DISEÑO ELECTRICO DE UN EDIFICIO RESIDENCIAL (Licdo. Nelson Gregorio Leal) I.U.T.C.

RESUMEN Leal Nelson, Zambrano Raúl, Noguera José. Aplicación de Criterio de Diseño

Eléctrico en el Proyecto de un Edificio Residencial de 10 pisos 33 Apartamentos. Instituto Universitario de Tecnología de Cabimas. Cabimas, Abril de 1998.

(Trabajo Especial De Grado)

En el presente trabajo se suministra información concerniente al Diseño de Instalaciones Eléctricas de un Edificio Residencial. Los criterios de diseño que se presenta a lo largo del trabajo están debidamente sustentados en las normativas establecidas en el Código Eléctrico Nacional (C.E.N.). Inicialmente se presenta la parte metodológica y una serie de importantes definiciones y fundamentos de contenido suministrado para luego realizar cálculos más utilizados en el diseño de instalaciones eléctricas en el edificación. En el trabajo se presentan cálculos, planos, tablas, diagramas y otros factores indispensables en el proyecto eléctrico. Otro aspecto muy importante es el de la determinación del calibre y protección de los conductores de los circuitos. Ramales y del alimentador. Tanto por el método de la capacidad de corriente como por el de caída de tensión. Es importante señalar que para el cálculo de los circuitos ramales y alimentador, caída de tensión, etc. se utilizan tablas y gráficos que facilitan la labor del diseño. Este trabajo está dirigido a estudiantes de la especialidad y todas aquellas personas que se desempeñan en el vasto campo del estudio y diseño de las instalaciones eléctricas residenciales de un edificio.

ESQUEMA

PORTADA. VEREDICTO. DEDICATORIA AGRADECIMIENTO RESUMEN ESQUEMA LISTA DE ABREVIATURAS INTRODUCCIÓN

CAPITULO I. 1. EL PROBLEMA. 1.1.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

1.2.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

1.2.1. OBJETIVOS GENERALES. 1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 1.3.

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

CAPITULO II. 2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. 2.1.

GENERALIDADES.

2.2.

PROYECTO ELÉCTRICO.

2.3.

CARACTERÍSTICAS DE LA CARGA ELÉCTRICA.

2.3.1. CARGA CONECTADA. 2.4.

DENSIDAD DE CARGA.

2.5.

DEMANDA MÁXIMA.

2.6.

FACTOR DE DEMANDA.

2.7.

FACTOR DE UTILIZACIÓN.

2.8.

FACTOR DE CARGA.

2.9.

FACTOR DE DIVERSIDAD.

2.10. FACTOR DE SIMULTANEIDAD. 2.11. SISTEMA DE COMUNICACIONES. 2.12. CANALIZACIONES ELÉCTRICAS. 2.12.1. 2.12.2. 2.13.

CONCEPTO.

NORMALIZACIÓN DE LAS CANALIZACIONES ELÉCTRICAS. DUCTOS Y CANALES.

2.13.1.

SELECCIÓN DE DUCTOS.

2.13.2.

SELECCIÓN DE TUBERÍA.

2.14.

TANQUILLAS.

2.15.

BANCADAS DE DUCTOS.

2.16.

CANALIZACIONES DE CIRCUITOS RAMALES Y ALIMENTADORES

DE SERVICIO GENERALES. 2.17.

ALIMENTADORES.

2.18.

TABLEROS.

2.19.

CUADRO DE MEDIDORES.

2.20.

CANALIZACIONES PARA MOTORES Y AIRES ACONDICIONADOS.

2.21.

CASETAS ELÉCTRICAS.

2.22.

CONDUCTORES Y PROTECCIONES.

2.22.1.

CONDUCTORES.

2.22.2.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS.

2.22.2.1.

CONDUCTORES DESNUDOS.

2.22.2.2.

CONDUCTORES AISLADOS.

2.23.

CAPACIDAD DE CORRIENTE DE UN CONDUCTOR.

2.24.

CAIDA DE TENSIÓN EN UN CONDUCTOR.

2.25.

CORRIENTE PERMISIBLE DE UN DE UN CONDUCTOR EN UN

DUCTO. 2.26.

CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE POTENCIA.

2.27.

SELECCIÓN DE CONDUCTORES.

2.28.

IDENTIFICACIÓN DE CONDUCTORES.

2.29.

PUESTA A TIERRA.

2.29.1.

PARTE QUE COMPRENDE UNA PUESTA A TIERRA.

2.29.2.

SISTEMA PUESTA A TIERRA.

2.30.

SISTEMA DE PARARRAYO.

2.31.

SELECCIÓN DE CONDUCTORES PARA CIRCUITOS RAMALES DE

MOTORES Y AIRE ACONDICIONADOS. 2.32.

PROTECCIONES ELÉCTRICAS.

2.32.1.

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN Y MANIOBRAS.

2.32.2.

PROTECCIÓN DE CIRCUITO DE USOS GENERALES.

2.32.3.

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS DE AIRE ACONDICIONADO.

2.32.4.

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS DE MOTORES.

2.32.5.

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS ALIMENTADORES.

2.32.6.

PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES.

CAPÍTULO III. 3. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO. 3.1.

DESCRIPCIÓN DE LA OBRA.

3.2.

AMBIENTE QUE CONFORMA LA VIVIENDA.

3.3.

ASPECTO CONSTRUCTIVO.

3.4.

SISTEMA ELÉCTRICO DE LA ALIMENTACIÓN.

3.5.

CARGAS A INSTALAR (NECESIDADES) EN CADA APARTAMENTO.

3.6.

CARGAS A INSTALAR EN SERVICIOS GENERALES Y PRIORITARIOS

EN EL EDIFICIO.

CAPÍTULO IV. 4. DISEÑO DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE LA EDIFICACIÓN. 4.1.

GENERALIDADES.

4.2.

ESTUDIO DE CARGA PARA EL APARTAMENTO TIPO.

4.2.1.

CIRCUITOS RAMALES.

4.2.2.

CÁLCULO

DE

LA

CAPACIDAD

EN

AMPERIO

DEL

SUBALIMENTADOR. 4.2.3. 4.3.

ESTUDIO DE CARGA PARA EL APARTAMENTO DEL CONSERJE. ESTUDIO DE CARGA PARA EL APARTAMENTO TIPO POR CAIDA DE

TENSIÓN. 4.4.

ESTUDIO GENERAL DE CARGA PARA LOS TABLEROS T1, T2, T3.

4.5.

ESTUDIO DE CARGA DE LA ALIMENTACIÓN DEL TABLERO N° 3

(T3). 4.6.

ESTUDIO DE CARGA DE LOS CIRCUITO RAMALES PARA LOS

ASCENSORES.

4.7.

SISTEMA HIDRONEUMÁTICO.

4.8.

SERVICIOS PRIORITARIOS.

4.9.

ESTUDIO GENERAL DE CARGA DEL EDIFICIO.

4.10.

CAPACIDAD DEL BANCO DE TRANSFORMACIÓN.

4.11.

PLANOS Y DIAGRAMAS.

CONCLUSIONES. RECOMENDACIONES. BIBLIOGRAFÍA. ANEXOS.

INTRODUCCIÓN

Las Instalaciones Eléctricas en sus distintas aplicaciones sociales han tenido evoluciones a lo largo de los años, cuyo origen está en la modernización tanto de equipos y materiales, como el procedimiento de construcción y tecnología de diseño. Toda instalación eléctrica bien sea del tipo residencial, comercial o industrial, debe reunir una serie de importantes características eléctricas que le permitan asegurar con éxitos su buen funcionamiento y para ello se requiere de una planificación, en la cual se debe tomar en cuenta una serie de normas y criterios como lo contenido en el Código Eléctrico Nacional (C.E.N.) con la finalidad de proporcionar a dicha instalación, entre otras las siguientes condiciones: continuidad en el servicio, mínimo riesgo de incendio, flexibilidad para realizar operaciones, supervisión y mantenimiento como también capacidad de reservas futuras. De allí el propósito del presente trabajo en parte proporciona una secuencia de información básica para el Diseño de Instalaciones Eléctricas referentes a Edificios Residenciales sustentados en las normas establecidas en el C.E.N. Este trabajo desglosa cuatro importantes capítulos.

Inicialmente se detalla lo relacionado al Planteamiento del Problema, los Objetivos Generales, Específicos y Justificación. Seguidamente se presenta una serie de definiciones y fundamentos con la cual se persigue facilitar la comprensión del contenido del Diseño de la Edificación. Posteriormente se describe la memoria del proyecto para facilitar los datos del diseño y por último se detalla por pasos el procedimiento seguido para realizar diferentes cálculos para el diseño adecuado de los circuitos ramales, canalización acometida y banco de transformador. Sustentado en el Código Eléctrico Nacional (C.E.N.). Este trabajo está dirigido a estudiantes de la especialidad y todas aquellas personas que se desempeñan en el vasto campo del Estudio y Diseño de las Instalaciones Eléctricas Residenciales de un Edificio.

CAPITULO I

1. EL PROBLEMA 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. La elaboración de un Proyecto Eléctrico bien sea éste, de tipo: Residencial, comercial, industrial, educacional u otros. Presenta un grado de complejidad, el cual depende de muchos factores. En nuestra Institución, específicamente en el Departamento de Electricidad existe escasa información concerniente a Diseño Eléctrico de Edificios Residenciales, sobre todo en lo que respecta a ejemplos prácticos, en los cuales se debe incluir en primer lugar lo relacionado al de las necesidades, estudio de carga tanto a nivel de cada apartamento como al de servicios generales. Para luego continuar con el tablero general y el cuadro de medidores, la subestación y las acometidas en alta y baja tensión complementando lo anterior, se debe diseñar los servicios comunes de comunicaciones, seguridad y otros.

1.2. OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

1.2.1.OBJETIVOS GENERALES. A. Proveer información a cerca de los criterios a utilizar proyectos de Instalaciones Eléctricas referentes a Edificios Residenciales sustentado en las normas establecidas en el Código Eléctrico Nacional, que garanticen las siguientes características: confiabilidad, continuidad en el servicio, accesibilidad para realizar operaciones de mantenimiento, capacidad de reserva y seguridad en dichas instalaciones.

B. Realizar el Diseño Eléctrico de un Edificio Residencial de 33 Apartamentos que incluya estudio de necesidades y de cargas, cálculo de calibre de los conductores, protecciones de los circuitos ramales, alimentadores y elaboración de planos eléctricos.

1.2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS. -

Presentan las definiciones establecidas en el Código Eléctrico

Nacional (C.E.N.) acerca de los diferentes circuitos eléctricos y componentes que conforman una instalación eléctrica.

-

Establecer las debidas correlación entre los cálculos realizados

para el diseño de los diferentes circuitos, protecciones, etc. con las normas de diseño contenidas en el C.E.N. -

Lograr que el proyecto eléctrico ejecutado garantice las siguientes

características: confiabilidad de servicio, accesibilidad, etc. -

Realizar un estudio de las necesidades a fin de obtener información

para diseñar los diferentes tableros y circuitos ramales. -

Hacer un estudio de carga a nivel de cada Apartamento a fin de

diseñar el calibre de los circuitos ramales, protección en cada uno, diseño de las canalizaciones y capacidad del tablero principal. -

Diseñar el calibre, protección y controles para la canalización de

la acometida principal y transformadores. -

Determinar la velocidad y capacidad de los ascensores de los

edificios basándose en las normas establecidas en el C.E.N. -

Diseño

del

circuito

de

control

eléctrico

del

Sistema

Hidroneumático. -

Elaboración de planos eléctricos general, la edificación donde se

concluya circuitos ramales, toma – corrientes de uso general y sistemas de teléfono y comunicación.

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. Mediante este trabajo se presenta información actualizada a cerca de la elaboración de Proyectos Eléctricos de Edificios Residenciales tipo clase media, dicha información podrá indudablemente servir de basamento para realizar instalaciones eléctricas con el mismo peligro de incendios y hasta de pérdida de vida. Es importante destacar que dicho trabajo puede servir de apoyo informativo y de índole similar a los estudiantes, docentes u otras personas que se desenvuelvan en el complejo campo del Diseño y Ejecución de Proyectos Eléctricos en Edificios Residenciales.

CAPÍTULO II

2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1. GENERALIDADES La utilización de la Energía Eléctrica en las viviendas, edificios, industrias, etc., ha experimentado un desarrollo considerable hasta el punto de que sería difícil concebir el mundo civilizado sin este tipo de energía. Sin embargo, su utilización puede llegar a ser peligrosa si no se toman las medidas necesarias que permitan hacerla llegar a los edificios, de tal forma que su uso no extrañe ningún peligro para las personas e inmuebles. Para conseguirlo deben cumplirse tensiones de suministro adecuadas (baja tensión), con normas y elementos de seguridad, de modo que su manejo no presente ningún riesgo teniendo en cuenta que la mayoría de las personas carecen de conocimientos eléctricos. La instalación eléctrica para baja tensión se define como el conjunto de aparatos y circuitos asociados en prevención de un fin particular: Producción, conversión, transformación, transmisión, distribución y utilización de la Energía Eléctrica cuyas tensiones nominales sean iguales o inferiores a 1000 voltios en corriente alterna y 1500 voltios en corriente continua.

En las instalaciones eléctricas para baja tensión, independientemente del grupo al que pertenezca, se consideran estos tres componentes: Las reglamentaciones, las partes de la instalación y los cálculos. A continuación se presenta la teoría y fundamento de este trabajo.

