EJERCICIOS RESUELTOS CALCULO DE SECCIONES JOSE GARCIA TRASANCOS

A

DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS , EN BAJA TENSION

1. INTENSIDADES MÁXIMAS ADMISIBLES EN LOS CONDUCTORES. TUBOS PROTECTORES. 1.1. Cables aislados en instalaciones interiores La intensidad máxima admisible en amperios para cables aislados, con tensiones nominales no superiores a 1 kV para corriente alterna y a 50-60 Hz o 1,5 kV para corriente continua, para instalaciones interiores o receptoras, están expresadas en el Reglamento electrotécnico para baja tensión, instrucción 19 (ITC-BT -19) y la norma UNE 20.460-5-523. Esta norma no afecta a los cables enterrados ni a los instalados en agua. La corriente máxima transportada de modo continuo por todo conductor bajo condiciones específicas debe ser tal que su temperatura máxima en servicio continuo no sobrepase la temperatura límite especificada en la norma UNE 20.460: 70°C para aislamiento termoplástico, como policIoruro de vinilo (PVC), poliolefina termoplástica (ZI) o similares; y 90°C para aislamiento termoestable, como polietileno reticulado (XLPE), etileno propileno (EPR), compuesto reticulado de poliolefina (Z) o similares. El número de conductores cargados que se consideran en un circuito es el de los conductores que efectivamente lleven carga. Cuando en un circuito polifásico las corrientes se suponen equilibradas no es necesario tener en cuenta el conductor neutro correspondiente. Tampoco se tienen en cuenta los conductores utilizados únicamente como conductores de protección. Los valores de las intensidades de corrientes admisibles están basadas en una temperatura ambiente de 40°C y para los tipos de instalación utilizados normalmente en instalaciones eléctricas fijas . Cuando los cables se instalan en un recorrido a lo largo del cual varían las condiciones de refrigeración, las corrientes admisibles deben determinarse para la parte del recorrido que presente las condiciones más desfavorables. La intensidad admisible en amperios, según el número de conductores con carga y I tip d ni lam i nt e tá dada por la tabla 52-C20 de la norma UNE 20.460, r O ida par I ndu l r d' obr) n la tabla I de la instrucción 19 del Reglamento 1 ' ll'OI ' 11 O " Ir I h II I 11 ¡ 11 IT · AT. I

354 !

ELECTROTECNIA

Conductores aislados en II)h03 empotrados en

3x

2x

3x

2x

PVC

PVC

XLPE o EPR

XLPE () EPR

Jlllrcdcs ttrmicamente

1.2. Cables aislados en instalaciones enterradas. Intensidad máxima admisible, en amperios para cables en instalación enterrada (servicio permanente). Temperatura del terreno 25°C. Profundidad de la instalación 0,70 m, Resistividad térmica del terreno 1 k·m/W. Según tablas 4 y 5 de la ITC-BT-07

,1,ll nlcl Cablel mulliconduclorcs cm luoo. empotrados en IHUC:\!ClJ It rmlcamente .1,li ntCI

3x

2x

3x

2x

PVC

PVC

XLPE o EPR

XLPE o EPR

Cnn(.luclores aislados en lutti)' (Ioc luyendo cana le· 1111 y cunducloS de sec· I ~IÓn circul ar) e n montaje _"porncllil ., emporrados r

3x

2x

3x

2x

PVC

PVC

XLPE () EPR

XLPE o EPR

3x

2x

3x

2x

mlm. (Incluyendo

PVC

PVC

XLPE o EPR

XLPE o EPR

(ll naleu.. y conduclos de 8( 'CIÓII circular) en mun,~

1.1 ...

",,,,,,Oclal o cmpol,ael' ohn.

¡-tihle. mu lllconductores \llfC"'. ,.,ciIIle 50bre la pared

ti

3x

PVC

2x PVC

en bandeja nI)

I""fo,"". l·( 11)ltI. inulllcooouclnres

• 3x

. 1 14lre IIhre ti en baoocja I rfl)rlkla . DI".ncla a la pir d no Inferior a 0,3 O (~"",' IrO

PVC

3x

2x

XLPE () EPR

XLPE () EPR

Aluminio

2x

3x

2x

PVC

XLPE o EPR

XLPE o EPR

del cable).

I Cihle. unlpo lares en con-

3x

3x

I_IM:IO muluo o en bandeja

PVC

XLPE o EPR"

1""('"''''''' 011....,10 • la ("red no Inferior a O. I

Cahle. unlpol arcs 5cpara-

(101 un rn'nlmo D

Conductor

'obre

mm1

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

300

1 11 15 20 25 34 45 59

2 11,5 16 21 27 37 49 64

77 94

3 13 17,5 23 30 40 54 70 86 103

4 13,5 18,5 24 32 44 59 77 96 117 149 180 208 236 268 315 360

5 15 21 27 36 50 66 84 104 125 160 194 225 260 297

) A IJUrUr-i/o-n 111m !Ic-i¿cc oi" PUfII vHrlol 'Ir ulllll 11 UIIIIII ~ 1II 0 luhl' l ullll~ _1II I)lctlll ~ JI A n 1 7 Il\n IJ n tllhn mflm Iln n 111 Ir, ( HU

j.'i o

6 16 22 30 37 52 70 88 110 133 171 207 240 278 317 3 74

96 119 145 188 230 267 310 354 419

4()'1

423

484

"

\ 111.

íI ."11111 '

7

-

8 18 25 34 44 60 80 106 131 159 202 245 284 338 386 455 524

3x

3x

PVC"

XLPE o EPR

9

10

21 29 38 49 68 91 116 144 175 224 271 314 363 41 5 490 56S

24 33 45 57 76 105 123 154 188 244 296 348 404

525

464

601

552 640

711

\ 1l\1I11 l. hllOIlNliI .. 1 1111111 Ihl (II NI! 04(t() , O,!I IJAr 4, Y 0,0 IW

Cobre

166 206 250 32 1 391 455

H21 ~21)

o T ETRA POLAR (3).

XLPE

EPR

PVC

XLPE

EPR

PVC

16 25

97 125

86 110

35 50 70 95 120 150

150 180 220 260 295 330

94 120 145 175

90 115 140 165

215 255 290 325

76 98 120 140 170

260 290

205 240 275 310

86 110 135 160 220 235 270 305

210 235 265

185 240

375 430

365 420

325 380

350 405

345 395

300 350

300 400 500 630

485 550 615 690

475 540 605 680

430 480

460 520

445 500

395 445

525

-

-

-

6 10

72

70 94 120 155

63 85 110 140 170 200 245 290

66 88 115 150

64 85

56 75

110 140

97 125 150 180 220 265

16 25

11

CABLE TRIPOLAR

TIPO DE AISLAMI ENTO

mm'

cm ubrl.

I

TERNA DE CABLES UNIPOLARES (1) (2)

SECCiÓN NOMINAL

I C",hlel mult lconductores (l Jl

3

DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS EN BAJA TENSiÓN

35 50 70 95 120 150

96 125 160 190 230

300 400

280 335 380 425 480 550 620 705

500 630

790 885

185 240

185 225 270 325 375 415 470 540 610 690 775 870

130 155 190 225

600

180 215 260 310 355

335 370

400

175 205 250 305 350 390

420 485

450 520

440 505

305 340 385 445

550 615

590 665

565 645

505 570

685 770

-

-

-

(1) nc\u Ye con ductor neutro SI eXIste.

(2) Para dos cables unipolares, la intensidad máxima admisible será la correspondiente a la columna de la terna de cables unipoláres de la misma sección y aislamiento multiplicada por 1,225 . ( ) Para un cable bipolar, la intensidad máxima adm isible será la correspondiente a la columna d"'1 ' tbl ' Iril)olar o lelrapolar de la misma s · ' ' ión y 1I1 ~ 1 1011 oto mu ll iplicada por 1,22 • f .n • ,"ollzll Ión l) () tubo I fo '101' el ' 'orrc '('1 11 11 1\ 111 11 Idlld nulxima ndmislbl ' ' 0,8.

I

J. • Tubos protectores en instúlaciol1 'H Int· rlor'

1)

r ·ceptoras.

