capitulo i

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
“PROYECTO ELECTRICO DE UNA
GASOLINERIA TIPO TRES
ESTRELLAS”
T E S I N A
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA
PRESENTAN:
AGUSTIN BERMUDEZ MARTINEZ
JAVIER RAMIREZ RIVERA
POZA RICA, VER.
FEBRERO DEL 2003
INDICE
Pagina
1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.-
2.1.2.2.2.3.2.4.-
2.5.-
CAPITULO I
INTRODUCCION
JUSTIFICACION
NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DE TRABAJO
ENUNCIACION DEL TEMA
EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO
CAPITULO II
DESARROLLO DEL TEMA
PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACION
MARCO CONTEXTUAL
MARCO TEORICO
2.4.1.- ESTUDIO Y DETERMINACION DE LA CARGA
a) Sistema de Fuerza
b) Sistema de Alumbrado y Contactos
2.4.2.- CALCULO DE LA SUBESTACION
a) Calculo del Transformador
b) Calculo de las Protecciones
c) Calculo de la Corriente de Corto Circuito
2.4.3.- CALCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS
a) Calculo del Calibre del Conductor
b) Calculo de la Longitud del Conductor
c) Calculo de los Electrodos
d) Calculo de la Resistencia a Tierra
2.4.4.- CALCULO DE LA REGULACION DE LA
ACOMETIDA DE MEDIA TENSION
2.4.5.- CALCULO DE CONDUCTORES
a) Acometida
b) Alimentador General
c) Circuitos Alimentadores
d) Circuitos Derivados
2.4.6.- SELECCIÓN DE PROTECCIONES
a) Protección del Circuito General
b) Protección de los Circuitos Alimentadores
c) Protección de los Circuitos derivados
2.4.7.- SELECCIÓN DE TABLEROS
a) Tablero General
b) Tableros Alimentadores
c) Tableros Derivados
2.4.8.- SELECCIÓN DE CANALIZACIONES
a) Canalización de la Acometida
b) Canalizaciones para Alimentador General
c) Canalizaciones para Circuitos Alimentadores
d) Canalizaciones para Circuitos Derivados
ANALISIS CRITICOS DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
CAPITULO III
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
APENDICES
2
4
5
6
7
12
14
15
16
16
17
18
21
22
23
25
34
35
36
36
37
38
41
42
43
46
51
97
97
98
101
106
106
106
106
107
107
107
107
109
115
117
118
CAPITULO I
1.1.- INTRODUCCION
1.2.- JUSTIFICACION
1.3.- NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DE TRABAJO
1.4.- ENUNCIACION DEL TEMA
1.5.- EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO
1
CAPITULO I
1.1.- INTRODUCCION
Una Estación de Servicio (Gasolinería) es un establecimiento destinado
para la venta de gasolinas, diesel, aceites y otros servicios complementarios al
público en general en carreteras federales y autopistas.
Los requerimientos mínimos de PEMEX REFINACION para el diseño y
construcción de una Gasolinería tipo tres estrellas son las normas en las cuales
están basados la selección de los equipos y materiales a utilizar para la
construcción de la misma.
El empleo de los equipos y materiales eléctricos para los diferentes
elementos que la conforman estarán de acuerdo a los procedimientos establecidos
en las normas, los manuales y reglamentos de construcción correspondientes.
Las necesidades de espacio requerido para el proyecto arquitectónico son
las distintas edificaciones e instalaciones de una gasolinería tipo tres estrellas,
mismos en los que se desarrollan las diversas actividades de esta.
Las áreas generales, elementos y componentes que constituyen estos
establecimientos son los siguientes: Administración, baños y sanitarios, Bodegas y
depósitos, cuartos de máquinas, cuarto de control del sistema eléctrico, módulo de
abastecimiento, almacenamiento de combustible, accesos, circulaciones,
estacionamientos y áreas verdes.
Estas áreas de la gasolinería tipo tres estrellas se ajustaran a los
requerimientos de funcionalidad, operación y seguridad establecidos en las
especificaciones técnicas de PEMEX REFINACION, tomando en consideración la
ubicación de los distintos elementos dentro del conjunto y la relación que guarda
cada una de ellos con el resto de las instalaciones.
Las gasolinerías tipo tres estrellas, las hay de dos tipos: básico y parador
integral de servicio, se diferencian entre ellos por los servicios que ofrecen al
público usuario y sus características de cada una de ellas.
El proyecto constara en la elaboración del sistema eléctrico de una
gasolinería tipo tres estrellas, la cual cumplirá con las Normas técnicas para las
instalaciones eléctricas de la Secretaria de Energía, la Norma oficial mexicana
NOM-001-SEMP-1999 así como con lo que establece los códigos internacionales
vigentes en su edición mas reciente como el NATIONAL FIRE PROTECTION
ASSOCIATION No. 30-A.
2
Las gasolinerías tipo tres estrellas son establecimientos en los que se
almacenan líquidos volátiles e inflamables, por lo que el equipo y los materiales
eléctricos se seleccionaran en función de la peligrosidad que representa la clase
de atmósfera explosiva que exista o pueda existir en sus diferentes áreas.
De acuerdo a las Normas señaladas las gasolinerías tipo tres estrellas han
sido clasificadas para efectos de determinación de grado de riesgo de
explosividad, dentro del grupo D, clase 1, divisiones 1 y 2.
La clasificación correspondiente al grupo D, clase 1, división 1 incluye áreas
donde los líquidos volátiles inflamables o gases licuados inflamables son
transportados de un recipiente a otro, y existen gases o vapores de manera
continua, intermitente o periódicamente en el ambiente bajo condiciones normales
de operación, por lo que la instalación eléctrica será con equipo a prueba de
explosión y ductos sellados.
La clasificación correspondiente al grupo D, clase 1, división 2 incluye áreas
donde se usaran líquidos volátiles, gases o vapores inflamables que llegarían a
ser peligrosos solo en caso de accidente u operación anormal del equipo.
Estas áreas tienen las características siguientes: áreas en las que se
manejan líquidos volátiles o gases inflamables que normalmente se encuentran
dentro de recipientes o sistemas cerrados, de los que pueden escaparse solo en
caso de ruptura u operación anormal del equipo.
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1.2.- JUSTIFICACION
El presente trabajo en la modalidad de Tesina titulada “PROYECTO
ELECTRICO DE UNA GASOLINERIA TIPO TRES ESTRELLAS” tiene a presentar
uno de los métodos en el que se desarrolla el cálculo, el tipo de instalación
eléctrica y protecciones para el sistema previamente mencionado de acuerdo a las
normas técnicas para las instalaciones eléctricas de la Secretaría de Energía, la
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMP-1999.
En este sentido cabe hacer mención que una gasolinería tipo tres estrellas
es un establecimiento destinado para la venta de gasolinas y diesel al público en
general, así como a la venta de aceites y otros servicios complementarios tales
como servicios sanitarios, regaderas, cafetería, tiendas de autoconsumo, etc.; por
lo que el equipo y los materiales eléctricos se seleccionarán en función de la
peligrosidad que representa la clase de atmósfera explosiva que exista o pueda
existir en sus diferentes áreas, clasificadas para efecto de determinación de grado
de riesgo de explosividad dentro del grupo de líquidos volátiles inflamables, gases
licuados inflamables ó sitios donde se usan vapores inflamables que llegarían a
ser peligrosos.
Puede decirse que una gasolinería es parte fundamental en el desarrollo y
la infraestructura de una ciudad, la mayoría de las gasolinerías en el país carecen
de una alta eficiencia en su sistema eléctrico. Debido a ello se desarrolla el
presente proyecto eléctrico con el fin de obtener una optimización de la energía
eléctrica para mejorar el servicio.
Una de las ventajas de este proyecto eléctrico es que puede operar dentro
de las máximas condiciones de seguridad y funcionalidad preservando la
integridad del medio Ambiente, haciendo así eficiente el sistema eléctrico de la
Gasolinería.
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1.3.- NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DE TRABAJO
Una Gasolinería surge a consecuencia de la necesidad de suministrar
combustible para todo tipo de automóviles de motor diesel y gasolina, ya que al
hacer grandes recorridos por las calles, avenidas, boulevares y carreteras se
presenta la necesidad de abastecer combustible a los automóviles para poder
continuar los recorridos. Además en la actualidad ya se cuenta con otro tipo de
servicios como los son: tienda de información turística, tienda de autoconsumo,
restaurante, áreas de descanso y esparcimiento para choferes con regaderas y
dormitorios, cuarto de empleados, oficinas, videoclubs, bodega de la tienda y de el
aceite, equipo contraincendio, cuarto de máquinas, talleres, etc, sin olvidar los
abastecimientos principales como la gasolina, el diesel, agua, aire, etc.
A medida que crece la infraestructura de las carreteras en el país, crecerá
también la necesidad de implantación de nuevas Gasolinerías para satisfacer la
futura demanda de los automóviles, también con ello crecerá la necesidad de
abastecer dichos servicios; éste es el principal motivo para desarrollar este trabajo
recepcional en la modalidad de tesina titulado “PROYECTO ELECTRICO DE UNA
GASOLINERIA TIPO TRES ESTRELLAS” el cual tiene por objeto principal realizar
los cálculos correspondientes para tener un óptimo funcionamiento del sistema
eléctrico en la Gasolinería.
Por todo lo anterior se pretende tener un alcance en este trabajo que vaya
desde el buen funcionamiento del sistema eléctrico de la Gasolinería hasta la
expansión a futuro de la misma; pretendiendo con ello lograr que este trabajo sea
base principal para cálculos futuros que se deseen realizar a esta Gasolinería.
5
1.4.- ENUNCIACION DEL TEMA
El presente trabajo recepcional titulado “PROYECTO ELECTRICO DE UNA
GASOLINERIA TIPO TRES ESTRELLAS” se llevará a cabo para realizar los cálculos
eléctricos correspondientes en el sistema eléctrico de una Gasolinería obteniendo
con ello una alta eficiencia en su sistema eléctrico, en dicho proyecto se enumeran
una serie de pasos, métodos y cálculos para obtener el tipo de material y
accesorios que se requerirán para dicha Gasolinería.
Los cálculos comprenden una extensión que va desde la obtención de la
carga eléctrica requerida hasta la elaboración de los planos eléctricos de dicha
Gasolinería, pasando por los cálculos de la subestación, la capacidad del
transformador, sus protecciones, el calculo de corto circuito, el calculo del sistema
de tierras, así como el cálculo de la regulación de la acometida de media tensión,
calculo de conductores, el cálculo de protecciones en baja tensión del sistema de
fuerza, alumbrado y contactos; también la selección de los tableros de distribución
de ambos sistemas mencionados anteriormente y por ultimo sus respectivas
canalizaciones para finalizar así con las conclusiones, apéndices y planos.
