Informe - Escuela de Ingeniería Eléctrica
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Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica IE – 0502 Proyecto Eléctrico Rediseño Eléctrico del Complejo INS-SALUD, Edifico Celeste Por: Carlos Guillermo Fonseca Villalobos A52208 Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Julio del 2010 Rediseño Eléctrico del Complejo INS-SALUD, Edifico Celeste Por: Carlos Guillermo Fonseca Villalobos Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica como requisito parcial para optar por el grado de: BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Aprobado por el Tribunal: _________________________________ Ing. Juan Ramón Rodríguez Solera Profesor Guía _________________________________ Ing. Peter Zeledón Méndez Profesor lector _________________________________ Ing. Wagner Pineda Rodríguez Profesor lector ii DEDICATORIA A mi madre y a mis tías, por su incansable apoyo durante toda mi carrera. A mis compañeros de estudio por su apoyo. iii RECONOCIMIENTOS A Dios primeramente y a los profesores Ing. Juan Ramón Rodríguez e Ing. Wagner Pineda, por la ayuda y el apoyo brindado durante la realización del proyecto. A todo el personal del complejo INS-Salud por brindar las condiciones necesarias para efectuar este trabajo. A mi familia, por la paciencia y comprensión me han dado durante toda mi carrera universitaria, y en especial, durante este periodo final. iv ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA ..............................................................................................iii RECONOCIMIENTOS .................................................................................. iv ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................... vi ÍNDICE DE TABLAS ....................................................................................vii RESUMEN .................................................................................................... viii I. CAPÍTULO 1: Introducción .................................................................... 1 1.1 Objetivos .................................................................................................................3 Objetivo general .................................................................................................. 3 Objetivos específicos .......................................................................................... 3 Metodología ............................................................................................................4 1.1.1 1.1.2 1.2 CAPÍTULO 2: Desarrollo teórico .................................................................. 6 2.1 Calidad de la Energía ........................................................................................................6 2.2 Ruido Eléctrico y los transientes de tensión .....................................................................8 2.2.1 Ruido de modo común .......................................................................................... 9 2.2.2 Ruido de modo normal o trasverso ..................................................................... 10 2.2.3 Transientes de alto voltaje .................................................................................. 10 2.3 Sistema de potencia ininterrumpida ...............................................................................13 2.3.1 UPS fuera de línea ............................................................................................... 13 2.3.2 UPS interactiva ................................................................................................... 14 2.3.3 UPS en línea........................................................................................................ 14 2.4 Definición y causa de las armónicas ...............................................................................15 2.4.1 Soluciones a los problemas ocasionados por las armónicas ............................. 16 2.4.2 Técnicas para soportar o acomodar las armónicas ............................................ 16 2.4.3 Técnicas para aislar las armónicas .................................................................... 16 2.4.4 Técnicas para desviar las armónicas ................................................................ 17 2.4.5 Técnicas para cancelar las armónicas ............................................................... 18 Capítulo 3: Resultados del Rediseño Eléctrico del Edificio Celeste .......... 19 3.1 Diagrama Unifilar Edificio Celeste ................................................................................19 3.2 Rediseño eléctrico del edificio Celeste ...........................................................................21 3.2.1 Diseño del sistema contra sobrevoltaje ................................................................ 25 3.2.2 Diseño de la UPS ................................................................................................. 31 3.2.3 Rediseño del sistema de pararrayos (NFPA 950) ................................................ 34 Capítulo 4: Conclusiones y recomendaciones.............................................. 40 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 42 v ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3.1.1 Diagrama Unifilar del Complejo INS-Salud............................................... 19 Figura 3.1.2 Plano arquitectónico del edificio Celeste. .................................................... 21 Figura 3.2.1 Tablero Carga General ................................................................................. 22 Figura 3.2.2 Tablero Emergencia ...................................................................................... 23 Figura 3.2.3 Tablero A/C ................................................................................................... 23 Figura 3.2.4 Tablero Ascensores ....................................................................................... 23 Figura 3.2.5 Nuevo unifilar eléctrico edificio celeste ....................................................... 24 Figura 3.2.6 Ubicación de los tableros dentro del edificio Celeste ................................. 25 Figura 3.2.1.1 Definición de una red de supresión de sobrevoltaje según su ubicación .............................................................................................................................................. 26 Figura 3.2.5.1 Montaje del sistema de pararrayos........................................................... 35 Figura 3.2.5.2 Mapa de Densidad de Descargas Atmosféricas para la semana del 12 al 18 de Abril del 2010 ............................................................................................................ 