1.3.3. Canalizaciones aéreas o e 11 tubos al aire. Tubos fl exibles para alimentación de máquinas o elementos de movilidad restringida (ITC-BT-2 I, tabla 7).

pr'~ rentemente rígidos y en

1, ' ,1. analizaciones fijas en superficie . Tub

as s speciales curvables (ITC-BT-21, tabla 2) . Sección nominal de los conductores unipolares (mm')

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

111

Diámetro exterior de los tubos (mm) Número de conductores

1 12

2 12

3 16

4 16

5 16

12 12 12 16 16 20 25 25 32 32 40 40 50 50

12 16 16 20 25 32 32 40 40 50 50 63 63 75

16 20 20 25 32 32 40 50 50 63 63 75 75

16 20 20 32 32 40 40 50 63 63 75 75

20 20 25 32 32 40 50 50 63 75 75

--

--

--

--

...

Sección nominal de los conductores (mm')

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 ISO

185

240

3 16 20 20 25 25 32 40 40 50 63 63 7S

63

7'

7'

.

'I ~

P 11' I IIII ~ ti • ' olld ll ' 101' N po r lulH ) o ni r 111' I '\lIIIO III n 1lIIl , 1:\11 ti I ' V ' 1I

. 4 16 20 20 25 32 32 40 50 50 63 75 7S

.. ..

.

3

4

12

16

16

20

12

16

20

20

20

5

4

12

16

20

20

25

6

12

16

25

25

25

lO

16 20

25 25

25 32

32 32

32 40

.

1,5

Número de conductores

2 12 16 16 16 25 25 32 40 40 50 50 63

12

2,5

Sección nominal de los conductores unipolares (mm')

Diámetro exterior de los tubos (mm)

1 12 12 12 12 16 20 25 25 32 32 40 40 50 50 6:1

2

1.3.4. Canalizaciones enterradas. Tubos según la norma UNE-EN 50.0862-4, Diámetro según la tabla 9 de la instrucción ITC-BT-21.

--

fi nalizaciones empotradas. Tubos rígidos, curvables o flexibles (lTCtabla 5). Il ccclón nominal de los OnduClOrcs unipolares (mm' )

1

Para mas de 5 conductores por tubo o cables de secciones diferentes, su sección interior será como mínimo, igual a 4 veces la sección ocupada por los conductores,

PUfa mus de 5 conductores por tubo o cables de secciones diferentes, su sección rá omo mínimo, igual a 2,5 veces la sección ocupada por los conductores.

t.

Número de conductores

1,5

16

r Uf

l .. . Il •


5 20 20 25 25 32 40 50 50 63 63 75

--

...

Diámetro exterior de los tubos (mm) Número de conductores

:;;6

7

8

9

10

25

32

32

32

32

2,5

32

32

40

40

40

4

40

40

40

40

50

6

50

50

50

63

63

10

63

63

63

75

75

16

63

75

75

75

90

25

90

90

90

110

110

35

90

110

110

110

125

50

110

110

125

125

140

70

125

125

140

160

160

95

140

140

160

160

180

120

160

160

180

180

200

150

180

180

200

200

225

185

180

200

225

225

250

240

225

225

250

250

--

Para mas de 1.0 conductores por tubo o cables de secciones diferentes, su sección interior s ' rá como mlnimo, igual a 4 veces la sección ocupada por los conductores .

..

11

o

dlloflll l r mn nfo ,'l ,A,

NI/\

2; SEC IÓN DI!: l "OIi ( ONI)lJ( "1'01U: 1)11; (JROTE IÓN La sección 111 n lllll ti lo (ondm'l! I d pr lección está fijada en función de la sección d 10 8 '(mdu d fn O p lares según la tabla 2 de la instrucción 19 (IT -BT- I ): Secciones de los conductores de fase o polines de la instalación (mm1 ) ~

16

16 < s

~

s

s> 35

Se clones mínimas de los conductores de protección (mm1) s (*)

35

16 s/2

(*) Con un mínimo de :

2,5 mm1 si los conductores de protección no forman parte de la canalización de alimentación y tienen una protección mecánica. 4 mm1 si los conductores de protección no forman parte de la canalización y no tienen una protección mecánica. Los valores de la tabla anterior se refieren a conductores de protección del mismo material que los de fase .

. 3. SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES EN LAS INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS. CAÍDAS DE TENSIÓN Además de atender a la intensidad máxima admisible en los conductores, la sección de los mismos se determinará/ teniendo en cuenta la caída de tensión entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización, según la instrucción ITC-BT-19: - Para circuitos del interior de las viviendas, menor del 3 % de la tensión nominal, con la intensidad nominal del interruptor automático (ITC-BT-25). - Para alumbrado será menor del 3 % de la tensión nominal. - Para los demás usos será menor deI5 % de la tensión nominal. Estos valores totales de caídas de tensión se descomponen en función de la forma de la instalación: La línea general de alimentación, según la instrucción ITC-BT-14, será de conductores unipolares de cobre o aluminio, tensión de aislamiento 0,6/1 kV, sección mínima 10 mm2 para cobre y 16 mm2 para aluminio, no propagadores de incendio con baja emisión de humos y opacidad reducida (como el cable aislado con XLPE y cubierta de poliolefina, tipo RZl), con la máxima caída de tensión: -Para contadores totalmente concentrados 0,5 % -Para contadores parcialmente concentrados 1% Las derivaciones individuales, según la instrucción ITC-BT-15, serán de conductores de cobre o aluminio, normalmente unipolares, sección mínima 6 mm2 , aislamiento 450/750 V, no propagadores de incendio con baja emisión de humos y opacidad reducida (como el cable aislado con poliolefina termoplástica , tipo H07Zl). Para cables multiconductores o enterrado, aislamiento 0,6/1 kV . Las máximas caída d tensión: -Para contadores totalment on nlrnd s 1% -Parn fl 0,5% .p 00 un úni o u lI udo 1, %,

....

UI :::l

.~_

.. . -- --

-

Para instalaciones industriales qu J s' Q.limentan en alta I nsl n 0 11 transformador de distribución propio, el rigen de la instalaci n se c nsid rn en la salida del transformador. Las caídas de tensión máximas serán del 4, % para alumbrado y del 6,5% para los demás usos (ITC-BT-19).

4. SECCIÓN DEL CONDUCTOR NEUTRO En la línea general de alimentación: _ En suministro monofásico, la misma sección que el conductor de fase. _ En suministro trifásico con tres fases y neutro, igual sección que los conductores de fase, hasta 10 mm2 para el cobre ó 16 mm 2 para el aluminio. Para secciones superiores, mitad aproximadamente de la sección de los conductores de fase, con un mínimo de 10 mm2 para el cobre y 16 mm2 para el aluminio, según la tabla siguiente (ITC-BT-14): !O (Cu)

16 (Al)

25

35 50 70 95 120 150 185 240

(Cu)

Neutro

10

10

16

16

16 25


75

75

75

110 110 125 140 140 160 160 180 200

Fase Secciones (mm')

16

35 50 70 70

95 120

_ En instalaciones interiores, para tener en cuenta las corrientes armónicas por cargas no lineales y posibles desequilibrios, salvo justificación por cálculo, la sección del neutro será como mínimo igual a la de las fases (ITC-BT-19).

5. INSTALACIÓN DE LÁMPARAS O TUBOS DE DESCARGA La carga mínima prevista en los circuitos de alimentación a lámparas o tubos de descarga, según la instrucción ITC-BT-44, será en voltiamperios d 1,8 veces la potencia en vatios de las lámparas. 6. INSTALACIÓN DE MOTORES Los circuitos de alimentación de motores, según la instrucción 1T -OT 47 deben tener la carga mínima prevista siguiente: _ Para alimentación de un solo motor, el 125% de la intensidad nomin 11 o de plena carga del motor. _ Para alimentación de varios motores, el 125 % de la intensidad de pi 111 carga del motor de mayor potencia más la intensidad a plena car a dvl resto de los motores. 7. IDENTIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES EN UNA INSTALACIÓN INTERIOR Según la instrucción ITC-BT-19 los conductores se identificarán p r '1 color del aislante: - Azul claro para el neutro. - Negro, marrón o gris para los conductores de fase . - Amarillo-verde para el conductor de protección. 8. GRADO DE ELECTRIH A 16 N nE LAS VIVIENDA e establecen dos radoN ti · -l ' ' 11 11 ' I '1 11 , biÍsi a (pO I 'n ia 111 . 7 O W) y I vada (pO I 11 io 111 11 (JI I (1 (lO W l . O V IT -13'1'-10 ,

111 11 11

361

DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS EN BAJA TENSiÓN

PUNTOS DE UTILIZACIÓN MÍNIMOS EN CADA ESTANCIA (ITC-BT-25) Estancia Acceso

Circuito C I Iluminación

I Pulsador timbre

C I Iluminación

I Punto de luz. I Interruptor de 10 A

Vestíbulo C, Tomas de uso general

.... 9

o..