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1.5.- EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO
El diseño de sistemas eléctricos es tan diverso que para poder definirlo se
necesitará hablar de varios tipos y aplicaciones; por lo que a continuación se
utilizará un sistema en especifico para la proyección del sistema eléctrico de la
Gasolinería, se dará a conocer un resumen de los capítulos que se utilizarán:
ESTUDIO Y DETERMINACIÓN DE LA CARGA
En este subtema se habla del estudio y la determinación de la carga
eléctrica que se necesita suministrar a la red eléctrica de dicho proyecto. La
determinación de la carga se realiza de acuerdo a los equipos que se tenga que
utilizar, uno de los sistemas a utilizar es el Sistema de Fuerza en el cual se incluye
el cálculo de todos los motores eléctricos que el sistema vaya a utilizar; así como
la determinación de sus protecciones, carga eléctrica requerida y cálculo de
conductores.
En el Sistema de Alumbrado y contactos se emplean los cálculos
necesarios para la determinación de la carga eléctrica; en dicho sistema se toma
en cuenta el número y tipo de luminarias así como las características de estas,
incluyendo las balastras a utilizar; otro punto importante es el de realizar el cálculo
de sus conductores y protecciones adecuadas a dichos conductores.
Cabe mencionar que en este sistema deberán estar incluidos los cálculos
de equipos de oficina tales como computadoras, máquinas registradoras, faxes,
impresoras, aire acondicionado, equipo de refrigeración, máquinas de escribir, y
todo aquel equipo que llegue a necesitar energía eléctrica para su funcionamiento.
Una vez realizada la selección de los equipos, motores, conductores,
contactos y haber realizado los cálculos correspondientes de dichos equipos en
los dos sistemas; el siguiente paso es hacer la suma de la carga eléctrica de
ambos sistemas para determinar así el total de la carga eléctrica requerida para el
proyecto, que es el fin de este capitulo.
CÁLCULO DE LA SUBESTACION
En este subtema se habla del cálculo de la subestación que incluye el
calculo de la capacidad del transformador; la cual esta determinada en relación a
los KVA del total de la carga eléctrica del sistema de fuerza y el sistema de
alumbrado y contactos, también incluye el calculo de corto circuito y sus
protecciones.
El primer paso a seguir es que una vez obtenida la carga instalada en watts
y considerando un factor de demanda de energía se determina la demanda total
de los sistemas de fuerza, alumbrado y contactos para obtener así los KVA de
dichos sistemas, dividiendo los Kilowatts entre el factor de potencia se obtiene la
capacidad nominal del transformador de servicio
7
El siguiente paso a realizar es el calculo de corto circuito en el cual se
determina la corriente de corto circuito.
En los sistemas de potencia grandes y en las instalaciones se deben
determinar las corrientes de corto circuito en distintos puntos para seleccionar el
equipo de protección y efectuar una coordinación en forma adecuada.
Se entenderá por corto circuito a una falla que se presenta en una
instalación y que demanda una corriente excesiva denominada corriente de corto
circuito el punto de ocurrencia.
El siguiente paso es el de realizar los cálculos de protecciones contra
sobretensiones y contrasobrecorrientes; es decir determinar las características del
apartarrayos y el cortacircuitos fusible que debe llevar el transformador; otro paso
es el de realizar el cálculo de la corriente de corto circuito para seleccionar el
equipo de protección y efectuar una coordinación en forma adecuada, por ultimo
se realiza el cálculo del sistema de tierras cuya finalidad es la de proteger y
asegurar todos los aparatos que estén conectados al sistema de tierras.
CALCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS
El objetivo de un sistema de tierras en una instalación eléctrica es de
proporcionar una superficie debajo del suelo y alrededor de la instalación que
tenga un potencial tan uniforme como sea posible, y lo mas próximo a cero, para
asegurar que todos los aparatos que se conectan al sistema de tierras, estén al
potencial de tierra. Que los operadores y el personal de la instalación estén
siempre al potencial de tierra.
El conductor que sirve para formar el sistema de tierra y para la conexión a
tierra de los equipos es generalmente de cobre ya que tiene buena conductividad,
es resistente a la corrosión y a la fusión. En algunas ocasiones se usa conductor
de acero para la red de tierras, pero se corroe más rápido.
Las varillas o electrodos, que son los elementos clavados en el terreno y
sirven para encontrar las zonas, más húmedas y por lo tanto con menor
resistividad eléctrica en el subsuelo, se fabrican de acero con una aleación de
cobre denominadas varillas copperweld.
CÁLCULO DE LA REGULACIÓN DE LA ACOMETIDA DE MEDIA TENSIÓN
En este subtema se habla del cálculo de la regulación de la acometida de
media tensión que no es más que el cambio de tensión en una carga alimentada
por un generador o transformador de potencial invariable, cuando dicha carga se
reduce progresivamente hasta cero y se expresa en valor absoluto por diferencia
entre la tensión, máxima y la normal o en por ciento, como la causa de la
regulación es la caída de potencial en los conductores de alimentación, la
8
regulación esta ligada a las características de la línea recíprocamente, las
constantes de una línea determinan la tensión de ella.
En el cálculo de la regulación de la acometida se determina el cálculo del
conductor, dicho cálculo no debe exceder el uno por ciento.
CÁLCULO DE CONDUCTORES
En este subtema se habla del cálculo de conductores; el cual se hace
obteniendo la corriente nominal de cada circuito, según su sistema (1F-1H, 2F-3H,
3F-3H, 3F-4H), se determina el calibre del conductor por ampacidad y se confirma
que el calibre seleccionado es el adecuado al realizar el calculo por caída de
tensión que no debe exceder al 3% de acuerdo a la NOM-001-SEMP-1999.
Los conductores para circuitos derivados de alumbrado y fuerza se calculan
por capacidad de corriente y deben tener una capacidad de corriente no menor
que la requerida parar alimentar la carga por servir.
SELECCION DE PROTECCIONES
En este subtema se habla del cálculo de protecciones del sistema de baja
tensión para el cual debe existir algún dispositivo de seguridad que garantice que
la capacidad de conducción de corriente de los conductores no se exceda. Al
circular corriente por ó a través de un conductor, un elemento, un aparato, un
monitor, un equipo ó un sistema, se produce en todos y cada uno de ellos un
calentamiento al transformarse parte de la energía eléctrica en energía térmica;
esta última en los demás casos no es deseable, se le conoce como perdida por el
efecto JOULE.
Se realizan los cálculos y selección de las protecciones del sistema de
fuerza y los cálculos del interruptor termomagnético en el cual se aplica un factor
de selección. Previendo un incremento en el arranque del motor se aplica un factor
de selección.
Y después multiplicando la corriente por el factor de selección se obtiene la
corriente con que se selecciona los interruptores termomagnéticos para cada
motor.
Para la selección de los interruptores termomagnéticos de cada tablero que
conforman el sistema de alumbrado se aplica a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 por ciento. De acuerdo con estos valores se seleccionan los
interruptores termomagnéticos.
9
SELECCIÓN DE TABLEROS
En este subtema se habla lo relacionado con la selección de los tableros de
circuitos; primeramente se designa un circuito alimentador el cuál es el conjunto
de los conductores y demás elementos de un circuito en una instalación que se
encuentra entre el medio principal de desconexión de la instalación y los
dispositivos de protección contra sobrecorrientes de los circuitos derivados.
Un circuito derivado es un conjunto de conductores y demás elementos de
cada uno de los circuitos que se extienden desde los últimos dispositivos de
protección contra sobrecorrientes en donde termina el circuito alimentador hasta la
salida de las cargas.
El objeto principal de los circuitos derivados es dividir la carga total en
diferentes partes, para que cuando ocurra un cortocircuito en un derivado no se
interrumpa el servicio en los restantes por que tienen protección individual.
SELECCIÓN DE CANALIZACIONES
Una vez que se tiene seleccionado el conductor se conoce su sección
transversal y se selecciona el diámetro de la canalización de acuerdo al número
de conductores por fase; se entiende por canalización eléctrica a los dispositivos
que se utilizan para introducir, colocar o simplemente apoyar a los conductores
eléctricos para protegerlos contra esfuerzos mecánicos y medio ambiente
desfavorable como lo son: medios húmedos, corrosivos, oxidantes, explosivos,
etc. Además que protegen a las instalaciones contra incendios por arcos eléctricos
que se pueden presentar durante un corto circuito.
Las canalizaciones para el sistema de fuerza deberán cumplir con las
especificaciones a prueba de explosividad ya que estas se encontraran en un área
de alto riesgo y su agrupamiento de conductores no deberá ser mayor al
porcentaje que exija la norma del área del ducto de acuerdo a los cálculos que se
realicen.
La canalización del sistema de alumbrado y contactos también deberá
cumplir con las normas a prueba de explosión de acuerdo a donde se requiera su
uso y también de acuerdo a los cálculos no debe exceder el porcentaje de la
norma de área del ducto para el agrupamiento de los conductores.
Para concluir se espera que este trabajo realizado proporcione las
aplicaciones que se puede dar a la proyección de sistemas eléctricos.
10
CAPITULO II
2.1.2.2.2.3.2.4.-
2.5.-
DESARROLLO DEL TEMA
PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACION
MARCO CONTEXTUAL
MARCO TEORICO
2.4.1.- ESTUDIO Y DETERMINACION DE LA CARGA
a) Sistema de Fuerza
b) Sistema de Alumbrado y Contactos
2.4.2.- CALCULO DE LA SUBESTACION
a) Calculo del Transformador
b) Calculo de las Protecciones
c) Calculo de la Corriente de Corto Circuito
2.4.3.- CALCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS
a) Calculo del Calibre del Conductor
b) Calculo de la Longitud del Conductor
c) Calculo de los Electrodos
d) Calculo de la Resistencia a Tierra
2.4.4.- CALCULO DE LA REGULACION DE LA
ACOMETIDA DE MEDIA TENSION
2.4.5.- CALCULO DE CONDUCTORES
a) Acometida
b) Alimentador General
c) Circuitos Alimentadores
d) Circuitos Derivados
2.4.6.- SELECCIÓN DE PROTECCIONES
a) Protección del Circuito General
b) Protección de los Circuitos Alimentadores
c) Protección de los Circuitos derivados
2.4.7.- SELECCIÓN DE TABLEROS
a) Tablero General
b) Tableros Alimentadores
c) Tableros Derivados
2.4.8.- SELECCIÓN DE CANALIZACIONES
a) Canalización de la Acometida
b) Canalizaciones para Alimentador General
c) Canalizaciones para Circuitos Alimentadores
d) Canalizaciones para Circuitos Derivados
ANALISIS CRITICOS DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
11
CAPITULO II
2.1.- DESARROLLO DEL TEMA
Primeramente se determina la carga eléctrica que se necesita suministrar a
dicho proyecto. La determinación de la carga se realiza de acuerdo a los equipos
que se tengan que utilizar, los sistemas a utilizar son: el Sistema de Fuerza y el
Sistema de Alumbrado y contactos.
