CALCULO DE ALUMBRADO PUBLICO OBRA
: "ESTUDIO DEL ENSANCHE DE PISTA Y ACONDICIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO DE UNA NUEVA ESTACION DE PESAJE MOVIL AFILADOR" AFILADOR"
FECHA
: DICIEMBRE DEL 2006
DPTO. PROV. DIST. LUGAR
: : : :
CONDUCTORES Y CANALIZACION CANALIZACION TAMA TAMA O DE LOS COND CONDUC UCTORE TORES S El tamaño de los conductores o alambres se designa su area en (mm2) o bien como AWG (usado en EEUU - American Wire Gauge) El material usado en los conductores es cobre (cu) o aluminio (Al) obedece a razones economicas mas que que de tipo tecnico
AISLAMIENTO AISLAMIENTO EN LOS CONDUCTORES El reglamento de obras establece que en la selección de calibre mínimo de los conductores para las instalaciones eletricas se debe considerar ciertos factores: Que la sección del conductor pueda transportar la corriente necesaria Que la maxima caida de tension no exceda los v alores indicados por las normas Que la temperatura del conductor no dañe el aislamiento Este material aislante esta determinado por las c ondiciones o ambiente (calor y el medio) en que se encuentra el c onductor El calor excesivo, causado por c ondiciones externas o por altas corrientes o ambas, puede provocar que el aislamiento se queme El medio ambiente agresivo puede puede penetrar en el aislamiento y producir un cortocircuito, tambien el embejecimiento del conductor Clasificacion de los conductores por el tipo de aislamiento y por voltaje Por voltaje : 600, 1000, 2000, 3000, 4000 y 5000 volts Por aislamiento: (la letra indica el material aislante o su aplicación o ambas) R: hule T: para el termoplastico N: para el Nylon H: para resistencia al calor W: para resistencia a los ambientes agresivos
Clasificacion basica de tipos de aislante de uso general Tipo R RH RHH RHW T TH THW THWN
Material y caracteristicas
Temp max. De operación ºC
Aplicación
Hule Ambiente seco Hule resistente al calor Ambiente seco Hule resistente a las altas temperaturas Ambiente seco Hule resistente al calor y al medio Ambiente seco y humedo agresivo Termoplastico Ambiente seco Termoplastico resistente al calor Ambiente seco Termoplastico resistente al calor y al Ambiente seco y humedo medio agresivo Termoplastico con cubierta de nylon Ambiente seco y humedo resistente al ambiente agresivo
60 75 90 75 60 75 75 75
CALCULO DE LA LUMINARIA FUENTES LUMINOSAS LUMINOSAS Lamparas de vapor de mercurio con Bulbo Fluorescente Potencia (watts)
Flujo - ΦL (lumen)
50 80 125 250 400
2000 3850 6500 14000 24000
Luminanci a maxima (candelas/ 4 5 7.5 10.5 11.5
Diametr o (mm)
Altura (mm)
Efeciencia (lumen/watts)
55 70 75 90 120
130 155 180 225 290
32 42 46 52 56
Lamparas de vapor de mercurio con Luz mixta Potencia (watts)
Flujo - ΦL (lumen)
Diametro (mm)
Altura (mm)
Efeciencia (lumen/watts)
160 250 500 1000
3100 5600 14000 32500
87 106 130 160
187 230 275 315
19 22 28 32
Lamparas de vapor de mercurio de alta efeciencia de luminosa Potencia (watts)
Flujo - ΦT (lumen)
250 360 1000 2000 3500
19000 28000 80000 170000 300000
Luminanci a maxima (candelas/ 1100 700 810 920 880
Longitud (mm)
Altura (mm)
Efeciencia (lumen/watts)
70 73 77 82 82
46 46 80 100 100
70 73 77 82 82
Lamparas de vapor de sodio a alta presion (color blanco dorado, pero tiende un poco al amarillo fuerte) Potencia (watts) 70 150 250 400 10000 210 350 150 250 400 1000 250