Sala de estar o salón

2 ....

hasta 10 m' (2 si S> 10 m') uno por cada punto de luz

C, Tomas de uso general

3 Bases 16 A 2p+ 1" )

una por cada 6 m', redondeando' al entero superior

I Toma de calefacción

hasta 10 m' (2 si S> 10 m'

I Toma de aire acondicionado

hasta 10 m' (2 si S > 10 m'

C I Iluminación

I Punto de luz. I Interruptor de 10 A



3 Bases 16 A 2p+ 1" )

una por cada 6 m', redondeando al entero superior

C. Calefacción C. Aire acondicionado C I Iluminación Baños

Pasillos o distribuidores

Cocina

Cs Baño , cuarto de cocina

Garajes unifamiliares y otros

I Toma de calefacción 1 Toma de aire acondicionado I Punto de luz. I Interruptor de lOA I Base 16 A 2p+T

C, Calefacción


C I Iluminación

I Punto de luz: 1 Interruptor/conmutadorde 10 A

uno cada 5 m de longitud . uno en cada acceso

I Base 16 A 2p+T

hasta 5 m (dos si L>5 m)

C, Tomas de uso general C, Calefacción


C I Iluminación

I Punto de luz. I Interruptor de lOA



2 Bases 16 A 2p+T

extractor y frigorífico

C, Cocina y horno

I Base 25 A 2p+T

cocina/horno

3 Base 16 A 2p+T

lavadora, lavavajillas y termo

C s Baño, cuarto de cocina

3 Base 16 A 2p+1''')

encima del plano de trabajo

C. Calefacción


C, Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico

I Base 16 A 2p+T

secadora

C I Iluminación

I Punto de luz. 1 Interruptor de 10 A


C I Iluminación

I Punto de luz. 1 Interruptor de 10 A


I Base 16 A 2p+T

hasta 10 m' (2 si S> 10 m')

C I • Secadora Terrazas y vestidores

I Base 16 A 2p+T I Punto de luz. I Interruptor de 10 A

C. Aire acondicionado

Dormitorios

Superficie o longitud

C I Iluminación

C, Calefacción

]

Mecanismos


(*) La toma del receptor el ' T V el ' b' ser múltiple . pero se considerará como un solo punto de IIlilizac iÓn . (...... ) S' '0 10 '!I rá

I'rll

d ro

d 1I 11 -1111 r I ti

pOI' los planos verlica les sil.uados 11

m d'1

362

ELECTROTECNIA

9. PREVISIÓN DE CARGAS 9. 1. CARGA CORRESPONDIENTE A UN CONJUNTO DE VIVIENDAS. Se obtiene multiplicando la media aritmética de las potencia máximas previstas en cada vivienda por un coeficiente de simultaneidad. Según la instrucción (ITC-BT-lO), se utiliza la tabla siguiente: N· d. , I,"ud ... (n)

1 2 3

CoefICiente de IllIlullancidad

1 2 3 3,8 4,6 5,4 6,2 7 7,8 8,5 9,2 9,9 10,6 11,3 11,9 12,5 13,1 13,7 14,3 14,8 15,3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Para n>21 el coeficiente de simultaneidad se calcula par la fórmula 15,3+(n-21)·0,5. Para edificios con viviendas de tarifa nocturna el coeficiente de simultaneidad será l.

DESIGNACIÓN DE COMPONENTES , ELECTRONICOS 1. DESIGNACIÓN DE RESISTENCIAS

1.1. CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS. Una manera de indicar el valor de las resistencias fijas y su tolerancia consiste en imprimir en el cuerpo de la resistencia unos anillos de colores.

9.2. CARGA CORRESPONDIENTE A LOS SERVICIOS GENERALES DEL EDIFICIO. Es la carga correspondiente a la suma de las potencias de ascensores, montacargas, alumbrado de portal y escaleras así como todo el servicio eléctrico general del edificio (coeficiente de simultaneidad 1, ITC-BT-10).

CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS

NEGRO

c.4. CARGA CORRESPONDIENTE A LOCALES COMERCIALES Y OFICINAS. Se tomará como previsión de carga mínima 100 W 1m2 , con un mínimo por local d 3 450 W a 230 V (coeficiente de simultaneidad 1, ITC-BT-lO) . • . ARGA CORRESPONDIENTE A EDIFICIOS COMERCIALES O DE OFICINAS . Según la instrucción ITC-BT-lO se tomará como previsión de carga mínima 100 W por metro cuadrado y por planta, con un mínimo por local de 3 450 W a 230 V Y 'ocficiente de simultaneidad 1.

.6. ARGA CORRESPONDIENTE A EDIFICIOS DESTINADOS A CONCENTR A r.ÓN DE INDUSTRIAS. Según la instrucción ITC-BT-10 se tomará como previsión de carga mínima 125 W por metro cuadrado y por planta, con un mínimo por local de 10 350 W a 230 V Y fi ¡ente de simultaneidad l. M N FÁ J O.

TOLERANC IA ,. CIFRA

9.3 . CARGA CORRESPONDIENTE A LOS GARAJES Se considerará un mínimo de potencia por local de 3 450 W y se calculará según la superficie del local (coeficiente de simultaneidad 1, ITC-BT-lO): Garajes de ventilación natural 10 W 1m2 Garajes de ventilación forzada 20 W 1m2

.7. P T N lA MÁXIMA DE SU M1NISTR

o

VALOR DE LA RESISTENCIA EN

COLOR 2' CIFRA

FACTOR MULTIPLICADOR

o

1

MARRÓN

1

1

10

± 1 %

ROJO

2

2

100

±2%

NARANJA

3

3

1000

AMARILLO

4

4

10000

VERDE

5

5

100000

AZUL

6

6

1000000

VIOLETA

7

7

GRIS

8

8

BLANCO

9

9

ORO

0,1

±5%

PLATA

0,01

± 10 %

SIN COLOR

± 20 %

Se considera primer anill o el más pr xim a un extremo de la resistencia . En las res istencias qu ' 11 ' van impr sOs 'in o ¡Ulill s de colores, los tres primeros corresponden a prirn ~ rn, 1l '~lIndn I r ' r i Ifr I Ignlfl aUva; indicando los dos últimos el factor mu ll. ipll nelor y 111 101 ' \Il ' 1.

LJ 'llIpl ): R J

VI LI.TA MAIW N PI. '1' : V !lltI

11 0 1111111

/O U; lol 'mn 'l 1 I I() %

264

ELECTROTECNIA

3. En una calle de 22 m de ancho se colocan focos al tresbolillo con un flujo luminoso de 18 000 1m cada uno. La iluminación media sobre la calzada es de 18 Ix. Considerando un coeficiente de utilización de 0,4, calcular: a) La distancia entre focos. b) Flujo' luminoso necesario en cada foco, colocado a la distancia calculada anteriormente, si se quiere obtener una iluminación media de 20 Ix. Solución: a) 18,18 m; b) 20000 1m

INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

4. En una calle de 10 m de ancho se quiere obtener una iluminación media de 20 Ix, colocando lateralmente, en una sola acera, focos de flujo luminoso 15000 1m. Calcular la distancia entre focos considerando un coeficiente de utilización de 0,4. Solución: 30 m S. Una vía de comunicación de 20 m de ancho se quiere iluminar con focos de 18000 1m l:o locados axialmente, de forma que la iluminación media sea de 15 Ix. Calcular: a) L~ distancia entre focos, considerando un coeficiente de utilización de 0,5. h) Con esa distancia e igual coeficiente de utilización, flujo luminoso necesario por foco para obtener una iluminación de 20 Ix. Solución: a) 30 m; b) 24 000 1m 6. Una vía de comunicación de 20 m de ancho se ilumina con focos de 22 000 1m, lateralmente enfrentados y separados una distancia de 28 m. Calcular: u) La iluminación media considerando un coeficiente de utilización de 0,4. h) Flujo luminoso necesario por foco para obtener una iluminación media de 25 Ix. Solución: a) 31,4 Ix; b) 17500 1m