36 Figura 3.2.5.3 Vista superior del pararrayos en el edificio y su radio de protección ... 37 Figura 3.2.5.4 Vista frontal protección brindada por el pararrayos ............................. 37 vi ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3.2.1.1 Selección del TVSSC.................................................................................... 28 Tabla 3.2.1.2 Selección del TVSSB .................................................................................... 29 Tabla 3.2.1.3 Selección del TVSSA.................................................................................... 30 Tabla 3.2.2.1 Equipo a proteger ........................................................................................ 33 Tabla 3.2.5.1 Conductor de bajada seleccionado ............................................................. 38 Tabla 3.2.5.2 Resumen componentes seleccionados para el pararrayo ......................... 39 vii RESUMEN El presente proyecto trata sobre el rediseño eléctrico correspondiente al edificio celeste del sector sur del Complejo INS-Salud. Dicho rediseño consistirá en un nuevo unifilar eléctrico del edificio bajo estudio y un nuevo sistema de UPS para el correcto funcionamiento del equipo electrónico instalado en el mismo. Por otro lado se procedió a diseñar el sistema de pararrayos para protección de todo el equipo electrónico sensible y sobre todo la salvaguarda de la vida humana dentro del edificio; así como el diseño de un sistema de protección contra sobrevoltaje. Para ello se conto con la ayuda del personal del Complejo INS-Salud que permitió fueran inspeccionados tableros e instalación y equipo eléctrico del mismo. Con la información obtenida en los apartados anteriores, se formularon las conclusiones pertinentes del trabajo, así como algunas recomendaciones para un mejor desempeño del Complejo. viii I. CAPÍTULO 1: Introducción Siendo la salud de todos los costarricenses, un factor de suma importancia en la sociedad actual y con los avances tecnológicos en dicha área, resulta necesario que las instalaciones eléctricas en todo centro médico u hospitalario aseguren los máximos estándares en cuanto a medidas de seguridad y desempeño se refiere. Para tal finalidad se realizó un diagnóstico del diseño eléctrico del complejo INSSalud situado en La Uruca, detrás del Hospital México. Dicho rediseño corresponde al sector sur del complejo, específicamente el edificio celeste; donde se llevan a cabo las labores administrativas, contándose con bodegas y cuartos de aseo, consultorios y quizás la más importante: la zona de archivos, lugar en que se lleva un control y monitoreo de cada paciente atendido de allí su gran importancia, así pues se hizo un análisis de los datos de cargas de los circuitos derivados y alimentadores. Además una de las finalidades con este proyecto fue la de buscar alternativas para un rediseño lo más viable económicamente hablando, lo que conllevó la recopilación de información relevante para la consecución de este objetivo. De igual manera se hizo un estudio de la corriente de cortocircuito para un rediseño óptimo de las protecciones de sobrecargas y principal, posible obtener dicho valor en el punto de conexión pues como es común no se cuenta en muchos casos con un cálculo adecuado de este parámetro. Como punto importante de mencionar, se le dio especial énfasis a los circuitos sensibles de las diferentes oficinas, de cada una de los niveles del edificio destinadas a uso de computadores y faxes e impresoras; esto a la hora del rediseño del circuitos de tomas especiales. Por otro lado se debió estudiar la problemática de las descargas eléctricas atmosféricas y el bajo rendimiento del sistema de supresión de transientes, pues según un estudio previo del complejo se tienen algunos problemas como por ejemplo la central telefónica, de la cual se tenían noticas de averías. A groso modo se podría decir que esto es resultado de no contar con los medios de protección requeridos, siendo éstos una parte integral del diseño total del sistema. 1.1 Objetivos 1.1.1 Objetivo general Realizar un rediseño de la instalación eléctrica del Complejo INS-SALUD, específicamente el Edificio Celeste; para así proponer recomendaciones para su mejoramiento. 1.1.2 Objetivos específicos Rediseñar el diagrama unifilar eléctrico. Rediseñar los circuitos para equipo sensitivo. Diseñar las protecciones contra sobre voltaje. Rediseñar el sistema de pararrayos. 1.2 Metodología Para el presente proyecto la metodología de rediseño a seguir será la de la localización de los equipos que se conectarán al sistema eléctrico de potencia. Se efectuará la determinación de las cargas tanto de uso general que brindan principal soporte al complejo, como las cargas críticas y esenciales (haciendo referencia a las telefónicas y las cargas no lineales provenientes del equipo de cómputo respectivo por ejemplo). Seguidamente, con la ayuda del personal de la institución se procederá a localizar los tableros (principales y secundarios) y verificar los circuitos que alimentan las diversas cargas, con lo cual se elaborará el rediseño del diagrama unifilar eléctrico. Posteriormente, se llevará a cabo un estudio del edificio, prestando especial énfasis a: 1. Verificar la conformidad de la instalación con los códigos, normas y estándares aplicables 2. Estudiar las necesidades eléctricas de la edificación. 3. Determinar las características del suministro de energía para el sistema en cuestión mediante la recopilación de variables de importancia como voltajes, corrientes, potencias, etc. 4. Velar porque se estén cumpliendo con todos los principios de una buena instalación eléctrica: seguridad, eficiencia, adecuada capacidad y flexibilidad en caso de proponerse al final del proyecto la posibilidad eventuales ampliaciones o cambios. Para la correcta consecución del proyecto se realizarán visitas regulares al complejo para llevar un correcto control de los datos de los equipos individuales, para con ello realizar los cálculos de la carga conectada y la demanda de la carga; todo esto con la finalidad última de corroborar si se cuenta con el dispositivo contra sobrecorriente adecuado. Finalmente se darán algunas propuestas de rediseño de las protecciones principales de los tableros, además de las protecciones contra sobre voltajes y pararrayos. CAPÍTULO 2: Desarrollo teórico 2.1 Calidad de la Energía El término calidad de energía eléctrica se emplea para describir la variación de la tensión, corriente y frecuencia en el sistema eléctrico. Históricamente, la mayoría de los equipos son capaces de operar satisfactoriamente con variaciones relativamente amplias de estos tres parámetros. Sin embargo, en los años recientes se han agregado al sistema eléctrico un elevado número de equipos, no tan tolerantes a estas variaciones, tal es el caso de los equipos