciones iguales a (9 hasta 14 ) también se aplican a corrientes.
Una cantidad ( corriente, voltaje, impedancia, potencia) que está dada en
términos de sus componentes simétricas se llama cantidad de secuencia, como en
“corriente de secuencia”.
71
CALCULO DE FALLAS TRIFÁSICAS Y MONOFASICAS
Se determinan las corrientes y las potencias de cortocircuito en los buses de
13200 y 220 volts de la subestación eléctrica, para seleccionar las capacidades
interruptivas de los dispositivos de protección y diseñar la red de tierras.
Se obtendrán valores de potencia y corrientes de cortocircuito a partir de la
reactancia equivalente de Thevenin en cada punto de falla utilizando valores en por
unidad.
Datos proporcionados por la compañía suministradora C.F.E. en el punto de
conexión de la subestación.
Potencia de cortocircuito trifasico:
151.54
MVA
Potencia de cortocircuito monofasico:
159.87 MVA
Como primer paso se cambiará de base las impedancias para lo cual se toman
como valores base los datos proporcionados por C.F.E.
Potencia base:
100 MVA.
Voltaje base:
13.8 KV.
72
Reactancias de secuencia positiva y negativa.
XTH =
Sistema:
XTH =
Base MVA
=
MVA DEL C.C.
100
= 0.6598 p.u.
151.54
Transformador de 500 KVA : X Base = 0.0462 x
100
= 9.24 p.u.
0.500
Reactancias de secuencia cero.
IC.C.=
Sistema:
Ia =
PCC
1.73 X KV Base
=
159870
= 6696.406 A.
(1.73)(13.8)
IBase = MVA Base
1.73 x kv Base
=
IBase =
100000
= 4188.65 A.
(1.73)(13.8)
I P.U. =
I C. C.
I Base
Ipu =
=
6696.406
= 1.5987 p.u.
4188.65
73
Se procede a calcular la corriente de secuencia cero ( I
ao
):
I P.U. = 3 I ao
Ia0 =
1.5987
= 0.5329 p.u.
3
Después de haber calculado la corriente de secuencia cero (I
calcular la reactancia de secuencia cero con la siguiente ecuación :
Ia0 =
ao)
se procede a
E
X1 X 2 X 0
Despejando X0 y sustituyendo:
Xo = E
I ao
X0 =
2(X1) =
1
- 2( 0.6598 ) = 0.5569 p.u.
0.5329
|Transformador de 500 KVA: X1 = X2 = X0 = 9.24 p.u.
2.5.4 CÁLCULO DE FALLAS TRIFASICAS.
Del diagrama de reactancias de secuencia positiva y negativa:
En media tensión:
Pcc
X1 = X2 = 0.6598 p.u.
MVA Base
=
X TH
=
74
Pcc =
Icc
100
0.6598
= 151.561 MVA.
Pcc
=
(1.73)
(kv Base )
Icc =
En baja tensión:
151561
(1.73)(13.8)
= 6348 A.
X1 = X2 = 9.8998 p.u.
Pcc =
Icc
=
100
9.8998
= 10.101 MVA.
MVA
=
(1.73) ( KV)
Icc =
=
10.101
(1.73)(0.22)
= 26539.6 A.
2.5.5 CALCULO DE FALLAS MONOFÁSICAS
En media tensión:
Pcc
X0 = 0.5569 p.u.
3 Base MVA
=
X1 + X2 + X0
Pcc =
=
300
2(0.6598) 0.5569
= 159.87 MVA.
75
Icc
Icc =
En baja tensión:
=
MVA
(1.73) (KV)
160.025
(1.73)(13.2)
= 7000.87 A.
X0 = 9.24 p.u.
Pcc =
Icc =
=
300
2(9.8998) 9.24
10330
(1.73)(0.22)
= 10.330 MVA.
= 27141.3 A.
76
0.6598
1
9.24
2
0.5569
1
9.24
2
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
77
2.6 SELECCIÓN Y CALCULO DE CONDUCTORES
2.6.1 CAÍDA DE TENSIÓN
La caída de tensión, es un fenómeno, por el cual, el voltaje se “PIERDE”, por 3
razones fundamentales:
1.- POR LA DISTANCIA
2.- POR LA CARGA
3.- POR EL DIAMETRO DEL CONDUCTOR
Fig. 2.6.1.1
En la figura anterior, se observa lo que es la caída de voltaje.
1.- POR DISTANCIA:
La presión con que inyecta el agua la bomba, disminuye a medida que se aleja
de la misma.
78
Equivale a lo mismo en Electricidad: El voltaje disminuye a medida que se aleja
del transformador o de la fuente de suministro.
2.- POR CARGA
Si se abre la llave del extremo, la pendiente de la caída de presión, se hace
mayor. Equivale a que si conectan una carga en el circuito, la caída del voltaje
aumenta.
3.- POR EL DIAMETRO DEL CONDUCTOR
Si disminuimos el diámetro de la tubería, la caída de presión aumenta; en
cambio si el diámetro aumenta, la presión mejora, pues disminuye la caída.
Así en electricidad, si el calibre del conductor es más delgado, la caída de
voltaje aumenta, si es más grueso, el voltaje se mejora.
La caída de voltaje se calcula en % y se sujeta, a lo enunciado en el artículo
203 –3 NTIE ( no debe exceder del 5% global desde el medio de desconexión principal
hasta cualquier salida ).
La inclinación que forma la caída de voltaje, con respecto a la línea horizontal,
forma un ángulo
cuya tangente es el GRADIENTE DE POTENCIAL.
E
L
TAN
= E / L = VOLTS / DISTANCIA = GRADIENTE DE POTENCIAL
Las fórmulas para calcular la caída de tensión son :
79
1F, 2H
En donde:
S = 4 LW / En2 e F P = 4 L I / En e
S = Sección en mm2
L = Distancia en metros
1F, 3H
W = Carga en Watts
2
S = 2LW/En e F P = 2LI/En e
En = voltaje de Fase o Neutro
Ef = voltaje de Fase a Fase
3F, 3H
I = corriente en Amperes
2
S =2LW/Ef e F P = 2LI3/Efe
e = caída en %
FP = Factor de Potencia
2.6.2 CAÍDA DE TENSIÓN POR EL MÉTODO DE REACTANCIAS
Existe otro procedimiento para calcular la caída de tensión y que está basado
en considerar las REACTANCIAS del circuito partiendo del siguiente diagrama :
I
R
XL
VS
VS
Z
I
Carga
VR
L
Fig. 2.6.2.2
En donde :
VS = Tensión en la fuente en volts
VR = Tensión en la carga en volts
L = Longitud de los conductores en metros
I = Corriente en amperes
R = Resistencia del circuito en ohms
X = Reactancia del circuito en ohms
Z = Impedancia del circuito en ohms
80
De aquí se desprenden las siguientes 4 fórmulas :
1.- SISTEMA MONOFÁSICO A DOS HILOS
e=2ZIL
F
Z = R cosµ + x sen µ
I
VF-n
e%=
e
x 100
Vf - n
Carga
N
L
e % = 200 – I –L ( R cos µ + x sen µ )
Vf–n
2 .- SISTEMA MONOFÁSICO A TRES HILOS
e= ZIL
I
F
Z = R cos µ + x sen µ
I
n
I
e
e%=
F
x 100
V f–n
e % = 100 I L ( R cos µ + x sen µ )
V f–n
81
3.- SISTEMA TRIFÁSICO A TRES HILOS
e= 3 ZIL
Z = R cos µ + x sen µ
F
F
e%=
e
V f–f
x 100
F
MOTOR
e % = 173 – I L ( R cos µ + x sen µ )
V f–f
4.- SISTEMA TRIFASICO A CUATRO HILOS
e=ZIL
F1
F2
Z = R COS µ + X SEN µ
F3
F4
e
e%=
x 100
V f–n
100 – I –L ( R COS µ + X SEN µ )
e%=
V f –n
82
DONDE :
e = Caída de tensión en volts
e % = Caída de tensión en porciento
Vf-n = Tensión de fase a neutro
Vf- f = Tensión de fase a fase
Cos µ = Factor de potencia
Sen µ = Angulo complementario del F. P.
2.6.3 MÉTODO DE AMPACIDAD PARA EL CÁLCULO DE CONDUCTORES
CALCULO DE CONDUCTORES PARA ALUMBRADO Y CONTACTOS
Los conductores para circuitos derivados de alumbrado, se calculan, POR
CAPACIDAD Y POR CAÍDA DE TENSIÓN; y éstos, no deberán ser menores que el
No. 14 AWG ( 202.7 – b NTIE ).
Para circuitos de contactos, no deberá ser menor que el No. 12 AWG.