282. PRODUCCIÓN TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA La energía eléctrica se produce (fig.12.1) en la central generadora (1) a una tensión que no suele sobrepasar los 25 kV. En la subestación elevadora (2) se eleva a más de 45 kV para la línea (3) que transporta la energía a alta tensión (A. T.) hasta la estación reductora (4), que distribuye la tensión a un valor de 6 a 45 kV. La línea primaria de distribución (5) lleva la energía a centros de gran consumo o a centros de transformación (6) que disminuyen la tensión a menos de 1 kV y, mediante la líneas de distribución (7) en baja tensión (B.T.), se suministra energía a los abonados, que conectan a la línea mediante acometidas (8).

l// 2

5

4

D

8 8

5 Fig.12.1

283. CÁLCULO DE LÍNEAS DE BAJA TENSIÓN EN CORRIENTE ALTERNA ON CARGA ÚNICA a línea puede ser monofás i 'u o (dI' sl 'lI y Su sección puede calcul ars n fun '¡ n d la inlensidad d 'c)lTi ' 11( ' '111 ' (' 1(' 111\ pOI' lI a o el - la POl ' 11 -ia qu ' ' 0 111'1 11111 ' 11 los r' plor 's ,

266

ELECTROTECNIA

1) Cálculo de una línea monofásica.

267

INSTALACIONES DE BAJA TENSiÓN

2) Cálculo de una línea trifásica.

a) En función de la intensidad I

s = 2Llcosf{) cu

f3 LIL COS f{) cu

s: Sección del conductor (mm 2). L: Longitud de la línea (m). 1: Intensidad eficaz (A). cos f{): Factor de potencia.

I L : Intensidad de línea (A). u: Caída de tensión de línea (V).

., d i ' s = -LP b) En funclOn e a potencia V CU

u: Caída de tensión en la línea (V).

c: Conductividad del conductor. Para el cobre, a 20°C c=56 m/Omm2 Para el aluminio, a 20°C c=35 m/Omm2 b) En función de la potencia 2

a) En función de la intensidad s =

s = 2L P

cuY P: Potencia de consumo (W). V: Tensión de la línea (V). Si se considera la temperatura máxima de t~abajo de los conductores según el aislante, 90°C (termoestables como XLPE) o 70°C (termoplásticos como pvq, la resistencia aumenta un 28% en el primer caso y un 20% en el segundo, por lo que la nductividad queda dividida por 1,28 o por 1,20, respectivamente.

L

VL : Tensión de línea (V) . Las tensiones usualmente utilizadas, según el Reglamento electrotécnico para baja tensión (REBT, artÍCulo 4), serán 400 V entre fases y 230 V entre fase y neutro. PROBLEMAS DE APLICACIÓN 3 283.1 Una línea monofásica de 230 V, 50 Hz, silUada en el interior de una industria, alimenta un receptor que consume 25 A con un factor de potencia de 0,86 inductivo. Los conductores son de cobre, unipolares, aislados con policloruro de vinilo (PVC) y la canalización es bajo lUbo empotrado en obra, de 10ngilUd 60 m. Calcular la sección de los conductores admitiendo una caída de tensión del 1,5 % " La cal'da de tenslOn

u = 1,5'230 100

La sección de los conductores

=

345 V ,

2'60'25'0,86 = 13,35 mm 2 56·3,45 La sección comercial más próxima por exceso es 16 mm 2 , que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, (ver apéndice A), para una temperalUra ambiente de 40°C, admite una intensidad de 66 A, mayor que los 25 A que circularán por el conductor. s

=

2Llcos«)

=

cu

I Según el diagrama de la figura. la carda de tensión en la Irnea con carga inductiva. se pu ed o n Iderar prácticamente como el producto la resistencia de los conductores de la Irnea por la 1111 n Idad activa

283.2 Calcular la sección de los conductores de cobre unipolares, aislados con PVC, de una canalización interior bajo lUbo, empotrado en obra, de 10ngilUd 40 m, que alimenta a un receptor monofásico de consumo 10 A, bajo un factor de potencia de 0,9. La caída de tensión admisible es del 1 % y la tensión de suministro es 230 V a 50 Hz de frecuencia. Solución: 6 mm2

La resistencia de la Irnea

ntonces

L P ton la

u = 2Llcosip

es ti va

La sección de conductor

p . Vlco Sip:

n<1l1 1

l os,!, •

s

=

eu

P

111 l'uII 1611 dI 111 pOli IHl

,1'

2Llcosip

2LP ' 11

283.3 Calcular la caída de tensión, a la máxima temperalUra de trabajo (70°C), en una línea monofásica a 230 V, 50 Hz, de 10ngilUd 35 m; con conductores de cobre, sección 10 mm 2 y aislados con PVC. La intensidad de corriente es de 20 A con factor de potencia 0,88. = 2LIcos«). = 2LIcos«) = 2·35'20'0,88 = 2 64 V La caída de tensión en la línea s eu ,u es ~ '10 ' 1,2 u·loo 2,64'100 - 1 1501 . ti al10 • -V En tanto por cien = 230 - , /0

ELECTRO

AJA TENSiÓN

CNIA

2

283.4 Calcular la caída de tensión porcentual de una IIn 's monofásica de 230 V, 50 Hz y longitud 25 m, formada por conductores de aluminio de 16 mm 2 de sección, si la intensidad que circula es de 35 A con factor de potencia 0,85 . Solución: 1,15 %

283.9 Calcular la sección de una línea monofásica con conductores de cobre, unipolares, aislados con PVC, en canalización interior empotrada en obra bajo tubo, de longitud 35 m, que alimenta un receptor de 230 V, 5 kW y cos rp = 1. La caída de tensión es el 1,5 %. Solución: 10 mm2 •

283.5 Una línea monofásica de 230 V, 50 Hz, de longitud 40 m, está formada por conductores de cobre de 10 mm2 de sección. Calcular la intensidad de corriente máxima que puede circular por la línea con factor de potencia unidad para que la caída de tensión no sea mayor del 0,5%.

283.10 Una línea monofásica, formada por un conductor multipolar de cobre, aislado con termoplástico (PVC o similar) en canalización empotrada en obra bajo tubo, de longitud 50 m, alimenta a 230 V, 50 Hz una instalación de lámparas fluorescentes, de potencia total 2240 W. Calcular la sección de los conductores, admitiendo una caída de tensión del 1 %.

La caída de tensión permitida en tanto por uno Intensidad de corriente máxima

s= 2LIcosrp.

cu'

u = u%·V = 0,5'230 = 1 15 V 100

100 /=

ucs

'

= 1,15,56,10 =8 05 A

2Lcoscp

2·40·1

. 283.7 Una línea monofásica de tensión 230 V, 50 Hz, está formada por conductores de cobre de 10 mm2 de sección y suministra a un receptor una intensidad de 26 A con factor de potencia unidad. Calcular la longitud máxima de la línea si la caída de tensión no debe ser superior al 1 %. Solución: 24,77 m. 283.8 Una línea monofásica de una instalación interior tiene de longitud 40 m y está formada por conductores de cobre, unipolares, aislados con termoplástico y canalización bajo tubo empotrado en obra. La línea alimenta a 230 V, 50 Hz un receptor que consume 10 kW CO II un factor de potencia de 0,87 inductivo. Calcular la sección de los conductores con una ca lda de tensión del 2 %. La caída de tensión

u = 2,230 = 46 V 100 '

La sección del conductor

s = 2LP = 2·40 ' 10000 = 13,5 mm 2

cuY 56'4,6,230 La sección comercial más próxima por exceso es 16 mm2 , que según el REBT, 11' BT-19, tabla 1, admite una intensidad, a temperatura ambiente de 40° C, de 66 A. La intensidad que consume el receptor = _P_ = 10000 =49,99 A Vcos rp 2 O'O,S7 Esta intensidad es menor que la intensidad adlll l Ibl I por lo que la sección de 16 mlll 1 válida . Si la intensidad de consumo d I r' , plO fu nlll or de la permitida por el RI1/l'l' plirll -'s[\ sec ión, habrfa que esco 11111 11 10 1111 r d !!luyo!" hasta que >1 'Olldll ' 101 plleli 's ' traUflportnr In inl >nsidad ti · ' 01 1 11 11 11 1, P= V/COSI{> ;

u = 1·230 = 2 3 V


s = 2LP = 2·50·2240'1,8 = 13,61 mm2

100 ' La potencia a considerar para el cálculo, según el REBT, instrucción 44, será 1,8 veces la potencia en vatios de los receptores, para lámparas o tubos de descarga.