controlados electrónicamente. Los disturbios en el sistema, que se han considerado normales durante muchos años, ahora pueden causar desorden en el sistema eléctrico industrial, con la consecuente pérdida de producción. Es de esperarse que deban tomarse en cuenta nuevas medidas para desarrollar un sistema eléctrico confiable. En el caso del área de salud para una buena atención de los pacientes y una prestación adecuada del servicio mismo. Se debe tener en cuenta de que existen otras fuentes de disturbios que no están asociadas con el suministro eléctrico de entrada. Estas pueden incluir descargas electrostáticas, interferencia electromagnética radiada y errores de operadores. Adicionalmente, los factores mecánicos y ambientales juegan un papel en los disturbios del sistema. Estos pueden incluir temperatura, vibración excesiva y conexiones flojas, más sin embargo para efectos de este trabajo no se entrara en mucho detalle de todos estos. Enumerando algunos de los conceptos básicos sobre calidad de energía se tienen: Calidad de tensión: relacionada con las desviaciones de la tensión respecto a la ideal. La tensión ideal en un sistema trifásico consiste en tres ondas sinusoidales equilibradas de secuencia positiva con magnitud y frecuencia constante. Calidad de corriente: complementaria a la definición anterior y está relacionada con las desviaciones de la corriente respecto a la ideal. Nuevamente, la corriente ideal de un sistema trifásico sería aquella constituida por tres ondas sinusoidales equilibradas de secuencia positiva con magnitud y frecuencia constante, donde dichas ondas deberían estar en fase con las de las tensiones de red. Por tanto, la calidad de corriente tiene que ver con la forma en que el consumidor adquiere el producto suministrado por la compañía. Calidad de potencia: consiste en la combinación de la calidad de tensión y la calidad de corriente. Por tanto la calidad de potencia está relacionada con las desviaciones de la tensión y/o corriente respecto a las de la situación ideal. Hay que resaltar que calidad de potencia no tiene nada que ver con la desviación de la potencia instantánea suministrada o consumida respecto a una hipotética potencia ideal. Calidad de suministro: relacionada tanto con aspectos técnicos, ligados principalmente a la fiabilidad del suministro (duración y número de cortes, interrupciones y paradas), como con aspectos no técnicos, relacionados con la calidad del servicio al cliente. La calidad de suministro delimita perfectamente las responsabilidades de la compañía suministradora. Calidad de consumo: complementaria a la definición anterior, y también presenta aspectos técnicos, ligados principalmente con la variación e interrupción del consumo, y no técnicos, relacionados con la relación contractual suministradorcliente. La calidad de consumo toma en cuenta a los clientes a la hora de analizar la rentabilidad de las inversiones y de la actividad económica desempeñada por la compañía suministradora. Además en este trabajo se verificará la teoría de armónicas en sistemas de corriente alterna, ya que es un factor determinante en el estudio de la calidad de la energía y también se mencionará la función de las UPS en su función como seguridad en caso de fallas. 2.2 Ruido Eléctrico y los transientes de tensión Debido al uso creciente de equipo electrónico sensible mencionado anteriormente, el empleo de dispositivos con componentes de alta velocidad, ha hecho que los incidentes de interferencia ocurran más frecuentemente, particularmente en los nuevos equipos que se caracterizan por ser más compactos y miniaturizados. Todos los fenómenos de ruido pueden ser fácilmente entendidos si se tiene claro que existe un común denominador en todos ellos, este es el concepto de la fuente, el medio de paso o acople y la víctima. Las fuentes son las generadoras de ruido y pueden ser de dos tipos: fuentes emisoras de ruido por conducción o fuentes emisoras de ruido por radiación. Dentro d los casos más típicos de fuentes de ruido tenemos: equipos de telecomunicaciones, transmisores de navegación, transmisores de radar, estaciones de radio, etc.; en todos estos casos el ruido tiene rangos de frecuencia que van desde los KHz hasta miles de MHz. También constituyen fuentes importantes de ruido máquinas ultrasónicas, maquinas para soldadura, computadoras y periféricos, convertidores que utilizan fuentes de poder de alta frecuencia, motores, interruptores, líneas de potencia, lámparas fluorescentes, compresores, etc. Otra fuente importante a considerar son las descargas electrostáticas creadoras de gran cantidad de problemas en los circuitos electrónicos, estas pueden ocurrir con cualquier cuerpo cargado (papel, plástico, aire forzado, etc.). Estas descargas se ven gravadas con atmósferas secas, gran cantidad de personal en movimiento (en especial en el ala bajo estudio por el flujo entrante y saliente de pacientes), etc. El medio de acople puede ser a través del espacio o bien de un medio conductor. El elemento receptor o víctima son todos aquellos dispositivos electrónicos donde ocurre el daño o problema. Dentro de los problemas típicos ocasionados tenemos: pérdidas de información, problemas lógicos, bloqueo de sistemas, corrupción de datos, degradación de componentes, etc. El ruido eléctrico en términos generales es un tipo de perturbación caracterizada por su alta frecuencia y baja tensión así como baja energía. 2.2.1 Ruido de modo común Está constituido por los transitorios entre las líneas y tierra (fases a tierra y neutro a tierra) y es el responsable de la gran mayoría de problemas en equipos electrónicos, debido sobre todo, a que este tipo de fenómenos sobrepasan los filtros de las fuentes de poder llegando sin ningún obstáculo al sistema de referencia a tierra de dichos equipos electrónicos, afectando de esta manera las señales digitales, causando corrupción de datos y problemas lógicos. El uso de conductores de grandes longitudes incrementa de modo significativo los problemas de distorsión en el sistema de referencia (conductor a tierra) para los equipos electrónicos, esto causa un incremento en la caída de tensión. Recordemos que en los sistemas eléctricos el conductor de tierra en condiciones de operación normales, idealmente no debería conducir corriente y por lo tanto la caída de tensión debería ser cero, la impedancia de este conductor también debería ser lo más cercana a cero con el fin de que ofrezca un camino fácil a la corriente de falla. Queda claro que la presencia de ruido de modo común en el conductor de tierra hace que aún en condiciones normales de operación la impedancia del conductor aumente y se genere una caída y voltaje distorsionando la referencia a tierra para los sistemas críticos. 