ESQUEMA DE LA GENERACIÓN TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 3 KV - 30 KV
TENSION DOMESTICA y/o INDUSTRIAL: 380 / 220, 440/220 V
MUY ALTA TENSION: 110 KV - 380 KV
BAJA TENSION: ≤ 1 KV
MEDIA TENSION: ≥ 1 KV, ≤ 30 KV
ESQUEMA DE LA GENERACIÓN TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 3 KV - 30 KV
TENSION DOMESTICA y/o INDUSTRIAL: 380 / 220, 440/220 V
MUY ALTA TENSION: 110 KV - 380 KV
BAJA TENSION: ≤ 1 KV
MEDIA TENSION: ≥ 1 KV, ≤ 30 KV
TIPOS DE SUMISTROS ELÉCTRICOS En Lima Lima la configuraciòn configu raciòn es Delta : 220 VA VAC
R
S
T
L1
R
L2
S
L3
T
Carga 1
V L2 - L3 = 220 220 VA VAC
POR Nº DE FA FASES: SES: TRIFÁSICO ( 3 FA FASES) SES) A 220 V MONOFÁSICO (2 FASES) FASES) A 220 V
Carga 2
Carga 3
V L1- L2 = 220 220 VA VAC
V L1 - L3 = 220 220 VA VAC
TIPOS DE SUMISTROS ELÉCTRICOS En provincias la Configuración es Estrella : 380 / 220 VAC VAC
R
L1
R
L2
S
L3
T
N
( Neutro )
N
Carga 1
Carga 2
Carga 3
V L3-N = 220 VAC
V L2- N = 220 VAC
V L1- N= 220 VAC
V L3-L2 = 380 VAC
V L1- L2 = 380 VAC
V L1- L3 = 380 VAC
S T
CONCEPTOS BÁSICOS Ó CONCEPTOS
SIMBOLOS
RESISTENCIA
R
Ohmios (Ω)
INTENSIDAD
I
Amperios (A)
POTENCIA
P
Vatios (W)
TENSION
CAIDA DE TENSIÓN
V
UNIDAD
Voltios (V)
Reducción permanente de la tensión de alimentación por mal dimensionamiento de los cables eléctricos o en coincidencia con las horas de máxima demanda.
oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de un conducto a mayor diámetro del conductor (cable) dejara pasar mas electricidad electricidad energía eléctrica consumida en un tiempo determinado "fuerza" que hace que las cargas eléctricas se muevan
ESQUEMA GENERAL DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN UNA IE Red de distribución BT (baja tensión) Hacia otros predios Acometida existente
Tablero General IE (TG - 220 VAC)
Acometida
ITM Tablero de control
Medidor
KW-h
Tablero de Distribución AIP o CRT ( TD- 220 VAC)
ITM G
TVSS
ITM Barra de tierra Tomacorrientes Pabellón A y B
Iluminación Cisterna Pabellón A y B
Pozo de
Tomacorrientes
Barra d Pozo de tierra tierra
COMPONENTES DE UN CABLEADO ELÉCTRICO
1) TABLERO ELÉCTRICO Funciones: Distribuir
la energía eléctrica a los diferentes
circuitos. Balancear cargas Proteger los circuitos de sobrecargas y cortocircuitos. Conecta y desconectar independiente cada circuito.