'

283.6 Calcular la intensidad máxima que, con un factor de potencia 0,9, podrá circular por una línea monofásica de aluminio de longitud 200 m y sección 25 mm2 para que la caída de tensión no sobrepase el 1,2 %, La tensión de servicio es 230 V, 50 Hz. Solución: 6,71 A.

La caída de tensión admisible

cuY 56,2,3 ,230 La sección comercial más próxima por exceso es 16 mm 2 , que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite para ese conductor, a la temperatura ambiente de 40° C la intensidad de 59 A. La intensidad que consume la instalación se calcula teniendo en cuenta el incremento de potencia a considerar según el REBT, con factor de potencia unidad . /= _P_ = 2240'1 ,8 = 17,53 A Vcosrp 230·1 Menor que la intensidad permitida, por lo que la sección de 16 mm2 es válida. 283.11 Calcular la sección de la línea monofásica que alimenta al alumbrado de una nave industrial, formado por 8 focos con lámparas de vapor de mercurio de 250 W cada una. Los conductores son de cobre, unipolares, aislados con PVC en canalización superficial bajo tubo, de longitud 35 m. La tensión de alimentación es de 230 V, a la frecuencia de 50 Hz y la caída de tensión admisible 1,5 %. Solución:6 mm 2 • 283.12 Una línea monofásica de longitud 20 m está formada por conductores de cobre de 10 mm 2 de sección y alimenta a la tensión de 230 V una vivienda de electrificación elevada (potencia de consumo 9,2 kW). Calcular la caída de tensión en la línea. Solución: 1,24 %. 283.13 Una instalación monofásica que consume 10 kW a 230 V, 50 Hz, está alimentada por una línea formada por conductores de cobre de sección 16 mm2 • Calcular la máxima longitud de la línea para que la caída de tensión en la misma no sobrepase el 1 %. Solución: 23,7 m.

/

I

H .14 Calcular la máxima potencia que podrá alimentar una línea monofásica de 230 V Y

ilud 40 m, fo rmada p r conductores de cobre de 10 mm 2 de sección, para que la calda d ' t 'osión no sobrepase I %. Solución: 7406 W. 10 11

1 111111 1I 1'1If1111

111 11 I~

A

270

ELECTROTECN lA

283.15 Calcular la sección de los conductores de cobre de una línea trifásica formada por conductores unipolares, aislados con polietileno reticulado (XLPE), en canalización empotrada en obra bajo tubo, de longitud 25 m. La intensidad de línea es de 45 A con un cOSIP = 0,87 inductivo. La tensión de línea es 400 V Y la caída de tensión permitida 1,5 %. La caída de tensión

u = 1,5 ·400 = 6 V 100


s = ..;3 LIL cOSIP

= ..;3·25·45·0,87 = 5 04 mm2 cu 56·6 ' La sección comercial más próxima por exceso es de 6 mm2, que según el REBT , instrucción 019, tabla 1, admite, a la temperatura ambiente de 40° C, una intensidad de 44 A; menor que los 45 A que circulan, por lo que la sección debe ser de 10 mm2, que según el REBT admite 60 A.

283.16 Para alimentar un receptor trifásico que consume una intensidad de 32 A con facto r de potencia 0,8 en retraso o inductivo, se utiliza una línea formada por un cable tripolar COJl conductores de cobre, aislados con PVC en instalación interior y montaje superficial, el ' longitud 40 m. La tensión de línea es 400 V Y la caída de tensión permitida del 1 %. Solución: 10 mm2. 283.17 Un motor asíncrono trifásico de características nominales: 15 CV, 230/400 V, 38/21,7 A, coslP=0,84, se desea conectar a una red trifásica de 400 V, mediante una línea trifásica, de longitud 60 m, formada por conductores de cobre unipolares, aislados con PV , en instalación interior bajo tubo y montaje superficial. Calcular la sección de los conductores si se admite una caída de tensión del 4 %. La caída de tensión

La seccio'n de los conductores

s = ..;3LILcoslP .

..;3'60·27 " 13 ·084 = 2 64 mrn 1 = cu 56·16 ' La sección comercial más próxima por exceso es de 4 mm2, que según el REI3T , instrucción 19, tabla 1, admite una intensidad de 24 A, menor que la intensidad considerad" . Se escoge una sección inmediatamente superior de 6 mm2, que admite 32 A. 283.18 Calcular la sección de la línea de alimentación a un motor asíncrono trifásico ti 7,5 CV, 230/400 V, 19,6/11,3 A, cos 1P=0,82, conectado a una red trifásica de 400 V. 1.1 línea, de longitud 80 m, está formada por un cable multiconductor, de cobre, aislado '0 11 EPR en instalación interior en montaje superficial. La caída de tensión admi sib le es el '1 2 % Solución: 4 mm .

l ' uslón en una ¡¡nea trif5sicfl el' longil.lld 00 111, I'nrmlldn ,, ' n 1 mm , si la ill( 'nsidlld d 'o"rl JlI ti 1 JI /1

p ul

271

con factor de potencia 0,86. La tensión de línea es 230 V. Solución: 5,78 %. 283.20 Calcular la longitud máxima que tendrá una línea trifásica formada por conductores de cobre, de sección 25 mm 2, que alimenta a 400 V una instalación que consume 40 A con factor de potencia unidad, para que la caída de tensión no sobrepase el 1 %. Solución: 80,83 m. 283.21 Calcular la máxima intensidad de corriente, con factor de potencia 0,9, que podrá circular por una línea trifásica de longitud 42 m, formada por conductores de cobre de sección 16 mm2, para que la caída de tensión no exceda del 1 %. La tensión de línea es 400 V. Solución: 54,74 A. 283.22 Una línea trifásica con neutro, de longitud 40 m, alimenta un receptor trifásico equilibrado de 400 V, 27,5 kW, con factor de potencia 0,86. Los conductores son de cobre, unipolares, aislados con PVC, en canalización interior bajo tubo empotrado en obra y la caída de tensión admisible es el 3 %. La caída de tensión

u = 3-400

=

12 V

100 La sección de los conductores

s = LP

=

cu VL

40·27 500 56·12·400

=

4,1 mm2

La sección comercial más próxima por exceso es 6 mm 2 , que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite una intensidad de 32 A. La intensidad absorbida por el receptor.

u = 4·400

= 16 V 100 Los conductores de conexión, según el REBT, instrucción 47, estarán dimensionado N para soportar una intensidad no inferior al 125 por 100 de la intensidad nominal del motor . Por ello, la intensidad a considerar en el cálculo es: 1,25'21,7=27,13 A.

' 0 11(111 ' l o


P = ..;3 VJL COSIP; IL =

P ..;3vLCOSIP

27500 ..;3-400'0,86

=

46 15 A '

Esta intensidad es mayor que la admitida por el REBT, por lo que se escoge una sección de 16 mm 2 , que admite 59 A. La sección del conductor neutro será, según el REBT para conductores de cobre, la mitad de la sección de los conductores de fase, con un mínimo de 10 mm 2. La línea será de tres conductores de fase, de sección 16 mm 2 y el neutro de 10 mm 2. (3x16+1xlO) . 283.23 Calcular la sección de una línea trifásica con neutro, de longitud 300 m, que alimenta

a 400 V un taller que consume 20 kW con factor de potencia 0,8. La línea está formada por cables unipolares de aluminio, aislados con polietileno reticulado (XLPE) para 1 kV, en InSfíl lación enterrada bajo tubo. La caída de tensión admitida es el 2,5 %.