2.2.2 Ruido de modo normal o trasverso El otro tipo de ruido se presenta en la forma denominada como ruido de modo normal. Este fenómeno se caracteriza por que el ruido viaja entre los conductores que llevan corriente bajo condiciones normales de operación. Este tipo de perturbaciones traspasan los transformadores de aislamiento principalmente por acople electromagnético y no por acople capacitivo entre devanados. 2.2.3 Transientes de alto voltaje En el lenguaje de calidad de la energía, un transiente se define como aquella perturbación eléctrica caracterizada por alto voltaje, alta corriente y energía y baja frecuencia. Su amplitud puede ir desde los 50 voltios hasta varios cientos de voltios. El tiempo de duración de este tipo de perturbación no supera un milisegundo. Estadísticamente se ha comprobado que los transientes constituyen un 10% del total de perturbaciones eléctricas posibles a las que pueden estar expuesto un equipo electrónico. Adicionalmente estadísticas de puertos de datos y de LAN nos refieren que el 100% de las fallas de puerto serie están relacionadas con transientes. Podemos tener dos grupos de fuentes generadoras de transientes, por un lado tenemos las causas externas que constituyen un 35% del problema y por otro lado las causas internas que representan el 65% restante. Dentro de las causas externas tenemos: Descargas atmosféricas. Conmutación de bancos de capacitores para compensación del factor de potencia. Cambios de abastecimiento de la empresa eléctrica. Fallas y accidentes de la red de distribución y/o transmisión eléctrica. Dentro de las fuentes internas tenemos: Unidades de aire acondicionado. Equipos de corrección de factor de potencia. Equipos de soldadura de arco. Fotocopiadoras. Ascensores. Equipo de oficina, tal como impresoras láser, copiadoras, etc. Independientemente de si la fuente es interna o externa la condición de alto voltaje transitorio presente en un conductor eléctrico se puede modelar matemáticamente mediante la siguiente expresión: E=I R L di (2.2.3 1) dt Donde: E: es el voltaje transitorio. I: es la corriente de falla. R: resistencia del conductor. L: inductancia del conductor. di dt : diferencial de corriente con respecto al tiempo De la expresión anterior podemos concluir claramente que para el caso de una perturbación transitoria caracterizada como ya dijimos por una alta corriente durante un período de di tiempo muy breve, el término L dt tiende a valores de gran magnitud ocasionando consecuentemente un voltaje transitorio (E) elevado. Debido a la gran cantidad de energía asociada a este tipo de perturbaciones, los transientes ocasionan problemas tales como: Errores de datos. Errores en programas. Caídas de sistemas de cómputo. Quiebre de la fuerza dieléctrica. Disipación de calor. Averías en tarjetas y componentes electrónicos. 2.3 Sistema de potencia ininterrumpida Una unidad de Potencia Ininterrumpida (U.P.S.) es un dispositivo de estado sólido que suple potencia regulada y continua a una carga crítica, se incluye dicho apartado pues es de suma importancia en todo centro hospitalario contar con una fuente de energía de respaldo. 2.3.1 UPS fuera de línea También conocida como UPS “Off-Line” o fuera de línea. En condiciones normales de operación, la energía eléctrica fluye a través de esta UPS directamente desde el suministro hasta la carga crítica, sin que supla energía controlada a través de un inversor. Una vez que se ausenta la energía comercial el sistema de control de la UPS desconecta la entrada por medio de un contacto y a partir de ese momento entra en acción el inversor del UPS, tomando la energía de CD proveniente del banco de baterías. Este tipo de UPS cuenta en su diseño con filtros para ruido eléctrico (EMI/RFI), reguladores de voltaje, así como protección contra transientes tanto para la línea de datos como para potencia, el tipo de onda de salida normalmente no es senoidal pura, tienen asociado un tiempo de transferencia típicamente de 10 a 15 ms, normalmente están disponibles en bajas potencias. 2.3.2 UPS interactiva Se trata de una modificación a la UPS fuera de línea. Al igual que en el caso anterior cuando el suministro de energía comercial está presente, dicha energía pasa en forma directa desde la entrada de servicio hasta la salida, siendo acondicionada únicamente por un regulador de voltaje y filtros para ruido eléctrico tanto a la entrada como a la salida. El UPS cuenta con un dispositivo denominado convertidor bi-direccional que en condiciones normales de operación actúa como cargador, manteniendo el banco de baterías en flotación. Una vez que se ausenta la energía comercial, el sistema de control del UPS activa un relé de transferencia para desconectar la entrada de servicio (tiempo típico de transferencia menor a 4 ms), a partir de este momento el convertidor bidireccional deja de actuar como cargador para convertirse en el inversor de la UPS, trasformando la corriente directa del banco de baterías en corriente alterna regulada. Al igual que en el caso de la UPS fuera de línea, está tecnología no resuelve los problemas relacionados con deformación de la onda y variaciones de frecuencia. 2.3.3 UPS en línea Se trata de un verdadero sistema ininterrumpido de potencia, pues la energía es acondicionada continuamente a través del UPS. Se pude apreciar que en condiciones normales de operación (energía comercial presente), la corriente alterna pasa a través de una etapa de filtrado de ruido (EMI/RFI), luego pasa a una segunda etapa de rectificación donde la corriente alterna se convierte a corriente directa para alimentar simultáneamente el banco de baterías manteniéndolo en flotación así como al inversor. Dicho inversor toma la corriente directa del bus de CD y la pasa a corriente alterna, virtualmente regulada y libre de cualquier perturbación. En ausencia del suministro comercial, la energía que alimenta el bus de CD y por lo tanto al inversor es suministrada por el banco de baterías en forma totalmente ininterrumpida. 2.4 Definición y causa de las armónicas Al referirnos a formas de onda distorsionadas para realizar un análisis del contenido de armónicas presentes en un sistema eléctrico, resulta común utilizar el término “Distorsión Armónica Total” (THD). El THD se define matemáticamente como la raíz cuadrada de la suma de las magnitudes al cuadrado de las componentes amónicas de frecuencia dividida por la magnitud de la componente de frecuencia fundamental. Lo más importante es que se trata de un indicador que nos permite determinar que tan alto es el contenido de armónicas que inyecta a la red de distribución eléctrica un determinado equipo o conjunto de cargas no lineales, de igual forma nos permite establecer rangos máximos de distorsión armónica permisible en nuestra instalación THD hI h2 (2.4.1) If Donde: Ih: Componente armónica a la frecuencia armónica “h”. h: número de armónica If: Componente fundamental 2.4.1 Soluciones a los problemas ocasionados por las armónicas Existen básicamente cuatro modalidades o estrategias para enfrentar los problemas asociados con la presencia de armónicas en la red eléctrica, estas son: Soportar o acomodar. Aislarlas. Desviarlas. Cancelarlas. 