Luminanci Efeciencia a maxima Diametr o (mm) Largo ( m mm m) (lumen/watts) (candelas/ Lamparas de bulbo elipsoidal difundente 5800 8 70 155 66 14800 10 90 230 84 25000 19 90 230 90 47000 24 120 290 107 120000 36 165 400 110 Lamparas de bulbo elipsoidal difundente con sistema de encendedor 19000 15 90 230 82 34000 22 120 290 91 Lamparas de bulbo tubular de vidrio claro 14500 300 48 230 87 25500 360 48 260 92 48000 550 48 285 109 130000 650 66 400 119 Lampara de bulbo tubular de cuarzo y dos patas de conexión 25500 400 23 205 92 Flujo - ΦL (lumen)
CALCULO DE ALUMBRADO PUBLICO 400
48000
550
23
205
109
Lamparas de sodio a baja presion (color amarillo) Potencia (watts)
Flujo - ΦL (lumen)
Luminanci a maxima (candelas/ cm2)
Diametro (mm)
Largo (mm)
Efeciencia (lumen/watts)
18 35 55 90 135 180
1800 4800 8000 13500 22500 33000
10 10 10 10 10 10
53 52 52 66 66 66
215 310 425 530 775 1120
67 86 105 116 128 150
Para nuestro caso: Potencia (watt) =
lamparas de vapor de sodio de alta presion ΦL (lumen) = 70 5800
ALUMBRADO DE CALLES Nivel de iluminacion
Iluminacion promedio recomendado para calles (luxes) Transito de peatones Intenso Mediano Escaso
Clasificacion de transito de vehiculos por hora Muy escaso Escaso Mediano (500 a Intenso (mas de (menos de (150 a 1200) 1200) 150) 500) 6 8 16 12 4 6 8 10 2 4 6 8
Para nuestro caso: EM (lux) = 2
Transito de vehiculo muy escaso - transito peatonal escaso
Disposicion de los centro luminosos o luminarias Calles que no son anchas
Unilateral con postes
Bilateral con postes con centros alternos Requiere correcta relacion entre altura de poste y ancho de la calle Disposicion bilateral con postes con centro opuestos Dis pos ici on con luminari as dobles al centro Disposicion para calles angostas y areas residenciales
Calles largas y anchas que tienen dos sentidos de circulacion Calles que tienen camellon central, buen uso estetico Calles angostas que tiene arboles ornamentales (pequeños), parques y jardines
Para nuestro caso: Via larga y ancha que tiene dos sentidos de circ ulacion Disposicion bilateral con postes con centro opuestos
La altura de la iluminacion Tomando en cuanta el ancho de calle (L), define en c ierto modo la altura de la intalacion de los centros luminosos o luminarias (H), esta altura esta condionada por los sgtes factores Potencia de la lampara Tipo de la luminaria Disposicion de los centro luminosos
ALTURA DE MONTAJES RECOMENDADO PARA LUMINARIAS Clase de intalacion de iluminacion Autopista y calles con intenso trafico de vehiculos y poca circulacion de peatones Calles foraneas trafico mediano
con
Ancho de la calle (m) Entre 8 y 10 m, o mas de 10m
Dispocion de luminarias
Menores de 10 m
Unil ateral y bil ateral con c ent ros alternos Bilateral con centros alternos o doble central Unilateral
Mayores de 10 m
Bilateral con centros alternados
Mas de 10 m
Menores de 8 m Calles urbanas con intenso trafico motorizado y con trafico de peatones intenso Entre 8 y 10 m (calles y plazas de importancia) Calles c on poco trafi co 8 m o menor de 8 m de vehiculos y poca circulacion de peatones Mayor de 8 m Calles en pequeñas poblaciones con poco trafico de vehiculos sin circulacion de vehiculos
Altura de montaje (H) 10 a 12 m Mas de 12 m 10 m o mayor Entre 10 y 12 m