En circuitos de alumbrado, se procurará, que la carga sea de un 50% de la
capacidad del conductor seleccionado y , de preferencia, no deberán cargarse más allá
de 3000 Watts por circuito de 125v.
Las normas no limitan el número de salidas por circuito de alumbrado, pero, se
recomienda, no poner más de 10 salidas por circuito.
Para seleccionar el conductor de un circuito de alumbrado o contactos, se
procede de la siguiente manera:
83
POR CAPACIDAD
1.- Se calcula los amperes a partir de la ley de watt, y a éste valor se le denomina
corriente
nominal ( In ) .
2.- Se le aplica el factor de agrupamiento, el cual, se toma de acuerdo al punto 8 de las
observaciones a las tablas de capacidad de conducción de corriente de 0 a 2000
volts de la NOM – 001 – SEMP – 1999.
3.- Se le aplica el factor por temperatura, el cual, se saca de la tabla 310 – 16 de la
NOM – 001 – SEMP – 1999. Cuando ya se han aplicado estos factores, se llama:
corriente corregida ( Ic ).
4.- Con la corriente corregida, se entra a las tablas de capacidad en amperes de los
conductores y se selecciona el calibre que habrá de instalarse. Tabla 310 – 16 de la
NOM- 001 – SEMP – 1999.
2.6.4 MÉTODO DE CAÍDA DE TENSIÓN PARA EL CALCULO DE CONDUCTORES
Si la distancia L del circuito es considerable ( 25 mts. 0 más en circuito de alumbrado )
se calcula el conductor por caída de tensión seleccionándose el que salga mayor.
De tal manera tomando la corriente base que circulan por los conductores y
cumpliendo con lo dispuesto en la NOM, la cual nos recomienda que la caída de
tensión sea distribuida razonablemente de los circuitos derivados y circuitos
alimentadores, de tal manera que en cualquiera de ellos la caída de tensión no sea
mayor del 3%.
84
2.6.5 CALCULO DE CONDUCTORES DE CIRCUITOS ALIMENTADORES
TABLERO A
DATOS:
Carga Total Instalada : 12620 w
Voltaje : 220 v
Numero de Fases : 3
Factor de Potencia : 0.9
Temperatura : 310c
Longitud : 80 mst.
Calculo Por Ampacidad:
In =
w
3 v F.P
12620
1.73 220 0.9
12620
342.54
36.84AMP.
Aplicando el Factor de Agrupamiento
En la tabla 310-15 ( 8° ) de la SEMP – 001- SEMP – 1999 dice que para 4
conductores en un solo tobo, la capacidad se afecta al 80 % de lo indicado.
36.84
0.80
46.05
Aplicando el factor de temperatura
En la tabla 310-16 de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310c de
temperatura ambiente, y utilizando un conductor con aislamiento propio para 750c
(THW), la capacidad se afecta al 94% de lo indicado.
85
Por consiguiente :
46.05
0.94
48.98amp.
ICorregida = 48.98 Amp.
Entrada a las tablas ( 310-16 NOM – SEMP – 1999 ) : Para cable THW (750c ),
calibre adecuado es el N0 6 AWG.
Calculo Por Caída de voltaje
e %=
100 I L Z
Vn
Teniendo V= 127v y Proponiendo una caída de tensión del 1.8 % calculamos la
impedancia en la formula sig. :
Z=
Vne%
100 I L
127 1.8
100 36.84 0.080
228.6
294.72
0.77565
Consultando la tabla 9 del (NEC) el calibre es el N0 2 AWG.
e%=
100 I L Z
Vn
100 36.84 0.080 0.6720 198.05
1.559
127
127
e % = 1.559
Por lo tanto el calibre seleccionado No 2 AWG es el adecuado
86
TABLERO B
DATOS:
Carga Total Instalada : 10260 w
Voltaje : 220 v
Numero de Fases : 3
Factor de Potencia : 0.9
Temperatura : 310c
Longitud : 50 mst.
Calculo Por Ampacidad:
In =
w
3 v F.P
102600
1.73 220 0.9
102600
29.95AMP.
342.54
Aplicando el Factor de Agrupamiento
En la tabla 310-15 ( 8° ) de la SEMP – 001- SEMP – 1999 dice que para 4
conductores en un solo tobo, la capacidad se afecta al 80 % de lo indicado.
29.95
0.80
37.43
Aplicando el factor de temperatura
En la tabla 310-16 de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310c de
temperatura ambiente, y utilizando un conductor con aislamiento propio para 750c
(THW), la capacidad se afecta al 94% de lo indicado.
Por consiguiente :
37.43
39.81AMP.
0.94
ICorregida = 39.81 Amp.
87
Entrada a las tablas ( 310-16 NOM – SEMP – 1999 ) : Para cable THW (750c ),
calibre adecuado es el N0 6 AWG.
Calculo Por Caída de voltaje
e %=
100 I L Z
Vn
Teniendo V= 127v y Proponiendo una caída de tensión del 1.3 calculamos la
impedancia en la formula sig. :
Z=
Vne%
100 I L
127 1.3
165.1
1.1025
100 29.95 0.050 149.75
Consultando la tabla 9 del (NEC) el calibre es el N0 4 AWG.
e%=
100 I L Z
Vn
100 29.95 0.050 0.6720 149.914
1.18
127
127
e % = 1.18
Por lo tanto el calibre seleccionado No 4 AWG es el adecuado
88
TABLERO C
DATOS:
Carga Total Instalada : 10720 w
Voltaje : 220 v
Numero de Fases : 3
Factor de Potencia : 0.9
Temperatura : 310c
Longitud : 30 mst.
Calculo Por Ampacidad:
In =
w
3 v F.P
10720
1.73 220 0.9
10720
342.54
31.29AMP.
Aplicando el Factor de Agrupamiento
En la tabla 310-15 ( 8° ) de la SEMP – 001- SEMP – 1999 dice que para 4
conductores en un solo tobo, la capacidad se afecta al 80 % de lo indicado.
31.29
0.80
39.11
Aplicando el factor de temperatura
En la tabla 310-16 de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310c de
temperatura ambiente, y utilizando un conductor con aislamiento propio para 750c
(THW), la capacidad se afecta al 94% de lo indicado.
89
Por consiguiente :
31.11
41.60AMP.
0.94
ICorregida = 41.60 Amp.
Entrada a las tablas ( 310-16 NOM – SEMP – 1999 ) : Para cable THW (750c ),
calibre adecuado es el N0 8 AWG.
Calculo Por Caída de voltaje
e %=
100 I L Z
Vn
Teniendo V= 127v y Proponiendo una caída de tensión del 1.3% calculamos la
impedancia en la formula sig. :
Z=
Vne%
100 I L
127 1.3
100 31.29 0.030
165.1
1.7588
93.87
Consultando la tabla 9 del (NEC) el calibre es el N0 6 AWG.
e%=
100 I L Z
Vn
100 31.29 0.030 1.5383 1144.40
1.13
127
127
e % = 1.13
Por lo tanto el calibre seleccionado No 6 AWG es el adecuado
90
TABLERO D
DATOS:
Carga Total Instalada : 16925 w
Voltaje : 220 v
Numero de Fases : 3
Factor de Potencia : 0.9
Temperatura : 310c
Longitud : 12 mst.
Calculo Por Ampacidad:
In =
w
3 v F.P
16925
1.73 220 0.9
16925
342.54
49.41AMP.
Aplicando el Factor de Agrupamiento
En la tabla 310-15 ( 8° ) de la SEMP – 001- SEMP – 1999 dice que para 4
conductores en un solo tobo, la capacidad se afecta al 80 % de lo indicado.
49.41
61.76AMP.
0.80
Aplicando el factor de temperatura
En la tabla 310-16 de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310c de
temperatura ambiente, y utilizando un conductor con aislamiento propio para 750c
(THW), la capacidad se afecta al 94% de lo indicado.
Por consiguiente :
61.76
0.94
65.70AMP.
ICorregida = 65.70 Amp.
91
Entrada a las tablas ( 310-16 NOM – SEMP – 1999 ) : Para cable THW (750c ),
calibre adecuado es el N0 4 AWG.
Calculo Por Caída de voltaje
e %=
100 I L Z
Vn
Teniendo V= 127v y Proponiendo una caída de tensión del 0.7% calculamos la
impedancia en la formula sig. :
Z=
Vne%
100 I L
127 0.7
100 49.41 0.012
88.9
1.4994
59.29
Consultando la tabla 9 del (NEC) el calibre es el N0 6 AWG.
e%=
100 I L Z
Vn
100 49.41 0.012 1.5197
127
90.106
0.70
127
e % = 0.70
Por lo tanto el calibre seleccionado No 6 AWG es el adecuado
92
TABLERO E
DATOS:
Carga Total Instalada : 21500 w
Voltaje : 220 v
Numero de Fases : 3
Factor de Potencia : 0.9
Temperatura : 310c
Longitud : 50 mst.