La caída de tensión

u = 2,5'400

= 10 V

100

La secc ión de los conductores La

s~cc i6n

s = LP

cuVL

=

300·20000 35·10-400

=

42,86 mm 2

ome rcial más próxima por xc so es ele 50 mm 2, que se ún IT · BT-07

272

ELECTROTECNIA

tabla 4, admite 180'0,8= 144 A (0,8 factor de corrección de intensidad admisible bajo tubo) La intensidad absorbida por el taller IL

=

{3 P 3 VL coS
20000 {3'400'0,8

=

36 1 A '

Esta intensidad es menor que la admitida, por lo que la sección es válida. La sección del conductor neutro es, según el REBT, para conductores de aluminio la mitad de la sección de los conductores de fase, con un mínimo de 16 mm2 (ITC-BT-14) . La línea será de tres conductores de fase de sección 50 mm2 y neutro de 25 mm2 (3x50+ lx25). 283.24 Calcular la sección de una línea trifásica, de longitud 30 m, que alimenta a la tensión de 400 V una instalación interior que consume 20 kW con factor de potencia 0,88. La línea está formada por conductores de cobre, unipolares, aislados con PVC en instalación interior bajo tubo y montaje superficial. La caída de tensión admisible es del 2 %. Solución: 10 mm2 283.25 Una instalación trifásica consume 12 kW a 400 V. La línea de alimentación, con conductores de cobre, de sección 10 mm2 , aislados con XLPE, es de longitud 40 m. Calcular la caída de tensión porcentual en la línea, para la máxima temperatura de trabajo (90"C) . Solución: 0,69 % 283.26 Calcular la máxima longitud que puede tener una línea trifásica formada por conductores de cobre de sección 16 mm2 , que alimenta a la tensión de 400 V una instalac ióJI que consume 20 kW; para que la caída de tensión no exceda del 2 %. Solución: 143 ,36 m.

284. APARATOS DE MANIOBRA EN BAJA TENSIÓN Aparatos de maniobra son aquellos capaces de abrir o cerrar un circuito. PuedclI ser manuales o automáticos y cuando pueden maniobrar un circuito con intensidad (cn carga) se dice que tienen poder de corte. Aparatos de maniobra manuales con poder de corte son el interruptor y I pulsador (usado en circuitos de señalización, con poca intensidad). Aparato d · maniobra sin poder de corte es el seccionador el cual, generalmente, va asociado a los fu sibles. Aparato de maniobra automático es el interruptor automático, que abre o ci rrla un circuito en función de alguna magnitud, generalmente del valor de la intensidad, 285. APARATOS DE PROTECCIÓN EN BAJA TENSIÓN Los aparatos de protección más utilizados en baja tensión se dividen en do !rupos: de protección contra sobreintensidad y de protección contra defecl s ti aislamiento. s aparatos de protecci n 111 m ( 111' 1111 II Ni Ind son los fu sibles e inl. I'l'II pIC r fi ul máticos (térmicos , ma n li L s npll rnl: s d pr 1~ I n \ Inml nt son I s ¡1I1 'rruptol d¡~ r ' /1 ¡al y I " IlIdl ud I


273

286. INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS 1) Interruptor electrotérmico: está constituido esencialmente por una lámina bimetálica y un dispositivo de corte. Cuando la intensidad toma un valor elevado, la lámina bimetálica se calienta deformándose y haciendo actuar el dispositivo de corte que interrumpe el circuito. Este interruptor protege el circuito contra sobreintensidades de pequeño valor (sobrecargas), pero de larga duración. 2) Interruptor electromagnético: Está constituido esencialmente por un electroimán y un dispositivo de corte. Cuando la intensidad toma un valor muy elevado, la fuerza del electroimán aumenta y hace actuar el dispositivo de corte que interrumpe el circuito. Este interruptor protege el circuito contra sobreintensidades de elevado valor (cortocircuitos), actuando rápidamente, 3) Interruptor magnetotérmico: Es una combinación del interruptor térmico y del magnético, incorporando sobre un dispositivo de corte la lámina bimetálica y el electroimán, Para sobreintensidades pequeñas y prolongadas actúa la protección térmica y para sobreintensidades elevadas actúa la protección magnética. 287. PROTECCIÓN CONTRA DEFECTOS DE AISLAMIENTO 1) Interruptor diferencial: Se utiliza cuando el neutro está unido directamente a tierra y está constituido esencialmente (fig, 12,2), por un núcleo magnético (a), bobinas conductoras (b) y b bina con dispositivo de corte (c). Cuando la intensidad que circula por I s dos conductores no es igual, por haber una fuga a tierra (/T)' el campo magnético r sultante no es nulo, induciéndose una , rriente en la bobina del dispositivo de 'orte , el cual actúa interrumpiendo el r uito. Se llama sensibilidad del diferen, ni a la mínima intensidad de corriente de 1I1 fi a tierra para la que el aparato desco1\ ' l U,

R ----------~~--------- N --~----~----~~~ ~--

b

CARGA

Fig. 12.2

utiliza n también interruptores inl S lri fás ic para la instalaciones trifásicas a tres o a cuatro hilos, pudiendo t ci6n ma net térmica en el mismo aparato (interruptor magnetotérmico

274

ELECTROTECNIA

2) Indicador de aislamiento: Se utiliza en instalaciones industriales cuando el neutro no está unido directamente a tierra. Consiste en un aparato que aplica una pequeña tensión continua o de baja frecuencia entre el neutro de la instalación y tierra. Cuando existe un defecto de aislamiento, la intensidad que circula por el aparato hace actuar un dispositivo de alarma o de corte que desconecta la instalación. 288. CLASIFICACIÓN DE LA INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN EN EL INTERIOR DE EDIFICIOS Según el uso a que se destinan, las instalaciones de baja tensión (B. T.) en el interior de edificios se clasifican en: 1) Instalaciones domésticas, en el interior de edificios destinados principalmente a viviendas. 2) Instalaciones en edificios singulares, en el interior de edificios destinados a usos diversos (oficinas, comercios, cines, etc) . 3) Instalaciones industriales, en el interior de fábricas y talleres. 289. CANALIZACIONES ELÉCTRICAS EN B.T. Las canalizaciones o instalaciones eléctricas déB . T. más utilizadas en el interior de edificios se realizan empotradas o en superficie. 1) Empotradas. Bajo tubo: con conductores aislados en el interior de tubo, siendo el más utilizado el de plástico flexible. Directamente: con conductores aislados especialmente para scr empotrados en forma directa o en huecos de construcción. 2) En superficie Protegidas: con conductores aislados bajo tubo rígido (plástico o acero), también bajo canales protectoras o bajo molduras . Canalización al aire: con conductores aislados especialmente para s ''fijados sobre superficie o sobre bandejas. 290. PROCESO DE TRABAJO EN UNA INSTALACIÓN EMPOTRADA BAJO TUBO El orden de realización del trabajo es el siguiente: 1) Trazado de la instalación, marcando el lugar de la canalización y la pos i i n de cajas de registro, cajas de mecanismos , tomas de corriente y puntos de luz. 2) Colocación y sujeción de tubos , cajas de registro y de mecanismos 11 lo ca nales o rozas realizados en paredes, tech s y suelos, siguiendo el trazado d ' 1, instalac ión. ) JIllr ducción en los tu b s d" lo. , urios para proceder al on 'XIOIlI do d la inslalaci 11 , colo and lo. 111 ' 111 II HI (' 01'1" pond ienl:es. 'ina lm ni , d 'spu s d' l '11111' 11 11 ul 1, I II l1lplll 'ba 1 run ionami ' lito ti ' 1, 111. Il lu 'l 11.