2.2. PROYECTO ELÉCTRICO. El Proyecto Eléctrico será el diseño de las instalaciones eléctricas para transferir potencia desde una fuente de energía a varias cargas de utilización. Esto comprende todas las instalaciones de distribución de la energía eléctrica desde la entrada a la edificación hasta el último punto de utilización, así como también las instalaciones de señales y comunicación (teléfono, intercomunicación, sonido y similares). Por las mismas características de servicio de electricidad, es evidente que las instalaciones eléctricas están inmediatamente ligadas a otras instalaciones de una edificación (Ascensores, aires acondicionados, bombas, etc.), y aún el aspecto externo de la edificación a través de la relación entre sus arquitectura y la iluminación entre otras. Por esta razón, las instalaciones de un proyecto eléctrico deben desarrollarse en función de una completa coordinación con los demás proyectos, de forma tal que sea armónico con el proyecto total, sin imprevisiones en su ejecución.

2.3. CARACTERÍSTICAS DE LA CARGA ELÉCTRICA. Una de las partes más importantes de un proyecto de instalaciones eléctricas, es la obtención de la carga de diseño. Ello implica realizar un estudio de la misma para así lograr determinar las necesidades eléctricas para el diseño del tablero general y la acometida de electricidad, si se trata de una vivienda. Si el diseño es para un edificio residencial, como en nuestro caso, la obtención de la carga total, servirá de base para la elaboración del proyecto del tablero general, cuadro de medidores, subestaciones de transformación, acometida de alta y baja tensión, conforme al sistema de alimentación escogido. Deberá tomarse en cuenta al obtener la carga total, que la magnitud de la misma cumpla a cabalidad con las necesidades de servicios eléctricos. No deberá quedar por debajo, ni excesivamente abultada, lo cual resultaría un costo mayor de la inversión a realizar. Para un estudio de carga habrá de definir previamente si ésta es de tipo residencial, comercial, industrial, educacional, etc. El Código Eléctrico Nacional (C.E.N.) define claramente, según el tipo de carga, los circuitos que deberán asumirse para una adecuada estimación de la misma; conforme a esto, se indican a continuación los términos a utilizar en un estudio de cargas:

2.3.1.CARGA CONECTADA:

Se extenderá como la sumatoria de la potencia en vatios de todos los equipos eléctricos (datos de placa) que se conecta a la red de la vivienda en cuestión, también se podrá expresar en KW ó KVA según el enfoque del estudio. Se puede asumir la siguiente clasificación:

- Alumbrado: Son aquellos que abastecen la carga de alumbrado del edificio. De su correcto diseño depende en gran parte las condiciones de “confort” del edificio y una mayor funcionalidad de sus ambientes. Como carga de alumbrado se considera la constituida por los aparatos de alumbrado, de emplazamiento fijo tales como murales, lámparas de techos o pared, postes o reflectores para fachada, jardines o instalaciones deportivas, anuncios luminosos y señalización de emergencia.

- Tomas de usos generales: Incluyen aquellas que alimentan salidas para tomacorrientes de uso general, aún cuando en alguno de ellos pudiera eventualmente ser conectado un aparato fijo, como sería el caso de un bebedero, reloj, etc. siempre que su carga no sea principal del circuito. La carga normal de estos circuitos está constituida por pequeñas herramientas, máquinas para aseo y mantenimiento, aparatos receptores de radio o TV, equipo de oficina, limitada por la característica del circuito.

- Tomas de usos especiales: Son circuitos para cargas individuales; se define como tales, aquellos destinados a abastecer caída correspondiente a artefactos fijos y de cierta magnitud que por su característica requieren de otras cargas como puede ser artefactos de aire acondicionado, calentadores, cocina eléctrica, etc.

- Motores (circuito para cargas individuales): Cuando la carga es un motor o motores componentes de una sola máquina el proyectista tomará en cuenta la amplia reglamentación contenida al respecto en el C.E.N. en la sección 430, a causa de las condiciones especiales que se producen durante el arranque de un motor e incluso durante su marcha.

- Combinadas: Cuando un circuito alimenta cargas combinadas que consisten en equipos accionados por motores que están fijados en un sitio y que tenga un motor mayor de 1/8 HP en combinación con otras cargas, el cálculo de la carga se basará en el 125% de la carga nominal del motor más grande y más la suma de las otras cargas.

2.4. DENSIDAD DE CARGA Es la relación entre la carga conectada en (W, KW ó KVA) y la unidad de dimensión. Así para la densidad lineal de carga se tendrá:

DL =

Potencia = W o bien KW , MW , etc. Unidad de Longitud m m Km

Esta expresión es frecuentemente utilizada en la planificación del sistema de distribución y estudios especiales. La densidad de carga por unidad se expresa: Da =

Potencia = W o bien KW , KVA , MW , etc. Unidad de Área m² m² Ha Km²

La densidad de carga definida se emplea en estudios de carga en proyectos residenciales, comerciales o industriales expresándose en: W o bien Kw ; KVA m² m² m²

2.5. DEMANDA MÁXIMA

Como su nombre lo indica es la que ocurrió en un cierto tiempo “t” considerando se puede observar su representación en la figura. 0 máx Demanda en KVA

D. prom. D min 6

12

18 24

2.6. FACTOR DE DEMANDA Es la relación entre la demanda máxima y la carga conectada. Por lo general es menor que la unidad (FD < 1)

FD =

D máx x 100 Carga Conectada

2.7. FACTOR DE UTILIZACIÓN Es la relación existente entre la demanda máxima de un equipo eléctrico y la potencia nominal del mismo.

FD =

D máx del equipo x 100 Potencia Nominal del Equipo

2.8. FACTOR DE CARGA Es una relación para los tipos de cargas no uniformes, como sucede en la mayoría de los casos en la práctica, durante cierto tiempo. Siempre será menor que la unidad (fc < 1).

2.9. FACTOR DE DIVERSIDAD Es la relación entre la sumatoria de las demandas máxima combinada del sistema. Se define así como Dm1, Dm2,

Dmn, las demandas individuales que

eventualmente pudieran ser viviendas residenciales. FDIV = Dm1, + Dm2, + ... + Dmn = ∑ Dm1 . Dmáx del Sistema Dmáx Sistema El factor de diversidad siempre será mayor que la unidad por la característica de la Dm1 ; (Fdiv > 1).

2.10. FACTOR DE SIMULTANEIDAD Es la relación inversa del factor de diversidad.

Fsim =

1

.

FDIV

2.11. SISTEMA DE COMUNICACIONES. Se denomina sistema de comunicación de una instalación, el conjunto de sistemas que permiten la transmisión de cualquier tipo de información, según las necesidades y convivencia propia del sistema, de uno o varios sitios a uno, o la totalidad de los lugares de la instalación.

2.12. CANALIZACIONES ELÉCTRICAS. 2.12.1.

CONCEPTO: Se entiende por canalización eléctrica a los dispositivos que se

emplean en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores, de manera que éstos queden protegidos en lo posible contra deterioro mecánico, contaminación y a su vez proteja a la instalación contra incendios por los arcos que se pueden presentar durante un corto circuito.

2.12.2.

NORMALIZACIÓN DE LAS CANALIZACIONES ELÉCTRICAS.

Con el fin de que todas las instalaciones eléctricas que se diseñen y construyan cumplan con las condiciones mínimas de seguridad, tanto para las personas como para los bienes materiales, se ha elaborado el C.E.N. que rige los lineamientos de toda obra eléctrica. El C.E.N. en su contenido establece lo siguiente. a) Reglas para el diseño de canalizaciones eléctricas, tamaño y calibre de tuberías y conductores, así como también las especificaciones relativas a los diferentes dispositivos de protección. b) Reglas para las especificaciones de construcción de las instalaciones eléctricas en general, y todo lo concerniente al montaje de maquinarias y equipos eléctricos. c)

Reglas elaboradas específicamente para los fabricantes de

materiales, equipos y maquinarias eléctricas que se elaboran en el país o bien que son de uso local aunque sea de (importancia). Éstas se refieren a dimensiones, proceso de fabricación y controles de calidad que deben cumplir. Por su parte el C.E.N. (Covenin 200) cubre las reglas de seguridad para aquellas instalaciones que son responsabilidad del suscriptor. Existen otras normas locales, que suelen establecer los consejos municipales como ordenanza municipal, de cumplimiento obligatorio dentro del territorio de su

distrito. También hay reglamentos locales establecidos particularmente para las instalaciones eléctricas.

2.13. DUCTOS Y CANALES Estos elementos que se emplean en una canalización eléctrica, son conocidos en el mercado como tipo “bandeja”, las hay abiertas y cerradas modelo escaleras con fondo de material expandido o simplemente metálicos, se emplean por lo general en instalaciones industriales, donde se requiera hacer modificaciones en las instalaciones a bajo costo, de acuerdo a las necesidades en el tren de un proceso manufacturero para lo cual hay que realizar cambios de motores y de su ubicación conforme a un programa industrial.

2.13.1.

SELECCIÓN DE DUCTOS En los edificios construidos especialmente residencial, se suelen

alojar los conductores eléctricos para usos generales de iluminación, toma corrientes, teléfonos, timbres, intercomunicadores, sonido, etc. A nivel de diseño, deberá planificarse antes de la construcción, el trazado que seguirán los canales a fin de que cubran mediante un cuadriculado toda el área a servir que las bocas de salida en el piso permitan la flexibilidad

deseada. Estos canales se suelen construir en plástico PLC asbesto, los cuales deberán recubrirse con concreto de mayor resistencia, que el caso de los ductos metálicos. El C.E.N. y las normas M.O.P. contemplan en tablas la escogencia de la sección de la canalización requerida. No obstante, como dato la referencia se suele escoger tanto para ductos, canales o bandejas; un sección 5 veces mayor que la ocupada por los conductores a alojar a fin de disponer de suficiente área de reserva.

2.13.2.

SELECCIÓN DE TUBERÍA Una vez determinado el número de conductores y calibre de las

fases, neutro, puesta a tierra y tipo de aislante; el siguiente paso es escoger la sección de la tubería o bancada requerida para alojarla. Previamente habrá que definir si se estima dejar espacio de reserva o tubo de reserva, para futuras ampliaciones o modificaciones en las condiciones de la carga conectada. Cuando resulte varios conductores por fase, por la magnitud de la carga se recomienda colocar cada terminar con su neutro en tubería aparte.

2.14. TANQUILLAS

Es un pequeño recipiente perteneciente a un sistema de canalización subterránea en concreto, provisto de una abertura en la cual alcanza un hombre a realizar trabajo de instalación, mantenimiento y desconexión de redes eléctricas. En caso de tanquillas para alumbrado público (A.P.), que suelen ubicarse a los postes respectivos, solo podrá el operario, introducir los brazos y manos. En otra de mayor tamaño podrá entrar en la misma, como en el caso de la de baja tensión (B.T.), o la tensión (A.T.). Las tanquillas suelen construirse con paredes de concreto, fondo limpio de concreto, fondo limpio de concreto recubierto con piedra picada N° 2 que permite el drenaje del agua que ocasionalmente pudiera penetrar con marco y tapa metálicos con relleno de concreto.

2.15. BANCADAS DE DUCTOS. Se denomina así al banco de uno o varios ductos o tuberías de hierro, asbestos, plásticos, etc. alojados en una zanja o canal. En algunos casos pueden estar recubiertos con tierra compactada o bien se prefiere recubrimiento de concreto de baja resistencia cada tubería guarda una distancia mínima entre ellas de 5 cm. Y separada de las paredes de la zanja 7.5 cm. En el manual M.O.P. aparecen los modelos más comunes de bancadas que suelen utilizarse en la construcción de redes subterráneas también en las normas de

CADAFE y Electricidad de Caracas con frecuencia se suele utilizar estos modelos de bancadas en la acometida subterránea a edificios residenciales para llevar los conductores de alta tensión, hasta la subestación de transformación y de allí al tablero general. En el diseño de determina el número y tamaño de la tubería de reserva para futuras expansiones. Las empresas de electricidad actualmente están utilizando este criterio, al igual que las empresas de comunicaciones telefónicas (C.A.N.T.V.).

2.16. CANALIZACIONES

DE

CIRCUITOS

RAMALES

Y

ALIMENTADORES DE SERVICIOS GENERALES. Esta sección reglamentada el método de cálculo para las cargas de circuitos ramales y alimentadores, así como para determinar el número de circuitos necesarios.

• Tensiones: Salvo cuando se especifiquen otras tensiones, para el cálculo de las cargas de circuitos ramales y alimentadores se usarán las tensiones nominales 120; 120/240; 208 Y/120; 240; 480Y/277; 480 y 600 voltios.

• Cálculos de los circuitos ramales: Los cálculos de los circuitos ramales se harán como se indican desde la a) hasta d). (Ver tabla 310-10 C.E.N.). • Cargas continuas y no continuas: La capacidad nominal del circuito ramal no será menos que la suma de la carga no continua más 125% de la carga continua. • Excepción: Cuando el conjunto incluyendo los dispositivos de sobre corrientes, está aprobado para el funcionamiento continuo al 100% de su capacidad nominal. • Carga de iluminación para locales listados en la Tabla 220-3(b) para locales de uso allí definidos: Las cargas unitarias están basadas en condiciones de carga mínima y para factor de potencia igual a 1 y es posible que no provean una capacidad suficiente para la instalación proyectada. • Otras cargas para todo tipo de locales: La carga mínima a considerarse en cada salida de toma corriente de uso general y en otras salidas distintas de las de iluminación general, será indicada a continuación. La carga indicada se basa en la tensión nominal de los circuitos ramales. (1) Salida para un artefacto específico ----------------- Corriente nominal del artefacto u otra carga excepto para carga de motor --------- o carga servida. (2) Salida para carga de motor --------------- Véase

Arts. 430-22 y 430-

24 y ---------------------------------------------------------- sección 440.