Calculo Por Ampacidad:
In =
w
3 v F.P
21500
1.73 220 0.9
21500
342.54
62.76AMP.
Aplicando el Factor de Agrupamiento
En la tabla 310-15 ( 8° ) de la SEMP – 001- SEMP – 1999 dice que para 4
conductores en un solo tobo, la capacidad se afecta al 80 % de lo indicado.
62.76
0.80
78.45AMP.
Aplicando el factor de temperatura
En la tabla 310-16 de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310c de
temperatura ambiente, y utilizando un conductor con aislamiento propio para 750c
(THW), la capacidad se afecta al 94% de lo indicado.
Por consiguiente :
78.45
83.45AMP.
0.94
ICorregida = 83.45 Amp.
93
Entrada a las tablas ( 310-16 NOM – SEMP – 1999 ) : Para cable THW (750c ),
calibre adecuado es el N0 4 AWG.
Calculo Por Caída de voltaje
e %=
100 I L Z
Vn
Teniendo V= 127v y Proponiendo una caída de tensión del 1.6% calculamos la
impedancia en la formula sig. :
Z=
Vne%
100 I L
127 1.6
100 62.76 0.050
203.2
313.8
0.6475
Consultando la tabla 9 del (NEC) el calibre es el N0 2 AWG.
e%=
100 I L Z
Vn
100 62.76 0.050 0.6720
127
210.87
1.66
127
e % = 1.66
Por lo tanto el calibre seleccionado No 2 AWG es el adecuado
NOTA: Bajo el mismo criterio se calcula para los demás conductores de circuitos
alimentadores.
94
2.6.6 CÁLCULO DE CONDUCTORES DE CIRCUITOS DERIVADOS
TABLERO A CIRCUITO 1
Calcular el conductor de un circuito de alumbrado que tiene 10 luminarias de 1x
38.5 w y 1 luminaria de 1x13 w, 127 v, cuyo control esta a 36.45 metros de distancia y
los conductores estarán
alojados en un tubo conduit que aloja en total de 8
conductores y pasan por una zona cuya temperatura es de 310 c, apróximadamente.
Solución :
Los luminarios fluorescentes, tienen una perdida en el balastro ( reactor ), que
la compañía de luz concidera de 25%
Por lo tanto :
10 Lum. 1x 38.5 w 481.25
1 Lum. 1x 13 w
16. 25
497.5 w
Por capacidad :
1.- Aplicando la ley de watt.
I=
W
In =
Vn Cos
497.5 w
= 4.35 Amp.
127 ( 0.9 )
2.- Aplicando el factor de agrupamiento :
En el articulo 310-15 ( 8a ) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 8
conductores en un solo tubo, la capacidad se afecta al 70 % de lo indicado.
Por consiguiente :
4.35 Amp. = 6.21 Amp.
0 .70
95
3.- Aplicando el factor de temperatura :
En la tabla 310 – 16 b) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310 c de
temperatura ambiente, y útilizando un conductor con aislamiento propio para 600 (TW ),
la capacidad se afecta al 91 % de lo indicado.
Por consiguiente : 6.21
= 6.82 Amp.
0.91
Por lo tanto :
I corregida = IC = 6.82 Amp.
4.- Entrada a las tablas ( 310 – 16 ) NOM – 001 – SEMP – 1999 ) : para cable TW ( 600
c ), en calibre adecuado es el No. 14 AWG, que es propio para 20 A conductor por
capacidad : cable TW – 14 AWG.
5.- Calculo por caída de voltaje :
S = 4 L In
En e
En donde :
S = sección del conductor en mm2
L = Distancia del circuito
I = Corriente nominal ( In )
En= voltaje de fase a neutro
e = caída de voltaje en %
sustituyendo valores :
S = 4 x 36.45 x 4.35 = 634.23 = 3.32 mm2
127 x 1.5
190.5
96
En virtud de que el alambre 12 AWG tiene solamente 3.307 mm2 de sección, se
selecciona el No. 10 AWG, que tiene 5.260 mm2 .
Conductor por caída : cable TW – 10 AWG.
Conductor seleccionado : Cable THW – 10 AWG.
OBSERVACIÓN : Obsérvese que los cálculos se hacen con TW y la selección
se hace con THW.
TABLERO E CIRCUITO 9
Calcular el conductor de un circuito de alumbrado que tiene 6 luminarias de 1x
38.5 W , 127 v, cuyo control esta a 45 metros de distancia y los conductores estarán
alojados en un tubo conduit que aloja en total de 12 conductores y pasan por una zona
cuya temperatura es de 310 c, apróximadamente.
Solución :
Los luminarios fluorescentes, tienen una perdida en el balastro ( reactor ), que
la compañía de luz concidera de 25%
Por lo tanto :
6 Lum. 1x 38.5 w 288.75
Por capacidad :
1.- Aplicando la ley de watt.
I=
W
Vn Cos
In = 288.75 w
= 2.52 Amp.
127 ( 0.9 )
97
2.- Aplicando el factor de agrupamiento :
En el articulo 310-15 (8a) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 12
conductores en un solo tubo, la capacidad se afecta al 50 % de lo indicado.
Por consiguiente
2.52 Amp. = 5.04 Amp.
0 .50
3.- Aplicando el factor de temperatura:
En la tabla 310 – 16 b) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310 c de
temperatura ambiente, y útilizando un conductor con aislamiento propio para 600 c (TW
), la capacidad se afecta al 91 % de lo indicado.
Por consiguiente :
5.04
= 5.53 Amp.
0 .91
Por lo tanto :
I corregida = IC = 5.53 Amp.
4.- Entrada a las tablas (310 – 16) NOM – 001 – SEMP – 1999 ) : para cable TW ( 600 c
), en calibre adecuado es el No. 14 AWG, que es propio para 20 A conductor por
capacidad: Cable TW – 14 AWG.
5.- Calculo por caída de voltaje:
S = 4 L In
En e
En donde:
S = sección del conductor en mm2
L = Distancia del circuito
I = Corriente nominal ( In )
En= voltaje de fase a neutro
e = caída de voltaje en %
98
Sustituyendo valores :
S=
4 x 45 x 2.52 =
435.6 = 2.97 mm2
127 x 1.2
152.4
En virtud de que el alambre 14 AWG tiene solamente 2.82 mm2 de sección, se
selecciona el No. 12 AWG, que tiene 3.307 mm2 .
Conductor por caída : cable TW – 12 AWG.
Conductor seleccionado : cable THW – 12 AWG.
OBSERVACIÓN : Obsérvese que los cálculos se hacen con TW y la selección
se hace con THW.
TABLERO A CIRCUITO 2
Calcular el conductor de un circuito de alumbrado que tiene 1 luminarias de 1x
38.5 w y 13 luminaria de 1x13 w, 127 v, cuyo control esta a 47.85 metros de distancia y
los conductores estarán
alojados en un tubo conduit que aloja en total de 8
conductores y pasan por una zona cuya temperatura es de 310 c, apróximadamente.
Solución :
Los luminarios fluorescentes, tienen una perdida en el balastro ( reactor ), que
la compañía de luz concidera de 25%
Por lo tanto :
1 Lum. 1x 38.5 w 48.125 w
13 Lum. 1x 13 w
211.25 w
259.37 w
99
Por capacidad:
1.- Aplicando la ley de watt.
I=
W
In = 259.37 w
Vn CosØ
= 2.26 Amp.
127 (0.9)
2.- Aplicando el factor de agrupamiento:
En el articulo 310-15 (8a) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 8
conductores en un solo tubo, la capacidad se afecta al 70 % de lo indicado.
Por consiguiente:
2.26 Amp. = 3.22 Amp.
0 .70
3.- Aplicando el factor de temperatura:
En la tabla 310 – 16 b) de la NOM – 001 – SEMP – 1999 dice que para 310 c de
temperatura ambiente, y útilizando un conductor con aislamiento propio para 600c (TW
), la capacidad se afecta al 91 % de lo indicado.
Por consiguiente:
3.22
= 3.53 Amp.
0 .91
Por lo tanto:
I corregida = IC =3.53 Amp.
4.- Entrada a las tablas ( 310 – 16 ) NOM – 001 – SEMP – 1999 ) : para cable TW ( 600
c ), en calibre adecuado es el No. 14 AWG, que es propio para 20 A conductor por
capacidad: Cable TW – 14 AWG.