2.4.2 Técnicas para soportar o acomodar las armónicas Estas técnicas básicamente consisten en el diseño apropiado de los transformadores para llevar una carga extra causada por las corrientes armónicas. Existen en la práctica tres técnicas que son las más utilizadas: Utilizar transformadores con temperaturas de ascenso más bajas. Utilizar transformadores con factor K. 2.4.3 Técnicas para aislar las armónicas Esta técnica consiste básicamente en bloquear totalmente la carga generadora de armónicas. Por un lado se trata de aislar aquellas cargas lineales que no están diseñadas para soportar armónicas y por otro lado aislar aquellas cargas sensibles no lineales que puedan verse afectadas por cargas ricas en armónicas. Para aplicar esta técnica se requiere de un equipo que sea capaz de aislar la entrada de servicio de la carga no lineal generadora de armónicas. Este equipo debe cumplir con los siguientes requerimientos: Debe entrega a la red eléctrica una distorsión armónica total bastante menor a la producida por las cargas no lineales conectadas a su salida. Debe ser capaz de regenerar la potencia de salida, es decir la salida es totalmente inmune a las perturbaciones de la entrada. La corriente armónica no debe pasar desde la salida hacia la entrada. Debe tener una baja distorsión armónica de salida, tanto en corriente como en voltaje. Los equipos más frecuentemente utilizados para lograr este aislamiento son las unidades de potencia Ininterrumpida (UPS) y los sintetizadores magnéticos. 2.4.4 Técnicas para desviar las armónicas Uno de los métodos más populares para reducir las armónicas son los filtros. Los filtos pasivos utilizan inductores y capacitores dispuestos de forma tal que puedan bloquear, absorber y desviar corrientes armónicas particulares. Los filtros para armónicas generalmente requieren de una cuidadosa aplicación para asegurar que sean compatibles con el sistema de potencia y todas las presentes y futuras cargas no lineales. Estos filtros se conectan en serie con la carga cumpliendo dos funciones básicas: Por un lado disminuir el efecto de las armónicas sobre la señal de voltaje ofreciendo una impedancia baja para las armónicas mas criticas y por otro lado bloquear y desviar a tierra la componte armónica de corriente de mayor magnitud evitando que se dé una retroalimentación en la red eléctrica. Algunos filtros pasivos pueden no ofrecer una óptima reducción de la corriente armónica sin tener efectos secundarios tales como respuesta lenta a los cambios rápidos de carga, problemas de resonancia y sobre compensación causando adelantos en el f.p. 2.4.5 Técnicas para cancelar las armónicas Una de las técnicas que ha sido más ampliamente utilizada para reducir los armónicos es la cancelación de ciertas armónicas mediante el uso de transformadores. En un sistema trifásico de cuatro hilos, alimentan cargas monofásicas, el uso de un transformador de aislamiento en Delta- Estrella; esto permite la cancelación de las componentes armónicas triples para una corriente balanceada. Las triples armónicas son componentes de secuencia cero, por lo tanto se cancelan en el neutro del sistema trifásico. Las terceras armónicas circulan en la delta del transformador solo con la porción de corriente de desbalance presente en la corriente de línea a la entrada del transformador. Capítulo 3: Resultados del Rediseño Eléctrico del Edificio Celeste 3.1 Diagrama Unifilar Edificio Celeste En la realización de este proyecto se rediseño el unifilar eléctrico del edificio celeste, esto con el levantamiento de cargas que se realizo a lo largo de las visitas guiadas al complejo. Se contaba con un unifilar eléctrico del estudio anterior, que se muestra a continuación el cual consta de un sistema redundante clase A, el cual toma muy en cuenta los posibles fallos en el suministro de energía eléctrica. Figura 3.1.1 Diagrama Unifilar del Complejo INS-Salud. El sistema es alimentado desde dos acometidas de suministro eléctrico de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz, las cuales ingresan a una lógica de conmutación en dos diferentes pares de transferencias automáticas. El primer par de transferencias automáticas se encarga de tener tres diferentes suministros de electricidad para las barras que alimentan la mayoría de cargas del complejo INS-Salud. La primera trasferencia automática principal, se encarga de escoger (en caso de falta de suministro de energía en la acometida principal) entre acometida principal y la secundaria y cada una es regulada por un transformador de 1000KVA. La segunda transferencia principal decide (en caso que falle el suministro de energía en la acometida principal y la secundaria), si alimenta las barras de la mayoría de cargas por medio de las acometidas principal o secundaria, o por medio de la planta generadora de emergencia. Cabe recalcar que dicho sistema redundante es muy importante en el diseño de hospitales o de centros médicos, ya que en este tipo de complejos se trabaja con equipo que tiene como prioridad la salud de las personas, por tanto el suministro de electricidad siempre debe estar disponible tomando en cuenta cualquier posible falla. La ubicación geográfica del edificio en estudio, se muestra a continuación: Figura 3.1.2 Plano arquitectónico del edificio Celeste. 3.2 Rediseño eléctrico del edificio Celeste Para el rediseño eléctrico del edificio se procedió a diseñar la distribución de las cargas en los diferentes tableros. Para el tablero de cargas generales se obtuvo: Voltaje: 120/208 V Tablero: TNG Fase : 3 Capacidad: Capacidad Interruptiva: 10 100 Amps KA Alimentación: Interruptor Acometida: Superior Hilos : 4 Barras : 125 Amp Barra Tierra : Incluir Barras: Cobre Tipo: CH30L25CF CH o simililar Numero de polos : 24 VA´S Neutro: 100% TOTAL FA 14000 TOTAL FB 19200 TOTAL FC 10800 TOTAL 44000 TVSS : No Alimentador: 3 # 2 THHN (3F), 1 # 3 THHN (N), 1 # 4 THHN (T) Factor de uso 0,811 TOTAL NETO 35684 Factor de Potencia 0,95 Calibre Cable Nº Circ 1 3 5 7 9 11 Carga (VA) Acometida Tablero Sotano Acometida Tablero Sotano Acometida Tablero Sotano Acometida Tablero II Nivel Acometida Tablero II Nivel Acometida Tablero II Nivel 4800 3600 3000 6400 4800 3600 Interruptor Descripción F N T 8 8 8 10 10 12 Amp # Polos Carga por Fase (VA) KAI C 40 2 10 10 30 2 10 12 12 20 2 10 6 6 6 55 2 10 8 8 8 40 3 10 10 10 30 3 Interruptor Calibre Cable Descripción FA FB FC KAIC # Polos Amp F N T 10 2 40 8 8 8 10 2 30 10 10 10 10 2 30 10 10 10 10 3 70 4 4 4 10 3 70 4 4 4 10 3 70 4 4 4 8800 7200 