(3) Una salida para iluminarlas embutidas serán los Volts. – Amperes máximos del equipo y de las lámparas para los cuales los aparatos están diseñados. (4) Salida para porta lámpara de servicio pesado. (5) * Otras salidas --------------------------------- 180 Volt.-Ampere por Salida. Para salida de tomacorrientes sencillas o múltiples se considera una carga no menor de 180 Volts.-Amperes. * Esta disposición no es aplicable a la salida de toma corriente conectadas al circuito especificado en el Art. 220-3b ni las salidas con toma corriente previsto para equipos de conexión por cordón y enchufe.

• Excepción N° 1: Donde se utilicen conjuntos fijos de tomas múltiples cada longitud de 1.50 m. o fracción deberá considerarse como una salida de 180 Volt-Ampere como mínimo con excepción de locales donde es posible el uso simultáneo de cierto número de artefactos, en cuyo caso, cada longitud de 0.30 m. o fracción deberá considerarse como una salida de 180 volt-Ampere como mínimo. Los requisitos de este Artículo no se aplicarán a las unidades de vivienda ni a los cuartos de huéspedes en hoteles o moteles. • Excepción: No deberá tenerse en cuenta cargas de salidas que sirven cuadro de distribución y bastidores de conmutación en centrales telefónicas (Ver anexo tabla 220-3b).

2.17. ALIMENTADORES. • Capacidad de corriente y carga calculada: Los conductores del alimentador tendrá suficiente capacidad de corriente para alimentar la carga. En ningún caso la carga calculada de un alimentador será menos que la suma de las cargas de los circuitos ramales servidos, determinada según la parte A de esta sección y después de haberse aplicado a cualquiera de los factores de demanda permitiendo por la parte B, C o D. • Cargas continuas y no continuas: Cuando un alimentador sirve carga continua o cualquier combinación de carga continua y no continua, la capacidad de corriente de los conductores en sistemas no conectados a tierra, no será menor que la carga no continua más 123% de la carga continua. • Excepción: Cuando el conjunto incluyendo los dispositivos de protección contra sobrecorriente de los alimentadores sea aprobado para funcionar al 100% de su capacidad nominal, ni la capacidad del dispositivo de protección ni la capacidad nominal de los conductores de alimentador será menor que la suma de la carga continua.

• 220-11 Iluminación Alumbrado General: Los factores de demanda indicados en la tabla 220-11 se aplicarán a la parte de la carga de los circuitos ramales calculada para la iluminación general. Estos factores no se aplicarán para determinar el número de los circuitos ramales de iluminación general.

2.18. TABLEROS. Se denomina así a un panel o grupo de unidades de paneles, diseñados para ensamblaje de un sistema de barras, con interruptores o sin ellos. Pueden ser los interruptores automáticos o no contra sobrecorriente. Estos interruptores se usan también para operación de los circuitos de iluminación, tomas de uso general o fuerza. El tablero podrá estar formado por un gabinete auto soportante o bien en una caja embutida en pared o tabiques. El acceso al mismo será siempre por el frente donde habrá una tapa cubre barras y protecciones, además una puerta con bisagra que puede o no tener cerradura. Un tablero puede disponer de espacio necesario según el diseño, para alojar medidores de tensión, corriente, potencia, energía o frecuencia de acuerdo a las exigencias del usuario.

Todo tablero estará construido de material incombustible, conforme a las normas Covenin y Norven del año 1868. El Código Eléctrico Nacional establece en la sección 384 las características que debe poseer un tablero para alumbrado y fuerza, que se describen a continuación: a. Caja Metálica. b. Chasis de fijación. c. Puerta y fuerte. d. Pintura. e. Barras de fase. f. Barras de neutro. g. Interruptores ramales. h. Interruptor principal.

Desde el punto de vista de la función que cumple un tablero dentro de un sistema eléctrico, como puede ser el caso de un edificio residencial se presenta a continuación del acometida un tablero principal y uno o varios sub-tableros que pueden ser seccionales o sub-seccionales. Se acostumbra en todo proyecto de instalaciones eléctricas presentar un diagrama unifilar donde se indican todos los tableros con sus protecciones y los alimentadores, sub-alimentadores y circuitos

secundarios, señalando los calibres de conductores, tipo de aislación y diámetro de la tubería utilizada.

2.19. CUADRO DE MEDIDORES. Un cuadro de medidores por lo general se construye en un sitio donde están agrupados un número de suscriptores, pudiendo ser del tipo residencial, comercial o de oficinas. Este cuadro de distribución podrá estar empotrado en paredes o tabiques o bien en forma de paneles o escaparates superficiales. Contendrá equipo de protección, medidores, barras de fase y neutro. Estará tanto la caja como el neutro debidamente aterrado por separado. Cuando un grupo de suscriptores están agrupados, la forma de disponer los medidores en la siguiente: Las dimensiones y características del cuadro de medidores y su ubicación por lo general las define la compañía suministradora de energía eléctrica que tiene sus normas y procedimientos. El cuadro de medidores una vez instalado, será revisado y aprobado por el cuerpo de bomberos de la localidad a fin de que cumpla con el artículo 46 de las Normas Contra Incendio (Covenin) vigente. Al cuadro de medidores llega la acometida general en baja tensión del edificio. Se instalan barras de fase y neutro, para que desde allí salgan las múltiples salidas a cada abonado. Seguidamente viene la protección de desconexión y

reconexión que la operará la empresa eléctrica, instaladas en un compartimento aparte protegida con puertas y cerraduras. La llave estará en poder de la compañía de electricidad. A continuación, en otro compartimento los medidores correspondientes a cada suscriptor, también con su puerta, cerradura y ventana de vidrio para poder observar la lectura a facturar. Finalmente, otro compartimento donde estará la protección individual de cada abonado que tendrá también su puerta y cerradura.

2.20. CANALIZACIONES

PARA

MOTORES

Y

AIRES

ACONDICIONADOS. La instalación de un motor eléctrico está acondicionado por las características de funcionamiento del mismo. Se tendrá que definir: el tipo de alimentación, sistema monofásico o trifásico, en 120 v, 208 v, 240 v, 480 v o más, la frecuencia, los caballos de fuerza y otras características eléctricas que se indicarán más adelante. Conforme a la potencia de cada motor, número de equipos y disposición de los mismos dentro de un área considerada se puede distinguir tres casos de distribución de motores los cuales son: - Instalación de pequeños motores.

- Instalación de motores medianos. - Instalación de motores grandes. Para canalizaciones de aire acondicionado, motores para aires acondicionados central, equipos de bombeo, sistema hidroneumático para agua blancas o bien el nivel de la demanda en KVA hace más conveniente la instalación de una acometida trifásica, se instalará una acometida de 4 hilos (120v/208v). Se recomienda, como dato de referencia, que por encima de los 20 KVA se instalen acometidas trifásicas, si hay posibilidades en el sector para lograr una mejor distribución de la carga integra y mayor flexibilidad para el diseño.

2.21. CASETAS ELÉCTRICAS. Se denomina así a los cuartos que se construyen para alojar bancos de transformación, protecciones y seccionadores, etc. Es un recinto aislado que puede estar sobre el terreno o semi-empotrado, con paredes, techos y piso resistentes al fuego. Por lo general se construyen con piso de concreto, arcilla o de ladrillo macizos según las especificaciones de la compañía de electricidad. Los detalles deben observarse para un normal funcionamiento es que deben tener ventilación natural cruzada, para ello se dispondrán de las ventanas una arriba y la otra en la pared de enfrente abajo a 0,50 m del piso.

Las puertas tendrán dimensiones tales que permitan la entrada y salida de los equipos que alojan, abriendo sus hojas afuera conforme lo exigido en las Normas Contra Incendios y serán de metal Las casetas disponen según el diseño, de bancada de tuberías que entran y salen, de conexiones para aterramiento, tablero de distribución, transformadores de protección, seleccionadores y controles de alumbrado, etc.

2.22. CONDUCTORES Y PROTECCIONES 2.22.1.

CONDUCTORES: Se define como conductor al material metálico, usualmente en

forma de alambre o cable, adecuado para el transporte de corriente eléctrica, en casos especial el conductor puede tener forma de hilo, varillas, platinas, tubo o barras, de acuerdo a los componentes del material de su aleación el conductor tendrá una conductividad que lo caracteriza, los más importantes son: El platino, plata, cobre, aluminio, hierro, etc.: tomando en cuenta como base la plata conductividad relativa en otros metales es la siguiente: Plata: 100%, Cobre: 94%, Aluminio: 57%, Hierro: 16%.

2.22.2.

CARACTERÍSTICAS

DE

LOS

CONDUCTORES

ELÉCTRICOS. Un conductor puede estar formado por uno o varios hilos siendo unifilar o multifilar, cableado o trenzado. Cuando el conductor es cableado puede ser normal, flexible o extraflexible, de acuerdo al grado de flexibilidad que se le da al número de hilos delgados que lo componen. En la medida que aumenta el número de hilos mejora su propiedad de flexibilidad. El cableado puede hacerse en forma concéntrica, circular y compactado, comprimido, sectorial o anular; según se haya procesado el paquete de hilos para fines específicos. La norma Covenin 553-81. Ésta establece las características de los procesos de fabricación.

2.22.2.1.

CONDUCTORES DESNUDOS Conforme a las necesidades un conductor eléctrico podrá

estar al aire montado sobre soportes aislados de vidrio, o porcelana, en redes aéreas, en línea de redes de distribución, o líneas de alta tensión o muy alta tensión.

Para el caso de redes subterráneas, o bien en canalizaciones eléctricas residenciales, comerciales o industriales, se emplean conductores aislados. Los conductores desnudos también se utilizan para la puesta a tierra para barras en sistema de distribución industrial, barras también en tableros suspendidos por aisladores y para aterramiento de transformadores, pararrayo e el neutro en una red de distribución.

2.22.2.2.

CONDUCTOR AISLADO. Cuando un grupo de conductores van dentro de una

canalización deben estar aislados, para mantenerlos fuera de contactos entre sí, con tierra o estructura. Todo conductor estará aislado cuando se recubre con una capa aislante cuya conductividad eléctrica es nula o muy pequeña. El aislante y el componente metálico de un conductor deben estar elaborados de tal forma que resistan los agentes externos que se indican a continuación: • Agentes Mecánicos: Tales como presión, abrasión, elongación y dobleces a 180°. • Agentes Químicos: Agua, humedad, hidrocarburos, ácidos y alcalinos.

El material aislante debe soportar a los anteriores a fin de que no se produzcan desprendimientos de sus partes, agrietamiento, escamas o bien que disminuya su espesor. • Agentes Eléctricos: El fabricante debe garantizar la rigidez eléctrica del aislante, estableciendo un control de calidad estricto donde se fijan los kilovatios mínimos y máximos de prueba. El C.E.N. en la sección 310, “Conductores para instalaciones de Uso General” establece las disposiciones generales que deben cumplir los conductores eléctricos. En la tabla 310-13 “Aislante de los conductores y su uso”. Se indica el comercial del aislante, el tipo (abreviatura), la temperatura de funcionamiento, uso y aplicaciones. • Tipos de Aislante: -

Goma: Aislante compuesto de goma natural o sintético combinado

con otro ingredientes, que lo hacen resistente a la humedad, flexible; pero no resistente a alta temperatura. Se designan con siglas tales como RH, RHH, RHW, RVA, RVW. -

Termoplásticos: Son fabricados combinados con ingredientes

vulcanizantes y retardadores de llama, el aislante base es el polivinil de cloruro. Se designa con las siglas T, TW, THHN, THW, THWN, etc. son resistentes al calor, humedad y aceite.

-

Aislantes Minerales: Son materiales prácticamente incombustibles,

limitadores de fuego, diseñados para cableados especiales de equipos o dispositivos sometidos a altas temperaturas y sobrecargadas. Se designan por las siglas PFA, PFAH, TFE, SA, FEP, FEPB, etc. -

Aislante de Papel impregnado: Consiste en cinta de papel

impregnado con sustancias tales como: Aceite natural, resina, etc. Resisten temperaturas mayores que los aislantes de goma, pero no resisten a la humedad, por lo tanto son resguardados con cubiertas resistentes a la humedad como el plomo. Son designados con las siglas V, AVA, AVL, etc. -

Calibre de los Conductores: Desde el punto de vista de las normas,

la designación del calibre de los conductores se identifica siguiendo el número “galga” designado por el Sistema Americano de la A.W.G. El calibre de los conductores (números) en la A.W.G. varía en forma inversa al diámetro, es decir, a medida que disminuye el número aumenta la sección del conductor. El calibre de los conductores de gran sección es expresada en milésimas circulares de pulgada (Circula Mil). Las secciones en C.M. se expresan a partir de 250 MCN hasta 2000 C.M., equivale a la sección del conductor en milésimas de pulgada cuadrada.