5.- Calculo por caída de voltaje :
100
S = 4 L In
En e
En donde :
S = sección del conductor en mm2
L = Distancia del circuito
I = Corriente nominal ( In )
En= voltaje de fase a neutro
e = caída de voltaje en %
Sustituyendo valores :
S = 4 x 47.85 x 2.26 = 432.56 = 2.83 mm2
127 x 1.2
152.4
En virtud de que el alambre 14 AWG tiene solamente 2.82 mm2 de sección, se
selecciona el No. 12 AWG, que tiene 3.307 mm2 .
Conductor por caída: Cable TW – 12 AWG.
Conductor seleccionado: Cable THW – 12 AWG.
OBSERVACIÓN : Obsérvese que los cálculos se hacen con TW y la selección
se hace con THW.
NOTA: Bajo el mismo criterio se calcula para los demás conductores de circuitos
derivados.
101
2.7 PROTECCIONES ELECTRICAS
2.7.1 PROTECCION CONTRA CORTO CIRCUITO Y FALLA A TIERRA
El equipo debe protegerse contra sobre corriente originadas por corto circuito y
falla a tierra, de cada tipo de equipo como se indica en la siguiente lista:
a) transformadores
b) acometida
c) circuitos alimentadores
d) circuitos derivados
a) transformadores.primario y secundario.- Cada transformador de mas de 600V nominales debe
tener dispositivos de protección para el primario y para el secundario, de capacidad ó
ajuste para abrir a no mas de los valores anotados en la siguiente tabla:
TABLA 2.7.1.1
TANSFORMADOR DE MAS DE 600 V
MAXIMO AJUSTE PARA EL DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE
PRIMARIO
SECUNDARIO
IMPEDANCIA DEL
TRANSFORMADOR
NO MAS DEL 6%
MAS DEL 6% Y
NO MAS DEL 10%
AJUSTE DEL
INTERRUPTOR
600%
400%
CAPACIDAD
DEL DUSIBLE
300%
300%
AJUSTE
DEL
AJUSTE DEL
CAPACIDAD
INTERRUP.
DEL
INTERRUPTOR
FUSIBLE AUTOMATICO
CAPACIDAD
AUTOMATICO
DEL
FUSIBLE
300%
250%
250%
225%
125%
125%
102
De la placa de datos del transformador se obtuvo el valor de su impedancia que
es de 4.44% primario.
La protección en el primario del transformador contra sobrecorriente, estará dado
por un interruptor en aire para alta tensión tipo L-TR1-5 con fusibles limitados de
corriente de alta capacidad interruptiva similar al tipo FE de la marca ELMEX.
La corriente nominal en el lado primario del transformador de 500KVA, trifásico es:
n =
500,000
= 21.89 AMP
(1.73)(13200)
Por tanto, considerando la tabla anterior se selecciona la capacidad del
elemento fusible de un valor 25, ya que de las curvas características tiempo- corriente
para fusibles marca ELMEX tipo FE se determina la capacidad del fusible para abrir a
no mas de de pick up = 50 AMP.
comprobación:
50
=
2.28 = 228%
21.89
NOTA: no se rebasa el 300%
secundario:
El
interruptor
termomagnético
para
la
protección
del
secundario
del
transformador, debe tener la suficiente capacidad interruptiva que asegure una buena
protección el equipo.
La corriente nominal en el lado secundario del transformador de 500 KVA, trifásico es:
n = 500,000
=
1313.7 AMP
(1.73) (220)
103
Aplicando la tabla se hace la selección de un dispositivo de protección con
capacidad ó ajuste para abrir a no mas de 125% lo cual corresponde a un interruptor
termomagnético de 3 polos marca SQUARE D TIPO PAF DE 1600 AMP.
comprobación : 1600
=
1.21 = 121%
1313.7
NOTA: no se rebasa el valor máximo permitido del 125%.
b) acometida .-
La protección en el punto de conexión contra sobrecorriente, estará dado por tres
cortacircuitos fusibles, interperie, tipo expulsión, tensión nominal de 15 KV , corriente
interruptiva 8000.La corriente nominal en el lado primario del transformador de 500,000
KVA, trifásico es :
n=
500,000
=
21.89 AMP.
(1.73) ( 13200)
por lo tanto, se selecciona un elemento fusible marca ELEMSA de 30 k o sea
de 30 amperes. De las curvas características tiempo – corriente de los elementos tipo
k, se obtiene la capacidad ó ajuste para abrir a no mas de :
de pick up = 60 amp.
comprobación :
60
=
2.7 = 270%
21.89
NOTA : no se rebasa el valor máximo permitido del 300%.
104
2.7.2 PROTECCIÓN DE ALIMENTADORES
Protección de los conductores que no sean cordones flexibles y cables de
aparatos electricos, se deben proteger contra sobrecorrientes según su capacidad de
conducción de corriente, excepto los casos permitidos ó exigidos por los siguientes
apartados:
a) Riesgo de perdida de energía.- No será necesaria la protección de los
conductores contra sobrecarga cuando la apertura del circuito podría crear un riesgo,
por ejemplo en los circuitos magnéticos de una carga de transporte de materiales ó de
bombas contraincendios, pero si deben llevar protección contra cortocircuitos.
b) Dispositivos de 800 AMP. Nominales o menos .- Se permite usar el dispositivo
de protección contra sobrecorriente del valor nominal inmediato superior a la capacidad
de conducción de los conductores que proteja.
Ejemplos:
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR “A”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 36.84 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 2 AWG
Consultando la tabla 310-16 NOM – SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75 °C con aislamiento THW y
calibre y calibre N° 2 tiene una capacidad de conducción de corriente de 115 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de
100 amps.
105
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR “B”
La corriente nominal del circuito es de:
n = 29.95 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 4 AWG
CONSULTANDO LA TABLA 310-16 NOM - SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 4 tiene una capacidad de conducción de corriente de 85 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 70 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR “C”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 31.29 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 6 AWG
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001– SEMP – 1999.Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 6 tiene una capacidad de conducción de corriente de 65 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 50 amps.
106
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR “D”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 49.41 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 6 AWG
Consultando la tabla 310-16 NOM-001-SEMP-1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 6 tiene una capacidad de conducción de corriente de 65 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 50 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR “E”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 62.76 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 2 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM-001-SEMP-1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 2 tiene una capacidad de conducción de corriente de 115 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 100 amps.
107
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”F”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 122.19 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 3/0 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 3/0 tiene una capacidad de corriente de 200 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 200 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”G”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 87.58 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 3/0 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 3/0 tiene una capacidad de corriente de 200 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 200 amps.
108
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”C.E. Y E”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 43.79 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 4 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 4 tiene una capacidad de corriente de 85 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 70 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”LABORATORIO”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 43.79 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 2 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 2 tiene una capacidad de corriente de 115 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 100 amps.
109
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”RAYOS X”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 14.59 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 8 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 8 tiene una capacidad de corriente de 50 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 50 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
ALIMENTADOR ”ALUMBRADO EXTERIOR”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 7.15 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 8 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 8 tiene una capacidad de corriente de 50 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 50 amps.
NOTA: BAJO EL MISMO CRITERIO DE CALCULO SE DETERMINO LA SELECCIÓN
DE LAS PROTECCIONES ELECTRICAS EN LOS BANCOS AE, BE, CE, EE, TA.
110
2.7.3 PROTECCIONES DE CIRCUITOS DERIVADOS
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”A -1”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 3.91 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”A -2”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 2.04 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
111
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”B-4”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 2.54 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”B-11”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 4.95 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
112
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”E-9”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 2.27 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”F-9”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 3.03 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
113
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”AE-2”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 1.53 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”AE-4”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 2.78 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
114
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”BE-17”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 1.39 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
CALCULO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE DEL CIRCUITO
DERIVADO ”BE-11”
La corriente nominal del circuito es de :
n = 2.79 amps.
El calibre del conductor seleccionado fue N° 12 AWG.
Consultando la tabla 310-16 NOM - 001- SEMP – 1999. Se determina que el
conductor con temperatura máxima de operación de 75°C con aislamiento THW y
calibre N° 12 tiene una capacidad de corriente de 25 amps.
Se selecciona un interruptor termomagnetico de 30 amps.
NOTA: Bajo El Mismo Criterio Se Determino La Selección De Las Protecciones
Eléctricas En Los Circuitos Derivados De Cada Tablero.