6600 14000 10 12000 10 10800 Carga (VA) Nº Circ 4000 2 3600 4 3600 6 Acometida Tablero I Nivel Acometida Tablero I Nivel Acometida Tablero I Nivel Acometida Tablero III Nivel Acometida Tablero III Nivel Acometida Tablero III Nivel 8 7600 10 7200 12 7200 Figura 3.2.1 Tablero Carga General Por otro lado el tablero para cargas especiales quedo como se muestra: Voltaje: 120/208 V Tablero: TEMP Capacidad: 70 Amps Alimentación: Interruptor Fase : 3 Capacidad Interruptiva: 10 KA Hilos : 4 Barras : 125 Amp VA´S Neutro: 100% Barra Tierra : Incluir Barras: Cobre TOTAL FA 10400 TOTAL FB 7200 TOTAL FC TOTAL Acometida: Superior Numero de polos : 24 Tipo: CH30L25CF CH o simililar TVSS : Si Alimentador: 3 # 3 THHN (3F), 1 # 4 THHN (N), 1 # 4 THHN (T) Nº Circ 1 3 5 7 9 11 13 15 Carg a (VA) Calibre Cable Descripción Tomacorrientes 1800 Archivo Clínico Tomacorrientes 1800 Oficina 2 A Tomacorrientes 1800 Oficinas 2 B Tomacorrientes 1800 Oficinas 3 B Tomacorrientes 1800 Oficina 4 C Tomacorrientes 1800 Oficina 5 C Iluminacion 1600 Emergencia B Iluminacion 1600 Emergencia C Interruptor Carga por Fase (Watts) Interruptor Ø Ø Tubo % Reg % Reg Tubo # (mm) Max (V) Amp # KAI FA FB KAIC Amp Max (V) (mm) Polos C FC Polos F N T 12 12 12 13 1,1921 40 3 10 12 12 12 13 1,8984 40 3 10 12 12 12 13 1,1921 40 3 10 12 12 12 13 1,1921 15 2 10 12 12 12 13 1,4901 15 2 12 12 12 13 1,4901 15 2 12 12 12 13 1,4901 15 2 12 12 12 13 1,4901 15 2 3600 3600 3600 3600 10 3600 10 10 10 3400 3200 1600 Factor de uso 0,92 TOTAL NETO 22632 Factor de Potencia 0,50 Calibre Cable Descripción F N T 10 1 20 1,07287 13 12 12 12 Tomacorrientes Oficina 1 A 10 1 20 1,07287 13 12 12 12 Tomacorrientes Oficina 1 B 10 1 20 1,20698 13 12 12 12 Tomacorrientes Oficina 1 C 10 1 20 0,67055 13 12 12 12 Tomacorrientes Oficina 2 C 10 1 20 1,20698 13 12 12 12 Tomacorrientes Oficina 3 C 10 1 20 1,20698 13 12 12 12 Iluminacion Emergencia A 10 1 20 1,20698 13 12 12 12 Iluminacion Emergencia B --- --- --- --- --- --- --- --- --- 7000 24600 Carga (VA) 1800 1800 1800 1800 1800 1600 1600 --- Nº Circ 2 4 6 8 10 12 14 16 Figura 3.2.2 Tablero Emergencia Para los tableros de aire acondicionado y de los ascensores se tiene respectivamente: Voltaje: 120/208 V Tablero: TA/C Fase : 3 Hilos : 4 VA´S Neutro: 100% TOTAL FA Capacidad: 60 Amps Alimentación: Interruptor 7865 TOTAL FB Capacidad Interruptiva: 10 KA Acometida: Superior Barras : 125 Amp Numero de polos : 12 Barras: Cobre 4865 Barra Tierra : Incluir TOTAL FC 5165 TOTAL 17895 Tipo: CH30L25CF CH o simililar TVSS : Si Factor de uso 1 TOTAL NETO 17895 Alimentador: 3 # 6 THHN (3F), 1 # 6 THHN (N), 1 # 6 THHN (T) Factor de Potencia Calibre Cable Interruptor Carga por Fase (VA) Interruptor Calibre Cable Ø % Reg % Reg Ø Tubo Tubo Max # # Max (V) (mm) T (mm) (V) Amp KAIC FA FB KAIC Amp F N T Polos FC Polos Carga (VA) Descripción 1 2665 Evaporador Oficinas I Nivel 10 10 10 19 0,107 30 3 10 3 2665 Evaporador Oficinas II Nivel 10 10 10 19 0,911 30 3 10 5 2665 Evaporador Oficinas II Nivel 10 10 10 19 1,028 30 3 10 7 500 Condensador/Abanico III Nivel 12 12 12 13 1,4 15 2 10 Nº Circ 0,90 F N 4865 4865 5165 3000 Carga Nº (VA) Circ Descripción 10 2 30 0,05 19 10 10 10 Evaporador Oficinas I Nivel 2200 2 10 2 30 1,752 19 10 10 10 Evaporador Oficinas II Nivel 2200 4 10 2 30 0,36 19 10 10 10 Condensador/Abanico III Nivel 2500 6 10 2 30 0,36 19 10 10 10 Condensador/Abanico III Nivel 2500 8 Figura 3.2.3 Tablero A/C Voltaje: 120/208 V Tablero: TUP/DOWN Fase : 3 Hilos : 4 VA´S Neutro: 100% TOTAL FA Capacidad: Capacidad Interruptiva: 10 KA Barras : 500 Amp 400 Amps Alimentación: Interruptor Acometida: Superior Numero de polos : 10 TOTAL FB Barras: Cobre Barra Tierra : Incluir Tipo: CH30L25CF CH o simililar 86195,2 TOTAL FC 0 TOTAL 172390,4 Factor de uso 0,85 TVSS : Si Alimentador: 3 # 600 THHN (3F), 1 # 500 THHN (N), 1 # 500 THHN (T) 86195,2 TOTAL NETO 146532 Factor de Potencia 0,90 Nº Circ Carga (VA) Calibre Cable Descripción F N Interruptor Carga por Fase (VA) # T Amp KAIC Polos 1 43097,6 Motor Ascensor A 3/0 3/0 3/0 160 3 10 3 43097,6 3 10 Motor Ascensor C 3/0 3/0 3/0 160 Interruptor Calibre Cable Descripción FA FB 86195,2 86195,2 FC T Carga (VA) Nº Circ KAIC # Polos Amp F N 10 2 160 3/0 3/0 3/0 Motor Ascensor B 43097,6 2 10 2 160 3/0 3/0 3/0 Motor Ascensor D 43097,6 4 Figura 3.2.4 Tablero Ascensores Con la información brindada de los tableros se procedió a rediseñar el unifilar eléctrico. Figura 3.2.5 Nuevo unifilar eléctrico edificio celeste Por otro lado, se procede a señalar la ubicación física de los tableros generales y subtableros correspondientes, esto según las normas establecidas por el NEC. Figura 3.2.6 Ubicación de los tableros dentro del edificio Celeste 3.2.1 Diseño del sistema contra sobrevoltaje El objetivo de esta red de supresión es proteger la instalación de disturbios tanto externos como internos. El estándar ANSI C 62.41 define un supresor de transientes de acuerdo al punto donde es aplicado. De acuerdo a lo anterior tenemos tres categorías básicas: ANSI C62.41- Categoría A: El punto de uso es la carga crítica: computadoras, televisores, PLC’S, equipo de laboratorio, etc. ANSI C62.41- Categoría B: El punto de uso es en los subtableros: iluminación, sistemas de administración de edificios, sistemas de seguridad. ANSI C62.41-Categoría C: El punto de uso es en la entrada de servicio del edificio. Figura 3.2.1.1 Definición de una red de supresión de sobrevoltaje según su ubicación Así un supresor de transientes se puede definir como un componente dependiente del voltaje, que se conecta en paralelo con la carga y tiene la función de limitar la corriente. Este dispositivo protege eléctricamente un sistema limitando el voltaje transitorio al desviar la corriente asociada a ese transiente hacia tierra. Los pasos para dimensionar y especificar un supresor de voltajes adecuado es: 1. Examinar la historia del lugar: verificar el historial de problemas de calidad de energía eléctrica en el sitio. 2. Evaluar la carga a proteger: qué tipo de equipos se van a proteger, costo, requerimiento de confiabilidad de los sistemas y procesos. La tolerancia a falla por parte del usuario. 3. Determinar los modos de protección requeridos: lo recomendable es que el supresor contemple todos los modos de protección, pues no es posible determinar en forma 100% certera por cual ruta va a presentarse la perturbación, por lo tanto es recomendable que el supresor se especifique con protección Línea-Línea, LíneaNeutro, Neutro-Tierra, Línea-Tierra. 4. Definir la clasificación del supresor de acuerdo a su ubicación: Categoría A, Categoría B, Categoría C. 5. Determinar el voltaje del bus de conexión: se refiere al voltaje nominal disponible en el tablero donde se conecta en paralelo el supresor. 6. Confirmar la configuración de fases: esto es si la alimentación es monofásica, trifásica delta o estrella. 