2.23. CAPACIDAD DE CORRIENTE DE UN CONDUCTOR. Todo conductor posee una capacidad de transportar corriente eléctrica a través de él. Esta capacidad está limitada por la conductividad del material conductor, si éste es desnudo, solo lo afectará lo antes señalado; pero si el conductor es aislado, limita también el paso de la corriente, la capacidad térmica del material aislante. El hecho de que un conductor tenga una resistencia eléctrica, al paso de una corriente por él. En condiciones que el cable se encuentre confinado en una canalización con otros conductores hará más difícil la disposición de calor provocándose un calentamiento mutuo. A medida que aumente el número de conductores el efecto será acumulativo, debiéndose en este caso reducir la corriente para no provocar un recalentamiento pernicioso. Para el caso de una bancada de tuberías, donde en cada una de ellas hay conductores. La disipación de calor se puede complicar cuando el número de tubos es mayor de 4, en ese caso se tendrá que tomar un factor de reducción para bajar la corriente de los conductores a fin de no dañar el aislante al igual que el caso de varios conductores en el ducto. Finalmente, la capacidad de corriente de un conductor de que la temperatura ambiente exceda los valores de especificación del fabricante deberá reducirse el valor de la corriente a transportar, considerando un factor que se indica en la tabla del C.E.N. sección 310-16, 17, 18 y 19.

2.24. CAÍDA DE TENSIÓN EN UN CONDUCTOR. Con el fin de obtener un medio práctico de seleccionar el calibre de un conductor, en función de la caída de tensión en forma porcentual de una línea, en el diseño y selección de conductores eléctricos, no es suficiente algunas veces el cálculo para capacidad de corriente, pues existen otros factores que afectan el buen funcionamiento del sistema, tal como la caída de tensión en un conductor por la influencia de la resistencia intrínseca, característica que depende de la resistencia del material, de la sección del conductor y de su longitud. El C.E.N. establece las normas, donde se especifica la caída de tensión permisible en instalaciones eléctricas residenciales hasta un 2% y las instalaciones industriales hasta el 5%.

2.25. CORRIENTE PERMISIBLE DE UN CONDUCTOR EN UN DUCTO. Tabla 310-25: Capacidad de corriente (A) permisible para los conductores monopolares, aislados para tensión nominal de 0-2000 V en ductos eléctricos no magnéticos subterráneos.

Basada en temperatura ambiente del terreno de 20°C disposición de los ductos según fig. temperatura de conductor de 75°C.

TABLA 310-25 3 Ductos 6 Ductos 9 Ductos 3 Ductos 6 Ductos 9 Ductos (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) Detalle 2 Detalle 3 Detalle 4 Detalle 2 Detalle 3 Detalle 4 Calibre N°

RHW, THW THWN XHHVV USE

RHW, THW THWN XHHVV USE Cobre


250 350 500

344 418 511

295 355 431

270 322 387

1.000 1.250 1.500 1.750 2.000

745 832 907 970 1.027

617 686 744 793 836

533 581 619 851 683

RHW, RHW, THW THW THWN THWN XHHVV XHHVV USE USE Aluminio o Aluminio de Cobre

269 327 401 505 593 668 736 796 850

230 277 337 421 491 551 604 651 693

RHW, Calibre N° THW THWN XHHVV USE Recubierto

211 252 305 375 432 478 517 550 581

250 350 500 750 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000

TABLA 310-25 (CONTINUACIÓN) Temperatura Para Temperatura Ambiente diferente a 20°C la capacidad mostrada Ambiente °C arriba debe multiplicarse por el factor de corrección mostrado abajo. 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

NOTAS DE LA TABLA 310-25 A 310-27 1. Capacidad de corriente de bancos de ductos eléctricos: Para obtener la capacidad de corriente de los cables instalados en dos ductos eléctricos en una fila horizontal con separación de 190 mm entre el centro de ductos eléctricos, similar al detalle 1, se multiplicará por 0.88 la capacidad indicada para un ducto eléctrico en las tablas 310-26 y 310-27. 2. Capacidad de corriente en bancos de ductos eléctricos: Para obtener la capacidad de corriente de los cables instalados en cuatro ductos eléctricos en una fila horizontal con separación de 190 mm entre centro de ductos eléctricos, similares al detalle 2, fig. 310-1 se multiplicará por 0.94 la capacidad indicada para un ducto eléctrico en las tablas 310-26 y 310-27. 3. Los ductos eléctricos en la fig. 310-1 incluyen en cualquiera de los tubos eléctricos reconocidos anteriormente como adecuadas para uso subterráneo. Cuando se trate de tubo de metal en la fig. 310-1 el recubrimiento mínimo para todos los detalles es de 150 mm tal como lo permitido.

Tabla 310-26: Capacidades de corrientes (A) permisible para tres conductores aislados para tensión nominal de 0-2000 v con una cubierta común (cable tripolar) en ducto eléctrico subterráneo (un cable por ducto). Basadas en temperatura ambiente del terreno de 20°C, disposición del terreno de 20°C, disposición de los ductos según fig. 310-1 100% de factor de carga, resistividad térmica (RHD) de 90 y temperatura del conductor de 75°C.

TABLA 310-26 1 Ducto 3 Ductos 6 Ductos 1 Ducto 3 Ductos 6 Ductos (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) Detalle 1 Detalle 2 Detalle 3 Detalle 1 Detalle 2 Detalle 3

Calibre N°




14 12 10

23+ 29+ 29+

21+ 28+ 34+

19+ 24+ 31+

-

-

-

14 12 10

8 6 4 2 1 1/0 2/0 3/0 14/0

54 71 99 121 140 160 183 210 240

49 63 81 105 121 137 156 178 202

42 54 69 89 102 116 131 148 168

42 55 72 94 109 125 143 164 188

37 49 63 82 94 107 122 139 158

32 42 54 70 79 90 102 116 131

8 6 4 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0

250 350 500 750 1.000

265 321 389 478 539


222 184 207 174 267 219 252 209 320 261 308 254 TABLA 310-26 (CONTINUACIÓN) 388 314 386 314 435 351 447 361


144 172 207 254 291

250 350 500 750 1.000

Temperatura Para Temperatura Ambiente diferente a 20°C la capacidad mostrada arriba Ambiente °C debe multiplicarse por el factor de corrección adecuado mostrado abajo. 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

43-50 52-59 61.68 70-77 79-86

+ A menos que indique de otra manea en otra parte de este código, la protección contra sobre corrientes para los conductores marcados con (+) no debe exceder de 15 A para el calibre N° 14; 20 A para el N° 12, ó 30 A para e N° 10, de cobre; 15 A para el N° 12; y 25 A para el N° 10 de aluminio recubierto con cobre.

Tabla 310-27: Capacidad de corriente (A) permisible para todos los tres conductores monopolares, aislados para tensión nominal 0-2000 V en ductos eléctricos subterráneos (tres conductores por ducto eléctrico). Basada en temperatura ambiente del terreno de 20°C, disposición de los ductos según fig. 310-1, 100% del factor de carga, resistividad térmica (RHO) de 90 y temperatura del conductor de 75°C.

TABLA 310-27 1 Ducto

3 Ductos

6 Ductos

1 Ducto

3 Ductos

6 Ductos

(Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) (Fig.310-1) Detalle 1 Detalle 2 Detalle 3 Detalle 1 Detalle 2 Detalle 3 Calibre N°




14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0

24+ 36+ 46+ 58 77 100 116 132 153 175 200 228 263

22+ 31+ 41+ 51 67 86 99 112 128 146 166 189 215

16 24+ 32+ 44 56 73 83 93 106 121 136 154 175

250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1.000

290 321 351 376 427 468 509 529 544 575 605


28+ 36+ 45+ 60 78 91 103 119 136 156 178 205

22+ 31+ 40 52 67 77 87 100 114 130 147 168

236 310-27 192(CONTINUACIÓN) 227 185 TABLA 260 283 302 341 371 402 417 428 450 420

210 228 243 273 296 319 330 338 355 372

252 276 297 338 373 408 425 439 466 494

204 222 238 270 296 321 334 344 365 385


18+ 25+ 34 44 57 65 43 83 94 106 121 137

150 165 179 191 216 236 255 265 273 288 304

14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0

250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1.000

Temperatura Para Temperatura Ambiente diferente a 20°C la capacidad mostrada arriba Ambiente °C debe multiplicarse por el factor de corrección adecuado mostrado abajo. 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

1.09 1.04 1.00 .95 .90

+ A menos que se indique de otra manera en otra parte de este código, la protección contra sobre corrientes para los conductores marcados con (+) no deben exceder de 15ª para el calibre N° 14; 20 A para el N° 12; ó 30 A para el N° 10; de cobre, 15 A para el N° 12; y 25 A para el N° 10 de aluminio recubierto con cobre.

2.26. CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE POTENCIA. La intensidad o potencia máxima que recorra el circuito será inferior a la máxima permitida. La tabla indica para cada sección del conductor la potencia máxima permitida:

Sección Conductores

Intensidad Máxima (A)

Calibre P/A Máximo (A)

Potencia Monofásica Máxima (W)

1.5 2.5 4 6

12 17 23 32

10 15 20 32

2.200 3.300 4.400 7.000

2.27. SELECCIÓN DE CONDUCTORES. Para los efectos de diseño en un proyecto de canalizaciones eléctricas residenciales es necesario seleccionar el calibre, tipo y características de los conductores eléctricos a utilizar. Respecto al calibre, la selección se realiza cumpliendo previamente con los siguientes: - Selección del conductor por caída de tensión. - Selección del conductor por cortocircuito. - Selección del conductor por fluctuación de tensión. - Selección del conductor neutro y puesta a tierra. En los aportes anteriores ya se ha explicado el procedimiento para seleccionar los conductores por capacidad de corriente y de caída de tensión. La selección definitiva entre las dos condiciones será la que resulte más favorable, o sea, la sección del calibre mayor.

2.28. IDENTIFICACIÓN DE CONDUCTORES.

Según el C.E.N., los conductores eléctricos aislados deberán ser identificados con marcas permanentes en su superficie a intervalos no mayores de 60 cm. En caso de cables multipolares se identificarán con cintas, o por etiquetas, en casos especiales, los conductores usados para el neutro, serán blancos o grises, para la puesta a tierra de equipos se utilizará color verde o verde con franjas amarillas. Los conductores activos monopolares o multipolares se distinguirán de hilos neutro o puesta a tierra y podrán ser negros, rojos, azules o amarillos, preferiblemente. En todo proyecto, en el área de las especificaciones del mismo, deberá señalarse el código de colores a utilizar, el cual será de estricto cumplimiento.

2.29. PUESTA A TIERRA. Comprende toda ligazón metálica directa, sin fusible ni protección alguna, de sección suficiente entre determinado elemento o parte de una instalación, y un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo; con el objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificio y superficie próxima al terreno no existan diferencias de potencial peligrosas, y que al mismo

tiempo se permita el paso a tierra de la corriente de falla o descarga de origen atmosférico. Este sistema de protección se basa principalmente en no permitir tensiones o diferencia de tensión superior a 24 volts., mediante una instalación conductora paralela a la instalación de enlace del edificio, capaz de enviar a tierra cualquier corriente de fuga, de derivación, etc., así como las descargas atmosféricas (rayos).

2.29.1.

PARTES QUE COMPRENDEN UNA PUESTA A TIERRA. Las partes fundamentales de toda puesta a tierra en edificios

residenciales son las siguientes:

a. Tomas de Tierras: Compuesta por tres elementos: - Electrodos. - Líneas de enlace a tierra. - Punto de puesta a tierra. b. Instalación de Tierra: Formada a su vez; por una línea principal de tierra, línea secundaria de tierra y conductores de protección.

2.29.2.

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA. Para lograr u sistema de aterramiento conforme a las

necesidades, es recomendable instalarlo en el momento en que se esté construyendo las fundaciones del edificio a nivel de vigas de Riostra (preferiblemente a 1 m., por debajo del nivel del piso acabado), se instalará en zanja de 0,20 m de ancho, el cable desnudo de cobre alrededor de todo el edificio, atravesando el cuadro en forma de cruz con conductores soldados entre sí. De esta malla, irán soldadas las barras de tierra necesarias en las esquinas, para llevar la resistencia a tierra al valor mínimo recomendado por el C.E.N., en la sección 250. También es aconsejable observar las exigencias hechas para la instalación. A esta malla serán conectadas todas las tuberías metálicas para aguas blancas, negras y otros servicios. En caso de que el edificio posea columnas o estructuras metálicas en sus bases, éstas serán también conectadas sólidamente a tierra. Asimismo se procederá a conectar el cuadro de medidores, protecciones y soportes. Debemos incluir el sistema mecánico, eléctrico de los ascensores, montacargas y otras cargas de tableros de servicios generales. Se pueden conectar a la malla los postes y faroles de alumbrado de parques, jardines y el sistema de comunicaciones que así lo requiera. En cambio, no debe conectarse a la malla de tierra el sistema de

pararrayos y guardar una distancia mínima de 1.80 m entre conductores o fosas de descarga, tampoco se conectará da ellas el neutro de la red.