115
2.8 ESTUDIO TECNICO- ECONOMICO
2.8.1 DESCRIPCION DE EQUIPO Y MATERIALES Y RELACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS
CONCEPTO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
DESCRIPCIÓN
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 13 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 19 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 25 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 32 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 38 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE PVC
CEDULA 30, DE 38 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE TUBO CUNDUIT DE FIERRO GALVANIZADO
CEDULA 30, DE 51 mm DE DIAMETRO
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDULETS SERIE:7 TIPO:LB
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDULETS SERIE:7 TIPO:T
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 12 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 10 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 8 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 6 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 4 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 2 AWG
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONDUCTOR THW-75°C CAL. No. 3/0 AWG
CINTA DE AISLAR NEGRA
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONTACTO MONOFASICO DE 200 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE CONTACTO MONOFASICO DE 1/2 VUELTA
DE 200 W
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE APAGADOR SENCILLO
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE CAJAS DE CONEXIÓN TROQUELADAS 4 x 4
SUMINISTRO E INSTALACION DE PLACAS INTERCAMBIABLES
SUMINISTRO E INSTALACION DE PLACAS DE UNIDAD
SUMINISTRO E INSTALACION DE PLACAS DE DOS UNIDADES
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 15 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 50 Amp.
CANTIDAD UNIDAD
P.U.
IMPORTE
955.00
ML
62.33
59525.15
196.00
ML
68
13328.00
140.00
ML
71.5
10010.00
162.00
ML
74.5
12069.00
10.00
ML
82.65
826.50
88.00
ML
65.00
5,720.00
73.00
ML
84.25
6150.25
140.00
200.00
791.00
369.00
184.00
39.00
60.00
105.00
72.00
50.00
99.00
PIEZA
PIEZA
METRO
METRO
METRO
METRO
METRO
METRO
METRO
PIEZA
PIEZA
60.00
70.00
16.00
16.50
16.50
18.00
20.50
24.60
85.00
45.00
120.00
8400.00
14000.00
12656.00
6088.50
3036.00
702.00
1230.00
2583.00
6120.00
2250.00
11880.00
5.00
PIEZA
120.00
600.00
59.00
59.00
100.00
150.00
150.00
PIEZA
PIEZA
PIEZA
PIEZA
PIEZA
60.00
6.00
70.00
80.00
90.00
3540.00
354.00
700.00
12000.00
13500.00
12.00
PIEZA
145.00
1740.00
6.00
PIEZA
375.23
2251.38
116
DESCRIPCIÓN
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 100 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO KA DE 3 x 200Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 20 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 40 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO KA DE 3 x 100 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 x 30 Amp.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE CENTRO DE CARGA
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TABLERO DE ALUMBRADO
TIPO NAIB-18-4 ABE
SUMINISTRO E INTALACION DE TABLERO HE NAIB - 24
SUMINISTRO E INSTALACION DE REGISTRO ELECTRICO DE 40X40X60 CM
TIPO CONDULET SERIE OVALADA CON EMPAQUE Y TAPA DE NEOPRENO
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA FLUORESCENTE SLIM LINE
TIPO CANALETA DE 1X 34 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA FLUORESCENTE SLIM LINE
TIPO EMPOTRADA DE 1X 13 W DE 30 X 30 CM
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA FLUORESCENTE SLIM LINE
TIPO TIRA LUMINOSA DE 34 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA FLUORESCENTE SLIM LINE
TIPO INDUSTRIAL DE 1X 34 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA INCANDESCENTE DE 100 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA INCANDESCENTE
CON UN FOCO PERLA DE 75 W Y UN ROJO DE 25 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA TIPO ARBOTANTE DE 100 W
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA INCANDESCENTE DE 100 W
TIPO CON EMPEQUE DE NEOPRENO Y FOCO A PRUEBA DE AGUA
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA DE ADITIVOS METALICOS
DE 175 W , TIPO BANTAM PRISM PACK
SUMINISTRO E INSTALACION DE LAMPARA DE U.S.A.P. DE 150 W
EN POSTE DE 4 MTS.
SUMINISTRO E INSTALA CION DE ARRANCADOR MAGNETICO
TIPO LBG - 2 TENSION PLENA
SUMINISTRO E INSTALA CION DE ARRANCADOR MAGNETICO
TIPO LCG - 3 TENSION PLENA
SUMINISTRO E INSTALA CION DE ARRANCADOR MAGNETICO
TIPO LDG - 1 TENSION PLENA
CANTIDAD UNIDAD
P.U.
IMPORTE
3.00
PIEZA
650.00
1950.00
2.00
PIEZA
145.00
1250.76
2.00
PIEZA
145.00
290.00
2.00
PIEZA
180.00
360.00
1.00
PIEZA
680.00
680.00
12.00
PIEZA
145.00
1740.00
6.00
PIEZA
160.00
960.00
13.00
PIEZA
160.00
2080.00
1.00
PIEZA
5325.92
5325.92
67.00
PIEZA
1356.14
90861.38
127.00
PIEZA
67.00
8509.00
235.00
PIEZA
114.00
26790.00
6.00
PIEZA
358.60
2151.60
7.00
PIEZA
480.00
3360.00
7.00
PIEZA
480.00
3360.00
4.00
PIEZA
359.23
1436.92
7.00
PIEZA
670.00
4690.00
7.00
PIEZA
589.59
4127.13
4.00
PIEZA
389.00
1556.00
13.00
PIEZA
457.00
5941.00
9.00
PIEZA
850.00
7650.00
1.00
PIEZA
600.00
600.00
1.00
PIEZA
980.00
980.00
117
DESCRIPCIÓN
SUMINISTRO E INSTALA CION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 X 20 AMP
SUMINISTRO E INSTALA CION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
TIPO FA DE 3 X 70 AMP
TRAZO Y ESTACADO
ELABORACION DE CEPAS
SUMINISTRO E INSTALACION DE RETENIDA RSA
SUMINISTRO E INSTALACION DE TRANSFORMADOR TRIFASICO,
500KVA, 13200/220 - 127VOLTS. CONEXIÓN DELTA - ESTRELLA
SUMINISTRO E INSTALACION DE CORTOCIRCUITO FUSIBLE INTEMPERIE
TIPO EXPULSION 15KV
SUMINISTRO E INSTALACION DE PARRILLA PARA MONTAJE DE LOS
TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTOS DE Fe.GALVANIZADO
SUMINISTRO E INSTALACION DE VARRILLA COPPERWELLD DE 16X3000 mm
PARA EL SISTEMA DE TIERRA
SUMINISTRO E INSTALACION DE MUFA DE ALUMINIO FUNDIDO DE 102 mm
SUMINISTRO E INSTALACION DE GABINETE PARA INTERRUPTOR GENERAL
EN ALTA TENSION CON CARGA 3P-400A, 15 KVA
SUMINISTRO E INSTALACION DE GABINETE GENERAL DE BAJA TENSION
SERVICIO NORMAL 3F, 4H, 220- 127 V, 60 HZ CON EQUIPO DE MEDICION .
CANTIDAD UNIDAD
P.U.
IMPORTE
2.00
PIEZA
150.00
300.00
3.00
PIEZA
600.00
1800.00
300.00
15.00
1.00
ML
LOTE
LOTE
20.00
100.00
500.00
60000.00
1500.00
500.00
3.00
PIEZA
217995.50
653986.50
6.00
PIEZA
900.00
5400.00
3.00
PIEZA
1800.00
5400.00
9.00
PIEZA
250.00
2250.00
1.00
PIEZA
230.00
230.00
3.00
PIEZA
900.00
2700.00
3.00
PIEZA
1200.00
3600.00
3.00
PIEZA
800.00
2400.00
3.00
PIEZA
580.00
1740.00
2.00
PIEZA
75000.00
150000.00
1.00
PIEZA
2560.00
2560.00
100.00
METRO
90.00
900.00
EN B.T. E INTERRUPTOR PRINCIPAL DE 3P-800 AMP
SUMINISTRO E INSTALACION DE GABINETE DE TRANSFERENCIA
AUTOMATICA 3F, 4H , 220-127 V , 60 HZ CONTENIENDO INTERRUPTOR DE
3P-350 AMP.
SUMINISTRO E INSTALACION DE GABINETE GENERAL DE BAJA TENSION
SERVICIO EMERGENCIA 3F, 4H, 220-127 V , 60 HZ CON EQUIPO DE MEDICION
EN B.T. E INTERRUPTOR PRINCIPAL DE 3P-350 AMP
SUMINISTRO E INSTALACION DE PLANTA GENERADORA DE ENERGIA
ELECTRICA DE 80 KW/ EMERGENCIA, 3F, 4H, 220-127V. F.P.= 0.8, 50 HZ
SUMINISTRO E INSTALACION DE GABINETE DE LAMINA Y FONDO DE MADERA
PARA ALOJAR MEDIDORES KWH Y KVARH
SUMINISTRO E INSTALACION DE CABLE DE COBRE DESNUDO SEMIDURO
CALIBRE N° 4/0 AWG PARA EL SISTEMA DE TIERRAS DE LA SUBESTACION
COSTO TOTAL =
1,283,175.99
118
2.8.2 ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
El precio por unidad estará compuesto por:
P.U. = COSTO DIRECTO + COSTO INDIRECTO = UTILIDAD
EL COSTO DIRECTO: Es el costo directo de todos los recursos que
intervienen en cada concepto de obra en forma directa y está formada por:
a) Costa directo de materiales
b) Costo directo de mano de obra
c) Costo directo de herramienta y equipo.