TABLERO ELÉCTRICO DE DISTRIBUCIÓN
TABLERO ELÉCTRICO DE DISTRIBUCIÓN
2) INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO
2) INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO – TIPOS TIPO DIM - RIEL Cumplimiento de la norma IEC60898 o la NTP correspondiente •
•
Corriente nominal (A): 6,10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125
•
Número de polos: 1, 2, 3
•
Poder de corte: 3KA, 6KA,10KA
240-400 V
•
TIPO AMERICANO DE ENGRAMPE O ATORNILLABLE
•
Corriente nominal (A): 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100
•
Número de polos: 1, 2, 3
Poder de corte: 10KA
•
120- 240 V
•
3) INTERRUPTOR DIFERENCIAL Es un dispositivo eléctrico, generalmente instalado en el tablero general eléctrico, cuya función es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando existan fugas de corriente. •
Corriente nominal (A): 16 A, 25 A, 40 A ,63 A, 80 A ,100 A, 125 A
•
Número de polos: 2, 3 y 4
•
Sensibilidad: 10 mA , 30 mA
Calibre y capacidad de corriente de cables eléctricos y de Interruptores Termomagnéticos (ITM) Sección nominal
Corriente (amperios)
ITM
AWG
Corriente (amperios)
ITM
1.5 mm2 TW
10
2x10 A
16 AWG TW
7
2x6 A
2.5 mm2 TW
18
2x16 A
14 AWG TW
15
2x15 A
4 mm2 TW
25
2x25 A
12 AWG TW
20
2x20 A
6 mm2 TW
35
2x32 A
10 AWG TW
30
2x30 A
10 mm2 TW
46
2x40 A
8 AWG TW
46
2x40 A
16 mm2 TW
62
2x60 A
6 AWG TW
65
2x63 A 2x60 A
16 mm2 THW
70
2x70 A
6 AWG THW
70
2x70 A
MATERIALES PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO Para el Cableado Externo: Conductor THW o TW 8 AWG ITM 2X40 A Para el Cableado Interno: Tablero Eléctrico de Distribución Conductor eléctrico GPT 12 AWG ITM 2x20 A Canaletas 40X40 mm Caja para Tomacorrientes y Tapa Accesorios para las canaletas: – Ángulo Interno – Ángulo Externo – Ángulo de 90º – Angulo 90º – Uniones – Tarugo Plástico – Autorroscante
MATERIALES PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO
HERRAMIENTAS PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO 1. Arco de Sierra
1. Taladro Destornilladores 2. Nivel Tipos : de punta plana y estrella 3. Polvo para Tiralíneas 4. Tiralíneas
2. Martillo 3.Cuchilla 4. llave francesa 5. Wincha métrica
Multímetro Digital Servirá básicamente para realizar mediciones de voltaje y pruebas de continuidad ) 1. Alicate de Corte 2. Alicate de Punta
DIMENSIONAMIENTO DE UN CABLEADO ELECTRICO PARA UN AIP Y CRT
EJERCICIO 1 : Realice el cálculo de consumo de cargas de un AIP o CRT para determinar capacidad de los ITM y sección de cables eléctricos a utilizar. EQUIPAMIENTO AIP O CRT COMPUTADORAS (PC y Servidor) TV 29 " IMPRESORA MODEM VSAT, RECEPTOR DE TV ZINWELL PROYECTOR MULTIMEDIA ACCES POINT SWITCH DE DATOS LUMINARIAS
CONSUMO (W)
CANTIDAD
CONSUMO TOTAL (W)
180 200 130
24 1 1
4320 200 130
100
1
355 20 50
1 1 1
100 355 20 50
40
10
400
TOTAL
5575
Ejercicio 2 Realice el dimensionamiento para determinar : 1) La sección del cable de acometida del cableado externo 2) La sección del cable de distribución del cableado interno 3) Capacidad de los ITM general del cableado externo e interno 4) Capacidad de los ITMs de distribución del cableado interno 5) Elección del tablero de control y tablero de distribución 6) Diagrama unifilar del cableado interno Sabiendo que: • la potencia instalada en una AIP o CRT es de 5575 W (ver cálculo de consumo del el cuadro anterior, para un cableado eléctrico de 28 tomacorrientes y luminarias). • El suministro eléctrico de la IE es 220 VAC monofásico
SOLUCIONARIO
1) Cálculo La sección del cable de acometida del cableado externo Para ello usamos la siguiente fórmula:
Ic = In x1.25 Donde: • Pi = potencia instalada • K= constante, para sistema monofásico K=1 , para sistema trifásico K= 1.73 • V= tensión de servicio 220 v • COS Ø=0.8 (<1) factor de potencia • In = Corriente nominal del consumo • Ic = Corriente de diseño del consumo
SOLUCIONARIO
Reemplazando Valores en :
Como es monofásico , entonces K= 1
5575 1x220x0.8 31.7 A
1.25x31.7 A 39.7 A
Elección de la sección del cable de acometida : Con la Ic = 39.7A, buscamos en la tabla de intensidad de corriente de los conductores y elegimos el cable 8 AWG – TW ó 10 mm2 que soporta una corriente de 46 A Notas: Se debe buscar un cable cuya corriente sea mayor o igual al valor de la corriente de diseño (Ic) Se requiere dos ramas de cable 8 AWG de color negro.