7. Determinar los requerimientos de desvío de corriente del supresor: Esto es igual a dimensionar el supresor. Este valor se especifica en KA y el procedimiento de cálculo se resume en los siguientes pasos: Verificar la ubicación y categoría del supresor obtenidas en el punto # 5 de este procedimiento. De acuerdo con ANSI/IEEE C62.41 definir el voltaje máximo en el punto de conexión (para una entrada de servicio este valor típicamente es de 100 KV mientras que para un subtablero es de 6 KV). Calcular la impedancia en el punto de conexión (para una entrada de servicio típicamente está en el rango de 0.25 O a 2 O, mientras que para un subtablero está en el rango de 0.5 O a 6 O. Finalmente con el valor obtenido de Z y de E hacer el cociente E/Z para obtener el valor en KA de I. 8. Especificar el nivel de voltaje de clamping del supresor: se refiere a la cantidad de voltaje transitorio que es permitido pasar hasta la carga protegida. Este valor esta especificado UL 1449. 9. Especificar el tiempo de respuesta: en realidad lo que los fabricantes especifican en este punto no es el tiempo de respuesta del supresor como un todo, sino mas bien el tiempo de respuesta de sus componentes, este valor típicamente no debe superar los 0,5 ns. 10. Especificar el máximo voltaje continuo de operación (MCOV, por sus siglas en ingles). Debe ser de al menos 115% del valor nominal del voltaje de operación del sistema, esto con el fin de asegurar la capacidad del supresor de soportar sobrevoltajes momentáneos. Por tanto con estos pasos a seguir se utiliza para Categoría IEEE C para un nivel de protección alto y se selecciona un supresor de voltaje modelo TVSS250 como sigue: Tabla 3.2.1.1 Selección del TVSSC Protección contra sobrevoltaje Categoría C Modelo TVSS250-480-3DG Especificaciones Eléctricas Capacidad de sobrecorriente: 250 000 A Método de Conexión: Paralelo Modalidades de Protección: L-N, L-G, N-G, L-L Listados UL: 1449-Segunda Edición 1283 Reconocido por UL: 248-1 (fusible) Luego para la selección del supresor de voltaje del tablero de emergencia se tiene que trabajar con una Categoría B pues se está sujeto a una mezcla de impulsos de sobrevoltajes generados del exterior y a cambios generados internamente además de sobrevoltajes de ondas generadas por un amplio espectro de equipos de carga como motores (en este caso los motores de los ascensores) y equipo de oficina (las computadoras e impresoras y faxes). Así se diseña para Categoría IEEE B para un nivel de protección medio con un supresor de voltaje modelo TVSS125 como sigue: Tabla 3.2.1.2 Selección del TVSSB Protección contra sobrevoltaje Categoría B Modelo TVSS125-120/208-3GY Especificaciones Eléctricas Capacidad de sobrecorriente: 125 000 A Método de Conexión: Paralelo Modalidades de Protección: L-N, L-G, N-G, L-L Listados UL: 1449-Segunda Edición 1283 Reconocido por UL: 248-1 (fusible) Luego para la selección del supresor de voltaje de las cargas críticas, se tiene que trabajar con una Categoría A pues dichos equipos (computadoras, fotocopiadoras, impresoras y faxes) están sujetos a altos niveles de cambios y sobrevoltajes de onda circular. Por tanto, se diseña para Categoría IEEE A para un nivel de protección medio con un supresor de voltaje modelo TVSS60 como sigue: Tabla 3.2.1.3 Selección del TVSSA Protección contra sobrevoltaje Categoría A Modelo TVSS60-120/208-3GY Especificaciones Eléctricas Capacidad de sobrecorriente: 60 000 A Método de Conexión: Paralelo Modalidades de Protección: L-N, L-G, N-G, L-L Listados UL: 1449-Segunda Edición 1283 Reconocido por UL: 248-1 (fusible) 3.2.2 Diseño de la UPS Con respecto al dimensionamiento de la UPS para el edificio celeste se debe tener en cuenta que para dimensionar correctamente esta, lo primero que se debe revisar es el número de equipos a proteger, considerar un margen de crecimiento futuro, un factor de utilización y estimar si se cuenta o no con planta eléctrica de emergencia para convenir el tiempo de respaldo deseado al presentarse cualquier eventualidad. Para dimensionar la UPS se debe tener en cuenta la capacidad real de consumo de la carga total de equipos que va a quedar alimentada por UPS, una vez obtenida esta información por dato de placa, empleamos un factor de utilización que de acuerdo con el criterio varía del 60 % al 90 % y sobre este valor se debe considerar un margen de crecimiento futuro del orden del 20 % Procedimiento general de dimensionamiento de una UPS: Determinar cuáles y cuantos equipos (servidores, computadoras, conmutador telefónico, impresoras, etc.), se van a proteger y de que capacidad (VA) son. Tener en cuenta un margen de crecimiento futuro, generalmente del orden de un 20% a un 30% dependiendo de las mismas condiciones del sitio y de la posibilidad de la compañía de adquirir más equipos a mediano plazo o definitivamente no existe posibilidad alguna de ampliarse más. Factor de utilización: Depende de la aplicación, varía de 0.8 a 1.0. Se debe considerar que no todos los equipos van a trabajar al 100% de su capacidad, además, en el caso de presentarse una eventualidad en la red comercial como por ejemplo un corte de energía, posiblemente varios equipos se encontrarán apagados, desconectados o algunos usuarios no se encuentran frente a su equipo o lo abandona por el imprevisto mencionado. Vale la pena mencionar que una UPS que se encuentre al 50% de su capacidad en el momento de un corte de energía, entregará un equivalente a tres veces su tiempo normal de respaldo, es así como la opción de que no se tenga planta eléctrica o esta se encuentre averiada o sin combustible, no es impedimento para que los usuarios continúen trabajando sin interrupción durante un mayor tiempo de respaldo. Todos los equipos a proteger, se deben considerar en su valor máximo esperado de consumo con una holgura suficiente para que la UPS no quede al tope de su capacidad, permitiendo un margen de crecimiento futuro así como un mayor tiempo de respaldo. Siguiendo con el procedimiento antes descrito y se tiene que: Tabla 3.2.2.1 Equipo a proteger Nivel del edificio Sótano I Nivel II Nivel III Nivel Equipo conectado/ VA aportados 20 unidades de cómputo : 11 580 VA 2 impresoras/faxes: 200 VA 16 unidades de cómputo: 9264 VA 2 impresoras/faxes: 200 VA 31 unidades de cómputo: 17 949 VA 7 impresoras/faxes: 300 VA 47 unidades de cómputo: 27 213 7 impresoras/faxes: 700 VA Total: 67 406 VA A continuación se calcula para un margen de crecimiento futuro de un 30% por la capacidad de adquisición de nuevas máquinas dentro del complejo, quedando: 67406 VA (67406 VA *30%) 87627,8 VA Ahora para el factor de utilización se toma un 80% por tratarse de oficinas con jornada laboral que incluye hora de almuerzo y hora del café por lo que se considera que no se trabajara a un 100% de la