COSTO DIRECTO DE MATERIALES.- Para calcular el cargo de materiales se
necesitara calcular:
a) Lista de materiales por unidad
b) Los consumos ( incluye desperdicios).
c) Los precios unitarios de los materiales puestos en obra
COSTO DIRECTO DE LA NO DE OBRA.- Para calcular el cargo por mano de
obra se necesitara:
a) La cuadrilla
b) Los rendimientos por persona
c) Los salarios reales de cada persona que integran la cuadrilla
COSTO DIRECTO DE HERRAMIENTA.- Para calcular este cargo se recomienda aplicar
porcentajes sobre la mano de obra de acuerdo a la Experiencia de los constructores.
119
COSTO DIRECTO DE MAQUINARIA Y EQUIPO: Se necesitara calcular :
a) La lista de maquinaria a utilizar.
b) Los rendimientos de la misma.
c) Los costos horarios.
LOS COSTOS INDIRECTOS.- Generalmente la empresa informa el porcentaje
de indirectos que le corresponde a la obra basándose en:
a) Porcentaje de indirectos que se han observado en las obras
construidas.
b) Las características de la obra.
c) Condiciones de construcción
Siendo las más comunes
a) Administración de la obra.
b) Administración central.
c) Financiamiento.
d) Impuestos.
e) Fianzas y seguros.
f)
Imprevistos
El costo indirecto por administración de obra se calculara en cada obra,
ya que el importe real y su variación dependerá de la capacidad del residente o
superintendente de la obra.
LA UTILIDAD.- Generalmente se aplica un porcentaje, sobre el importe del
costo directo más costos indirectos. Su valor dependerá de las políticas de la
empresa(SUPERVIVENCIA,
MEJORAMIENTO,
CONTINUIDAD,
DESARROLLO)o de las condiciones de la obra.
120
Muchas veces esta utilidad sufrirá una disminución de su valor por el hecho
que muchas empresas buscaran como base el beneficio y después la utilidad.
LAS CANTIDADES DE OBRA.- Estas se calcularan por cada concepto por
medio de hojas generadoras y estas representaran el volumen total a ejecutar.
121
FORMA PARA EL ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS DE CONCEPTOS DE OBRA CORRESPONDIENTE
OBRA : RED DE TIERRAS PARA SUBESTACIÓN
DESCRIPCIÓN DEL CONCEPTO: TRAZO Y NIVELACIÓN DE TERRENO
UNIDAD : M2
N° DE PARTIDA : 1
MATERIALES
UNIDAD
ML
KG
DESCRIPCIÓN
MADERA DE 2DA.
CAL
CANTIDAD
2
0.5
SUBTOTAL (1) IMPORTE POR MATERIALES
COSTO DIRECTO
12.00
2.50
SUMA
IMPORTE
24.00
1.25
$
25.25
MANO DE OBRA
CATEGORIA
ING. RESIDENTE
CABO DE OFICIOS
AYUDANTE DE OPERARIO
OBRERO
UNIDAD
JORN.
JORN.
JORN.
JORN.
CANTIDAD
0.1
0.1
1
6
SALARIO
322.48
288.60
109.38
57.94
IMPORTE
32.25
28.86
109.38
347.64
0.00
0.00
RENDIMIENTO:
SUBTOTAL (2) IMPORTE POR MANO DE OBRA
220 M2 /JOR.
$
SUMA
$
518.13
2.36
MAQUINARIA
DESCRIPCION
HTA. MANUAL
UNIDAD
%
RENDIMIENTO:
CANTIDAD
3
220 M2 /JOR.
SUBTOTAL (3) IMPORTE POR MAQUINARIA
NOMBRE Y FIRMA
RENTA HORARIA
2.36
SUMA
A- COSTO DIRECTO ( 1+2+3)
B- INDIRECTOS
C- SUMA
D- FINANCIAMIENTO
E- SUMA ( C+ D)
F- UTILIDAD
G- SUMA ( G + H )
H- CARGOS SAR
I- SUMA (G + H )
J- INFONAVIT
K- SUMA (I + J )
L- SECODAM ( 0.5 % K )
PRECIO UNITARIO ( K + L )
2%A
3%C
4% E
IMPORTE
0.07
0.00
0.00
$
0.07
$
0.00
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
27.61
0.55
28.16
0.84
29.00
2.81
31.81
0.04
31.84
0.09
31.93
0.16
32.09
122
2.9 ANALISIS CRITICO DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
En el transcurso de la elaboración del “Proyecto eléctrico de la Clínica – Hospital
Del Issste de Poza Rica, Ver.” Basado en la norma NOM-001-SEMP-1999 se dejan
ver los diferentes enfoques que manejan diferentes autores sobre el proyecto eléctrico
de la Clínica – Hospital.
Estas distintas opciones empiezan a complicar el entendimiento de las personas
que estén consultando este tema, ya que un autor expone el tema de manera muy
amplia y profunda, con términos científicos que la mayoría de los lectores no alcanzan
a entender claramente.
Mientras que por otro lado, hay autores que plantean y explican el mismo tema de
manera más fácil y practica, a modo que resulte más fácil entender a todo tipo de
lectores.
Debido a esta
situación, con este trabajo se pretende que el
lector pueda
comprender de una forma mas detallada y sencilla los resultados obtenidos en la
investigación.
123
CAPITULO III
CONCLUSIONES
El proyecto eléctrico para la Clínica – Hospital Del Issste de Poza Rica , Ver., se
realizo en apego a los registros técnicos y de seguridad que dispone la norma oficial
NOM-OO1-SEMP-1999 y las normas de distribución y construcción de la comisión
federal de electricidad (CFE.).
Se selecciona la capacidad adecuada del transformador previniendo futuros
incrementos de la carga así como también , se seleccionara los alimentadores y equipo
de protección para los sistemas de alumbrado y fuerza, con rangos para operar
ampliamente en condiciones técnicas recomendables.
Por seguridad del equipo y del personal mismo será necesario conectar al sistema
de tierras todas las partes metálicas de maquinaria y equipo que se encuentre dentro
del área de la Clínica – Hospital del Issste De Poza Rica, Ver.
Por lo anterior, se considera que el proyecto eléctrico cuenta con la suficiente
confiabilidad para tener una buena calidad del servicio eléctrico.
124
BIBLIOGRAFÍA
INSTALACIONES ELECTRICAS PRACTICAS
ING. BECERRIL L. DIEGO ONESIMO
ONCEAVA EDICIÓN
MANUAL DE ALUMBRADO WESTING HOUSE
EDITORIAL: DOSSAT
CUARTA EDICIÓN
NORMAS TÉCNICAS DE DISTRIBUCIÓN DE CFE.
ABC DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES
ENRIQUEZ HARPER GILBERTO
EDITORIAL: LIMUSA S.A. DE CV.
MANUAL DE INSTALACIONES ELECTRICAS E INDUSTRIALES
ENRIQUEZ HARPER GILBERTO
PP517
MANUAL DE CONEXIONES ELECTRICAS
CADWELD, MEXERICO, S.A.
DISEÑO DE SUBESTACIÓN ELECTRICA
AUTOR: MARTÍN JOSE RAÚL
EDITORIAL : LIMUSA
ELEMENTOS DE DISEÑOS PARA SUBESTACIÓN ELECTRICA
AUTOR : ENRIQUEZ HARPER GILBERTO
EDITORIAL: LIMUSA
125
3.3 ANEXOS
NORMA OFICIAL NOM-001-SEMP-1999
TABLA 310-16 Capacidad de conducción de corriente en amperes de conductores aislados de 0 a 200 V, 60 C a
90 C. No mas de 3 conductores en un cable, en una canalización o directamente enterrados y para una
temperatura ambiente de 30 C.