En dicho sistema se toma en cuenta el número y tipo de luminarias así
como las características de estas, incluyendo las balastras a utilizar; otro punto
importante es el de realizar el cálculo de sus conductores y protecciones
adecuadas a dichos conductores.
Ya realizada la selección de los equipos, motores, contactos; el siguiente
paso es hacer la suma de la carga eléctrica de ambos sistemas para determinar
así la carga eléctrica requerida para el proyecto.
Por consiguiente se procederá a calcular la subestación y después realizar
el calculo de la capacidad del transformador; la cual estará determinada en
relación a los KVA de la suma total de la carga eléctrica del sistema de fuerza y el
sistema de alumbrado y contactos.
En los sistemas de potencia grandes y en las instalaciones se deben
determinar las corrientes de corto circuito en distintos puntos para seleccionar el
equipo de protección y efectuar una coordinación en forma adecuada.
Se entenderá por corto circuito a una falla que se presenta en una
instalación y que demanda una corriente excesiva denominada corriente de corto
circuito el punto de ocurrencia.
El objetivo de un sistema de tierras en una instalación eléctrica es de
proporcionar una superficie debajo del suelo y alrededor de la instalación que
tenga un potencial tan uniforme como sea posible, y lo mas próximo a cero, para
asegurar que todos los aparatos que se conectan al sistema de tierras, estén al
potencial de tierra. Que los operadores y el personal de la instalación estén
siempre al potencial de tierra.
El conductor que sirve para formar el sistema de tierra y para la conexión a
tierra de los equipos es generalmente de cobre ya que tiene buena conductividad,
es resistente a la corrosión y a la fusión. En algunas ocasiones se usa conductor
de acero para la red de tierras, pero se corroe más rápido.
12
Las varillas o electrodos, que son los elementos clavados en el terreno y
sirven para encontrar las zonas, más húmedas y por lo tanto con menor
resistividad eléctrica en el subsuelo, se fabrican de acero con una aleación de
cobre denominadas varillas copperweld.
Y se realizaran los cálculos de protecciones contra sobretensiones y
contrasobrecorrientes; es decir determinar las características del apartarrayos y el
cortacircuitos fusible que deberá llevar el transformador, el cálculo de la corriente
de corto circuito y del sistema de tierras.
Se procederá con el cálculo de la regulación de la acometida de media
tensión que nos determina el calibre del conductor de la línea de distribución,
dicho cálculo no debe exceder el uno por ciento.
A continuación se realizarán los cálculos y selección de las protecciones del
sistema de fuerza y la selección del interruptor termomagnético, previendo un
incremento en el arranque del motor aplicamos un factor de selección y después
multiplicando la corriente por el factor de selección obtenemos la corriente con que
se seleccionan los interruptores termomagnéticos para cada motor.
Para la selección de los interruptores termomagnéticos de cada tablero que
conforman el sistema de alumbrado se aplica a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 por ciento. De acuerdo con los valores obtenidos se seleccionan los
interruptores termomagnéticos.
Con esto se realiza la selección de los tableros; primeramente se designa
un circuito alimentador el cuál es el conjunto de los conductores y demás
elementos de un circuito, en una instalación que se encuentra entre el medio
principal de desconexión de la instalación y los dispositivos de protección contra
sobrecorrientes de los circuitos derivados.
Para finalizar se realiza el calculo de conductores y la selección de
canalizaciones; el cálculo de los conductores se hará obteniendo la corriente
nominal de cada circuito, según su sistema (1F-1H, 2F-3H, 3F-3H, 3F-4H), se
determina el calibre del conductor por ampacidad y se confirma que el calibre
seleccionado es el adecuado se realiza el calculo por caída de tensión que no
debe exceder al 3% de acuerdo a la NOM-001-SEMP-1999.
Una vez teniendo seleccionado el conductor conocemos su sección
transversal y se selecciona de acuerdo al número de conductores por fase el
diámetro de la canalización.
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2.2.- PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE LA INVESTIGACION
Primeramente se procede a realizar el “PROYECTO ELECTRICO DE UNA
GASOLINERIA TIPO TRES ESTRELLAS”, el cual estará apegado de acuerdo a
las normas técnicas para instalaciones eléctricas de la Secretaría de Energía, la
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMP-1999, los requerimientos mínimos de
PEMEX REFINACION para su diseño y construcción.
En tal proyecto se realizan cálculos para la selección del transformador y
sus protecciones en media y baja tensión, así como el cálculo de conductores para
el mismo, y también el cálculo de conductores para los diferentes circuitos
principales y derivados en baja tensión y la selección de sus tableros y
protecciones térmicas.
Todo ello dentro de norma para el optimo funcionamiento de la Gasolineria
tipo tres estrellas.
14
2.3.- MARCO CONTEXTUAL
La Gasolineria tipo tres estrellas estará diseñada para operar en un área
adjunta a la autopista Poza Rica – Gutiérrez Zamora Km. 25+000 ocupando un
terreno de 100 m de ancho por 120 m de largo (1200 m2), constará con servicios
de: taller mecánico, hotel de paso, tienda de autoservicio, restaurant, baños
públicos, cuarto de control, bodegas de aceites, información turística, oficinas
generales, accesos, circulaciones, estacionamientos y áreas verdes.
En base a todos estos requerimientos fue como se recopiló la información
con la cual se desarrollan los cálculos eléctricos y los materiales a utilizar para el
funcionamiento óptimo y seguro de la gasolineria.
15
2.4.- MARCO TEORICO
2.4.1.- ESTUDIO Y DETERMINACIÓN DE LA CARGA
CARGA
En un circuito eléctrico simple, la carga es el dispositivo que toma la energía
eléctrica de la fuente de potencia y la aprovecha para efectuar alguna función útil
(expresada en watts).
La carga global de un sistema esta constituida por un gran numero de
cargas individuales de diferentes clases (industrial, comercial y residencial).
En general, una carga absorbe potencial real y potencial reactivo, por
ejemplo un motor de inducción. Naturalmente puramente resistivas (lámparas
incandescentes, calefactores eléctricos) absorben únicamente potencial real.
La potencia suministrada en cada instante por un sistema es la suma de la
potencia absorbida por las cargas mas las perdidas en el sistema. Aunque la
conexión y desconexión de las cargas individuales es un fenómeno aleatorio, la
potencia total varía.
16
a) SISTEMA DE FUERZA
Este se encontrara compuesto por los motores de las bombas de succión
de los tanques de almacenamiento, los motores de las bombas de agua y los
motores de los compresores de aire.
En este tema se seleccionan los calibres de los conductores a utilizar de
acuerdo a la corriente requerida de cada motor, también se seleccionan su
protección térmica, así como el ducto en el que irán alojados los conductores.
El tablero “G” consta de:
8 Bombas de 1.5 HP (3534 W)
1 Regulador de voltaje 3302 W el cual alimenta: 8 Dispensarios para diesel de 254
W,1 Sistema de monitoreo 381 W, 2 Sistemas de cómputo de 444.5 W
Distribuidos en 17 circuitos y 10 circuitos del tablero regulado
8 ( 3 534 W )
1 ( 3 302 W )
=
=
28 272 W
3 302 W
Carga total del Tablero “G” = 31 574 W
El tablero “H” consta de:
24 Lámparas de 1x75 W ( 93.75 W con el factor de carga por la balastra )
4 Bombas de 1.5 HP ( 3534 W )
4 Motores de 2 HP ( 1844 W )
1 Regulador de voltaje de 3302 W el cual alimenta: 8 dispensarios de gasolina de
191 W, 1 Sistema de monitoreo 381 W, 2 Sistemas de cómputo de 444.5 W
Distribuidos en 14 circuitos y 10 circuitos regulados
24
4
1
4
( 93.75 W
( 3 534 W
( 3 300 W
( 1 844 W
)
)
)
)
= 2 250 W
= 14 136 W
= 3 302 W
= 7 376 W
Carga total del Tablero “H” = 27 064 W
17
b) SISTEMA DE ALUMBRADO Y CONTACTOS
Este se encontrara compuesto por todo el tipo de luminarias y contactos
para el uso de la conexión de los aparatos que se requieran.
En este tema se seleccionaran los calibres de los conductores a utilizar de
acuerdo a la corriente requerida de cada luminaria, contactos, también se
selecciona su protección térmica, así como el ducto en el que irán alojados los
conductores.
El tablero “A” consta de:
12 Luminarias de 2x75 W ( 187.5 W con el factor de carga por la balastra )
7 Focos Incandescentes de 100 W
38 Contactos de 180 W
32 Luminarias de 2x39 ( 97.5 W con el factor de carga por la balastra )
7 Aires acondicionados de 1390 W
Distribuidos en 13 circuitos
12 ( 187.5 W
7 ( 100 W
38 ( 180 W
32 ( 97.5 W
7 ( 1 390 W
)
)
)
)
)
=
=
=
=
=
2 250 W
700 W
6 840 W
3 120 W
9 730 W
Carga total del Tablero “A” = 22 640 W
El tablero “B” consta de:
31 Luminarias de 2x75 W ( 187.5 W con el factor de carga por la balastra )
3 Focos Incandescentes de 100 W
27 Contactos de 180 W
14 Luminarias de 2x39 ( 97.5 W con el factor de carga por la balastra )
1 Aires acondicionados de 1390 W
1 Aires acondicionados de 3200 W
Distribuidos en 18 circuitos
31 ( 187.5 W
3 ( 100 W
27 ( 180 W
14 ( 97.5 W
1 ( 1 390 W
1 ( 3 200 W
)
)
)
)
)
)
= 5 812.5 W
=
300 W
= 4 860 W
= 1 365 W
= 1 390 W
= 3 200 W
Carga total del Tablero “B” = 16 927.5 W
18
El tablero “C” consta de:
14 Luminarias de 2x75 W ( 187.5 W con el factor de carga por la balastra )
2 Focos Incandescentes de 100 W
11 Contactos de 180 W
3 Aires acondicionados de 4040 W
Distribuidos en 11 circuitos
14 ( 187.5 W
2 ( 100 W
11 ( 180 W
3 ( 4 040 W
)
)
)
)
= 2 625 W
=
200 W
= 1 980 W
= 12 120 W
Carga total del Tablero “C” = 16 925 W
El tablero “D” consta de:
35 Luminarias de 2x75 W ( 187.5 W con el factor de carga por la balastra )
2 Focos Incandescentes de 100 W
19 Contactos de 180 W
1 Aires acondicionados de 1390 W
3 Aires acondicionados de 4040 W
Distribuidos en 13 circuitos
35 ( 187.5 W
2 ( 100 W
19 ( 180 W
1 ( 1 390 W
3 ( 4 040 W
)
)
)
)
)
=
=
=
=
=
6 562.5 W
200 W
3 420 W
1 390 W
12 120 W
Carga total del Tablero “D” = 23 692.5 W
El tablero “E” consta de:
216 Lámparas de 1x75 W ( 93.75 W con el factor de carga por la balastra )
11 Lámparas de 1x250 W ( 312.5 W con el factor de carga por la balastra )
25 Luminarias de 2x39 ( 97.5 W con el factor de carga por la balastra )
Distribuidos en 16 circuitos
216 ( 93.75 W )
11 ( 312.5 W )
25 ( 97.5 W )
= 20 250 W
= 3 437.5 W
= 2 437.5 W
Carga total del Tablero “E” = 26 125 W
19
El tablero “F” consta de:
144 Lámparas de 1x75 W ( 93.75 W con el factor de carga por la balastra )
32 Luminarias de 1x400 ( 500 W con el factor de carga por la balastra )
Distribuidos en 23 circuitos
144 ( 93.75 W )
32 ( 500 W )
= 13 500 W
= 16 000 W
Carga total del Tablero “F” = 29 500 W
CARGA TOTAL DEL SISTEMA
TABLERO
WATTS
A
B
C
D
E
F
G
H
TOTAL
22640
16927.5
16925
23692.5
26125
29500
31574
27064
194,448
20
2.4.2 CÁLCULO DE LA SUBESTACION
Una subestación eléctrica es un conjunto de elementos que sirven para
transformar, distribuir, controlar y medir la energía eléctrica proveniente de las
plantas generadoras, líneas de transmisión alineas de distribución en alta tensión.