capacidad, por tanto: 87627,8 VA *08 70102, 24 VA Por tanto la UPS que se debe instalar debe ser una UPS online 70 kVA y sustituir la instalada actualmente de solo 50 kVA. 3.2.3 Rediseño del sistema de pararrayos (NFPA 950) Para la confección de un nuevo sistema de pararrayos se tomo como base el programa “Six Point Protection Plan” brindado por la compañía ERICO y su modelo ERITECH SYSTEM 3000 para la protección de todo el equipo electrónico sensible instalado en el edificio celeste (equipo de cómputo, impresoras y faxes y demás). Dicho sistema d protección incluye los siguientes elementos: Terminal aéreo ERITECH® DYNASPHERE. Conductor de bajada ERITECH® ERICORE. Contador de rayos. Sistema de puesta a tierra de baja impedancia especialmente diseñado que en este caso es el sistema de malla de tierra ya instalado en el edificio con anterioridad de 9 varillas. La instalación de todo el sistema en general es como lo muestra la figura siguiente: Figura 3.2.5.1 Montaje del sistema de pararrayos Cabe mencionar que el pararrayos ya instalado en el edificio cuenta con un pésimo conductor de bajada pues por la inspección visual que se realizo, se observo que dicho cable no está en las condiciones óptimas, por lo que para este rediseño se propone una vía de baja impedancia desde la punta captadora al sistema de puesta a tierra del edificio celeste ya antes montada, de tal forma que la corriente del rayo pueda dirigirse hacia la tierra sin el desarrollo de voltajes excesivamente altos. A fin de disminuir la posibilidad de chispas peligrosas (arqueos no controlables), la ruta de dicho conductor descendente deber ser tan directa como sea posible sin curvas pronunciadas o puntos de esfuerzo en los cuales se incrementa la inductancia y, por lo tanto, la impedancia, bajo condiciones de impulso. Con ayuda del mapa de densidad de descargas atmosféricas para la semana del 12 al 18 de Abril del 2010 se observa que para el área de San José se contó con un Ng o índice de densidad de impactos de rayo sobre el terreno de valor 3. Figura 3.2.5.2 Mapa de Densidad de Descargas Atmosféricas para la semana del 12 al 18 de Abril del 2010 Por otro lado, con ayuda del programa de diseño BENJI PROCALC V 2.0 se diseño comprobó la efectividad del pararrayos escogido (siendo éste un terminal aéreo ERITECH® DYNASPHERE como ya se mencionó anteriormente) a como se muestra: Figura 3.2.5.3 Vista superior del pararrayos en el edificio y su radio de protección Figura 3.2.5.4 Vista frontal protección brindada por el pararrayos Así pues se observa que se protege el edificio de manera íntegra, donde el pararrayos diseñado tendrá una altura de su mástil o base de 5 m con un radio de protección de 48 m. Para el diseño del conductor de bajada se diseño de manera que cumpliera con las siguientes características: Poseer baja inductancia por metro. Poseer baja impedancia de sobretensión. Lograr minimizar el fallo dieléctrico interno. La colocación cercana a equipos sensibles, cableado eléctrico, acero estructural y áreas de trabajo de seres humanos. Así se diseño para un conductor de bajada con las siguientes características: Tabla 3.2.5.1 Conductor de bajada seleccionado Impedancia característica (Ω) <12 Inductancia (nH/m) 37 Capacitancia (nF/m) 0,75 Sección transversal conductor - mm2 55 Resistencia RDC (mΩ/m) 0.5 0,5 Resistencia Rimpulso (mΩ/m) 6 Capacidad de servicio continuo con voltaje de terminación superior (kV) 250 Peso (kg/m) 1,2 Distancia total (m) Diámetro (mm) 25 36 Tabla 3.2.5.2 Resumen componentes seleccionados para el pararrayo Componente Descripción ERITECH® DYNASPHERE DSMKIV-SS (702085) 5 kg Pararrayos ERITECH® ERICORE ERITECH ERICORE (701875) Conductor de bajada aislado de 1,2 Kg. por metro. Mástil de aluminio con base MBMAST5M (701350) 5 m 15 kg Contador de rayos LEC-IV (702050) 2.0 kg Instalado en el conductor de bajada para registrar la cantidad de caídas de rayos. Capítulo 4: Conclusiones y recomendaciones Luego del rediseño del edificio celeste se numeren las principales conclusiones y recomendaciones que se extraen de este trabajo. La presente investigación demuestra que el diseño original eléctrico no cumplía, con las expectativas necesarias. El diseño que se plantea en esta investigación permite, brindar una adecuada alimentación eléctrica por medio de la instalación de dos tableros independientes uno para cargas normales y otro un tablero de emergencia, a los diferentes sistemas de carga del edificio. Los equipos seleccionados en este rediseño, tales como la nueva UPS, el sistema contra sobrevoltaje, aseguran un efectivo suministro de la energía eléctrica a las cargas críticas del edificio. El sistema de protección de pararrayos permite una adecuada protección a la integridad de las personas y equipos de telecomunicaciones, tanto contra fenómenos eléctricos presentes en la red, como a fenómenos climatológicos. Por último, pero no por ello menos importante se enumeran algunas recomendaciones: Es importante la instalación de un adecuado modulo de medición que permita, la administración de los distintos sistema eléctricos del edificio, como a la vez, que permita una fácil y eficiente búsqueda de averías, en el sistema encargado de distribuir la energía por parte de la empresa suplidora de la misma en este caso la C.N.F.L. Se puede ir pensando en el montaje y conexión de un transformador de pedestal adicional de 500 KVA, para que de esta manera se pueda suplir la energía eléctrica necesaria pues al actual de 1000 KVA por lo comprobado no se le ha brindado el adecuado mantenimiento, para el buen funcionamiento del edifico, como también que permita de esta manera al contar con dos equipos, poder realizar reparaciones o mantenimientos al transformador sin necesidad, de desconectar por completo a todo el edificio. BIBLIOGRAFÍA Libros: 1. Bollen J, “Understanding Power Quality Problems”, IEEE, Estados Unidos, 2000. 2. Dugan R. C, McGranaghan M. F, “Electrical Power Systems and Quality“, segunda edición, McGraw Hill, Estados Unidos, 2002. 3. Croft, T; Summers, I. W. “American Electrician`s Handbook”, 14º edición, McGraw-Hill, Estados Unidos, 2002. 4. Monastel Ramos, A. y Rojas Prado, O. Guía para la especificación y dimensionamiento de Sistemas de Potencia Ininterrumpida (UPS) y análisis y soluciones a la problemática de la calidad de la energía eléctrica para equipos electrónicos sensibles. Universidad de Costa Rica, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Eléctrica. Enero 2000. 5. Álvaro Andrés Saborío, Estudio de Vulnerabilidad Eléctrica en el Complejo INSSALUD, Proyecto Eléctrico, Julio 2009. Páginas Web: 1. Facultad de ingeniería, Universidad de Rio Cuarto, Argentina, “Teoría de armónicos” www.ing.unrc.edu.ar/posgrado/especializacion/esee 2. Sistema de pararrayos ERICO http://www.erico.com/products.asp?folderID=167
