Redes Eléctricas de Distribución - Instituto Tecnológico de Veracruz

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura: Redes eléctricas de distribución
Carrera: Ingeniería Eléctrica
Clave de la asignatura: AII – 1203
Créditos SATCA 4-0-4
2.- PRESENTACIÓN
Caracterización de la asignatura.
Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero electricista la capacidad de analizar,
proyectar y evaluar los diferentes arreglos que presentan todo tipo de redes
eléctricas de distribución. Lo cual va a permitir aplicar los conocimientos
tecnológicos sobre las redes tanto del sector privado como del sector público.
Al término de la asignatura se podrán establecer las diferencias que presentan los
tipos de redes eléctricas respecto a sus partes componentes, montaje y
operación. Además, va a permitir seleccionar los tipos de equipos que se van a
instalar, los mantenimientos, así como el análisis de fallas que se puedan
presentar.
La materia se ubica en un módulo de especialidad y se debe cursar en la parte
terminal de su carrera, para que sea integradora de los conocimientos adquiridos
durante su formación, por lo que incluye el desarrollo de varios proyectos.
Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Electricista la capacidad para:






Diseñar, construir, operar y mantener los sistemas de distribución de
energía eléctrica.
Diseñar sistemas de alumbrado público en base a las normas vigentes de
eficiencia energética.
Realizar pruebas eléctricas al equipo primario, materiales y sistemas de
tierra, interpretar los resultados y elaborar el diagnóstico para su puesta en
servicio.
Seleccionar, especificar y adaptar tecnología, equipos y materiales para su
instalación, operación y mantenimiento.
Realizar diagnósticos para promover el ahorro y uso eficiente de la energía
eléctrica.
Fomentar el uso racional de la energía.
Intención didáctica.
El curso está organizado en cinco unidades de aprendizaje.
 En la primera unidad (9 horas), se dan los conocimientos básicos, como la
simbología, tipos de arreglos en las subestaciones, niveles de tensión y
caídas de tensión, para que el alumno tenga los principios básicos de la
materia.
 En la unidad dos (15 horas), mediante el análisis del tipo de redes el
alumno conocerá los métodos de regulación, compensación de reactivos
cálculo de corto circuito, así como factor de potencia, todo ello con el fin de
realizar programas de protecciones de las redes.
 En la unidad tres (12 horas), mediante el conocimiento de los temas de
esta unidad, el alumno aprenderá a conocer ,diseñar, montar, y dar
mantenimiento a lo relacionado con las redes aéreas como; tipo de
conductor, herrajes, postes, acometida, retenidas, características del
transformador, así como elementos de protección
 La unidad cuatro (12 horas), está relacionada con el montaje, diseño
instalación y pruebas de una red subterránea, conocimiento de
transformadores tipo pedestal, canalizaciones, conductor, accesorios,
protecciones, y mantenimiento de la red subterránea.
 La unidad cinco (12 horas) al alumno se le darán los conocimientos
suficientes para que diseñe y calcule proyectos de alumbrado público
Para propiciar la comprensión de los temas y llegar al fin deseado, el instructor
deberá:
Desarrollar la unidad de aprendizaje de acuerdo al modelo de Competencias

Realizar el encuadre del curso.

Definir la planeación didáctica del proceso enseñanza aprendizaje con base a
los estilos de aprendizaje de los alumnos para que adquieran la competencia
profesional.

Facilitar el aprendizaje, la solución de dudas y la integración de casos.

Propiciar la interacción y retro alimentación con los alumnos.