Elementos constitutivos de una subestación:
Transformador, Interruptores, Restauradores, Cuchillas desconectadotas,
Apartarrayos, Tableros, cables de potencia y control, Aisladores y herrajes.
La subestación eléctrica que se instalara en la Gasolinería tipo tres estrellas
será de tipo pedestal, ubicada dentro del terreno de propiedad de la Gasolineria y
estará constituida por un transformador con capacidad de 225 KVA trifásico de
pedestal de 13.2 KV/220-127 volts, se utilizara una transición subterránea en
media tensión con cable de potencia en tubería de PVC, se utilizaran conectores
estribo, conector para línea viva en la Interconexión, un juego de apartarrayos,
corta circuito fusible con listón fusible, terminales termo contráctiles, tipo exterior
que alimentaran los sistema de fuerza, de alumbrado y contactos.
La bajante a conexión del sistema de tierras será con calibre conductor
alambre no. 4 AWG como mínimo.
21
a) CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR
Para determinar la capacidad del transformador se toma la carga total
Instalada del sistema que es 194,448 watts y se considera un factor de demanda
del 100 %:
FACTOR DE DEMANDA (100 %)
194 448 W x 1 = 194 448 W
De la siguiente formula obtenemos la potencia en KVA
KVA =
KVA =
KW
F.P.
194.448
0.9
KVA = 216
En base a los KVA obtenidos se selecciona el transformador Inmediato
superior en los KVA comerciales que es de 225 KVA trifásico con relación
13200/220-127 volts.
DATOS DE PLACA DEL TRANSFORMADOR
Marca
Capacidad
Tensión primaria
Tensión secundaria
Corriente Nominal
Conexión primaria
Conexión secundaria
No. De derivaciones.
Sobre elevación de temperatura
Frecuencia .
Impedancia.
A.S.N.M.
Enfriamiento
Liquido refrigerante
IEM
225 KVA.
13.2 KV
220/127 V
9.85 A
DELTA.
ESTRELLA.
TRES ARRIBA
CUATRO ABAJO
65 ° C.
60 Hz.
Z=4 %
2,300 M.S.N.M.
O-A
Aceite mineral
22
b) CÁLCULO DE PROTECCIONES CONTRA SOBRECORRIENTES
SOBRETENSIONES EN EL PUNTO DE ENTRONQUE
In =
In =
Y
KVA
3(KV )
225
1.73(13.2)
In = 9.85 A
Considerando un factor de selección del 1.25 para el fusible de media
tensión
In = 9.85 x 1.25 = 12.3 A
Con este valor obtenido se selecciona un listón fusible de 15 A y con la
corriente de corto circuito se selecciona un corta-circuito fusible por fase de 15 KV
100 A y 10 000 A asimétricos de capacidad Interruptiva
CÁLCULO DEL APARTARRAYOS
Como en los sistemas estrella con neutro aterrizado directamente la tensión
Nominal del apartarrayos es del 85% de la tensión de la línea.
Vna = voltaje nominal de apartarrayos = 0.85
VL = voltaje de línea del circuito = 13.2
Aplicando la siguiente formula
Vna = 0.85 x 13.2
Vna = 11.22 KV
Con el resultado anterior seleccionamos Instalar un apartarrayos de oxido
de zinc por fase con capacidad para 12 KV.
23
CÁLCULO Y SELECCIÓN DEL CODO CORTA CIRCUITO PREMOLDEADO
Capacidad del transformador 225 KVA
Voltaje del suministro 13.2 KV
In =
In =
KVA
3(KV )
225
1.73(13.2)
In = 9.85 A
Considerando un factor de selección del 1.25 para el fusible de media
tensión
In = 9.85 x 1.25 = 12.3 A
Con este valor obtenido seleccionamos el fusible de expulsión de 18 A y
con la corriente de corto circuito se selecciona el codo premoldeado O.C.C. DE 15
KV
CÁLCULO Y SELECCIÓN DEL APARTARRAYOS
Vna = voltaje nominal de apartarrayos = 0.85
VL = voltaje de línea del circuito = 13.2
Aplicando la siguiente formula
Vna = 0.85 x 13.2
Vna = 11.22 KV
Con el resultado anterior seleccionamos Instalar un apartarrayos TIPO
CODO 15 KV. O.C.C.
24
c) CALCULO DE LA CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO
En los sistemas de potencia grandes y en las instalaciones industriales se
deben determinar las corrientes de corto circuito en distintos puntos para
seleccionar el equipó de protección y efectuar una coordinación en forma
adecuada.
Se entenderá por corto circuito a una falla que se presenta en una
instalación y que demanda una corriente excesiva denominada corriente de corto
circuito en el punto de ocurrencia.
La magnitud de la corriente de corto circuito esta directamente relacionada
con el tamaño o capacidad de las fuentes de energía. Entre mas grandes son los
aparatos que suministran potencia eléctrica, mayores serán las corrientes de corto
circuito.
Las corrientes de corto circuito producen esfuerzos mecánicos y
sobrecalentamientos en los aparatos y equipos sujetos a ellas, que provoca fallas
del aislamiento en otros puntos del circuito. Por otra parte, en el punto de fallas se
produce un arco altamente destructivo, que si no es interrumpido rápidamente,
ocasiona daños considerables en el equipo.
La Potencia de corto circuito proporcionando por C.F.E. es de 5 MVA.
IMPEDANCIA DE LA RED.
225 KVA
Zr =--------------------------------- x 100
5 000 KVA.
Zr = 4.5 %
25
F-1
CFE. CTO.- 3F-3H- 13.2 KV. S. E. DE LA CFE.
T-225 KVA 3F.
Z=4%
0.220 KV.
F-2
26
DIAGRAMA DE IMPEDANCIAS
Zr = 4.5 %
F-1
13.2 KV.
Zt= 4 %
0.220 KV.
F-2
Zm =20%
OBTENIENDO LA IMPEDANCIA DEL MOTOR:
Zm = In/Ia x 100
DONDE:
Ia = 5 Inm
Imn = Corriente nomInal del motor.
Zm = In/5 Inm x 100 = 1/5 x 100 = 20 %
27
Zr =
Z1 =
Z1 = Zt + Zm
Z1 = 4 +20
Z1 = 24 %
Zr x Z1
Zeq: M.T.=---------------------Zr + Z1
4.5 x 24
Zeq. M.T.=--------------------4.5 + 24
Zeq: M.T.= 3.78 %
Zeq. M. T.
28
OBTENIENDO LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN EL LADO DE MEDIA
TENSION.
KVA
Ic.c. M.T.=-------------------------------------- x 100
Zeq. M.T. x 1.73 x KV
225 KVA
Ic.c. M.T =------------------------------------ x 100
3.78 x 1.73 x 13.2 KV
Ic.c. M.T.= 260.65 AMPERES SIMETRICOS.
Ic.c. M.T. ASIM. = In x 1.25
Ic.c. M.T. ASIM. = 260.65 x 1.25 = 325.82 AMPERES ASIMETRICOS.
29
EN EL LADO DE BAJA TENSION.
Zr= 4.5 %
F-1
13.2 KV.
Zt= 4 %
0.220 KV.
F-2
Zm= 20%
30
Z2=
Zm=20%
Z2= Zr + Zt
Z2= 4.5 + 4
Z2= 8.5%
Zm x Z2
Zeq . B.T. =---------------Zm + Z2
20 x 8.5
Zeq. B.T. =-----------------20 + 8.5
Zeq. B.T.= 5.96%
OBTENIENDO LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN EL LADO DE BAJA
TENSION.
KVA
Ic.c. B.T.=------------------------------------------ x 100
Zeq. B.T. x 1.73 x KV.
225 KVA
Ic.c. B.T.=------------------------------- x 100
5.96 x 1.73 x 0.220
Ic.c. B.T.= 9 955.75 AMPERES SIMETRICOS.
Ic.c. B.T.ASIM. = In x
1.25
Ic.c. B.T. ASIM. = 9 955.75 x 1.25 = 12 444.68 AMPERES ASIMETRICOS.
31
32
33
2.4.3 CALCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS
Los sistemas de tierras son de primordial importancia en los sistemas de
distribución; cuando se presentan sobretensiones, ocasionados por las descargas
atmosféricas o por fenómenos transitorios así como limitar la diferencia de
potencia a tierra del circuito durante su operación normal y facilitar la operación de
los dispositivos de protección contra sobrecorrientes.
Para facilitar un sistema de tierras se deben tomar en cuenta los diversos
factores que intervienen para su diseño; como son las resistividad del terreno,
voltaje de servicio, potencial de corto circuito, corriente de cortocircuito, equipo a
proteger, etc.
Se instalaran como mínimo bajadas de tierra en los siguientes puntos:
En el banco de transformación de acuerdo a la norma 3 varillas CW, 16 x
3000 mm formando un triangulo equilátero de 3 m por lado.