AREA DE
LA SECCION
TRANSVERSAL
60 C
TIPOS
TW*
UF*
2
mm
(AWGMCM)
C
O
B
75 C
TIPOS
RHW*
THW*,THHW*
THW-LS,THHWLS
THWN*,XHHW*
90 C
TIPOS
SA,SIS,FEP*
FEPB*
RHH*,RHW-2
THW-2,THHW*
THHW-LS,TT
USE*
THWN-2,THHN*
USE-2,XHHW*
XHHW-2
R
E
60 C
TIPOS
TW*
UF*
75 C
TIPOS
RHW*
THW*,THHW*
THW-LS
THHW-LS
THWN*XHHW*
90 C
TIPOS
SA,SIS
RHH*,RHW-2
THW-2THHW*
THHW-LS
THWN-2,THHN*
USE*
USE-2,XHHW*
XHHW-2
ALUMINIO O ALUMINIO RECUBIERTO DE COBRE
0.8235 (18)
1.307 (16)
2.82 (14)
3.307 (12)
5.260 (10)
------20*
25*
30*
------20*
25*
35*
14
18
25*
30*
40*
---------20*
25*
---------20*
30*
---------25*
35*
8.367
13.30
21.15
33.62
42.41
(8)
(6)
(4)
(2)
(1)
40
55
70
95
110
50
65
85
115
130
55
75
95
130
150
30
40
55
75
85
40
50
65
90
100
45
60
75
100
115
53.48
67.43
85.01
107.2
126.7
152.0
177.3
202.7
253.4
304.0
380.0
506.7
(1/0)
(2/0)
(3/0)
(4/)
(250)
(300)
(350)
(400)
(500)
(600)
(750)
(1000)
125
145
165
195
215
240
260
280
320
355
400
455
150
175
200
230
255
285
310
335
380
420
475
545
170
195
225
260
290
320
350
380
430
475
535
615
100
115
130
150
170
190
210
225
260
285
320
375
120
135
155
180
205
230
250
270
310
340
385
445
130
150
175
205
230
255
280
305
350
385
435
500
FACTORES DE CORRECCION
TEMPERATURA
AMBIENTE C
PARA TEMPERATURA AMBIENTE DIFERENTE DE 30 C, MULTIPLIQUE LAS CAPACIDADES
DE CORRIENTE DE LA TABLA MOSTRADAS ARRIBA POR ELFACTOR CORRESPONDIENTE
EN LA TABLA
21
26
31
36
-
25
30
35
40
1.08
1.00
0.91
0.82
1.05
1.00
0.94
0.88
1.04
1.00
0.96
0.91
1.08
1.00
0.91
0.82
1.05
1.00
0.94
0.88
1.04
1.00
0.96
0.91
41
46
51
56
-
45
50
55
60
0.71
0.58
0.41
----
0.82
0.75
0.67
0.58
0.87
0.82
0.76
0.71
0.71
0.58
0.41
---
0.82
0.75
0.67
0.58
0.87
0.82
0.76
0.71
-------
0.33
----
0.58
0.41
-------
0.33
----
0.58
0.41
61 - 70
71 - 80
126
NORMA OFICIAL NOM-001-SEMP-1999
Art. 310-15
9. FACTORES DE CORRECIÓN POR AGRUPAMIENTO
A)
PARA CABLES O CANALIZACIONES QUE TENGAN MAS DE TRES CONDUCTORES QUE
LLEVEN CORRIENTE. CUANDO EL NUMERO DE CONDUCTORES QUE LLEVAN CORRIENTE
EN UNA CABLE O EN UNA CANALIZACIÓN EXCEDA DE TRES, LA CAPACIDAD DE
CORRIENTE OBTENIDA DE LAS TABLAS Y YA CORREGIDA POR TEMPERATURA DEBE SER
REDUCIDA MULTIPLICANDO POR LOS FACTORES DE CORRECCION POR AGRUPAMIENTO
DE LA TABLA SIGUIENTE:
NUMERO DE CONDUCTORES QUE LLEVAN CORRIENTE
FACTORES DE CORRECION POR
AGRUPAMIENTO
4a6
0.80
7a9
0.70
10 a 20
0.50
21 a 30
0.45
31 a 40
0.40
41 y mas
0.35
CUANDO SE APILAN O SE TUERCEN ENTRE SI LOS CABLES MONOCONDUCTORES O
MULTICONDUCTORES EN UNA LONGITUD MAYOR DE 6 m, SIN MANTENERLOS ESPACIADOS Y CUANDO NO
ESTAN INSTALADOS EN CANALIZACIONES, LA CAPACIDAD DE CORRIENTE PARA CADA CONDUCTOR DEBE
REDUCIRSE APLICANDO LOS FACTORES DE LA TABLA ANTERIOR.
127
TABLA 220-11. FACTORES DE DEMANDA PARA ALIMENTADORES DE CARGAS DE ALUMBRADO
PARTE DE LA CARGA DE
TIPO DE LOCAL
ALUMBRADO GENERAL AL QUE SE
FACTOR DE DEMANDA %
APLICA EL FACTOR DE DEMANDA
(VA)
UNIDADES DE VIVIENDA
*HOSPITALES
PRIMEROS 3000 O MENOS
100
LOS SIGUIENTES HASTA 120 000
35
EXCESO SOBRE 120 000
25
PRIMEROS 50 000 O MENOS
40
EXCESO SOBRE 50 000 20 (ne 1)
*HOTELES Y MOTELES
PRIMEROS 20 000 O MENOS
40
LOS SIGUIENTES HASTA 100 000
40
INCLUYÉNDOLOS DE
APARTAMENTO SIN PREVISIÓN
PARA QUE LOS INQUILINOS
COCINEN.
ALMACEN
TODOS LOS DEMAS
EXCESO SOBRE 100 000
30
PRIMEROS 12 500 O MENOS
100
EXCESO SOBRE 1 250 000
50
VA TOTALES
100
(N.E. ESTA TABLA ORDENADA ALFABÉTICAMENTE SE PUEDE CONSULTAR EN EL APÉNDICE)
Los factores de demanda de esta tabla no se aplican a la carga calculada de los alimentadores de
las áreas de los hospitales, hoteles y moteles donde todo el alumbrado puede ser utilizado al mismo
tiempo, como sucede en las salas operaciones, sala de bailes y comedores.
TABLA 220-13 FACTOR DE DEMANDA PARA CONTACTOS NO DOMESTICOS
PARTE DE LA CARGA A QUE SE APLICA EL FACTOR DE DEMANDA
FACTOR DE
DEMANDA
(KVA)
PRIMEROS 10 KVA A MENOS
EXCESO SOBRE 10 KVA
%
100
50
128
TABLA 3A
FACTORES DE RENDIMIENTO LUMINOSO PARA ILUMINACIÓN SIMINDIRECTA E INDIRECTA
ALTURA DEL TECHO m
2.70
a
2.85
3
a
3.45
3.60
a
4.05
4.20
a
4.95
5.10
a
6
6.30
a
7.20
7.5
a
9
9.30
a
10.8
11.10
a
15
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.300
0.250
0.250
0.250
superficie de la sala
anchura
m
2.55 - 2.70
2.85 - 3.15
3.30 - 3.75
3.90 - 4.65
4.80 - 5.55
Factores de rendimiento
longitud
m
2.4 -3
3- 4.2
4.2 -6
6-9
9 - 12.6
12.6 Y más
3 - 4.2
4.2 - 6
6-9
9 - 12.6
12.6 - 18
18 - ...
3 - 4.2
4.2 - 6
6-9
9 - 12.6
12.6 - 18
18 - ...
4.2 - 6
6-9
9 - 12.6
12.6 - 18
18 - 27
27 -..
4.2 - 6
6 -9
9 - 12.6
12.6 - 18
18 - 33
33 - ...
0.343
0.343
0.410
0.410
0.397
0.438
0.410
0.410
0.397
0.397
0.438
0.438
0.410
0.397
0.397
0.438
0.438
0.438
0.397
0.438
0.438
0.438
0.466
0.438
0.438
0.466
0.466
0.466
0.485
0.300
0.300
0.343
0.410
0.410
0.397
0.250
0.300
0.300
0.343
0.343
0.410
0.250
0.250
0.250
0.300
0.300
0.343
0.343
0.343
0.410
0.410
0.397
0.343
0.410
0.410
0.397
0.397
0.438
0.410
0.397
0.397
0.438
0.438
0.438
0.397
0.397
0.438
0.438
0.438
0.466
0.300
0.300
0.343
0.410
0.410
0.300
0.343
0.410
0.410
0.397
0.397
0.343
0.410
0.397
0.397
0.438
0.438
0.410
0.397
0.397
0.438
0.438
0.438
0.250
0.250
0.300
0.343
0.343
0.300
0.300
0.343
0.343
0.410
0.410
0.343
0.343
0.410
0.397
0.397
0.343
0.410
0.410
0.397
0.397
0.438
0.250
0.250
0.250
0.300
0.250
0.250
0.250
0.300
0.300
0.343
0.250
0.250
0.300
0.300
0.343
0.343
0.300
0.300
0.343
0.343
0.410
0.397
0.300
0.343
0.343
0.410
0.410
0.397
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.300
0.300
0.250
0.250
0.300
0.300
0.343
0.410
0.250
0.300
0.343
0.410
0.410
0.410
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.300
0.250
0.250
0.250
0.300
0.300
0.343
129
GABINETE PARA ACOMETIDA EQUIPO DE MEDICION PROPIEDAD DE CFE CON JUEGO DE BARRAS, AISLADORES PARA 15 KV
400 AMP, Y BARRA DE TIERRA
SELECCIONADOR TRIFASICO DE OPERACION EN GRUPO SIN CARGA 3P-400 AMP CON AISLADORES SOPORTES PARA 15 KV
Y BARRA DE TIERRA
GABINETE PARA INTERRUPTOR GENERAL EN ALTA TENSION CONTENIENDO INTERRUPTOR TRIPOLAR EN AIRE OPERACION
CON CARGA 3P-400 AMP., 15 KV, TRES FUSIBLES DE 15 AMP, Y TRES APARTARRAYOS AUTOVALVULABLES PARA 13.2 KV.