2.30. SISTEMA DE PARARRAYOS. Cuando se construye una edificación de cualquier tipo, ésta se hallará expuesta a las inclemencias del tiempo y podrán deteriorarse quedando huellas conforme a la ubicación geográfica del mismo. Uno de los aspectos que ofrecen ciertos riesgos para el inmueble son las tormentas atmosféricas. El objeto de instalar pararrayos en edificios es ofrecer protección al inmueble contra el rayo, producto de una descarga eléctrica derivada de una tormenta eléctrica que venga o valla hacia tierra. La protección que debe ofrecer es con el fin de salvaguardar las personas, inmuebles y también inmuebles conectadores de gases o líquidos inflamables o explosivos, para ello se fijaron los criterios cuando sea necesario y la forma en que deberá ser instalado un sistema de pararrayo en el inmueble.

2.31. SELECCIÓN DE CONDUCTORES PARA CIRCUITOS RAMALES DE MOTORES Y AIRES ACONDICIONADOS.

La corriente de selección del circuito ramal es el valor en Amperes a usarse en lugar de la corriente de cargas nominal para determinar los valores de los conductores del circuito ramal del motor, medios de desconexión y dispositivos de protección del circuito ramal contra corto circuito y falla a tierra en todos los casos que el dispositivo de protección contra sobrecarga en marcha permita una corriente constante mayor que el porcentaje especificado de la corriente de carga nominal. El valor de la corriente a seleccionar del circuito ramal será siempre igual o mayor que la corriente de carga nominal, capacidad de corriente y capacidad nominal (aire acondicionado). El requerimiento del amperaje de los conductores y las capacidades de los equipos deberán ser determinados como sigue: La corriente de carga nominal indicada en la placa característica del equipo se usará para determinar la capacidad o el valor de corriente de los conductores del circuito ramal. Donde la corriente de carga nominal no está indicada en la placa característica del equipo. Excepción 1: Cuando así se indique, se debe utilizar la corriente de selección del circuito ramal en lugar de la corriente nominal de plena carga para determinación del valor nominal o la capacidad de corriente de los medios de desconexión ramal, del control y de la protección del circuito ramal, contra corto circuito y falla a tierra.

2.32. PROTECCIONES ELÉCTRICAS. Son dispositivos utilizados para interrumpir el circuito eléctrico cuando hay una sobre corriente o corto circuito, con esto se logra proteger a los conductores y equipos conectados.

2.32.1.

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN. Un dispositivo de protección es necesario en toda instalación

eléctrica para preservar los equipos e instalaciones eléctricas de posibles fallas que pudieran ocurrir en los equipos mismos, o en otra parte del sistema incluyendo en el de la red de distribución de la compañía de electricidad. Todas las empresas suministradoras de energía eléctrica exigen en su reglamento de servio que el suscriptor instale un dispositivo de protección de sobre corriente adecuado, preferiblemente termo magnético por su lado la compañía instala una protección adicional antes del medidor. a. Interruptores: Se define como interruptor el aparato que se utiliza para abrir o cerrar un circuito. Para todos los casos cuando se menciona solo interruptor se referirá a un dispositivo de operación manual. Son fabricados con el propósito de conectar o no el servicio eléctrico en puntos específicos de salida, generalmente de iluminación, aunque en el comercio

existen

dispositivos

intercambiables

que

influyen

alumbrado,

tomas

o

exclusivamente interruptores. Los interruptores se clasifican según el número de polos, tales como: Bipolares, tripolares, etc. También existen de acuerdo al sistema de accionamiento, del tipo automático y del tipo inverso (termo magnético) instantáneo (electromagnético), etc. b. Fusibles: Son también elementos de protección; consisten en un filamento o cinta con aleación de plomo y de estaño con bajo punto de fusión. El elemento fusible se abre cuando la corriente que pasa por el mismo excede el valor para el cual fue calculado interrumpiendo el circuito, de esta manera son fabricados en la variedad de formas y tamaños, tales como el tipo cartucho y el tipo cartón con o sin rosca. Las capacidades en corriente son hasta 60 Amperios para instalaciones residenciales unifamiliares y de 75 a 600 amperios para instalaciones industriales generalmente son incorporados a un seccionador con navaja.

2.32.2.

PROTECCIONES

DE

CIRCUITO

DE

USOS

GENERALES. Esta

sección especifica los requisitos generales para la

protección contra sobre corriente y los dispositivos relacionados con ellos cuyas

tensiones nominales son mayores de 600 v. La protección contra sobre corriente para conductores y equipos tienen por objeto abrir el circuito eléctrico cuando la corriente alcanza un valor que pueda producir temperaturas excesivas o peligrosas en los conductores o en su aislante. Protección contra sobre corriente: Los conductores de circuitos ramales y lo equipos estarán protegidos por los dispositivos de protección contra sobre corriente de valor nominal o de ajuste tal que: 1) No sobre pase lo especificado en las secciones aplicables indicadas en el Art. 240-2 para los equipos, y 2) Cumpla con lo especificado en el Art. 210-21 para los dispositivos de salida. Excepción N° 1: Conductor para artefacto y cordones según permite el Art. 240-4. Los circuitos ramales comprendidos en esta sección se clasificarán de acuerdo con el máximo valor nominal o de ajuste permitido del dispositivo contra sobre corriente. La clasificación para circuitos ramales que no sean individuales será 15, 20, 30, 40 y 50 Amperes, cuando por cualquier razón se utilicen conductores de mayor capacidad, la capacidad nominal o ajuste del dispositivo contra sobre corriente especificado determinará la clasificación del circuito. Excepción: En instalaciones privadas de industrias se permitirá el uso de circuitos ramales de salidas múltiples mayores de 50 Amperes cuando mediante mantenimiento y supervisión aseguren que solo personas calificadas usen el equipo.

2.32.3.

PROTECCIÓN

DE

CIRCUITOS

DE

AIRES

ACONDICIONADOS. Los dispositivos destinados a proteger los conductores de los circuitos ramales, aparatos de control y motores en los circuitos que alimentan unidades selladas, contra sobre corriente debidas a cortocircuitos y fallas a tierra.

a. Capacidad Nominal o Ajuste para Unidades selladas Individuales: Los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal para una unidad sellada deben ser capaces de transportar la corriente de arranque del motor. Un dispositivo de protección teniendo un valor nominal de corriente del motor o de la corriente de selección del circuito ramal, según sea mayor, puede ser aceptado, tomando en cuenta que donde la protección

especificada no es suficiente para la corriente del arranque del motor, el valor nominal o el ajuste deberá ser incrementado pero no excedido del 225% del valor nominal de la corriente del motor o de la corriente del motor o de la corriente de la sección del circuito ramal, según sea mayor. Excepción: La capacidad nominal de cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal del dispositivo de protección no deberá ser menor de 15 Amperes. b. Capacidad Nominal o Ajuste para Equipos: Los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal para equipos deben ser capaces de transportar la corriente de arranque del equipo. Cuando la única carga es el circuito, esté representada por una unidad sellada, la protección debe estar conforme con el Art. 440-22a. Cuando el equipo comprende más de una unidad sellada; o una unidad sellada y otros motores u otra carga, la protección contra cortocircuitos y falla a tierra del equipo debe estar conforme con el Art. 43053 y con lo siguiente: 1. Cuando la unidad sellada sea la carga más grande conectada al circuito y falla a tierra del circuito ramal no debe ser mayor que el valor especificado en el Art. 440-22a para la unidad sellada más grande más la suma de la corriente de la carga nominal o la de selección del circuito ramal, según cual sea

mayor de la otra u otras unidades selladas y el valor nominal de las otras cargas alimentadas. 2. Cuando la unidad sellada no es la carga mayor conectada al circuito, la corriente nominal o el ajuste del dispositivo de protección contra corto circuito y falla a tierra del circuito ramal no debe ser mayor que un valor igual a la suma de la corriente de carga nominal o la corriente de selección del circuito ramal, según cual sea mayor, los valores nominales de las unidades selladas más el valor especificado en el Art. 430-53c. Cuando se alimentan otras

cargas de

motores, o el valor especificado en el Art. 240-3 cuando se alimentan solamente cargas que son motores en adición a la o las unidades selladas. Excepción N° 1: Los equipos que arrancan y funcionan en circuitos ramales monofásicos de 15 o 20 A, 120 C; o 15 A, 240 V: se consideran protegidos por el dispositivo de protección contra sobre corriente de 15 o 20 A que protege el circuito ramal, pero sin la máxima capacidad nominal del dispositivo de protección contra cortocircuitos y fallas a tierra del circuito ramal indicado sobre el equipo es mejor que estos valores, el dispositivo de protección del circuito no excederá el valor indicado sobre la placa de características del equipo. Excepción N° 2: Para la determinación del los equipos del circuito ramal se deberán utilizar los datos indicados en la placa de características de los equipos conectados con cordón y enchufes de tensión nominal no mayor de

250 V, monofásicos, tales como refrigeradores y congeladores domésticos, aparatos enfriadores de agua potable, distribuidores de bebidas, y cada unidad se considera como de un solo motor, a menor que la placa de características indique lo contrario. c. Valores nominales de los dispositivos de protección que no excedan los valores de fabricantes: Cuando los valores nominales máximo de los dispositivos de protección indicada en la tabla de elementos térmicos dada por el fabricante para ser utilizado en un control de motor, sean menores que la capacidad o ajuste seleccionado según a) y b) del Art. 440-2 el valor nominal del dispositivo de protección no será mayor que el valor indicado por el fabricante en la placa del equipo.

2.32.4.

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS DE MOTORES. Los dispositivos de sobre corriente destinados a la protección de

los conductores de alimentados de motores contra sobre corrientes debidas a cortocircuitos y fallas a tierra.

a. Carga Específica: Un alimentador que sirve a una carga fija, y específica de motores, cuyos conductores tienen calibres basados en el Art. 43024, deberá estar provisto de un dispositivo de protección del circuito ramal contra

cortocircuito y falla a tierra de cualquiera de los motores del grupo (basada en la tabla 430-152 o Art. 440-22a) para motores compresores herméticos refrigerantes, más la suma de la corriente a plena carga de los demás motores del grupo. Si dos o más circuitos ramales del grupo poseen dispositivos contra cortocircuitos y falla a tierra de igual capacidad o ajuste, se considera a uno solo de ellos como el mayor para los cálculos anteriores.

2.32.5.

PROTECCIÓN DE CIRCUITOS ALIMENTADORES. Para la protección general del alimentador principal, se explaye

la carga, de TSP, pues el correspondiente sub-alimentador parte directamente de los bornes del transformador. Potencia considerada: P = 214.595 - 60.093 – 6.729 + 0,25 x 1,75 x 208 x 44,5 = 151.776 w. La corriente resultante es: Ip =

151.776 = 444 Amp. 1,73x208x0,95

El tamaño comercial de la protección de sobre corriente será: 3x500 Amp. respecto a la capacidad de corto circuito de la misma, el procedimiento

para lograr el valor exacto de la corriente de falla (Icc), se utiliza normalmente el método tradicional, analizando las impedancias por unidad correspondiente al circuito de una fase, de todo el sistema eléctrico involucrado en baja tensión. Como conclusión, el interruptor termomagnético deseado tendrá las siguientes características: - Número de polos: 3 - Tensión nominal: 240 v (normalizado según el catálogo del fabricante). - Corriente nominal: 600 amp. (20% de reserva) -

Capacidad de interrupción: 12,5 KA de cortocircuito mínimo (el

tamaño comercial, inmediato superior, se le logrará consultando el catálogo del fabricante del producto según Westinghouse es 18 KA). - Tipo de interruptor a utilizar: Modelo, serial, etc., según catálogo del fabricante. El conductor de aterramiento (según la 250-95) será: 1 # 1/0 cu.

2.32.6.

PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES. A. Protección

de sobre corrientes: Cada transformador de

600V nominal o menos debe ser protegido por un dispositivo de sobre corriente individual instalados en serie con cada conductor activo de entrada. Los dispositivos de entrada deberán ser de capacidad de no más de 125% de la

capacidad de plena carga de la corriente de entrada del transformador. Un dispositivo de sobre corriente no debe ser instalado en serie con el devanado shunt (devanado común entre la entrada y salida del circuito) del transformador. B. Protección contra sobre corriente: Se debe instalar un dispositivo sensible a las sobres corrientes que provoque la apertura del interruptor principal o de la protección contra sobre corrientes de disparo común indica en a) anterior cuando la carga del transformador enlace o sobrepase el 125% de la corriente nominal de fase o la de neutro. Se permitirá el retardo del disparo del dispositivo contra sobre corriente del transformador para detectar sobre corrientes temporales con el fin de asegurar el funcionamiento correcto de los dispositivos de protección del circuito ramal o de alimentador en el sistema de 4 hilos.

CAPITULO III

3. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO. 3.1. DESCRIPCIÓN DE LA OBRA. Se trata de un Edificio Residencial de diez Pisos, 32 Apartamentos con área de 139 m² dispuesto 3 en cada piso a partir de planta baja. Ubicado en la ciudad de Maracaibo, Avenida La Limpia, Sector la Florida, Edo. Zulia, con un clima máximo de 40°C.

3.2. AMBIENTES QUE CONFORMAN LA VIVIENDA. Esta vivienda está conformada por dos baños, una sala, un comedor, una cocina, un lavandero, un depósito, una sala de estar y tres cuartos.