Cada conexión debe tener como máximo un valor de resistencia de 5 ohms
en época de lluvia y 10 ohms en época de estiaje.
En caso de que las características del terreno no permitan obtener los
valores anteriores, se instalaran varillas adicionales o contra antenas hasta
obtener los valores establecidos; nunca se utilizaran métodos químicos
El calibre del conductor en cada bajante de tierra será como mínimo no. 4
AWG de alambre de CW de cobre desnudo.
Todas las bajantes de tierra se harán por la parte inferior del poste de
concreto
Por seguridad del equipo y del personal mismo es necesario conectar a
tierras todas las partes metálicas de la maquinaria que se encuentran en
operación dentro de las instalaciones, así como también el neutro del
transformador y bajadas de los apartarrayos.
La malla del sistema de tierras estará construida a medio metro de
profundidad constituida por un conductor de cobre desnudo calibre 4/0 AWG y
varilla de cupperweld de 15.9 mm de Ø y 10 ft de longitud. La conexión del
conductor al electrodo será por medio de conectores a compresión y soldadura
cadweld.
34
a) CALCULO DEL CALIBRE DEL CONDUCTOR
El calibre del conductor lo determinaremos por medio de la siguiente
ecuación.
A=
IccMAX
Log10 (TM TA / 230 TA) 1 / 33(s)
De donde:
A = área de la sección transversal del conductor en circular mil
Icc MAX = Corriente máxima de corto circuito =12 444.68 A
TM = Temperatura máxima permisible = 450° C
TA = Temperatura ambiente = 40° C
s = Tiempo de duración de la Icc MAX = 0.5 s
A=
12444.68
Log10 (450 40 / 230 40) 1 / 33(0.5)
A = 79875.99 CM
Como 1 mm2 = 1974 CM por tanto
A = 40.46 mm2
Con el valor obtenido consultamos la tabla 310-16 de la NOM-001-SEMP1999 y obtenemos el valor que corresponde a un conductor calibre 1/0 AWG. Sin
embargo por razones de seguridad y para tener una mayor resistencia mecánica
la NOM-0001-SEMP-1999 nos recomienda que los conductores de la malla sean
de cobre. Con calibre mínimo de 4/0 AWG y que los conductores de puesta a
tierra del equipo no sean de un calibre menor al no. 2 AWG.
35
b) CALCULO DE LA LONGITUD DEL CONDUCTOR
Por norma la tensión de paso y la tensión de contacto no deberán ser
mayores de 125 V considerando para la malla un 55 % de la corriente total de
dispersión y un 45 % de esta corriente total de dispersión para el electrodo que
esta en posición vertical
Corriente de dispersión de la malla
0.55 x IccMAX = 0.55 x 12444.68 A = 6844.57 A
Corriente de dispersión del electrodo
0.45 x IccMAX = 0.45 x 12444.68 A = 5600 A
L = 0.7 x
PIdm
Vc
De donde:
L = Longitud total del conductor de la malla (m)
= Resistividad del terreno en ( -m) = 40 -m
Idm = Corriente de dispersión de la malla (A) = 5600 A
Vc = Tensión de contacto (V) = 125 V
L = 0.7 x
40x5600
125
L = 1254.4 m
c) CALCULO DEL NÚMERO DE ELECTRODOS
Una ecuación practica para determinar el numero mínimo de varillas de
tierras, es la de dividir la corriente de falla entre 500.
Numero mínimo de varillas =
IccMAX
500
Numero mínimo de varillas =
12444.68
500
Numero mínimo de varillas = 24.88 = 25 varillas
Las varillas serán de cupperweld de 15.9 mm de Ø y 10 ft de longitud.
36
d) CALCULO DE LA RESISTENCIA A TIERRA
R=
4r
+
L
De donde:
R = Resistencia a tierra de la malla ( )
= Resistividad eléctrica del terreno ( -m) = 40 -m
r = Radio del circuito de tierras (m)
L = Longitud total de conductores enterrados (m)
r=
A
A = 45 x 25 = 1125 m2
r=
1125
3.1416
r = 18.92 m
La malla consta de:
30 conductores de 20 m calibre 4/0 AWG = 600 m
26 conductores de 25 m calibre 4/0 AWG = 650 m
Longitud total del conductor = 1254.4 m
R=
40
40
+
4(18.92) 1254.4
R = 0.56
El valor de la resistencia de la malla es de 0.56 ohms, cumpliendo con la
NOM-001-SEMP-1999, la cual nos recomienda que debe conservarse con un valor
de 10 ohms.
37
2.4.4 CÁLCULO DE LA REGULACIÓN DE LA ACOMETIDA DE MEDIA TENSIÓN
Se entiende por regulación el cambio de tensión en una carga alimentada
por un generador o transformador de potencial Invariable, cuando dicha carga se
reduce progresivamente hasta cero; y se expresa en valor absoluto por diferencia
entre la tensión máxima y la normal o en porciento (%). Como la causa de la
regulación es la caída de potencial en los conductores de alimentación, la
regulación esta íntimamente ligada a las características de la línea;
recíprocamente las constantes de una línea determinan la regulación de ella.
DETERMINACION DE LA CAIDA DE VOLTAJE UNITARIO
DATOS:
Caída de tensión
e = 1.16V
Longitud de la línea
L = 0.090 Km.
Corriente del sistema
I = 9.85 A
Resistencia del conductor
R = 0.691 /Km.
Reactancia Inductiva
XL = 0.3261 /Km.
Cos = Factor de potencia F.P. = 0.90
Aplicando la formula de caída de tensión
e = 1.73(L)(I ) (RCOS
XLSEN )
e = 1.73(0.090Km)(9.85A) (0.691)(0.90) (0.3261)(0.4358)
e = (1.53) (0.622) (0.1421)
e = (1.53)(0.764)
e = 1.16V
El calibre del conductor que se utilizara para la línea de distribución es
conductor XLP-15KV-DS-AL-CAL 1/0 AWG por lo cual se procedió a realizar el
calculo de la regulación de la línea, que no debe exceder del 1%.
CARACTERISTICAS DEL CONDUCTOR
Conductor XLP-15KV-DS-AL-CAL 1/0 AWG
Resistencia del conductor R = 0.691 /Km.
Longitud del circuito
L = 0.090 Km.
Reactancia Inductiva
XL = 0.3261 /Km.
Cos = Factor de potencia F. P. = 0.90
Caída de tensión = e
38
REGULACION DE LA LINEA
%REG =
%REG =
e(100)
1.73(KV )
0.00116(100)
1.73(13.2)
%REG = 0.005
La regulación de la línea no excede el valor permitido del 1%
El conductor seleccionado cumple las condiciones de ampacidad y caída de
tensión, el cual tiene una sección transversal de 53.48 mm 2 y se alojaran en una
tubería de PVC 38 mm Ø.
39
40
2.4.5 CÁLCULO DE CONDUCTORES
Antes de iniciar el estudio para determinar la selección de los elementos
que conforman la instalación eléctrica, es conveniente citar algunas definiciones
de términos que mas adelante emplearemos, y de esta manera conocer
adecuadamente el criterio que se llevo a cabo para determinar estos elementos.
CONDUCTORES
En cualquier instalación eléctrica, los elementos que conducen la corriente
eléctrica de las fuentes a las cargas o que interconectan a los elementos de
control, son los conductores eléctricos.
La mayor parte de los conductores en las terminales eléctricas están
hechos de cobre (Cu) o aluminio (Al), que son comercialmente los materiales con
mayor conductividad y con un costo lo suficientemente bajo para que resulten
económicos, ya que existen otros materiales de mejor conductividad como por
ejemplo la plata (Ag), pero que tienen un costo elevado que hace antieconómico
su utilización en instalaciones eléctricas.
Los conductores empleados en las instalaciones eléctricas, se fabrican con
aislantes de tipo termoplástico con distintas denominaciones comerciales, según el
tipo de fabricante, siendo los mas conocidos por ser a prueba de agua entre otras
propiedades los siguientes: tipo TW, THW, THWN, Vinamel 900, Vinamel Nylon,
Vulcanel E. P. Vulcanel XLP.
Cada tipo de conductor tiene propiedades específicas que lo diferencian de
otros, pero en general en la selección deben considerarse los agentes que los
afectan durante su operación y que se pueden agrupar como: agentes mecánicos,
agentes químicos y agentes eléctricos.
Para el calculo exacto del calibre de los conductores eléctricos, se debe
tomar en consideración principalmente la corriente por transportar y la caída de
tensión máxima permisible según el caso, establecido en la Norma Oficial NOM001-SEMP-1999 ( “La caída de tensión global desde el medio de desconexión
principal hasta la salida mas alejada de la instalación, considerando alimentadores
y circuitos derivados, no debe exceder del 5%; dicha caída de tensión se debe de
distribuir razonablemente en el circuito derivado y en el circuito alimentador,
procurando que en cualquiera de ellos la caída de tensión, no sea mayor del 3%”).
Por lo antes expuesto es necesario tener conocimiento de las formulas
correspondientes a los cuatro sistemas para el suministro de energía eléctrica
para la interpretación de dichas formulas, se dan a continuación las literales
empleadas.
41
W
Vn
Vf
I
Cos
R
L
=
=
=
=
=
=
=
S
=
E
Ef
e%
Vs
XL
Z
=
=
=
=
=
=
Potencia, carga por alimentar o carga total instalada expresada en watts
Voltaje o tensión entre fase y neutro; expresado en volts
Voltaje o tensión entre fases; expresado en volts
Corriente en amperes por conductor
Factor de potencia (F. P.)
Resistencia de un conductor, expresado en ohms
Distancia expresada en metros de la toma de corriente hasta el centro de
la carga
Sección transversal o área de los conductores eléctricos expresado en
mm2
Caída de tensión entre fases y neutro expresada en volts
Caída de tensión entre fases expresada en volts
Caída de tensión en tanto porciento
Voltaje o tensión de la fuente dad en volts
Reactancia del circuito en ohms
Impedancia del circuito en ohms/Kilómetro cuyo valor lo tomaremos de la
tabla 9 del Código Eléctrico Nacional (NEC-National Electrical Code)
a) ACOMETIDA
El calculo del calibre del conductor será de acuerdo al diseño del proyecto
cumpliendo con las especificaciones, debiendo utilizar conductores de Aluminio y
en caso de que lo requiera se podrán utilizar conductores de cobre, el aislamiento
será de etileno propileno (EP), o polietileno de cadena cruzada (XLP) debiéndose
conectar la pantalla metálica del cable DS, a tierra en donde hayan equipos o
accesorios de acuerdo a las especificaciones.