Mayor o igual Unilateral Unilateral o bilateral con centros Entre 8 y 10 m alternos 10m o mayor Bilateral con centros alternos de 10 m Bilateral con centros opuestos Unilateral
Mayores de 7.5 m
Unilateral
De 8 a 9 m
Unilateral
De 7.5 a 9.0 m
Via con poco trafico de vehiculos y poca circulacion de peatones, ancho de via (L=11) Altura de montaje (luminaria) - poste H ( 9 Para nuestro caso:
Altura de montaje recomendadas para luminarias Clase de instalacion de iluminacion Calles de alto trafico de vehiculos o de medio trafico con poca circulacion de personas Calles externas de bajo trafico Calles de tipo secundario con poco trafico de vehiculos y Para nuestro caso:
Lampara Tipo Sodio de alta presion Yoduro de metálico Vapor de mercurio o sodio de alta presion De sodio de baja presion
Potencia (watts) 400 400
Altura de montaje 12 m o mayor 12 m o mayor
250
Entre 9 y 12 m
90 - 135
Entre 9 y 12 m
Sodio de baja presion
90 - 135
Entre 9 y 12 m
Vapores de mercurio o fluorescentes
89 - 125
De 8 a 10 m
50
Mayores de 6 m
Via de medio trafico de vehiculos con poca circulacion de vehiculos, lampara vapor de sodio de alta presion potecia 125 watts
CALCULO DE ALUMBRADO PUBLICO Altura de montaje (luminaria) - poste H 9
Distancia entre luminarias Cuando está definida la altura de la luminaria, se puede calcular la distancia entre portes o centros luminosos (D)
Relacion distancia entre luminarias a la altura de montaje Lampara de bulbo fluorescente (con gran superficie emitente) 2.8 a 3.2 3.0 a 3.5 diferente de 3.5
Tipo de luminaria Cubierta Semicubierta Abierta Para nuestro caso: D/H =
Lampara clara (de emision concentrada) 3.0 a 3.5 3.2 a 3.5 diferente de 3.5
Luminaria cubierta con difusor de plastico, fluorescente (con gran superf. Emitente)
de
bulbo
3.2
Mientras menor sea la relacion D/H, más elevado es el grado de uniformidad en la iluminación, pero se tiene un mayor costo en la instalacion, ya que se requiere de un mayor numero de luminarias y de postes
Superficie por Iluminar A) Para disposicion axial, unilateral y bilateral con centros alternos S = D L (m2) B) Para disposicion bilateral con centros opuestos S = D L / 2 (m2) D: distancia entre luminarias o centros luminosos (m) L: Ancho de la calle (m ) Para nuestro caso: D(m)= 28.8 S ( m2 ) =
Disposicion bilateral con postes con centro opuestos L(m)= 11
158.4
Flujo luminosos Una vez que se establece E M : Nivel medio de iluminacion, se determina el flujo luminoso (ΦT) que emite cada luminaria o centro luminoso
ΦT = EM S / (Nu K D KM ) Nu: Coeficiente de utilizacion que se obtiene de la curva que porporciona los fabricantes de luminarias KD: Coeficiente de degradación de las luminarias (0.85 para lamparas con bulbo fluorescente y de sodio a baja presion. Y 0.90 para lamparas de sodio de alta presion) KM: Coeficiente de mantenimiento en atmosfera limpia se toma de 0.80-0.70 con luminarias abiertas y 0.95- 0.85 para luminarias cerradas) En ambiente con presencia de polvo, humos, etc, se toma 0.70 para luminarias abiertas y 0.75 para luminarias cerradas D = ΦL Nu KD KM / (EM L ) ΦL: flujo emitido por la lampara, ΦT es un valor que se establece basandose en el tipo de fuente luminosa y la potencia de la lampara y ΦL cuando se adopta una lampara dada con un nivel de iluminacion EM Para nuestro caso: lamparas de vapor de sodio de alta presion Luminaria cubierta con difusor de plastico, de bulbo fluorescente (con gran superf. Emitente)