3.3. ASPECTO CONSTRUCTIVO. Techo de platabanda, piso de mosaico, canalización tipo E.M.T. empotrada.

3.4. SISTEMA ELÉCTRICO DE LA ALIMENTACIÓN. Es un sistema de alimentación trifásico, 4 hilo 208/120 voltios.

3.5. CARGAS A INSTALAR (NECESIDADES) En cada apartamento. Demanda de Iluminación y toma de usos generales. 2 circuitos de iluminación. 2 circuitos de toma de usos generales. 1 calentadora de agua por cada dos baños para una capacidad de 80 litros. 1 nevera de 330 vatios a 120 voltios. 3 aires acondicionados de 18.000 B.T.V. para una área de 18 m² c/u. 1 secadora de ropa de 500 W. para 208 volt. al 100%. 1 cocina eléctrica con horno de 12.000 W. 1 lavaplatos y triturador de desperidicios de 1500 W alimentos en 120 Volt. 1 circuito de reserva de 600 W.

3.6. CARGAS A INSTALAR EN SERVICIO GENERALES Y PRIORITARIO EN EL EDIFICIO. -

2 ascensores, 1 alimentado en servicios generales y el otro en el

servicio prioritario. Para capacidad de 4 personas c/u. Motor de corriente continua, alimentado por un banco de rectificadores, con tensión de alimentación de 120/208 volt. con una velocidad de 1,3 m/seg potencia aparente de 8 KVA. -

1 sistema hidroneumático, compuesto de dos motores de 7,5 Hp.

trifásicos de 208 volt. que marchan en forma alternativa o sea que siempre habrá uno en reserva. -

1 iluminación en pasillos y áreas verdes con una potencia de 4500

-

1 bomba contra incendio de 25 Hp, trifásica de 208 volt. motor de

W.

inducción, arranque directo, sin letra. -

1 ventilación forzada de 15 Hp trifásico 208 volt. Motor de

inducción arranque directo letra F.

CAPÍTULO IV

4. DISEÑO

DE

LA

INSTALACIÓN

ELÉCTRICA

DE

LA

EDIFICACIÓN. 4.1. GENERALIDADES. Las normas técnicas para instalaciones eléctricas y el Código Eléctrico Nacional, dedican una sección completa a las Normas para las instalaciones, tanto para un diseño de Instalaciones Residenciales de edificación e instalaciones de Motores Eléctricos. En donde los circuitos derivados que alimentan a determinados artefactos y motores, se trata en forma extensiva. Los procedimientos y métodos de cálculo presentado en este capítulo tiene concentrada las técnicas básicas de diseño, para el cálculo de los circuitos derivados y alimentadores en distinto tipo de aplicaciones. Existen básicamente dos métodos para calcular los conductores de las acometidas de las instalaciones eléctricas residenciales. El primero de ellos se realiza por capacidad de corriente (ampacidad) que es aplicable a cualquier tipo de residencia cuya alimentación no exceda a distancia de 20 mts. Éste específica que se deben aplicar factores de demanda a cierto circuito derivado, y el segundo el

“Método por caída de tensión” este método se aplica cuando la distancia de alimentación es mayor de 20 mts. En lo que respecta a los motores, el Código Eléctrico Nacional dedican un artículo completo (Artículo 430-152) a las Normas para ser Instalaciones. Dichos criterios son aplicados a lo largo de la canalización del presente trabajo.

4.2. ESTUDIO DE CARGAS PARA EL APARTAMENTO TIPO. 4.2.1. CIRCUITOS RAMALES. Carga de Iluminación (Tabla 220-2b C.E.N.).

Datos: A = 139 m² = Área. 20 w/m² 1 m²  20 w 139 m²  x

P = 139 m² * 20 w = 2.780 watt. 1 m² I = 2.780 w = 23,16 120 V

Se requieren dos circuitos de 11,58 Amp. c/u con 2# 12, cu – tw en 1

φ ½” EMT. Protección 1 * 20 Amp. Tomacorrientes de uso general y lavadero Art. 220-16 ab C.E.N. 2 * 1500 w + 1 * 1500 w) = 4.500 watt. I = 4500 w = 37,5 Amp. 120 v Se requiere tres circuitos de 12,5 Amp. c/u con 2# 12 cu. tw en 1φ ½” EMT. Protección 1*20 Amp.

Calentador de agua por cada dos baños para una capacidad de 80 litros. El calentador de agua de 80 litros tiene una potencia de 1500 watt según el fabricante y la tecnología. Aplicada si es americana o europea. Para un voltaje de 120 volt. según la tabla VII (cargas típicas de equipos de una vivienda. Potencia = 1500 watt. 1*1500 w = 12,5 A = I 120 v Se requiere u circuito de 12,5 A. Con 2# 12 cu. tw en 1 φ ½”.

Nevera 330 a 120 volt. según la tabla N° 1 (potencia aproximada en vatios de los artefactos más comunes y su voltaje de operación. Tabla técnica de Enelven. Aire Acondicionado 18.000 B.T.U. para un área 18 m².

P = 2,87 Kw = 2.870 watt = 3,89 Hp ≡ 4 Hp. Tabla (carga aproximada en KVA acondicionadores de aire y su dispositivos eléctricos). In = 2870 w = 13,79 Amp. 208 v* Id = 1,25 * 13,79 Amp = 17,25 Amp. Se requiere 3 circuitos de 17,25 amp. de cada uno con 2 # 10 cu + HW y el cable puesta a tierra (250-02 a C.E.N.) 1 N° 12 cu. tw. Ip = 17,25 + 30 = 23,65 Amp. 2 Tamaño Comercial 2 * 25 Amp. Secadora de ropa (Según 220-18 CEN) 500 Watt para 208, para 1 secadora al 100%. I = 5000 W = 24,03 Amp. 208 v Se requiere 1 circuito de 24,03 Amp. con 2 # 10 cu THW y aterramiento 1 # 12 1φ ½”.

Ip = 24,03 A + 30 A = 27 Amp. 2 Tamaño Comercial 2*30 Amp. Cocina Eléctrica con Horno: 12.000 Watt según la tabla 220-19 CEN. La demanda será de 8000 w para los conductores activos y al neutro le corresponde el 70% de los anteriores resultados. 8000 watt = fase 5600 watt = neutro. I fase = 8000 w = 38,46 Amp 208 v I Neutro = 38,46 * 0,7 = 26,92 Amp. Se requiere un circuito con 38,5 Amp, pensando en la holgura requerida en estos casos, se escogerá 2 # 6 + 1 # 8 cu tw en 1 φ 1” EMT con protección de: IP = (38,5 + 55) ÷ 2 = 46,7 Amp... Resultando 2*50 Amp. Lavaplatos (1500 watt) y triturador de desperdicios (1500 watt) ambos alimentador en 120 volt. Se tiene (1500 * 1,25 + 1500) = 3.375 Watt.

I = 3.375 w 28,2 amp. 120 v Se requiere un circuito para 28,2 amp. con 2 # 10 cu – tw en 1φ ¾” EMT, protección de 1*40 Amp.

4.2.2. CÁLCULO DE LA CAPACIDAD EN AMPERIO DEL SUBALIMENTADOR. Aplicando Factores de demanda según la tabla 220-11 del C.E.N. Los primeros 3000 w al 100%. Rest. 7.280 – 3000 = 4.280 w. Resto 4.280 al 35% = 1498 w. Demanda por Iluminación y toma de usos generales y lavadero. 3000 w 1498 w + 4.498 w

Demanda por Iluminación y toma de usos generales Calentador de Agua Nevera Aire Acondicionado (1,25Pn+ΣPrest) Secadora de Ropa (según 220-18 CEN)

CARGAS EN VATIOS FASE NEUTRO 4.498 4.498 1.500 1.500 330 330 9.320 0 5000 0

Cocina Eléctrica (Según 220-18 CEN) Lavaplatos Triturador Circuito Acondicional Demanda Total

8000 3375 600 32623

5600 (70%) 3375 600 15903

Capacidad en Amperios del Sub-Alimentador de cada apartamento. Fase: P = V.I. Cos θ  Fp = ≈ 1 P = V.I  Id = P V Id = 32.623 W = 156,84 Amperios 208 Volt. Neutro: P-V.I. Cos θ  Fp ≈ 1 P = V.I  Id = P = 15903 = 76,45 Amp. V 208 Conductores requeridos por capacidad de corriente según la tabla 310-16 C.E.N. TW para una temperatura mayor de 30°C se aplica factor de corrección 0,82. I DF = 156,84 Amp = 191,26 Amp. 0,82 Id = IN  76,45 = 93,23 Amp. FC 0,82 Fase: 2 Conductores 4/0 de cobre (Cu) THW. 1 φ 2 ½”. Según la tabla N° 14.

Número máximo de conductores y 310-16 C.E.N. Dejando reserva ½”. Neutro: 1 Conductor # 2 de cobre (Cu). Tw de 1φ ½” o ¾” según el C.E.N. 310-16 y la tabla N° 14 número máximo de conductores. El tipo de tubo E.M.T. Cable Puesta a Tierra: Según la tabla 250-95 C.E.N. calibre mínimo de los conductores puesta a tierra. Para canalización y equipos. 1 Conductor N° 8 para 100 Amp 1 φ ¾” MTM. Donde: Id = Corriente de diseño obtenido por cálculos y estimaciones. Ic = Corriente Máxima permisible del conductor seleccionado. Para la Fase: Ip = 191,26 Amp + 195 Amp 2 Ip = 193,13 Amp. El tamaño comercial resulta es 2 x 200 Amp.

4.2.3.ESTUDIO DE CARGA PARA EL APARTAMENTO DEL CONSERJE A = 70 m² Carga de Iluminación (70 m²x 20 w/m²) P = 1400 W

Toma de Usos generales (2 x 1500) Carga de Lavadero

CARGA EN WATTIOS FASE NEUTRO 1400 1400 3000 3000 1500 1500 5900 5900

Aplicación de factores de demanda (Tabla 220-11 C.E.N.). Primero 3000 al 100% Resto 2900 35% = 1015 W. Demanda Total = 3000 W + 1015 W = 4015 W. Demanda Total = 4015 W CARGO EN WATTIOS FASE NEUTRO Demanda por Iluminación y Toma de Usos generales Calentador de Agua para 30 Litros Refrigeradora Pequeña Demanda Total Capacidad en Amperios del Sub-Alimentador Fase y Neutro: I = P = 5.115  V 208 Para 40°C. Id = IN = 24.59 = 29,98 Amp FC 0,82 Id = 29,98 Amp

I = 24.59 A

4015

4015

800 300 5115

800 300 5115

Fase y Neutro: 2 Conductores # 10 φ ½” EMT. La Protección. Ip = Ic+Id = 30+29,98 29,99 Amp 2 2 Resultando un tamaño comercial de 1 x 35 Amp.

4.3. ESTUDIO DE CARGAS PARA EL APARTAMENTO TIPO POR CAÍDA DE TENSIÓN. Conductores seleccionados por caída de tensión: En este caso, habrá que considerar las distancias en que se encuentren cada uno de los apartamentos y específicamente la concerniente a la del tablero general (cuadro de medidores) hasta el tablero del apartamento considerado. Desde el cuadro de medidores hasta el ducto de salida que contienen las tuberías que lleva los subalimentadores a cada apartamento, se considera una distancia horizontal D1. Luego vendrá una vertical que será variable D2 y finalmente una tercera, que corresponderá a la distancia de la salida del ducto hasta el tablero del apartamento considerado D3. Por consiguiente, la distancia total resultará ser: Dt = D1 + D2 + D3. Aplicando los datos del proyecto se identificará la distancia así:

D1 = 15 mts D2 = variable = 3 * N° de piso a subir. D3 = 10 mts. Las distancias tendrán los siguientes valores para cada piso. Piso N° 1 Dt1 = 15 mts + 3 mts + 10 mts = Dt1 = 28 mts

Piso N° 2 Dt2 = 15 mts + 3 * 2 mts + 10 mts = Dt2 = 31 mts.

Piso N° 3 Dt3 = 15 mts + 3 * 3 mts + 10 mts = Dt3 = 34 mts








Las

capacidades

de

distribución,

considerando

multiplicadores F1 = 1 ; F2 = 0,866, son los siguientes: IdF = 191,26 Amp. IdN = 93,23 Amp. Para las fases: Fórmula: CDF1 = IdF * Dt1 F1 * F2 CDF1 = 191,26 Amp * 28 mts = 6183,92 1 * 0,866 CDF1 = 6183,92 Am.