Definir para su evaluación los criterios de desempeño.
Por su parte, el alumno deberá:
 Antes de asistir a una clase:
- Repasar conocimientos.
- Previsión y preparación de necesidades de materiales y recursos.
 Durante la ejecución:
- Escuchar y tomar notas.
- Analizar y comprender el problema.
- Buscar o diseñar un plan para la resolución del problema.
- Aplicar el procedimiento seleccionado.
- Comprobar e interpretar el resultado.
 Después de una clase:
- Repasar ejercicios y problemas realizados.
- Realizar otros ejercicios o problemas planteados por el profesor o en
textos relacionados.
El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas
promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como:
identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de
hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como
inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad
intelectual compleja. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que
el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de
las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no
planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de
planeación.
Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase
y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de
las observaciones.
En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el
estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está
construyendo su futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de
igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo;
desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la
tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Competencias genéricas:
Competencias instrumentales
 Capacidad de aplicar métodos y leyes
que dan solución a problemas con redes
eléctricas.
 Capacidad de análisis y síntesis.
 Capacidad de organizar y planificar.
 Conocimientos básicos de la carrera.
 Comunicación oral y escrita.
 Habilidades básicas de manejo de la
computadora.
Competencias específicas:
Proyectar, desarrollar y supervisar
proyectos de redes eléctricas de
baja y alta tensión e instalaciones
de alumbrado exterior de acuerdo
con las especificaciones, normas,
procedimientos establecidos y
calidad prevista, garantizando la
seguridad integral y las
condiciones óptimas de
funcionamiento y conservación del
medio ambiente.
 Habilidad
información
diversas.
para buscar y
proveniente
de
analizar
fuentes
 Solución de problemas.
 Toma de decisiones.
Competencias interpersonales

Capacidad para plantear y establecer un
procedimiento de solución a cualquier
problema.

Saber trabajar con responsabilidad de
manera individual.


Saber trabajar en equipo.
Ser disciplinado para desarrollar sus
habilidades interpersonales.
Competencias sistémicas

Capacidad para aplicar los conocimientos
adquiridos tanto teóricos como prácticos en
la solución de problemas.

Capacidad para desarrollar su creatividad
e inventiva, para diseños propios.

Capacidad
tecnologías.
de
aprender
nuevas
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar y fecha de
elaboración o
revisión
Instituto Tecnológico
de Veracruz.
Enero 16 al 20 del
2012
Observaciones
Participantes
Academia de Ingeniería
Eléctrica del Instituto
Tecnológico de Veracruz
(cambios y justificación)
Rediseño de la Especialidad
en Aplicaciones Industriales
dentro del Nuevo Plan de
Estudios de Competencias
para la Carrera de Ingeniería
Eléctrica de Agosto del 2010
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
(Competencia específica a desarrollar en el curso)
Proyecta, desarrolla y supervisa proyectos de redes eléctricas de baja y alta
tensión e instalaciones de alumbrado exterior de acuerdo con las especificaciones,
normas, procedimientos establecidos y calidad prevista, garantizando la seguridad
integral y las condiciones óptimas de funcionamiento y conservación del medio
ambiente.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Manejo del dibujo CAD para la elaboración de los trabajos de tareas y
proyectos eléctricos de instalaciones de subestaciones eléctricas.

Manejo de conceptos para hacer cálculo de potencias, así como cálculo
de corto circuito, y protecciones en las redes.

Medición de potencia activa, reactiva y aparente, conocimiento del
triángulo de potencias, sistemas de tierras.

Tener los conocimientos de circuitos eléctricos, conversión de la
energía, sistemas eléctricos de potencia.

Proyectar redes eléctricas de baja tensión de usos generales.
7.- TEMARIO
Unidad Temas
1
Generalidades
(9 horas)
Subtemas
1.1 Simbología y arreglos.
1.2 Niveles de tensión normalizados.
1.3 Tipos de redes de distribución.
1.4 Caída de tensión y regulación.
1.5 Pérdidas y eficiencia.
1.6 Fallas y dispositivos de protección.
2
Análisis de Redes
(15 horas)
2.1 Caída de tensión y regulación.
2.2 Métodos de regulación.
2.3 Compensación de reactivos.
2.4 Corto circuito.
2.5 Flujos de energía.
2.6 Equipos de maniobra.
3
Redes Aéreas
(12 horas)
3.1 Características de las redes aéreas.
3.2 Estructuras y herrajes.
3.3 Diagramas y cuadros de cargas.
3.4 Caída de tensión y regulación.
3.5 Sistemas de tierra.
3.6 Pruebas normalizadas.
3.7 Memoria de cálculo.
3.8 Requisitos y normas.
3.9 Elaboración de un proyecto real.
4
Redes Subterráneas
(12 horas)
4.1 Características.
4.2 Transformadores tipo pedestal.
4.3 Canalizaciones, bóvedas y trincheras.
4.4 Cables subterráneos para media y baja tensión.
4.5 Empalmes, conectores y terminales.
4.6 Pruebas de aceptación.
4.7 Sistemas de medición.
4.8 Memoria de cálculo.
4.9 Requisitos y normas.
4.10 Mantenimiento de redes subterráneas.
4.11 Elaboración de un proyecto real.
5
Sistemas de Alumbrado
Público (12 horas)
5.1 Reglamento de Construcción.
5.2 Tipos de arbotantes.
5.3 Tipos de luminarias.
5.4 Bases para arbotante.
5.5 Canalizaciones subterráneas.
5.6 Registros subterráneos.
5.7 Cálculo de conductores.
5.8 Normas de eficiencia energética.
5.9 Elaboración de un proyecto real.
5.10 Cálculo de niveles de iluminación con paquete
computacional.
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS
(Desarrollo de competencias genéricas)
Una de las cosas que se debe tomar en cuenta para la impartición de esta materia
es que el profesor debe:
Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen
y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas.
Desarrollar la capacidad para coordinar el trabajo en equipo; orientar el trabajo del
estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de
decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo e inducir
la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los
estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de
nuevos conocimientos.

Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso
intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una
síntesis. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo
identifique. Ejemplo: identificar los componentes de un sistema y de cada
componente, sus partes y con ello, deberá explicar las variables que se
manejan para su correcto funcionamiento para simular y elaborar un
prototipo que pueda ser mejorado.

Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en
distintas fuentes.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el
intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la
colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: al socializar los resultados
de las investigaciones y las experiencias prácticas solicitadas como trabajo
extra clase.

Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo
ocupacional. Ejemplo analizar un sistema de generación con energías
alternativas a una red eléctrica.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de
estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión
interdisciplinaria en el estudiante.

Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la
lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades
prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las
actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones
obtenidas durante las observaciones.

Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo
actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias
para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de
variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y
análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación.

Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los
conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el
desarrollo de la asignatura.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de
contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y
solución.

Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una
mejor comprensión del estudiante.

Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura
(el uso de computadora, software de simulación de redes eléctricas, Internet,
y otros propios para circuitos eléctricos).
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

Elaboración y presentación del proyecto de una red de distribución
aérea.

Elaboración y presentación del proyecto de una red de distribución
subterránea.

Elaboración y presentación del proyecto de un sistema de alumbrado
público.

Reporte de la observación de las pruebas de alto voltaje a los cables de
potencia de un fraccionamiento en construcción.

Reporte de la prueba de medición del sistema de tierra de un
transformador de distribución en un fraccionamiento en construcción.

Participación en el aula y trabajo en equipo.
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1: Introducción
Competencia específica a
desarrollar
Actividades de Aprendizaje

Investigar la normatividad en la construcción
de redes subterráneas.

Determinar las características de los equipos y
materiales utilizados en la construcción de
redes de distribución e identificar su
simbología.
Conocer
los
elementos,
la
simbología
normalizada,
los
parámetros de las redes de

distribución,
así como los
diferentes tipos de interconexión de
sus componentes y los aspectos

generales de operación.

Investigar los niveles de tensión normalizados
a nivel nacional e identificar los que se utilizan
a nivel local.
Investigar en diferentes fuentes de información
cual es el software de aplicación para el
cálculo y diseño de redes eléctricas de
distribución.
Investigar sobre las posibles causas de las
fallas en las redes de distribución para crear
conciencia de los tipos de mantenimiento que
se da a los sistemas.
Unidad 2: Análisis de Redes
Competencia específica a
desarrollar
Conocer los métodos para calcular 
la regulación, pérdidas, eficiencia y
cortocircuito en una red de
distribución y el equipo de maniobra
para liberar las fallas
Actividades de Aprendizaje
Desarrollar actividades necesarias para
adquirir los conocimientos necesarios para
hacer
cálculos
de
la
regulación,
compensación de reactivos y cálculos de
corto circuito.
Unidad 3: Redes Aéreas
Competencia
específica a
desarrollar
Actividades de Aprendizaje

Investigar la normatividad específica aplicable a redes
aéreas.

Recopilar información de diferentes fabricantes de
equipo eléctrico para conocer las características
específicas y tener criterio de decisión en la
determinación de su uso.
Conocer el equipo y con
base en las normas de
construcción de redes,
elabora un proyecto de 
una red de distribución
aérea

Diseñar un sistema aéreo de distribución completo, en
donde considere los aspectos técnicos y la
normatividad, debiendo presentar la memoria del
cálculo.
Utilizar un paquete computacional para comprobar el
cumplimiento de la norma oficial de eficiencia
energética aplicable en el proyecto elaborado por el
alumno.
Unidad 4: Redes Subterráneas
Competencia
específica a
desarrollar
Actividades de Aprendizaje

Investigar la normatividad específica aplicable a redes
subterráneas.