SOLUCIONARIO
2) Cálculo de la sección del cable de distribución del cableado interno ( para 14 tomacorrientes c/u) Elección de la sección del cable de distribución :
Como es monofásico , entonces K= 1 2487.5 1x220x0.8 14.13 A
1.25x31.7 A 17.5 A
Con la Ic = 17.5 A buscamos en la tabla de intensidad de corriente de los conductores y elegimos el cable 12AWG – THW ó 4 mm2 que soporta una corriente de 20 A Nota : Se requiere dos ramas de cable 12 AWG de colores Rojo, Negro y Amarillo, cada una alimentará a 14 tomacorrientes.
SOLUCIONARIO
3) Capacidad de los ITM general del cableado externo e interno Con la Ic = 39.7A, se eligió el cable 8 AWG –THW ó 10 mm2 que soporta una corriente de 46 A calculado en la pregunta 1 y de acuerdo a esta capacidad de corriente se elige un ITM general de 2x40 A, tanto para el tablero de control ( cableado externo) como para el tablero de distribución ( cableado interno), osea se usarán 2 ITM de 2x40 A 4) Capacidad de los ITMs de distribución del cableado interno Con la Ic = 17.5 A, se eligió el cable 12 AWG –TW ó 4 mm2 que soporta una corriente de 20 A calculado en la pregunta 2 y de acuerdo a esta capacidad de corriente se elige un ITM general de 2x20 A por cada rama de 14 tomacorrientes a alimentar, los cuales se alojarán en el tablero de distribución ( cableado interno). Osea se usarán 2 ITM de 2x20 A
SOLUCIONARIO
5) Elección del tablero de control y tablero de distribución
Para el cableado externo se utilizará un tablero de control en caja metálica endosable en donde se alojara 01 ITM de 2x40 A Para el cableado interno se utilizará un tablero de distribución metálico de 8 polos en caja metálica adosable tipo entornillable o engrampable para alojar a 01 ITM general de 2x40 A , 02 ITM de 2x20 c/u y 01 ITM de reserva para las luminarias Nota: El tablero de distribución debe ser metálico gris martillado con barras de cobre cadmiada con una platina para puesta a tierra con su llave tipo Yale. Además deberá tener una pestaña para alojar un TVSS de 220 a 30 KA y deberá tener su rotulo de identificación.
SOLUCIONARIO
6) Diagrama unifilar del cableado interno Solución:
Viene de acometida del tablero de control
TVSS 2x40 A Cable 8 AWG -THW
Puesta a Tierra
2x20A
Cable 12 AWG
2x20 A
Cable 12 AWG
Reserva para luminarias
CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA REALIZAR CABLEADO ELECTRICO EXTERNO E INTERNO EN UNA AIP O CRT PARA 28 PUNTOS ELÉCTRICOS (PARA 24 PCS) 1. Estudio de campo : Cableado externo (Acometida): •Ubicar el tablero principal de alimentación eléctrica, el medidor del suministro eléctrico de la I.E así como la ubicación del tablero de control a instalar, lo más cercano a éstos, y determinar el metraje del cable de acometida a utilizarse. Cableado interno (distribución - AIP o CRT) •Realizar la mediciones del AIP (largo x ancho) y marcar la ubicación de los tomacorrientes, tablero de distribución en el AIP o CRT de acuerdo al estándar de la DIGETE. •Ubicar en el AIP o CRT lugar donde se instalará el tablero de distribución. •Determinar el metraje del cable de distribución a utilizarse en el cableado de los tomacorrientes se deberá usar cables: Rojo (fase), Negro (fase) y Amarillo (tierra).
CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA REALIZAR CABLEADO ELECTRICO EXTERNO E INTERNO EN UNA AIP O CRT PARA 28 PUNTOS ELÉCTRICOS (PARA 24 PCS) 2. De acuerdo al cuadro de cargas y consumo se debe dimensionar:
•La capacidad del ITM general del Tablero de control (cableado externo o acometida) y/o de tablero de distribución ( cableado interno en AIP o CRT). •La capacidad de los ITM de distribución a los tomacorrientes, luminaria , etc. •El calibre y de capacidad de corriente tanto del cable alimentador o acometida como de los cables de distribución ( hacia tomacorrientes, luminarias, etc.) •Elaborar la lista de materiales a utilizarse: Tablero de control con ITM, tablero de distribución con ITM y TVSS, cables de acometida, cables de distribución tomacorrientes, tubos de PVC , canaletas y materiales de instalación.
3. Instalación del Tablero de control y cableado Externo (Acometida): •Instalar el tablero de control con su ITM y conectarlo en forma independiente al cableado eléctrico de la IE y lo más cercano al tablero principal de la IE o directo al medidor del suministro eléctrico de la IE. 4. Instalación del Tablero de distribución y cableado Interno: •Instalar el tablero de distribución y sus respectivos ITM •Conectar el cable de acometida ( 2 cables ) desde tablero de control hacia la entrada de la ITM General del tablero de distribución ( en AIP o CRT): esta instalación deberá efectuarse con ambos ITM en OFF o desconectados a la corriente. Ira en tubos de PVVC SAP de 1 “ con curvos
CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA REALIZAR CABLEADO ELECTRICO EXTERNO E INTERNO EN UNA AIP O CRT PARA 28 PUNTOS ELÉCTRICOS (PARA 24 PCS) 4. Instalación de canaletas y Cajas de Tomacorrientes:
• Marcar con un tiralíneas la línea de referencia a lo largo del AIP en forma de “U” a lo largo de las paredes, luego colocar las canaletas que deberán ser adosadas con tarugos y autorroscantes . •Colocar las cajas de tomacorrientes según la distribución ( 24 para PCs incluido el servidor, 01 para impresora, 01 modem satelital o ADSL, Receptor DVB, 01 para Switch, AP, 01 para proyector multimedia), por encima de las canaletas, los detalles de instalación se visualizan en los anexos. •Preparar las mechas de 25 cm usando cables de color rojo, negro y amarillo y luego conectarlas a los respectivos tomacorrientes con línea a tierra. •Colocar los tomacorrientes en sus respectivas cajas.
CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA REALIZAR CABLEADO ELECTRICO EXTERNO E INTERNO EN UNA AIP O CRT PARA 28 PUNTOS ELÉCTRICOS (PARA 24 PCS) 5. Tendido de cables de distribución y conexión de Tomacorrientes :
•
• • • •
Conectar los cables de distribución de la siguiente manera: Rojo para fase 1, negro para fase 2 y amarillo para línea a tierra ( previamente extendidos y agrupados con cinta aislante, a lo largo de las canaletas). Cada ITM de salida alimentará a 14 tomacorrientes, es decir habrá dos ramas de 14 tomacorrientes cada una. El cable de tierra se conectará a la platina de tierra del tablero de distribución. Realizar los empalmes de cada mecha con sus tomacorrientes en los cables rojo, negro y amarillo , respetando dichos colores y luego colocar las tapas de las cajas de tomacorrientes. Conectar el cable de tierra proveniente del pozo a tierra de equipos a la platina de tierra del tablero de distribución. Con las ITM en OFF realizar las pruebas de continuidad y corto circuito usando el multimetro digital. Levantar los ITM del tablero de control y ITM general del tablero de distribución , y los ITM de distribución. luego proceda a realizar las medidas de voltaje en cada tomacorriente.