275

291. ACOMETIDA DE BAJA TENSIÓN ~s la pa~e de la instalación de la red de distribución de baja tensión que alimenta a la caja o cajas generales de protección. La acometida puede ser aérea, subterránea o mixta. .~s características de la acometida las indica la empresa distribuidora de energía. Se utIlIzan cables de cobre o aluminio, con tensión asignada 0,6/1 kV (ITC-BT- l1) . 292. ACOMETIDA AÉREA . Consi~te en conductores colocados sobre postes o por la fachada de los edificios, sIendo el orIgen de la instalación la red de distribución aérea. Suelen utilizarse cables formados por conductores de aluminio aislados con XLPE y cubierta de PVC, trenzados en haz (conductor RZ). Altura 'mínima sobre calles y carreteras no inferior a 6 m. La instalación puede ser: 1) Tensada sobre poste: Cable suspendido con neutro fiador o cable fiador. 2) Posada sobre fachada : Cable distanciado de la pared y sujeto con abrazaderas . Protegida bajo tubo o canal rígido a alturas inferiores a 2,5 m. 293. ACOMETIDA SUBTERRÁNEA Consiste en conductores bajo tierra que tienen su origen en una red de distribución subterránea. Suelen utilizarse cables formados por conductores de aluminio aislados con XLPE y cubierta de PVC, (conductor RV) . ' . Según su formación la acometida subterránea puede ser con conductores aislados directamente enterrados en zanjas, con conductores aislados bajo tubo o con conductores colocados en galerías subterráneas. - ---- -

294. ACOMETIDA MIXTA Acometida formada por una parte aérea y otra subterránea. Para cada parte se siguen las normas correspondientes. uando en la acometida se realiza el cambio de subterránea a rea o a la inversa, los éonductores van protegidos por un tubo () 'anal rígido hasta una altura no inferior 2,5 m sobre el suelo, vita ndo que penetre el agua de lluvia en su interior. 95. INSTALACIONES DOMÉSTICAS En edificios destinados principalmente a viviendas la 11 ta lación se divide en dos partes (fig. 12.3): instalación de a 111 , e instalación en el interior de la vivienda. _ 1) Instalación de enlace: comprendida entre la vivienda y Fig. 12.3 1, 111 ' 11 de distribución. liS insta la iones de enlace son las qu parliendo de la acometida (a) eSlán 1111111 daN por: aja n ral d protección h . 1 11 'u p. neral de ali m 'nta i n ("),

276

ELECTROTECNIA

interruptor general de maniobra (d), centralización de contadores (e) y derivación individual (f). 2) Instalación en el interior de la vivienda. Tiene su origen en el cuadro de distribución privado, que comprende los elementos de mando y protección de la instalación interior de la vivienda, y de él parten los circuitos interiores. Si la demanda de potencia del edificio supera los 100 kW, la empresa suminstradora puede exigir la instalación de un centro de transformación y la acometida será en alta tensión (A.T.). PROBLEMAS DE APLICACIÓN 295.1 Un edificio de 5 plantas tiene una vivienda por planta con 120 m2 de superficie cada una, un bajo comercial de 90 m2 , un entresuelo para oficinas de 80 m2, un garaje subterráneo de 200 m2 con ventilación forzada y para locales comunes (escaleras, portal, trasteros, etc.) una superficie de 82 m2. El ascensor tiene un motor asíncrono trifásico de 5,5 CV, 230/400 V, 14,8/8,5 A, cos rp=O,82. La línea de alimentación es trifásica con neutro de 400/230 V, 50 Hz. Calcular: a) Previsión de cargas del edificio. b) Línea general de alimentación para contadores totalmente concentrados, trifásica, de longitud 16 m; formada por cables unipolares de cobre; aislamiento de XLPE y cubierta de poliolefina termoplástica, (tipo RZl 0,6/1 kV), nq propagadores de incendio y con baja emisión de humos, en instalación bajo tubo empotrada en obra. c) Derivación individual monofásica, de longitud 15 m, a una vivienda. d) Caída de tensión en la derivación trifásica al motor del ascensor, de longitud 20 m, considerando la intensidad de arranque. Los conductores son de cobre, de sección 6 mm2. Dibujar el esquema unifilar de la centralización de contadores y del cuadro de distribución de una vivienda, que contiene los elementos de mando y protección. Las derivaciones individuales están formadas por conductores de cobre, unipolares, aislados con poliolefina termoplástica para 750 V, (tipo H07Z1), no propagadores de incendio y con baja emisión de humos, en instalación bajo tubo empotrada en obra. Las caídas de tensión a considerar en los cálculos serán las máximas permitidas por el Reglamento electrotécnico para baja tensión. a) La carga total del conjunto de viviendas se calcula según el REBT, instrucción 10, (ITC-BT-IO). Por la superficie de las viviendas se establece el grado de electrificación, que en este caso corresponde a electrificación básica, con una potencia por vivienda de 5750 W. Para obtener la potencia correspondiente al conjunto de viviendas se utilizan factores de simultaneidad. En este caso, para 5 viviendas el coeficiente es 4,6 (ITC-BT-IO) . La potencia media de las viviendas P

= 5·5750 = 5 750 W 5 La potencia del conjunto de viviendas Pv = 5 750-4,6 = 26450 W La carga correspondiente al local comercial, según el REBT, instrucción lO es d ' 100 W/m 2 con un mínimo de 3450 W. Pe · 100· () 9000 W La - lIr~ll -orrespondiente al lo -al 1I I lI,ulo I oh -11111, según el R "-I3T, inslru - -¡ón I()

11 lOO W/III 'olllllllllfnlm() d

vm

4 () W


277

Po = 100·80 = 8 000 W La potencia a instalar en el local destinado a garaje se calcula, considerando ventilación forzada con una carga de 20 W/m2 (ITC-BT-IO). Pi = 20'200 = 4000 W La potencia de los locales para servicios comunes se calcula con una carga de 15 W/m2 como caso más desfavorable, (con lámparas de incandescencia). P, = 15· 82 = 1 230 W La potencia a considerar en el motor del ascensor, según el REBT, instrucción 47, para un solo motor, será la calculada a partir de la intensidad nominal aumentada el 125 %; pero en la misma instrucción, se indica que para aparatos elevadores, a efectos de cálculo de intensidad de arranque, se considerará la de régimen multiplicada por 1,3.

13

-4oo'I,3-8,5'Ü,82 = 6277,6 W Aplicando el coeficiente 1,3 Pm = La previsión de cargas del edificio será la suma de todas las potencias P = Pv +e P +o P + Pg + Ps + Pm = 54 957 , 6 W b) La caída de tensión máxima en la línea general de alimentación, según el REBT, instrucción 14, es de 0,5 % para contadores totalmente concentrados u= 0,5-400 =2 V

100 La sección de la línea general s = LP = 16-54957,6 = 196 mm2 cuVL 56·2-400 ' La sección comercial más próxima por exceso es de 25 mm 2 , que según el REBT, instrucción 19, admite para la canalización indicada 106 A. En el caso de considerar para la línea general las más extremas condiciones de servicio (90°C), la conductividad del cobre será 56/1,28=43,75 m/Omm 2, y la sección 25,1 mm 2, por lo que le corresponde la sección comercial de 35 mm2. La intensidad total del edificio, considerando un factor de potencia global de 0,9

IL =

13

P = 54957,6 = 88,14 A VL cosrp -4oo'Ü,9

13

Esta intensidad es menor que la permitida por el conductor de 25 mm 2, por lo que la línea general de alimentación tendrá tres conductores de sección 25 mm 2 para fases y un conductor de 16 mm 2 para neutro. (3x25 + lxl6) c) La caída de tensión máxima en las derivaciones individuales a las viviendas, para contadores totalmente concentrados, será según el REBT, instrucción 15, del 1 %

u = 1 -230 = 2 3 V 100 ' La sección de la derivación individual a una vivienda, con una potencia de 5750 W.

s = 2LP = 2-15'5750 = 5 8 mm2 cuVL 56'2,3'230 ' La sección comercial más próxima por exceso es de 6 mm 2, que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite una intensidad de 36 A. La intensidad que circuhl por 111 deriva ión con un factor de potencia unidad I