CDF2 = 191,26 Amp * 31 mts = 6846,48 1 * 0,866 CDF2 = 6846,48 Am

los

factores

CDF3 = 191,26 Amp * 34 mts = 7509,05 Am 1 * 0,866 CDF3 = 7509,05 Am





CDF8 = 191,26 Amp * 49 m = 10821,87 Am 1 * 0,866 CDF8 = 10821,87 Am



Para los Neutros: Fórmula: CDN = IdN * Dt = F1 * F2 CDN1 = 93,23 A * 28 mts = 3014,36 Am 1 * 0,866 CDN1 = 3014,36 Am

CDN2 = 93,23 A * 31 mts = 3337,33 Am 1 * 0,866 CDN2 = 3337,33 Am

CDN3 = 93,23 A * 34 mts = 3660,3 Am 1 * 0,866 CDN3 = 3660,3 Am

CDN4 = 93,23 A * 37 mts = 3983,26 Am 1 * 0,866 CDN4 = 3983,26 Am

CDN5 = 93,23 A * 40 mts = 4306,23 Am 1 * 0,866 CDN5 = 4306,23 Am

CDN6 = 93,23 A * 43 mts = 4629,20 Am 1 * 0,866 CDN6 = 4629,2 Am

CDN7 = 93,23 A * 46 mts = 4952,17 Am 1 * 0,866 CDN7 = 4952,17 Am

CDN8 = 93,23 A * 49 mts = 5275,13 Am 1 * 0,866 CDN8 = 5275,13 Am

CDN9 = 93,23 A * 52 mts = 5598,10 Am 1 * 0,866 CDN9 = 5598,1 Am

CDN10 = 93,23 A * 55 mts = 5921,07 Am 1 * 0,866 CDN10 = 5921,07 Am

Observando las tablas de capacidad de distribución Tabla N° 3. Capacidad de Distribución en Am., para conductores monopolares de cobre con aislante TTV, sistema trifásico 208/120 V, 60 Hz y temperatura del conductor 75°C

∆V = 2% para ducto magnético.

a. Fase: El conductor calibre AWG 2/0 ttv cu Satisface el piso N° 1. Neutro: El Conductor calibre AWG N° 2 ttv cu satisface el piso N° 1 y 2.

b. Fase: El conductor calibre AWG 3/0 ttv cu satisface el piso N° 2 y 3. Neutro: El Conductor calibre AWG N° 1 ttv cu satisface el piso N° 3 y 4.

c. Fase: El conductor calibre AWG 4/0 ttv cu satisface el piso N° 4, 5 y 6. Neutro: El Conductor calibre AWG N° 1/0 ttv cu satisface el piso N° 5, 6 y 7.

d. Fase: El conductor 250 MCM satisface el piso N° 7. Neutro: El Conductor AWG 2/0 ttv cu satisface el piso N° 8, 9 y 10.

e. Fase: El conductor MCM 300 ttv cu satisface el piso N° 8. El Conductor MCM 350 ttv cu satisface el piso N° 9 y 10.

Comparando estos resultados con los obtenidos por cavidad de corriente se logra la solución definitiva.

Piso 1, 2, 3, y 4 2 # 4/0 + 1 # 1 AWG Cu THW en 1 φ 2” o 1φ de 2 ½” EMT, dejando reserva. Ver tabla (número máximo permisible de conductores 310-16 CEN.

Piso 5, 6 2 # AWG 4/0 + 1 # 1/0 Cu THW en 1φ de 2 ½” EMT 310-16 CEN.

Piso 7 2 # 250 MCM + 1 # 1/0 en 1φ 2 ½”.

Piso N° 8 2 # MCM 300 + 1 # AWG 2/0 THW en 1φ de 3” EMT.

Piso N° 9 y 10 2 # MCM 350 + 1 # AWG 2/0 THW en 1φ de 3” EMT.

Las protecciones de los subalimentadores tendrán las capacidades siguientes:

Piso 1, 2, 3, 4, 5, 6. Ip = Ic + Id = 191,26A + 195 A = 2 2 Ip = 193,13 A. El tamaño comercial resulta es 2 * 200 A.

Para el Piso N° 7 Utilizando 255 A. Como corriente del conductor resulta una protección 2 * 250 A tamaño comercial.

Para el Piso N° 8 Utilizando 285 A como corriente del conductor resulta protección 2 ¨275 A tamaño comercial.

Para el Piso N° 9 y 10 IP = 310 Amp. Tamaño comercial. 2 * 300 Amp.

Para todos los casos, el conductor de aterramiento será según CEN. Cuando se instale un solo conductor de puesta a tierra de equipos para varios circuitos en al misma canalización, se dimensionará de acuerdo con el mayor de los

dispositivos de protección contra subcorrientes de los circuitos dentro de la canalización. (Según la tabla 250-95 CEN) 1 # 4 de cobre.

4.4. ESTUDIO GENERAL DE CARGA PARA LOS TABLEROS T1, T2 Y T3. T1 = T2 cada uno alimenta a 11 subtableros de igual carga. Cargas de Iluminación T1 a 11 apartamentos 20 w/m² (11 * 139 m²) = = 30.480 m² = carga de iluminación. Toma de uso generales (11 * 2 * 1500 watt) Toma de Uso generales = 33.000 watt. Carga de Lavadero: 1 * 1500 watt * 11 = Carga de Lavadero = 16500 watt. Total: 30.580 W + 33.000 W + 16.500 w = Total: 80.080 watt

Aplicando factores de demanda según 220-11 CEN se tiene los primeros 3000 W al 100%. CARGAS EN VATIOS (W) FASE NEUTRO 3000 3000 26.978 26.978 .

77.080 35% Demanda de Iluminación y toma de usos generales

29.978

29.978

Calentadora de agua 11 * 1500 w

16.500

16.500

Nevera 11 * 330 W

3.630

3.630

Aire Acondicionado 9.320 w * 11

102.520

0

Secadora de Ropa 5000 W * 11 =

55.000

0

Cocina Eléctrica 8000 Watt * 11 =

88.000

Lavaplatos Trit. 3.375 Watt * 11

37.125

37.125

Circuito Adicional 11 * 600 W

6.600

6.600

Demanda Total para 11 Apartamentos. Secuencia AB

339.353

Para los conductos activos se tiene:

61.600 (70%)

155.433

P = V3 . V . I . Cos θ I=

Cosθ = 0,95

P = 339353 Watt = V3 . V * Cosθ V3 . 208 * 0,95

I = 991,52 Amp

Se tomará un factor de bancada de Fb = 0,782 para 3 tubos y Ft = 1.

I = 991,52 A = 422,64 Amp 1*0,782*3 I ≈ 423 Amp Al que le corresponde calibre # 700 MCM THW 3 por cada línea. Ip = I cable + I calculada = 2 Ip = 3 * 460 + 991,52 = 2 Ip = 1.185 A. El tamaño comercial será 2 * 1200 Amp. Puesta a tierra: 1 conductor # 2/0.

Para el hilo neutro se tiene: IN = 155.433 W =

454,14 Amp

IN = 454 Amp ≈ Para aplicando el 220 – 22 de CEN, resulta IN = 200 + 0,7254 = 377,8 Amp. Resulta para el neutro 1 conductor de 50 MCM Estos valores son iguales para el tablero N° 2.

4.5. ESTUDIO DE CARGA DE LA ALIMENTACIÓN DEL TABLERO n° 3. Este tablero alimenta a 10 subtableros apartamento tipo y el apartamento del conserje. Cargas de Iluminación: 20 W/m² (10*139 + 70)m² = 29.200 W. P = 29.200 Watt. Circuito de Uso generales 11 * 2 * 1500 Watt = 33.000 Watt. Carga de lavadero = 16.500 Watt.

Total : 29.200 W + 33.000 W + 16.500 W. Total: 78.700 Watt Aplicando factores de demanda según 220-11 CEN. Se tiene: Los primeros 3000 W al 100% el restante al 35%

35% 75.700

CARGAS EN VATIOS (W) FASE NEUTRO 3000 3000 26.978 26.980

Total de Iluminación y toma de usos generales

29.495

29.495

29.495 15.800

29.495 15.800

3.600

3.600

Aire Acondicionado 10 * 9.320 W

93.200

0

Secadora de Ropa 10 * 5000 W

50.000

0

Cocina Eléctrica 10 * 8000

80.000

Calentadora de agua 10 * 1500 w + 800 W 15.800 W Nevera 10 * 330 W + 1*300 W=

Lavaplatos Trit. 10 * 3.375 W Circuito Adicional 10 * 600 W

33.750

56.000 (70%) 33.750

6.000 311.845

.

6.000 144.645

Para los conductores activos se tiene: P = V3 . V . I . Cos θ I=

Cosθ = 0,95

P = 311.845 = V3 . V . Cosθ V3 . 208 . 0,95

I = 911,15 Amp

Se tomará un factor de bancada de Fb = 0,782 para 3 tubos y Ft = 1.

I = 911,15 A = 388,38 Amp 1*0,782*3 I = ≈ 388 Amp Al que le corresponde calibre # 600 MCM 3 por cada línea. Ip = I cable + I calculada = 2 Ip = 3 * 420 A + 911,15 A = 2 Ip = 1085,57 Amp El tamaño comercial será 2 * 1200 Amp para el puesta a tierra 1 conductor # 2/0.

4.6. ESTUDIO DE CARGA DE LOS CIRCUITOS RAMALES PARA LOS ASCENSORES Datos N° Ascensor 2. Ascensores con servicio local. N° de Reserva: 4. Motor de corriente continua, alimentado por un banco de rectificadores, con tensión de alimentación de 120/208 Volt. Para el diseño de un sistema de ascensores y montacargas, se recomienda consultar la Norma Covenin 621-72, denominada Código Nacional para ascensores de pasajeros. En edificio de apartamento de hasta 10 piso de velocidad se escoge en 1,2 y 1,5 m/seg. según el número de personas a transportar, se requiere de una potencia en KVA. Según lo indica la tabla N° VIII (Consumo de potencia en KVA por motor de un ascensor). V = 1,3 m/seg. S = 8 KVA (potencia aparente). S = V3 . V . I  I =

S = V3 . V

In = 8000 V.A = 8000 V.A = 22,206 Amp V3 . 208 Volt 360,26 V In = 22,206 A

El Código Electrónico Nacional establece con carácter obligatorio, el cumplimiento de normas para la instalación de ascensores en la sección número 620 respecto a la capacidad de corriente de los alimentadores, se establece, en la sección número 430-22 (Excepción N°1 ) y en la tabla 430-22a que para ascensores y montacargas en servicio continuo, la corriente de diseño no debe ser menor de 140% de la corriente nominal (In). En la misma sección, el C.E.N. establece que cuando se utiliza puente rectificador monofásico de media onda, se utiliza el 90% de In. En el caso de onda completa se utilizará el 150% una medida práctica, para los efectos de diseño, será tomar, para la sección del conductor un factor de (2) o sea el 200% de In. Id = 200% In = 2*22,206 Amp = 44,412 A para un solo ascensor. Por capacidad de corriente resulta: 3 # 8 y por caída de tensión, para F1= 3/2 (asumiendo un 2% de caída de tensión y factor de potencia del 80%), F2=1. Se asumirá una distancia horizontal en planta baja D1 = 1,5 mts; D2 = 3*11 mts = D2 = 33 mts (pues la sala de máquinas suele estar en la azotea, en la

parte superior; D3 = 5 mts. Todos estos valores son datos asumidos que se pueden obtener de los planos de arquitectura. Dt = 15mts + 33mts + 5mts = 53mts CD = Id * Dt F1*F2 CD = 44,41 A * 54mts = 1569,15 Am 1,5 * 1 CD = 1569,15 Am Corresponde un calibre 3 # 6 ttv por caída de tensión en 1φ 1” dejando reserva + 1 # 10 Cu THW ½” EMT. Solución definitiva 3 # 6 + 1 # 10 en 1φ de 1”. La protección del circuito será (según 430-52 C.E.N.) Ip = 40% In = 4 * 22,206 Amp = 88,82. Ip = 88,82 Amp

El tamaño comercial correspondiente es 3 * 100 Amp. El conductor de Aterramiento será 1 # 6 de Cu.

4.7. SISTEMA HIDRONEUMÁTICO. Datos:

Sistema Hidroneumático compuesto de dos motores de 7,5 Hp trifásicos de 208 Volt que marcharán en forma alternativa, o sea que siempre habrá uno de reserva. Para 7,5 Hp según tabla C.E.N 430-150. I = 22 Amp  In 22 * 1,1 = 24,2 Amp. Asumiendo una distancia despreciable desde el T.S.G. al motor en cuestión, resulta el circuito por capacidad de corriente. Luego I = 24,2 * 1,2 r = 30,2 Amp. Resultando, 3 # 10 Cu THW en 1φ ¾” EMT. La protección será la correspondiente a las características del motor asumiendo que es un motor de inducción, arranque directo, sin letra de código, para una protección automática de tiempo inverso, resulta (según 430-152 CEN): Ip = 250% In = 2,5 * 24,2 Amp = 60,5 Amp. El tamaño comercial resultante es 3 * 60 Amp. El cable de aterramiento será 1 # 10 de cobre. Iluminación de pasillos y áreas verdes. P = 4500 Watt. P = V3 . V . I  I 4500 Watt = V3 * 208 Volt. I = 4500 W = 12,51 Amp = 360,26 Volt

Para la corriente resultante se podrán asumir tres circuitos monofásicos en 120 volt, equilibrados, con la canalización siguiente: 2 # 12 Cu tw en 1φ ½” EMT había que verificar aquellos casos más alejados del tablero de servicios generales, si la caída de tensión no es limitante (se podrá asumir una caída de tensión máxima del 2%. La protección de los circuitos de iluminación será 1 * 20 Amp y cable de tierra 1 # 12 de cobre. Sub Alimentador del T.S.G. La corriente de diseño es la siguiente: Id = 2 * 22,206 A + 24,2 + 12,51 A = Id = 44,412 A + 24,2 A + 12,51 A = Id = 81,122 Amp

En la expresión anterior no se incluyó el 125% de la In del motor mayor, debido a que se ha tomado el 200 In del motor del ascensor que es el valor mayor. El tablero de servicio general, T.S.G. se encuentra muy cerca del cuadro de medidores (T.G); por consiguiente, su distancia para los fines de cálculo, se considerará despreciable. La solución definitiva para la canalización requerida es la siguiente:

3 # 4 + 1 # 10 Cu THW en 1φ 1 ¼” Ip = I protección motor mayor + Σ Ini restante. Ip = 100 Amp + 24,2 A + 12,51 A Ip = 136,71 Amp. El tamaño comercial es de 3 * 150 Amp. y el cable de aterramiento 1#6. Tablero trifáfico, tensión 208 V, montaje superficial tipo interior (a instalarse en cuatro de medidores o cercano a él) protección principal 3 * 150 Amp con 12 salidas monofásicas, que dará cabida a 2 salidas trifásica, tres monofásicas para iluminación, más una de reserva con los siguientes breakes secundarios. 1 de 3 * 100 Amp. 1 de 3 * 60 Amp. 3 de 1 * 20 Amp.