Los conductores serán alojados en ductos de PVC debiendo instalar una
fase por ducto, ahogados en concreto, el neutro corrido se deberá instalar en el
ducto de una de las fase, siendo el neutro de calibre de cobre desnudo semiduro,
como calibre mínimo 1/0 AWG
DATOS:
Potencia
Voltaje
Fases
Factor de potencia
Eficiencia
Frecuencia
Caída de tensión
Longitud
Corriente Nominal
P = 225 KVA
V = 13200 V
= 3F
F.P. = 0.90 %
ef = 0.85 %
f = 60 Hz
e=2%
L = 90 m
In = 9.85 A
42
CALCULO POR AMPACIDAD:
In =
KVA
3( KV )
225
1.73(13.2)
In =
In = 9.85 A
El conductor adecuado es el XLP-15 KV-DS-AL 1/0 AWG.
b) ALIMENTADOR GENERAL
Cumpliendo con lo dispuesto en el artículo 430-24 de la NOM-001-1999 se
efectuara el cálculo del calibre del conductor eléctrico con aislamiento THW-75° C
y el diámetro de la tubería de PVC para una línea trifásica 4 hilos para la carga
siguiente. Los conductores vendrán de las boquillas de baja tensión del
transformador al Interruptor general.
DATOS:
Potencia
Voltaje
Fases
Factor de potencia
Eficiencia
Frecuencia
Caída de tensión
Longitud
Corriente nominal
P = 225 KVA
V = 220 V
= 3F
F.P. = 0.90 %
ef = 0.85 %
f = 60 Hz
e=2%
L = 60 m
In = 591 A
CALCULO POR AMPACIDAD:
In =
In =
KVA
3( KV )
225
1.73(0.22)
In = 591 A
De la tabla 310-13 de la NOM-001 SEMP-1999 (de usos y aislamientos) el
conductor adecuado para lugares secos y mojados a menos de 1000 volts es el
THW-75° C.
43
FACTOR DE CORRECCION POR TEMPERATURA
De la tabla 310-16 de la NOM-001 SEMP-1999 para una temperatura de
31° C -35° C el factor es de 0.94 utilizando un conductor con aislamiento para
THW-75° C.
Ic =
Ic =
In
Ft
591A
0.94
Ic = 628.72 A
FACTOR DE CORRECCION POR AGRUPAMIENTO
De la tabla 310-15 de la NOM-001 SEMP-1999 para corrección por factor
de agrupamiento de 7 a 9 conductores se tiene un factor de 0.70.
If.a. =
If.a. =
Ic
Fa
628.72A
0.70
If.a. = 898.17 A
SELECCION DEL CONDUCTOR
De la tabla 310-16 de la NOM-001 SEMP-1999 seleccionamos un conductor
con aislamiento THW-75° C calibre 1000 MCM
Se utilizaran dos conductores del calibre 1000 MCM por fase para
transportar la corriente de 898.17 A.
De acuerdo al articulo 310-04 de la NOM-001-SEMP-1999 los conductores
en paralelo de cobre o aluminio de 53.48 mm 2 (1/0 AWG y mayores, que sean los
conductores puestos a tierra de un circuito, pueden ir conectados en paralelo
unidos estrictamente en ambos lados para formar un solo conductor).
44
CALCULO POR CAIDA DE TENSION
Consultando la tabla 9 del NEC se obtiene para el calibre 1000 MCM y
tomando una distancia de 60 m desde la subestación al Interruptor general.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
173(In)(L)(Z )
Vf
De donde:
Z = Impedancia del conductor = 0.118933
e % = Caída de tensión = 1 %
In = Corriente nominal = 449 A
L = Longitud del conductor = 0.060 Km.
Vf = Tensión entre fases = 220 V
e%=
/Km.
173(449A)(0.060Km.)(0.118933 / Km.)
220V
e % = 2.51
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, el calibre del conductor 1000 MCM dos
por fase es el adecuado porque cumple las condiciones de ampacidad y caída de
tensión, el cual tiene una sección transversal de 506.7 mm 2 y se alojaran en una
tubería de PVC de 38 mm Ø.
Con esto se cumple lo dispuesto en las secciones 310-01, 310-02, 310-03,
310-04, 310-05, 310-10, y con la sección 430-21, 430-24 de NOM-001-SEMP1999.
Los conductores para la puesta a tierra de los circuitos serán de color
blanco o gris claro de acuerdo con la sección 310-12 de NOM-001-SEMP-1999.
45
c) CIRCUITOS ALIMENTADORES
Cumpliendo con lo dispuesto en el artículo 430-24 de la NOM-001-1999 se
efectuara el cálculo del calibre del conductor eléctrico con aislamiento THW-75° C
y el diámetro de la tubería de PVC para una línea trifásica 4 hilos para la carga
siguiente.
TABLERO “G”
Aplicando la formula
In =
W
3(Vf )(F.P.)
Considerando que no se utilizara el total de la carga simultáneamente,
aplicamos un factor de demanda del 80 %
WTOTAL = 10370 + 10602 + 10602 = 31574 W
W = 31574 (0.80) = 25259 W
In =
25259
1.73(220)(0.9)
In = 73.74 A
Como el conductor neutro que transporta la corriente de desbalance no se
considera conductor activo dentro de la tubería conduit de los 4 conductores se
desprecia el factor de corrección por agrupamiento, no así el factor de corrección
por temperatura ya que si el lugar donde se encuentran los conductores es mayor
a 30°C ( temperatura ambiente ). De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM-001
SEMP-1999 para una temperatura de 31°C-35°C el factor es de 0.94 utilizando un
conductor con aislamiento para 75°C THW.
Ic =
Ic =
In
Ft
73.74
0.94
Ic = 78.44 A
De la tabla 316 de la NOM, para conductores del tipo THW el calibre
adecuado es no. 4 AWG con capacidad de corriente de 95 A.
46
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
Despejando Z tenemos:
Z=
e % (Vn)
100(L)(In)
De donde:
Z = Impedancia del conductor ( /Km.)
e % = Caída de tensión (%) = 1 %
In = Corriente Nominal (A) = 73.74 A
L = Longitud del conductor (Km.) = 0.008 Km.
Vn = Tensión entre fase y neutro (V) = 127 V
Z=
1(127)
100(0.008)(73.74)
Z = 2.152907 / Km
Con este valor consultamos la tabla 9-NEC y seleccionamos un conductor
por fase de 8 AWG.
Comprobando su caída de tensión, tomando la impedancia de la tabla 9NEC
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
100(73.74A)(0.008Km)(2.396085 / Km)
127V
e % =1.11
De acuerdo a los cálculos realizados seleccionamos el calibre 8 AWG
porque cumple las condiciones de ampacidad y caída de tensión
TABLERO “H”
In =
21651
1.73(220)(0.9)
In = 63.20 A
47
Ic = 67
Z=
Z=
e % (Vn)
100(L)(In)
1(127)
100(0.008)(63.20)
Z = 2.511867 / Km
e % =0.95
Seleccionamos un conductor por fase de 8 AWG
TABLERO “A”
In =
18112
1.73(220)(0.9)
In = 66.09 A
Ic = 70.30 A
Z=
1(127)
100(0.044)(66.09)
Z = 0.436774 / Km
e%=
100(66.09A)(0.044Km)(0.446781 / Km)
127V
e % =1.023
Seleccionamos el calibre 1/0 AWG
TABLERO “B”
In =
13542
1.73(220)(0.9)
In = 39.52 A
Ic = 42.46 A
48
Z = 4.017715 / Km
e % =1
Seleccionamos el calibre 10 AWG
TABLERO “C”
In =
13540
1.73(220)(0.9)
In = 39.52 A
Ic = 42 A
Z = 2.142375 / Km
e % =1.10
Seleccionamos el calibre 8 AWG
TABLERO “D”
In =
18954
1.73(220)(0.9)
In = 55.33 A
Ic = 58.86 A
Z = 0.573803 / Km
e % =1.17
Seleccionamos el calibre 2 AWG
TABLERO “E”
49
In =
20900
1.73(220)(0.9)
In = 61 A
Ic = 64.89 A
Z = 2.351851 / Km
e % =1.03
Seleccionamos el calibre 8 AWG
TABLERO “F”
In =
23600
1.73(220)(0.9)
In = 62 A
Ic = 65.95 A
Z = 2.591836 / Km
e % =0.93
Seleccionamos el calibre 8 AWG
50
d) CIRCUITOS DERIVADOS
El tablero “G” consta de:
8 Bombas de 1.5 HP (3534 W)
1 Regulador de voltaje 3302 W
8 Dispensarios para diesel de 254 W
1 Sistema de monitoreo 381 W
2 Sistemas de cómputo de 444.5 W
Distribuidos en 17 circuitos y 10 circuitos del tablero regulado
CIRCUITO 1-3
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
W
2(Vn)(F.P.)
De donde:
In = Corriente Nominal (A)
W = Carga (W)
Vn = Tensión entre fase y neutro (V)
F.P. = Factor de potencia
In =
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
51
De donde:
e % = Caída de tensión (%)
In = Corriente Nominal (A)
L = Longitud del conductor (Km.)
Z = Impedancia del conductor ( /Km.) seleccionada de la tabla 9 NEC
Vn = Tensión entre fase y neutro (V)
e%=
100(15.45A)(0.099Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 7.22
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.099Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 4.37
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.099Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.86
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 2-4
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
52
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.095Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 6.93
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.095Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 4.1
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.095Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.74
53
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 5-7
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.091Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 6.64
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
54
e%=
100(15.45A)(0.091Km)(3.633401 / Km)
127V
e%=4
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.091Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.63
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de al NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 6-8
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
55
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.087Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 6.35
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.087Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.84
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.087Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.51
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 9-11
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
56
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.083Km)(6.002756 / Km)
127V
e%=6
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.083Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.46
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.083Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.40
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
57
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 10-12
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
In =
2(127V )(0.9)
In =
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.079Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 5.76
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.079Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.49
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
58
e%=
100(15.45A)(0.079Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.28
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 13-15
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.075Km)(6.002756 / Km)
127V
59
e % = 5.47
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.075Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.31
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.075Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.46
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 14-16
Consta de: 1 bomba de 3534 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
2(Vn)(F.P.)
3534W
2(127V )(0.9)
In = 15.45 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A
catalogo QO-220 marca SQUARD “D”.
60
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
100(In)(L)(Z )
Vn
100(15.45A)(0.072Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 5.25
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.072Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.18
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
100(15.45A)(0.075Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.08
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 17
Consta de: 1 regulador de voltaje de 3302 W
Aplicando la formula
In =
W
(Vn)(F.P.)
61
In =
3302W
(127V )(0.9)
In = 28.88 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A
catalogo QO-130 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(28.88A)(0.001Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 0.27
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
TABLERO REGULADO
CIRCUITO 1
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
62
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.038Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 0.79
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 2
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
63
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.039Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 0.81
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 3
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
64
e%=
200(2.22A)(0.054Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.13
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 4
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.057Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.18
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
65
CIRCUITO 5
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
W
(Vn)(F.P.)