Recopilar información de diferentes fabricantes de equipo
eléctrico para conocer las características específicas y
tener criterio de decisión en la determinación de su uso.
Conocer el equipo y
con base en las 
normas
de
construcción
de
redes, elabora un
proyecto de una red
de
distribución

subterránea.

Medir la resistencia de tierra en un transformador de
distribución en un fraccionamiento en construcción y
decidir si es segura su puesta en servicio. Elaborar reporte
incluyendo los datos de placa del equipo instalado y
fotografías de las actividades realizadas.
Observar las pruebas de alto voltaje a los cables de
potencia de un fraccionamiento en construcción y elaborar
el reporte correspondiente.
Diseñar un sistema subterráneo de distribución, en donde
considere los aspectos técnicos y la normatividad,
debiendo presentar la memoria del cálculo.
Unidad 5: Sistemas de Alumbrado Público
Competencia específica a
desarrollar
Actividades de Aprendizaje

Investigar cual es la normatividad aplicable
al alumbrado público y conocer los
principales criterios de aplicación de la
norma.

Conocer las características de los
equipos y materiales utilizados en
la construcción de sistemas de
alumbrado público, identifica su 
simbología y lo aplica en un plano
de proyecto.

Investigar con los diferentes fabricantes los
tipos luminarias y arbotantes que existen
en el mercado.

Diseñar el alumbrado público de alguna
zona y contrastarlo con lo obtenido para
ese misma zona con algún paquete
computacional.
Conocer los tipos de registros y
canalizaciones aplicables en el diseño de
alumbrado público.
Calcular los conductores con base en las
normas de eficiencia energética.
11. FUENTES DE INFORMACIÓN
Fuentes impresas.
1. Juan Yebra Morón. Sistemas Eléctricos de Distribución. Ed. Reverté. 2010
2. ESPINOSA Y LARA, Roberto. Sistemas de Distribución. México. Noriega
Limusa, 1990
3. Distribution System U.S.A. Westinghouse Electric Corp., 1980
4. Underground Systems; Reference Book U.S.A.Edison Electric Institute., 1980
5. López Monroy, Guillermo. Sistemas de tierra
6. Transmission and Distribution; Reference Book. U.S.A. Westinghouse Electric
Corp., 1985
7. Barnes Chapman, C. C. And HALL. Power Cables. Londres. LTD London,
1993
8. Manual de Cables CONDUMEX, México. 2a ediciónMcGraw-Hill, 1984
9. Buchan M. F. Y Arnold E. Electricity Suply. Londres.LTD London, 1993
10. IEEE, IEEE Recommended Practice for Energy Management in Industrial
and Commercial Facilities, IEEE Std. 739-1995, Bronze Book.
11. Clark, William H., Retrofitting for Energy Conservation, Edition 1, Copyright
1998, McGraw-Hill Professional.
12. A. P. & C., Administración de la Demanda, Automatización, Productividad
y Calidad, S.A. de C.V., Ponente Ing. Eugenio Téllez Ramírez
13. J. J. Ambriz y H. Romero-Paredes. Administración y Ahorro de Energía,
Libro de Texto para Ingeniería en Energía, Universidad Autónoma
Metropolitana, México Octubre de 1993.
14. Ambriz, J.J.; Villalva, J. y H. Romero, Metodología e Instrumentación de
Diagnósticos Energéticos para Plantas Industriales, Universidad Autónoma
Metropolitana-Iztapalapa, Informe Final a CONACYT, México, Abril 1992.
15. Normas Oficiales Mexicanas de Eficiencia Energética Vigentes.
16. Eficiencia energética en edificaciones, envolvente de edificios no residenciales.
17. NOM-009-ENER-1995
industriales.
Eficiencia
energética
en
aislamientos
térmicos
18. NOM-011-ENER-2002 Eficiencia energética en acondicionadores de aire tipo
central, paquete o dividido. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
19. NOM-013-ENER-2004
20. Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en vialidades y áreas
exteriores públicas.