4.8. SERVICIOS PRIORITARIOS. Se considera conectado a este tablero (tsp), aquellos servicios que deben tener una alimentación independiente del resto del edificio y directamente

conectados de los bornes de baja tensión del transformador (exigido por las normas contra incendio), y que se detallan a continuación: Análisis de Carga. Un ascensor preferente de igual características al anterior. In = 22,206 Amp. Una bomba contra incendio de 25 Hp, trifásica 208 Volt, Motor de inducción, arranque directo, sin letra. I = 68 * 1,1 = 74,8 Amp. Una ventilación forzada de 15 Hp, trifásico, 208 Volt, motor de inducción, arranque directo, letra F. I = 42 * 1,1 = 46,2 Amp. Un tablero de control de incendios, con una carga asumida de P = 180 W. 120 Volt. I = 180 = 1,5 Amp 120 Circuitos ramales y tablero (tsp), se logran siguiendo un procedimiento análogo al utilizarlo para TSG. Diseño del Sub Alimentador del T.S.P. La corriente de diseño es la siguiente:

Id = 1,25 * 74,8 + 2 * 22,20 + 46,2 ´1,5 = Id = 185,6 Am

En la expresión anterior se ha tomado el 125% In del motor mayor y el 200% In del motor del ascensor, para evitar que en algunas ocasiones, cuando prueban por rutina el funcionamiento de la bomba contra incendio, se produzcan perturbaciones en el funcionamiento del ascensor debido a caída de tensión indeseables. El conductor por capacidad de corriente. 3 # 3/0 Cu THW y considerando una distancia de 20 mts. Entre los bornes del transformador y el TSP. Asumiendo F1 = 3/2 para una caída de tensión del 2% F2 = 1 y Fp = 80% se tiene 3 # 3/0 + 1 # 12 cu THW en 1φ 3” EMT.

4.9. ESTUDIO GENERAL DE CARGAS DEL EDIFICIO.

Se procederá a obtener la demanda general de diseño del edificio, a fin de poder determinar los elementos correspondientes de las canalizaciones y equipos eléctricos requeridos. Cargas de Iluminación 20 W/m² /32*139+70) m²

CARGA EN VATIOS (W) FASE NEUTRO 90.360 90.360

Circuitos de tomas de uso general 33 * 2 * 1500

99.000

99.000

49.500 238.860

49.500 238.860

Circuitos de Lavadero 33 * 1 * 1500 Total Aplicando factores de demanda (Según 220-11 CEN) Se tiene:

CARGA EN VATIOS (W) FASE NEUTRO Los primeros 3000 W al 100% 3000 Los 117.000 al 35% 40850 Resto 118.860 al 25% 29715 Total Demanda de Iluminación y toma de uso general 73665 Total demanda Calentador de Agua. 32 * 1500 W + 1 * 800 W = Nevera 32 * 330 W + 1 * 300 W =

3000 40950 29715 73665

73665

73665

48800

48800

10860

10860

CARGA EN VATIOS (W)

FASE

NEUTRO

Aire Acondicionado 32 * 9320

298240

0

Secadora de Ropa 32 * 5000 W

160000

0

Cocina Eléctrica 32 * 8000 W

256000

179200(70%)

Lavaplatos trit. 32 * 3375 W

108000

108000

Circuito Adicional 32 * 600 W

19200

19200

29190,22

4500

66786,3

180

1.070.741,52

444405

Carga del Tablero de seguridad General (T.S.G.). P = V3 * 208 (44,41+24,2+12,51) = (Para el neutro se consideró las cargas de iluminación) Cargas del tablero de servicio Prioritarios (T.S.P.) P = V3 * 208 V * 185,6 A = (Para el neutro sólo se consideró la carga del tablero control incendio). Demanda Total

Para los conductores activo se tiene: P = V3 . V . I cosθ  cos θ = 0,95

I=

P = 1070741,52 W = V3*V*cosθ V3*208*0,95

= I = 3128,53 Amp = 3,128 K.A. Para el hilo neutro resulta. PDN = 444405 W – 180 W (tsp) = PDN = 444225 W In = 444225 W = 1297,94 Amp V3*208*0,95 Pero aplicando el 220-22 del CEN In = 200 + 0,7 * 1097,94 = In = 968,55 Amp

Selección de Conductores del alimentador en Baja Tensión. Utilizando conductores de cobre ttv para 600 volt. para las fases considerando doce (12) conductores por cada uno. Se tomará un factor de bancado de Fb = 0,782 para 12 tubos y Ft = 1. I = 3128,53 – 185,6 A Isp = 2942 A. I = 2942,93 A = 313,61 Amp (para la fase) 0,782*12 Según la tabla de CEN 30-16 12 conductores por línea “ 400 MCM Cu ttv. In = 968,55 A = 103,25 A

0,782*12 Corresponde un calibre # 2, la solución definitiva será. 36 # 400 MCM + 12 “ 2 Cu ttv en 12 φ 4” PCV. La protección general será: Ip = I cable + I calculada = 2 Ip = 3574,26 A El tamaño comercial será de 3 * 4000 A el cable tendrá un calibre de 1 “ 500 MCM. Tabla 250-95 CEN de cu.

4.10. CAPACIDAD DEL BANCO DE TRANSFORMACIÓN Demanda total en vatios: Dt = 1070741,52 W. S = Potencia Aparente. P = Potencia Activa. Cos θ = Factor de potencia. Cos θ = 0,95 Cos θ =

P  S

S= P  Cosθ Demanda total en KVA. Dt = 1070741,52 = 1127 KVA. 1000 * 0,95 La capacidad del Banco de Transformación, considerando una coeficiente de simultaneidad, información tomada de Enelven y del libro de Instalaciones Eléctricas de le Edificación de Alberto Guerrero. Número de Vivienda 1 2a4 5 a 15 16 a 25 Más de 25

COEFICIENTES DE SIMULTANEIDAD QUE SE APLICA MINIMO Y MEDIO

ELEVADO Y ESPECIAL

1 1 0,8 0,6 0,5

1 0,8 0,7 0,5 0,4

Factor de simultaneidad: Es la relación inversa del factor de diversidad. Fsin = 1  Tomando 1 Factor Fdiv De simultaneidad de más de 25 apartamentos, el caso nuestro es de 33 apartamentos. Fsim = 0,5.

Fdiv =

1 = 1 =2 Fsim 0,5

Fdiv = 2 La demanda diversificada será: Dd = 1127 KVA = 563, 5 KVA. 2 el tamaño normalizado a escoger del banco de transformación será de 600 KVA Unidad Trifásica o bien tres unidades monofásicas de 200 KVA. Cada una con tensión normalizada de 13.800/120-208 Volt. 60 Hz, tipo convencional refrigerado en aceite. La protección del lado de alta tensión es la siguiente: Ipat = 600.000 V.A. = 25,13 Amp. 1,73 * 13.800 V Se escogerá una protección de 3* 40 A, tomando en cuenta un factor de holgura del 150%.

CONCLUSIONES

El Diseño de Instalaciones Eléctricas se puede considerar como un arte el cual se debe cultivar no sólo en su fundamentación teórica, sino que éste, debe enriquecerse y perfeccionarse en el campo de la práctica profesional. El Diseñador debe por lo tanto apropiarse de una Metodología sustentada en criterios efectivos de diseño, que le conduzcan a plasmar en la realizada una instalación eléctrica, la cual deberá ofrecer entre otras características, economía y muy importante, accesibilidad para realizar labores de inspección, supervisión y mantenimiento. Otras consideraciones muy importante, es el seguimiento de las Normas del Código Eléctrico Nacional (C.E.N.) las cuales deben ser consideradas tanto desde el punto de vista técnico, como del punto de vista legal. Para seleccionar el calibre de los conductores eléctricos se realizó por capacidad de corriente y por caída de tensión escogiéndose en cada caso los conductores de mayor sección, ya que ellos a la vez que reduce la caída de tensión proporciona mayor capacidad de reserva o corriente.

RECOMENDACIONES

La importancia que se suministra en este trabajo debe ser actualizado periódicamente, ya que debido al constante cambio tecnológico, se generan por una parte nuevas normas y disposiciones y por otra, las vigentes pueden en algunos casos presentar alteraciones. Se recomienda a los usuarios de este trabajo en el campo del diseño de instalaciones eléctricas, consultar en bibliografías especializadas, revistas técnicas, etc. y asesorarse con personas y/o dependencias versadas en este vasto campo. Se recomienda consultar, que para todo tipo de Diseño Eléctrico el Código Electrónico Nacional con la finalidad de proporcionar instalaciones eléctricas seguras y confiable.

REPÚBLICA DE VENEZUELA MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DE CABIMAS CABIMAS, EDO. ZULIA

APLICACIÓN DE CRITERIO DE DISEÑO ELECTRÓNICO EN EL PROYECTO DE UN EDIFICIO RESIDENCIAL DE 10 PISOS, TREINTA Y TRES APARTAMENTOS

NELSON LEAL JOSÉ NOGUERA RAÚL ZAMBRANO CABIMAS, ABRIL DE 1998

LISTA DE ABREVIATURAS

Al Aluminio Amp Amperios Ap Alumbrado Público. A Área

At Alta tensión. AWG American Wire Gange (Sistema de Calidad Americano). Bt Baja Tensión. CCM Centro de Control de Motores. CD Capacidad de Distribución. CDE Cuadro de Distribución Eléctrica. CEN Código Eléctrico Nacional. Cm Centímetro. CM Circular Mil Cu Cobre. Dmd Demanda Máxima de Diseño. EMT Tipo de tubería metálica no roscada. Fb Factor de bancada. Fd Factor de demanda Fdiv Factor de diversidad Fp Factor de Potencia (cosθ). Ft Factor de temperatura Fu Factor de utilización. F∆V Factor por caída de tensión diferente al 2%. Hp Caballo de fuerza.

Gs Hojas Hz Hertz o ciclo por segundo (cps). I Corriente Ic Corriente Eléctrica del cable. Icc Corriente de corto circuito. Id Corriente de diseño. In Corriente eléctrica del hilo neutro. In Corriente Nominal. Ip Corriente eléctrica de la protección correspondiente. Ka Kilo Amperios. M Kilometro. M² Metro cuadrado. Km² Kilometro cuadrado KVA Kilo Voltio Amperio. W o Watt Vatios. Kw Kilovatios. L Longitud. MCM Mil circular mil. M/seg Metros por segundo. MVA Megavoltio Amperios.

MW Megavatios. P Potencia en vatios. Pd Potencia de diseño. PVC Cloruro de polivinilo. S2 Interruptor doble. S3 Interruptor triple. S4 Interruptor Cuadruple T Tablero. TC Tablero Comercial TG Tablero General. THW Tipo de aislante resistente a la temperatura y humedad. TSG Tablero de servicio general TSP Tablero de servicio prioritario. TTV Tipo de Aislante resistente a la Temperatura y humedad. Tw Tipo de aislante resistencia a la humedad. V Tensión en voltios.

φ

Diámetro de una tubería.

∆ Delta.

∆V% Delta V en por ciento (variación de caída de tensión).

Ω Ohmio (Unidad de resistencia eléctrica). Resistividad de un metal. ∑ Sumatoria.

APLICACIÓN DE CRITERIO DE DISEÑO ELÉCTRICO EN EL PROYECTO DE UN EDIFICIO RESIDENCIAL DE 10 PISOS, TREINTA Y TRES APARTAMENTOS POR: NELSON LEAL JOSÉ NOGUERA RAÚL ZAMBRANO

Trabajo Especial de Grado sometido a la consideración del Jurado del Instituto Universitario de Tecnología de Cabimas, para optar al Título de Técnico Superior Universitario en la Especialidad de Electricidad, mención Electrónica.

Cabimas,_________________ de _________________ de 1998.

APROBADO

______________________ Lic. Nestor Lugo Asesor Técnico

____________________ Msc: Angel Pachano Jurado

____________________ Prof.: Evelio Cuenca Jurado.

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado: A mi Madre. A mi Padre. A mis Amigos.

Raúl Zambrano.

DEDICATORIA Dedico este trabajo con todo el cariño de mi corazón a: Mi hermana y hermano mayores, que del cielo iluminó mis pasos. A mi estimada madre por sus oraciones a Dios me ayuda a seguir adelante en el campo profesional.

Nelson Leal

RECONOCIMIENTO

A Dios Todopoderoso por ser nuestro guía.

A nuestros padres y familiares por confiar en nosotros e incentivarnos a seguir adelante. A Msc. Angel Pachano por brindarnos se ayuda. A todos los profesores de la especialidad de electricidad del Instituto Universitario de Cabimas y especialmente al Lic. Nestor Lugo por aportar sus conocimientos para la realización de este Trabajo Especial de Grado.

DISEÑO ELECTRICO DE UN EDIFICIO RESIDENCIAL (Licdo. Nelson Gregorio Leal) I.U.T.C.

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