254W
In =
(127V )(0.9)
In =
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.072Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.51
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 6
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
W
(Vn)(F.P.)
66
In =
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.074Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.55
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 7
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
67
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.088Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.84
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 8
Consta de: 1 dispensario de diesel de 254 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
254W
(127V )(0.9)
In = 2.22 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
68
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(2.22A)(0.091Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.90
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 9
Consta de: 1 sistema de monitoreo de 381 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
381W
(127V )(0.9)
In = 3.33 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(3.33A)(0.016Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 0.50
69
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 10
Consta de: 2 sistemas de computo de 444.5 W = 889 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
889W
(127V )(0.9)
In = 7.77 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(7.77A)(0.017Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 1.24
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
DESBALANCEO ENTRE FASES DEL TABLERO “G”
El desbalanceo entre fases no debe exceder del 5 % y lo determinamos
empleando la formula siguiente:
70
Desbalanceo =
FaseMayor FaseMenor
x 100
FaseMayor
Fase A = 10370 W
Fase B = 10602 W
Fase C = 10602 W
Desbalanceo =
10602 10370
x 100
10602
Desbalanceo = 2.18 %
No rebasa el valor máximo permitido del 5 %
El tablero “A” consta de:
12 Luminarias de 2x75 W (187.5 W con el factor de carga por la balastra)
7 Focos Incandescentes de 100 W
38 Contactos de 180 W
32 Luminarias de 2x39 (97.5 W con el factor de carga por la balastra)
7 Aires acondicionados de 1390 W
Distribuidos en 13 circuitos
CIRCUITO 1
Consta de: 12 Luminarias de 2x75 W (187.5 W con el factor de carga por la
balastra) = 2250 W
Aplicando la formula
In =
W
(Vn)(F.P.)
De donde:
In = Corriente Nominal (A)
W = Carga (W)
Vn = Tensión entre fase y neutro (V)
F.P. = Factor de potencia
In =
2250W
(127V )(0.9)
In = 19.68 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
71
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A
catalogo QO-130 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
De donde:
e % = Caída de tensión (%)
In = Corriente Nominal (A)
L = Longitud del conductor (Km.)
Z = Impedancia del conductor ( /Km.) seleccionada de la tabla 9 NEC
Vn = Tensión entre fase y neutro (V)
e%=
200(19.68A)(0.029Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 5.39
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(19.68A)(0.029Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 3.2
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(19.68A)(0.029Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.1
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW-LS 75°
C calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 40 A y una sección
72
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 19
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 2
Consta de: 1 Foco Incandescente de 100 W y 6 Contactos de 180 W = 1180 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1180W
(127V )(0.9)
In = 10.32 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(10.32A)(0.022Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =2.14
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 3
Consta de: 16 Luminarias de 2x 39 W = 1560 W
73
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1560W
(127V )(0.9)
In = 13.64 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A
catalogo QO-120 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(13.64A)(0.033Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 4.25
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(13.64A)(0.033Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 2.5
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW 75° C
calibre no. 10 con capacidad de conducción de corriente de 35 A y una sección
transversal de 5.260 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13
74
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A catalogo QO-120
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 4
Consta de: 16 Luminarias de 2x 39 W = 1560 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1560W
(127V )(0.9)
In = 13.64 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A
catalogo QO-120 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(13.64A)(0.045Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 5.8
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(13.64A)(0.045Km)(3.633401 / Km)
127V
75
e % = 3.51
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(13.64A)(0.045Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 2.27
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW-LS 75°
C calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una sección
transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 19
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A catalogo QO-120
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 5
Consta de: 3 Focos Incandescentes de 100 W y 16 Contactos de 180 W = 3180 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
3180W
(127V )(0.9)
In = 27.82 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 30 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A
catalogo QO-130 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
76
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(27.82A)(0.050Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 13.14
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.050Km)(3.633401 / Km)
127V
e % = 7.9
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.050Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 5.20
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.050Km)(1.519783 / Km)
127V
e % = 3.3
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.050Km)(0.983997 / Km)
127V
e % = 2.15
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW-LS 75°
C calibre no. 4 con capacidad de conducción de corriente de 95 A y una sección
transversal de 21.15 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
77
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 6
Consta de: 3 Focos Incandescentes de 100 W y 16 Contactos de 180 W = 3180 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
3180W
(127V )(0.9)
In = 27.82 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 30 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A
catalogo QO-130 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(27.82A)(0.051Km)(6.002756 / Km)
127V
e % = 13.41
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.051Km)(3.633401 / Km)
127V
78
e % = 8.11
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.051Km)(2.377513 / Km)
127V
e % = 5.31
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.051Km)(1.519783 / Km)
127V
e % = 3.39
Como se observa que el porcentaje obtenido es mayor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se procede a seleccionar un calibre Inmediato superior.
e%=
200(27.82A)(0.051Km)(0.983997 / Km)
127V
e % = 2.19
Como se observa que el porcentaje obtenido es menor al 3 % permitido por
la NOM-001-SEMP-1999 se selecciona un conductor por fase del tipo THW-LS 75°
C calibre no. 4 con capacidad de conducción de corriente de 95 A y una sección
transversal de 21.15 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 25
mm Ø, obtenido de la tabla 3-A de la NOM-001-SEMP-1999, considerando estos
valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 7
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
79
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.009Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =1.03
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la Norma oficial mexicana NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo
dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 8
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
80
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.011Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =1.26
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 9
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
81
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.015Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =1.72
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 10
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.012Km)(6.002756 / Km)
127V
82
e % =1.37
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 11
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.007Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =0.80
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 12
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
83
Aplicando la formula
In =
In =
W
(Vn)(F.P.)
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
e%=
200(In)(L)(Z )
Vn
200(12.16A)(0.002Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =0.22
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la OM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
CIRCUITO 13
Consta de: 1 Aire Acondicionado 1390 W
Aplicando la formula
In =
W
(Vn)(F.P.)
84
In =
1390W
(127V )(0.9)
In = 12.16 A
Para conducir esta corriente seleccionamos en la tabla 310-16 de la NOM001-SEMP-1999 un conductor por fase del tipo THW 75° C calibre no. 12 AWG
con una capacidad para conducir corriente de 25 A y una sección transversal de
3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de PVC de 13 mm Ø,
considerando estos valores seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A
catalogo QO-115 marca SQUARD “D”.
Ya seleccionado el calibre del conductor hacemos el calculo de la caída de
tensión, para verificar que el conductor seleccionado no tendrá problemas de
diferencia de tensión.
Aplicando la formula de caída de tensión
e%=
200(12.16A)(0.001Km)(6.002756 / Km)
127V
e % =0.11
Como se observa que el porcentaje obtenido no rebasa el valor del 3 %
permitido por la NOM-001-SEMP-1999, se cumple lo dispuesto por esta misma.
DESBALANCEO ENTRE FASES DEL TABLERO “A”
El desbalanceo entre fases no debe exceder del 5 % y lo determinamos
empleando la formula siguiente:
Desbalanceo =
FaseMayor FaseMenor
x 100
FaseMayor
Fase A = 7690 W
Fase B = 7600 W
Fase C = 7350 W
Desbalanceo =
7690 7350
x 100
7690
Desbalanceo = 4.42 %
No rebasa el valor máximo permitido del 5 %
De esta forma se realizaron los cálculos de los conductores derivados de
los tableros B, C, D, E, F, y H
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
2.4.6 SELECCIÓN DE PROTECCIONES
a) PROTECCION DEL CIRCUITO GENERAL
CARGA TOTAL DEL SISTEMA
TABLERO
WATTS
A
B
C
D
E
F
G
H
TOTAL
22640
16927.5
16925
23692.5
26125
29500
31574
27064
194,448
Para seleccionar la capacidad del Interruptor termomagnético se toma en
consideración la carga total del sistema.
I=
KVA(1000)
3(Vf )
I=
225(1000)
1.73(220)
I = 591.17 A
Tomando el valor obtenido de la corriente seleccionamos un Interruptor
termomagnético tipo MA800 3x800 A de la marca “MEGATIKER”
97
b) PROTECCION DE LOS CIRCUITOS ALIMENTADORES
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL TABLERO “G” DEL SISTEMA DE FUERZA
DIESEL
Ic = 78.44 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “G” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 78.44 A x 1.25 = 98 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL 36100 marca SQUARD “D”
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL TABLERO “H” DEL SISTEMA DE FUERZA
GASOLINA
Ic = 67.23 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “H” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 67.23 A x 1.25 = 84 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL 36100 marca SQUARD “D”
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL SISTEMA DE ALUMBRADO, CONTACTOS
Y CLIMAS DEL TABLERO “A”
Ic = 70.30 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “A” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 70.30 A x 1.25 = 87.87 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL-36100 marca SQUARD “D”.
98
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL SISTEMA DE ALUMBRADO, CONTACTOS
Y CLIMAS DEL TABLERO “B”
Ic = 42.46 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “B” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 42.46 A x 1.25 = 53.07 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 70
A catalogo FAL-36070 marca SQUARD “D”.
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL SISTEMA DE ALUMBRADO, CONTACTOS
Y CLIMAS DEL TABLERO “C”
Ic = 42 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “C” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 42 A x 1.25 = 52.5 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 70
A catalogo FAL-36070 marca SQUARD “D”.
INTERRUPTOR ALIMENTADOR DEL SISTEMA DE ALUMBRADO, CONTACTOS
Y CLIMAS DEL TABLERO “D”
Ic = 58.86 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “D” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 58.86 A x 1.25 = 73.57 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL 36100 marca SQUARD “D”
99
INTERRUPTOR
TABLERO “E”
ALIMENTADOR
DEL
SISTEMA
DE
ALUMBRADO
DEL
Ic = 64.89 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “E” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 64.89 A x 1.25 = 81.11 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL 36100 marca SQUARD “D”
INTERRUPTOR
TABLERO “F”
ALIMENTADOR
DEL
SISTEMA
DE
ALUMBRADO
DEL
Ic = 65.95 A
Conociendo el valor de la corriente corregida procedemos a seleccionar el
Interruptor principal del tablero “F” sumándole a la corriente corregida un factor de
reserva del 25 %.
Iprot = Ic x 1.25 = 65.95 A x 1.25 = 82.43 A
De acuerdo con este valor seleccionamos un Interruptor principal de 3 x 100
A catalogo FAL 36100 marca SQUARD “D”
100
c) PROTECCION DE LOS CIRCUITOS DERIVADOS
El tablero “G” consta de:
Distribuidos en 17 circuitos y 10 circuitos del tablero regulado
CIRCUITO 1-3
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 2-4
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 5-7
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 6-8
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 9-11
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 10-12
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 13-15
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
101
CIRCUITO 14-16
In = 15.45 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 2 x 20 A catalogo QO-220
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 17
In = 28.88 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”.