Realizar la distribución de 28 puntos eléctricos en un AIP o CRT 1.0 m 1.0 m 2.0 m
m 0 5 . 0
0.50
2.0 m 0.50 m
0.50 m
11
10
1.0 m
0.50 m
0.50 m
0.50
0.50 m
1.0 m
8
1.0 m 0.50
0.50
1.15 m 1.0 m
2.0 m
6
7
0.50
5
3
4
2
12
m 0 . 2
1
0.20
RACK
Modem VSAT o ADSL y AP
Impresora
9
0 3 . 0
TABLERO ELECTRICO
Swith datos 13
. m c 5 1
14
Contiene : 01 ITM 2X40 A 02 ITM 2X 20 A
. m c 5 1
30 cm. m 0 5 . 0
15 m 0 . 2
LEYENDA DISTRIBUCION ELECTRICA PARA 26 PUNTOS ( 24 PCs )
m 0 . 1
5 2 . 1
5 6 . 1
0 4 . 0
01 TABLERO ELECTRICO 16
PISO
12 Toma de datos (Dobles)
A R R A Z I P
28 Tomacorrientes (Dobles)
17
m 0 . 2
18
Proyector
CABLEADO HORIZONTAL
Cableado Horizonta l
Ancho Columna
Subida Tablero Electrico
Cable de Desarrollo en Tablero
Cable 12 AWG color Negro
49.72 5
4.8
3.5
3.0
6.5
67.60
Cable 12 AWG color Rojo
49.72 5
4.8
3.5
3.0
6.5
67.60
Cable 12 AWG color Amarillo
49.72 5
4.8
3.5
3.0
6.5
67.60
Mechas Tomacorrien tes ( X14)
TOTAL
Cableado Horizontal (Por Color)
67.60 m
Perdida en Instalación
2.50 m
TOTAL DE CABLE (Por Color)
70.00m
19
m 0 . 2
20
21
22
23
24
25
11.5 m
26
27
28
1.0 m
m 0 . 8
PROCEDIMENTOS PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO Instalación del tablero de distribución eléctrica del AIP O CRT
PROCEDIMENTOS PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO
Instalación de canaletas y cajas de tomacorriente
PROCEDIMENTOS PARA REALIZAR CABLEADO ELÉCTRICO
Tendido de cables y empalme de los tomacorrientes
DETALLES
ANEXOS
Distancias y ubicación de Equipos TABLERO ELECTRICO DE DIDTRIBUCIÓN
T.E.D 30 cm
RACK DE COMUNICACIONES (Switch de Datos)
PIZARRA
30 cm
RACK RACK DE DE COMUNICACIONES COMUNICACIO (Satelital NESSatelital VSAT) VSAT
5 cm
1.65 m E L B D O S T O A T O N U P E D D
3 0
c m
2 Tomacorrientes dobles con espiga a tierra 12 puntos de red (VSAT)
40 cm
m 0 c a 5 4 0 m 0 c a 5 T A 4 0 E L I C A N A T R C A E C L E E T N E I R R C O M A T O
E T N E I R R C O M A T O
1 Tomacorriente con espiga a tierra caso de 24 puntos de red
Fig 1 DISTANCIAS Y UBICACION DE TABLERO ELECTRICO Canaleta de Datos
1.80 m
Canaleta Eléctrica 80 cm 40 cm
Fig 2 DISTANCIAS Y UBICACIÓN DE EQUIPOS
ANEXOS Esquema general del Cableado Eléctrico del Aula de Innovación Pedagógica Acometida (cables THW ó TW
MEDIDOR ELÉCTRICO TRIFÁSICO
8 AWG en tubo PVC-SAP 3/4
“
)
Kw-H
Acometida:
N
Cables THW ó TW 8 AWG se conecta al tablero principal en forma independiente (si fuera posible; conectar a la entrada de la llave general ,si no conectar a las barras de cobre ) o hacia el medidor según sea le caso
R S T
Cables de alimentación eléctrica
Caja de control general Huascarán ,se instala junto al Tablero Principal de la I.E Supresor de transitorio de voltaje Linea a tierra
ON ON 3 x 40 OFF
R
S
T
LLAVE GENERAL
Barras de cobre Llave termomagnética general
N
0 4 x 2
PABELLÓN A
0 0 1
TVSS
0 4 x 2
x
0 2 x 2
0 2 x 2
3
Reserva
PABELLÓN B 0 3 x 2
Llave termomagnética (circuito 1)
Tablero Eléctrico de Distribución del Aula de Innovación Huascarán
Platina para línea a tierra