KD = KM =
0.85 0.85
Considerando el nivel de iluminacion medio requerido es EM ( lux ) = 2 Luminarias en poste con una inclinacion de 5 grados respecto al plano horizontal de la calle Nu: Se obtiene de las curvas del fabricante (grafica)
L /H =
1.22
Nu = 0.4 Por ta nto El f lujo de la cal le es ΦT (lumen) = 1096.19 Pero se considerado una lampara de vapor de sodio de alta presion ΦL (lumen) Potencia (watt) = 70 5800 EM = Nu ΦL / S
El nivel de iluminacion medio sobre la via (area de circulacion) es: EM (lux) = 14.65 Tomando los factores de de mantenimiento y degradamiento EM (lux) = 10.58 Lo que brindar la lampara de Potencia EM (lux) =
>
10.58
70
Watts
TRUE
2
Por lo tanto la luminaria a utilizar es Lampara de sodio de alta presion - bulbo elipsoidal
Potencia (watt) =
70
CALCULO DEL TIPO DE CONDUCTOR ELECTRICO POR CAIDA DE TENSION 22.5 v
22.5 u
a
b 22.5
22.5 t c
22.5
22.5 s d
22.5
22.5 r e
22.5
22.5 q f
22.5
22.5 p g
22.5
22.5 o h
22.5
ΔV3Ø = raiz(3)K I L ΔV2Ø = 2K I L K: resistencia del conductor Caso de conductor NYY el XL = 0
caidad de tension trifasico caid de tension monofasico
I = P / (V cos Ø) monofasico I = P / (raiz(3) V cosØ) trifasico cosØ: factor de potencia = 0.90 para resistencia V = 220 voltios
K ' = K / V cos Ø
tabla de coefficientes mm2 2.5 4 6 10
onductore 14 12 10 8
R50º 9.61 5.99 3.78 2.36
XL 0.15 0.15 0.15 0.15
22.5 m
i 22.5
6.5 K = raiz (R 50^2 + XL^2)
22.5 n
l 10 k
j 22.5
22.5
CALCULO DE ALUMBRADO PUBLICO 16 25 35 50
6 4 2 1
1.49 0.93 0.73 0.59
0.15 0.166 0.163 0.16
Considerando que el reactor de la lampara consume el 40% de la potencia de la lampara
CUADRO DE CAIDA DE TENSION punto P (Kwatts) ΣP (watts) L (m) S (mm2) K' I (amp) ΔV2Ø ΣΔV (volt)
a 0.098 0.098 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.02 0.02
b 0.098 0.196 22.5 (monof)x 7.56 0.00 0.04 0.06
c 0.098 0.294 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.06 0.13
d e 0.098 0.098 0.392 0.49 22.5 22.5 2 (monof)x4 2 (monof)x4 7.56 7.56 0.00 0.00 0.08 0.11 0.21 0.32
f 0.098 1.666 6.5 2 (monof)x4 7.56 0.01 0.10 0.42
g 0.098 1.078 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.01 0.23 0.65
h 0.098 0.98 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.21 0.86
i 0.098 0.882 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.19 1.05
j k 0.098 0.098 0.784 0.686 22.5 22.5 2 (monof)x4 2 (monof)x4 7.56 7.56 0.00 0.00 0.17 0.15 1.22 1.37
punto P (Kwatts) ΣP (watts) L (m) S (mm2) K' I (amp) ΔV2Ø ΣΔV (volt)
l 0.098 0.588 10 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.06 1.42
m 0.098 0.49 22.5 (monof)x 7.56 0.00 0.11 1.53
n 0.098 0.392 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.08 1.61
o p 0.098 0.098 0.294 0.196 22.5 22.5 2 (monof)x4 2 (monof)x4 7.56 7.56 0.00 0.00 0.06 0.04 1.67 1.72
q 0.098 0.098 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.02 1.74
r 0.098 0.098 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.02 1.76
s 0.098 0.098 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.02 1.78
t 0.098 0.098 22.5 2 (monof)x4 7.56 0.00 0.02 1.80
u v 0.098 0.098 0.098 0.098 22.5 22.5 2 (monof)x4 2(monof)x4 7.56 7.56 0.00 0.00 0.02 0.02 1.82 1.84
Para cualquiera de los sitemas de alimentacion, la caida de tension debe estar limitada al 4 ó 5% ΔV(%) = 5% (permisible) ΔV(%) (volt) = 11 ΔV(%) =
11.00
>
1.84
TRUE