TABLERO REGULADO
CIRCUITO 1
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 2
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 3
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 4
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 5
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 6
In = 2.22 A
102
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 7
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 8
In = 2.22 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 9
In = 3.33 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 10
In = 7.77 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
El tablero “A” consta de:
Distribuidos en 13 circuitos
CIRCUITO 1
In = 19.68 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”
CIRCUITO 2
In = 10.32 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 3
In = 13.64 A
103
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A catalogo QO-120
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 4
In = 13.64 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 20 A catalogo QO-120
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 5
In = 27.82 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 6
In = 27.82 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 30 A catalogo QO-130
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 7
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 8
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 9
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 10
In = 12.16 A
104
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 11
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 12
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
CIRCUITO 13
In = 12.16 A
Seleccionamos un Interruptor termomagnético 1 x 15 A catalogo QO-115
marca SQUARD “D”.
De esta forma se realiza la selección de los interruptores termomagnéticos
de los circuitos derivados de los tableros B, C, D, E, F, y H
105
2.4.7 SELECCIÓN DE TABLEROS
Los tableros de distribución los seleccionaremos de acuerdo al numero de
circuitos que se requieran para conectar los circuito derivados, dichos tableros
serán seleccionados del catalogo de centro de carga tipo “QO” de la “SQUARD D”
que cumplan con la norma de servicio interior NEMA-1
a) TABLERO GENERAL
Se selecciona el gabinete 850/35 marca “BTICINO”
b) TABLEROS ALIMENTADORES
Se selecciona el tablero de Circuito Alimentador 3 polos tipo QO-424M, 3F 4H, de la marca “SQUARD D” para los 8 circuitos alimentadores A, B, C, D, E, F,
GyH
c) TABLEROS DERIVADOS
SISTEMA DE FUERZA
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “G” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”, Tablero regulado QO-14M, 1F - 3H, 220/127
V de la marca “SQUARD D”
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “H” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”, Tablero regulado QO-14M, 1F - 3H, 220/127
V de la marca “SQUARD D”
SISTEMA DE ALUMBRADO Y CONTACTOS
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “A” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “B” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “C” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “D” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “E” tipo QO-420F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
106
Se selecciona el tablero de circuitos derivados “F” tipo QO-430F, 3F - 4H,
220/127 V de la marca “SQUARD D”
2.4.8 SELECCIÓN DE CANALIZACIONES
CANALIZACIONES ELECTRICAS
Se entiende por canalización eléctrica a los dispositivos que se utilizan para
introducir, colocar o simplemente apoyar a los conductores eléctricos para
protegerlos contra esfuerzos mecánicos y medios ambientes desfavorables como
lo son los húmedos, corrosivos, oxidantes, explosivos, etc., además que protegen
a las instalaciones contra incendios por arcos eléctricos que se pueden presentar
durante un cortocircuito.
Los medios de canalizaciones mas
instalaciones eléctricas, son los siguientes:
comúnmente
usados en
las
DUCTOS
Los ductos consisten de canales de lamina de acero de sección cuadrada o
rectangular con tapa, se usan solo en instalaciones visibles, ya que no se pueden
montar embutidos en pared o dentro de las losas de concreto, se usan como
cabezales en grandes concentraciones de medidores e interruptores, se utilizan
con bastante frecuencia en instalaciones eléctricas industriales en las que el
numero y calibre de los conductores son de consideración.
a) CANALIZACION DE LA ACOMETIDA
In = 591 A
Calibre del conductor eléctrico 1/0 AWG XLP-15 KV-DS-AL y el diámetro de
la tubería de PVC de 38 mm2
b) CANALIZACIONES PARA ALIMENTADOR GENERAL
In = 898.17 A
Calibre del conductor 1000 MCM dos por fase es el adecuado porque
cumple las condiciones de ampacidad y caída de tensión, el cual tiene una sección
transversal de 506.7 mm2 y se alojaran en una tubería de PVC de 38 mm Ø.
c) CANALIZACIONES PARA CIRCUITOS ALIMENTADORES
TABLERO A
In = 66.09 A
107
Calibre no. 1/0 AWG con una capacidad para conducir corriente de 150 A y
una sección transversal de 53.48 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 55 mm Ø
TABLERO B
In = 39.52 A
Calibre no. 10 AWG con una capacidad para conducir corriente de 35 A y
una sección transversal de 5.26 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
TABLERO C
In = 39.52 A
Calibre no. 8 AWG con una capacidad para conducir corriente de 50 A y
una sección transversal de 8.36 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
TABLERO D
In = 55.33 A
Calibre no. 2 AWG con una capacidad para conducir corriente de 115 A y
una sección transversal de 33.62 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 32 mm Ø
TABLERO E
In = 61 A
Calibre no. 8 AWG con una capacidad para conducir corriente de 50 A y
una sección transversal de 8.36 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
TABLERO F
In = 62 A
Calibre no. 8 AWG con una capacidad para conducir corriente de 50 A y
una sección transversal de 8.36 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
TABLERO G
In = 73.74 A
108
Calibre no. 8 AWG con una capacidad para conducir corriente de 50 A y
una sección transversal de 8.36 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
TABLERO H
In = 63.20 A
Calibre no. 8 AWG con una capacidad para conducir corriente de 50 A y
una sección transversal de 8.36 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
d) CANALIZACIONES PARA CIRCUITOS DERIVADOS
CIRCUITO 1-3
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 2-4
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 5-7
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 6-8
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 9-11
In = 15.45 A
109
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 10-12
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 13-15
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 14-16
In = 15.45 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 17
In = 28.88 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
TABLERO REGULADO
CIRCUITO 1
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 2
In = 2.22 A
110
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 3
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 4
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 5
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 6
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 7
In = 2.22 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 8
In = 2.22 A
111
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 9
In = 3.33 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 10
In = 7.77 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
El tablero “A” consta de:
CIRCUITO 1
In = 19.68 A
Calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 40 A y una
sección transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 19 mm Ø
CIRCUITO 2
In = 10.32 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 3
In = 13.64 A
Calibre no. 10 con capacidad de conducción de corriente de 35 A y una
sección transversal de 5.260 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 4
In = 13.64 A
112
Calibre no. 8 con capacidad de conducción de corriente de 55 A y una
sección transversal de 8.367 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 19 mm Ø
CIRCUITO 5
In = 27.82 A
Calibre no. 4 con capacidad de conducción de corriente de 95 A y una
sección transversal de 21.15 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 6
In = 27.82 A
Calibre no. 4 con capacidad de conducción de corriente de 95 A y una
sección transversal de 21.15 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 25 mm Ø
CIRCUITO 7
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 8
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 9
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 10
In = 12.16 A
113
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 11
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 12
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø
CIRCUITO 13
In = 12.16 A
Calibre no. 12 AWG con una capacidad para conducir corriente de 25 A y
una sección transversal de 3.307 mm2, el cual se alojara en una tubería conduit de
PVC de 13 mm Ø,
De esta forma se seleccionaron las canalizaciones de los conductores
derivados de los tableros B, C, D, E, F, y H
114
2.5.-ANALISIS CRITICOS DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
Se realizo un análisis del sistema eléctrico de la subestación ya que de
acuerdo a los requerimientos de nuestra carga se selecciono la capacidad del
transformador y el cálculo de sus protecciones para ofrecer confiabilidad en el
suministro de energía.
En cuanto al análisis del calculo de conductores se procedió a obtener el
mejor rendimiento u optimización para la distribución de nuestra energía y para
ofrecer el buen funcionamiento y seguridad de nuestra estación de servicio y en
cuanto a los materiales usados todos deben corresponder al área donde vayan a
ser usados, como los que se utilizaran en áreas peligrosas serán a prueba de
explosión.
Cabe hacer mención que todos los cálculos eléctricos, selección de
conductores, canalizaciones, materiales, etc. Cumplen con los requerimientos de
las normas nacionales de seguridad.
115
CAPITULO III
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
APENDICES
116
CAPITULO III
CONCLUSIONES
El “PROYECTO ELECTRICO DE UNA GASOLINERIA TIPO TRES
ESTRELLAS” se realizo en apego a los requisitos técnicos y de seguridad que
dispone la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMP-1999 y a las Normas de
Distribución y Construcción de la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E.) y a las
normas de construcción de PEMEX.
Se selecciono la capacidad adecuada de transformador previniendo los
futuros incrementos de carga así como también, se seleccionaron los
alimentadores y equipo de protección para los sistemas de alumbrado y fuerza con
rangos para operar ampliamente en condiciones técnicas recomendables como la
tensión de suministro en media tensión por parte de la Comisión Federal de
Electricidad es de 13.2 KV 3F-3H los dispositivos de media tensión fueron
diseñados para 15 KV.
Por seguridad del equipo y del personal mismo será necesario conectar al
sistema de tierras todas las partes metálicas de la estación que se encuentren
dentro del área de la estación así como también el neutro del transformador y
bajada del apartarayo.
Para el sistema de fuerza se recomienda en cada caso de que así se
requiera la instalación de capacitores para que de esta manera se eviten
penalizaciones de la compañía suministradora de energía por bajo factor de
potencia.
Por lo anterior se considera que el proyecto eléctrico “PROYECTO
ELECTRICO DE UNA GASOLINERIA TIPO TRES ESTRELLAS” cuenta con la
suficiente confiabilidad para tener una buena calidad del servicio eléctrico.
117
BIBLIOGRAFIA
Especificaciones Técnicas para proyecto y construcción de Estación de servicio
carreteras PEMEX Refinación
La Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMP-1999
La Normas de distribución-Construcción-Líneas subterráneas C.F.E.
Curso de redes subterráneas C.F.E.
El “ABC” de las Instalaciones Eléctricas Industriales
Gilberto Enríquez Harper
Editorial LIMUSA
Diseño de subestaciones Eléctricas
José Raúl Martín
Editorial Mc-Graw Hill
Instalaciones Eléctricas prácticas
Diego Onesimo Becerril L.
Catálogos Eléctricos de Conelec
Catálogos de Luminarias 2000 de la HOLOPHANE
Catálogos de Herrajes Electricos CONESA
Catálogos de Transformadores IEM
Catalogo de Sistema de Tierras Mecánicos y compresión BURNDY
Catalogo de División Gasolineria Industrias Guillermo Murguía
Catalogo de SQUARD “D” de México S. A. de C. V.
Catalogo de conductores en Media y Baja tensión del grupo CONDUMEX
Catalogo de conductores en Baja tensión del grupo LATINCASA
Guía de selección 98 de aislamientos y accesorios eléctricos RAYCHEM
118