GABINETE DE ACOPLAMIENTO PARA UNIR MECANICA Y ELECTRICAMENTE EL TRANSFORMADOR Y EL GABINETE DEL INTERRUPTOR 15 AMP.
TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 500 KVA DE CAPACIDAD NOMINAL AUTOENFRIADO EN ACEITE TIPO OA, TENSION DE
OPERACION EN EL PRIMARIO 13 200 V, TENSION DE OPERACION EN EL SECUNDARIO 220-127 V CONEXION DELTA
GABINETE GENERAL DE BAJA TENSION SERVICIO NORMAL, 3F, 4H, 220-127 V 60 Hz CON EQUIPO DE MEDICION EN
B.T. E INTERRRUPTOR PRINCIPAL DE 3P-800 A
GABINETE DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA 3F, 4H, 220-127 V, 60 Hz, CONTENIENDO INTERRUPTOR DE 3P-350 A
GABINETE GENERAL DE BAJA TENSION SERVICIO EMERGENCIA 3F, 4H, 220-127 V 60 Hz CON EQUIPO DE MEDICION EN
B.T. E INTERRRUPTOR PRINCIPAL DE 3P-350 A
PLANTA GENERADORA DE ENERGIA ELECTRICA DE 80 KW/EMERGENCIA, 3F, 4H, 220-127 V F.P.=0.8, 50 Hz
TANQUE DE DIESEL 200 Lts
BASE DE CONCRETO DE 10 CM DE ESPESOR
TARIMA AISLANTE DE MADERA SIN CLAVOS, CON HULE ESTRIADO ANTIDERRAPANTE
PERTIGA DE FIBRA DE VIDRIO Y ALICATES
EXTINTOR PARA FUEGO ELECTRICO A BASE DE CO2
CUBETA CON ARENA
CAJA CON EQUIPO DE SEGURIDAD
VARILLA DE COBRE TIPO COPPER WELD 16 mm DE DIAMETRO X 3.5 M DE LONGITUD
CABLE DE COBRE DESNUDO SEMIDURO CALIBRE AWG No. 4/0
COLADERA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
130
SIMBOLOGIA
NORMAL
GOBIERNO (CONTACTOS)
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO DE CAP. INDICADA
ARRANCADOR MANUAL DE TIPO INDICADO
MOTOR ELECTRICO DE CARACTERISTICAS INDICADAS
REGISTRO ELECTRICO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 200W, 127 V
INTEGRANTES :
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR PISO
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
131
EMERGENCIA NORMAL
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 200W, 127 V
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO DE CAP. INDICADA
REGISTRO ELECTRICO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR PISO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
132
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA NORMAL
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 200W, 127 V
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO DE CAP. INDICADA
MOTOR ELECTRICO DE CARACTERISTICAS INDICADAS
ARRANCADOR MANUAL DE TIPO INDICADO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR PISO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
SERVICIOS GENERALES (CONTACTOS)
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
133
UMF Y VESTIBULO PRINCIPAL (ALUMBRADO)
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA NORMAL
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 34W CON REFLECTOR ESPECTACULAR
DE 200W, 127 V
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 13 W. TIPO EMPOTRADA DE 30 x 30 cm
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 200W, 127 V
REFLECTOR INCANDESCENTE DE 100W. 127V
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
REGISTRO ELECTRICO
J OSE ALEJ ANDRO CASTRO DURAN
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
ESC:
S/ E
FECHA:
J UNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
J OSE DE J ESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJ ANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
134
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA NORMAL
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 34W CON REFLECTOR ESPECTACULAR
PARA INCREMENTO DE ILUMINACION
S
S
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 34W.127V TIPO SOBREPONER
CON REFLECTOR ESPECTACULAR PARA INCREMENTO DE ILUMINACION
LUMINARIA FLUORESCENTE TIPO INDUSTRIAL DE 1 x 34W.127V
CON REFLECTOR ESPECTACULAR
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 13 W. TIPO EMPOTRADA DE 30 x 30 cm
LUMINARIA TIPO ARBOTANTE DE 100W.127W
REFLECTOR INCANDESCENTE DE 100W.127V
EMPAQUE DE NEOPRENO Y FOCO A PRUEBA DE AGUA
APAGADOR SENCILLO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
S
S
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
SERVICIOS GENERALES (ALUMBRADO)
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
135
UMF Y VESTIBULO PRINCIPAL (CONTACTOS)
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA NORMAL
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 200W, 127 V
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO DE MEDIA
VUELTA 200W. 127V
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
REGISTRO ELECTRICO
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
TUBERIA FLEXIBLE
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
136
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA
NORMAL
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 34W.127V CON REFLECTOR
ESPECT. PARA INCREMENTO DE ILUMINACION, TIPO EMP
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 2 x 34W.127V CON REFLECTOR
ESPECT. PARA INCREMENTO DE ILUMINACION, TIPO EMP
LUMINARIA FLUORESCENTE TIPO ARBOTANTE DE 2 x 20W
PARA ENCAMADOS
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 13W.127V TIPO EMPOTRADO
DE 30 x 30 cm
LUMINARIA INCANDESCENTE CON UN FOCO PERLA DE 75 W
Y UNO ROJO DE 25W
TIRA LUMINOSA FLUE CAP. INDICADA
SALIDA ESPECIAL DE CAPACIDAD INDICADA
APAGADOR SENCILLO
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFLOND O LOSA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
URGENCIAS (ALUMBRADO)
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
137
CUARTO DE LAVANDERIA (CONTACTOS)
SIMBOLOGIA
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 2000W, 127 V
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO DE CAP. INDICADA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
REGISTRO ELECTRICO
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR PISO
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
138
CUARTOS DE AIRE ACONDICIONADO (ALUMBRADO)
SIMBOLOGIA
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ZONA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
LUMINARIA FLUORESCENTE DE 1 x 34W CON REFLECTOR ESPECTACULAR
PARA INCREMENTO DE ILUMINACION. TIPO INDUSTRIAL
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
TUBO CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND Y LOSA
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
139
SIMBOLOGIA
EMERGENCIA
NORMAL
CONTACTO MONOFASICO DUPLEX POLARIZADO
DE 2000W, 127 V
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO DE CAP. INDICADA
REGISTRO ELECTRICO
DIETOLOGIA (CONTACTOS)
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR PISO
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
TUBERIA CONDUIT G.P.G. POR MURO, PLAFOND O LOSA
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
140
D ET A LLE D E SILEN CIA D O R
CA J A PA RA
IN T ERRU PT O R
D E M A Q U IN A
SA LID A D E A IRE CA LIEN T E
SILEN CIA D O R
SA LID A D E A IRE CA LIEN T E
PERSIA N A
51 mm Ø
T A N Q U E D E D IA
CA P. 2 0 0 Lt s
SILEN CIA D O R
D IESEL
M A Q U IN A RIA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
ESC:
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
FECHA:
S/E
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO:
ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
141
M
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
142
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES :
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
ESC:
S/ E
FECHA:
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO: ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
143
D ET A LLE D E SILEN CIA D O R
CA J A PA RA
IN T ERRU PT O R
D E M A Q U IN A
SA LID A D E A IRE CA LIEN T E
SILEN CIA D O R
SA LID A D E A IRE CA LIEN T E
PERSIA N A
51 mm Ø
T A N Q U E D E D IA
CA P. 2 0 0 Lt s
SILEN CIA D O R
D IESEL
M A Q U IN A RIA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ELECTRICA
PROYECTO DE ELECTRIFICACION DE LA CLINICA-HOSPITAL DEL ISSSTE DE POZA RICA
INTEGRANTES:
ESC:
JOSE ALEJANDRO CASTRO DURAN
FECHA:
S/E
JUNIO DEL 2001
ALVARO SANCHEZ DEL ANGEL
JOSE DE JESUS OCHOA SANDOVAL
GENERACION
1995-2000
ASESOR :
DIBUJO:
ALEJANDRO CASTRO DURAN
ING. CARLOS ALARCON ROSAS
144
145