TABLERO PRINCIPAL TRIFÁSICO CON LINEA NEUTRO DE LA I.E Conductor GPT 12 AWG (color rojo ,linea viva o fase) Conductor GPT 12 AWG (color negro , línea neutro) R,S,T = FASES N = NEUTRO
380 V
380 V
Nota : En provincias : Conectar una fase R ó S ó T con N (neutro) : 220 V En Lima: Conectar las Fases R y S :220 V ó R y T : 220 V ó S Y T : 220 V
Cable de conexión a tierra ( TW 6 AWG ,color amarillo/verde)
Conductor GPT 12 AWG (color amarillo , línea a tierra) Alimentan a 15 tomacorrientes ( caso 12 computadoras)
Puesta a Tierr a
Alimentan a 13 tomacorrientes (circuito 1) y la reserva a 13 tomacorrientes (circuito 2) caso 24 computadoras(cada circuito con su linea a tierra)
Riesgos Eléctricos Se
define como la posibilidad de la circulación de corriente eléctrica a través del cuerpo humano. Corriente capaz de producir un incendio
Origen del Riesgo Eléctrico Causas de accidentes eléctricos: Causas humanas Causas materiales Causas fortuitas
Contacto directo e indirecto Contacto directo:
Contacto indirecto:
Cuando una persona toca directamente una parte desnuda y bajo tensión eléctrica un equipo
Cuando una persona toca una carcasa metálica por la que circula corriente eléctrica (falla de Aislamiento del quipo)
USOS DE ESTABILIZADORES DE VOLTAJE Y TVSS
QUÉ ES UN ESTABILIZADOR DE TENSIÓN Es un dispositivo electrónico que permite corregir el voltaje existente en la línea de energía eléctrica. Se le denomina Estabilizador de Tensión porque tiene la habilidad de corregir tanto defectos como excesos en el voltaje de línea. El Estabilizador de Tensión tiene las siguientes partes en su interior: Placa
de Control Auto-transformador corrector Elementos de potencia Filtros y protecciones
TIPOS • SOLIDOS
Están construidos con Triacs son dispositivos mas rápidos a la hora de estabilizar el voltaje • HIBRIDOS
Están basados con relay que son dispositivos mas lentos a la hora de estabilizar el voltaje
TVSS (SUPRESORES DE TRANSITORIOS DE VOLTAJE) •
Un dispositivo de desvío de energía, recortando el valor pico de la forma de onda de voltaje, desviando este exceso de energía para no dañar la carga sensible.
•
Mantiene el voltaje de la carga libre de transitorios.
•
Están constituidos por medio de Varistores de Óxidos Metálicos (MOV’s), capacitores, diodos de avalancha etc.. Según la norma NTC 4552 es un dispositivo destinado a limitar las sobretensiones transitorias, evacuando las corrientes asociadas a dicha sobrevoltaje.
INSTALACION DE TVSS -SUPRESOR DE PICOS Supresor de alta energía se diferencia de un simple varistor por su capacidad de respuesta en velocidad (<60 nanosegundos) y potencia (40 KA/Fase).
TVSS (220V 40 KA)
MOV: VARISTORES
SUPRESOR DE PICOS
INSTALACION DE TVSS -SUPRESOR DE PICOS
TVSS
RAYOS
PUESTA A TIERRA
PARARRAYOS
DIRECCIÓN GENERAL DE TECNOLOGÍAS EDUCATIVAS – MED: Soporte técnico: Teléfonos: 01- 6155800 anexos: 21137, 21234 Telecomunicaciones e Informática: Teléfonos: 01- 6155800 anexos: 22031, 21277 01-2122019 Hub Satelital http://www.perueduca.pe