1I

7 ()

r

SA

ELECTROTECNIA

278

Esta intensidad es menor que la admitida en ese conductor, por lo que la sección es válida. La derivación será de dos conductores, fase y neutro de sección 6 mm2 , y un conductor de protección o de toma de tierra de cobre, con sección 6 mm2 • La derivación tendrá además otro conductor de 1,5 mm2 para mando de contador con tarifa nocturna, aislado con plástico de color rojo, según ITC-BT-15. La sección del conductor de protección se escoge en función de la sección de los conductores de fase y del tipo de canalización en la instrucción 19, tabla 2, del REBT. d) La caída de tensión en la derivación al motor del ascensor se considera teniendo en cuenta la instrucción ITC-BT-32, que indica como caída de tensión máxima permitida desde el origen de la instalación es el 5 % en el arranque. La caída de tensión en la línea general es como máximo el 0,5%, por lo que queda para la derivación al motor eI4,5%. La intensidad a considerar en el arranque (ITC-BT-47) es: 3'8,5'1,3=33,15 A. La caída de tensión en la derivación, de sección 6 mm2 •

u = 13 LlL cOSe¡? es En tanto por cien

=

13'20'33,15-0,82 56-6

=

2,8 V

Plg. 1 .4

!! lItl

111

lit 11 tl

~

//

,

I ¡INTERRUPTOR ¡GENERAL ~

25 A

INTERRUPTOR DI FERENC IAL 40 A 30 mA

~~~ '\

~ 16 A

~

16 A

)Jof"J>-"\

COCINA

""

LAVAOJRA

,

20 A

l . C. P. INTERRUPTOR DE CONTROL DE POTENCIA C*)

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I

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SANO Y COC INA

I

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TCl.tAS DE CORRI ENTE

""

TCl.tAS DE CORRIENTE

ALLI.4BRAOJ

s • T. T.

(

Fig. 12.5 Cuadro de distribución de una vivienda, (electrificación básica).

COMERC 10

íí I .IIdllG01Nll1f1l P I 11 ¡ III IH) II

25 A

C*) DIMENSIONAOJ SEGUN LA POTENCIA CONTRATADA

400 El cuadro de control y protección del motor del ascensor, así como del alumbrado de la cabina, cuarto de máquinas y recinto (que por ser su consumo muy pequeño no se consideró en el cálculo), suele situarse inmediato al motor , y está alimentado por las tres fases y neutro, por lo que la derivación tendrá 4 conductores de sección 6 mm2 y el conductor de protección (4x6+T.T.). . . La secciones mínimas, halladas por cálculo, deben adaptarse a las especificaCIOnes particulares de las empresas suministradoras de energía eléctrica. El esquema de la centralización de contadores se indica en la figura 12.4) y el esquema del cuadro de distribución de vivienda en la figura 12.5. SERVICIOS GENERALES

279

~- --' - ' -'- ' -' -'- ' -' - ' - '- ' - '--- '- ' -' - ' - ' ---' -.

~

u % = 2,8'100 =0,7 %

VIVIENDAS


ION

1 11111 tlUl o •

OF I CI NA

GARAJE

295.2 Un edificio de 4 plantas y una vivienda por planta con 170 m2 de superficie cada una , tiene dos bajos comerciales de 75 y 25 m2 , respectivamente. Para servicios generales se utilizan 10 lámparas de incandescencia de 60 W, 230 V. Calcular: a) Previsión de cargas del edificio. b) Línea general, para contadores totalmente concentrados, trifásica, de longitud 22 m. c) Derivación individual monofásica a una vivienda, de longitud 15 m. La línea general de alimentación es trifásica, con neutro de 400/230 V Y está formada por cables unipolares de cobre, aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), 0,6/1 kV (tipo RZl), en instalación bajo tubo empotrada en obra. Los conductores de las derivaciones individuales serán de cobre, unipolares, aislados con termoplástico para 750 V, (tipo H07Z1), en instalación empotrada en obra bajo tubo . Las caídas de tensión a considerar serán las máximas permitidas por el REBT. Solución:a) 46,51 kW; b) 25 mm 2 ; c) 10 mm2 • 295.3 Un edificio de 7 plantas, dos viviendas por planta de 80 m2 cada una, tiene un motor de ascensor de 7,5 CV, 400/230 V, 11 ,3/19,6 A, 50 Hz, cos e¡? =0,82. Para alumbrado de servicios generales utiliza 12 lámparas de incandescencia de 60 W, 230 V. En el bajo tiene un local comercial de 80 m2 y un garaje con ventilación natural de 87 m2 • Calcular: a) Previsión de cargas del edificio. b) Línea general de alimentación para contadores totalmente concentrados; formada por conductores unipolares de cobre, aislados con XLPE para 1 kV, (tipo RZl), en instalación bajo tubo empotrada en obra. Longitud 15 m. c) Caída de tensión en la derivación trifásica al motor del ascensor, de longitud 30 m. considerando la intensidad de arranque. Los conductores son de cobre, de sección 6 mm 2 . d) Deri vación individual monofásica a una vivienda. Longitud 20 m. Los conductores de las derivaciones individuales serán de cobre, unipolares. aislados ' 0 11 tc nnoplástico pa ra 750 V (tipo H07Z 1), en canalización bajo tubo empotrada en obra . La lcnsión dc alimentación es 400/230 V. 50 Hz y las ca rdas de tensión serán las 111 x.l m ll ll p 'rlll ilidus por -1 R ·BT. l'iolu '¡ m: 1 H. ,41) kW ; h 5 011 1111 2; .) 0, %; ti) lO 111111 1•

280

ELECTROTECNIA

295.4 Un edificio de 6 plantas, 2 viviendas por planta, una de 80 m2 y otra de 165 m 2 ; tiene un motor de ascensor dé 5,5 CV 400/230 V; 50 Hz; cos ¡p=0,85; rendimiento 80%. Para servicios generales se considera una potencia de 3 kW. Tiene 4 locales comerciales de 30 m 2 cada uno y un garaje en el sótano de 240 m2 con ventilación forzada. Calcular: a) Media aritmética de las potencias de las viviendas. b) Previsión de cargas del edificio. b) Línea general de alimentación, para contadores totalmente concentrados. Longitud 20 m. d) Derivación individual monofásica a una vivienda de 165 m2 • Longitud 18 m. Los conductores de la línea general de alimentación serán de cobre, unipolares, aislados con XLPE para 1 kV , (tipo RZl) en instalación bajo tubo empotrada en obra. Los conductores de las derivaciones individuales serán unipolares de cobre, aislados con termoplástico para 750 V, (tipo H07Z1), en instalación bajo tubo empotrada en obra. La tensión de alimentación es 400/230 V Y las caídas de tensión serán las máximas permitidas por el REBT. Solución: a) 7475 W; b) 99,18 kW; c) 70 mm2 ; d) 16 mm 2 •

296. INSTALACIONES EN EDIFICIOS SINGULARES En edificios destinados a usos diversos (comercios, oficinas, etc.) el esquema general típico de la a in talación es el siguiente (fig. 12.6): acometida (a), caja general de protección (b), línea de enlace (c), cuadro de contadores (d), cuadros generales de distribución de fuerza y alumbrado (e), cuadros secundarios de fuerza y alumbrado (f), y derivaciones individuales a d los receptores (g). El cuadro de contadores lleva los elementos de protección y medida necesarios. Suele llevar como mínimo un contador monofásico o trifásico, para medir e L-,--,--J la energía activa; conectándose también contadores para medir la energía reactiva. Los contadores pueden ser de tarifa múltiple, para tener en cuenta en la factura la energía consumida en horas de baja demanda y la 9 C nsumida en horas de gran demanda (horas punta). Para el suministro a un único usuario la caja de proteción se integra en la de medida (CPM). Los cuadros generales de distribución de fuerza y Fig. 12.6 de alumbrado deben llevar un interruptor automático cneral y por cada salida un interruptor magnetotérmico. Los dos cuadros de fuerza y alumbrado suelen formar un conjunto único, aunq u on circuitos perfectamente S 'parad s, Además de la bornas de con xi n pri ll '¡pul B (fas s y neutro) los cuadros ti n n una n xi n a ti rra, de d nd p \1'1 I ('om lll ' lO d pI' t- ciÓn. uadr Sil' lIndarios nNtan , h \11 1I1 !llIle ni , <1 \11\ lJ¡¡-rrllPI. r aulomáli JI ru l , ~ul l el 1111 'n'ul t r di~ 1"11 ' ,1, 111 , 1I <1 i IIn inl rruPl r mo n 10ImCIl , To lo I() n I' 1111'101' 1 " '01 1 ()mnlpolll',


281

Cualquiera que sea el diseño de los cuadros, las salidas deben estar protegidas contra sobreintensidades (sobrecargas y cortocircuitos) y contra contactos indirectos. PROBLEMAS DE APLICACIÓN 296.1 En un comercio de tejidos que ocupa la planta baja de un edificio destinado a viviendas se quieren instalar los receptores siguientes: Alumbrado: Nueve pantallas de dos tubos fluorescentes de 36 W, 230 V en cada una de las nueve secciones del comercio. Cuarenta y cinco puntos de luz de incandescencia 100 W, 230 V, para pasillos y escaleras. Fuerza: Dos motores de 3 CV, 400/230 V, 5/8,7 A, 50 Hz, cos¡p=0,8. Un motor de 4 CV, 400/230 V, 6,5/11,5 A, 50 Hz, cos¡p=0,82. Calcular: a) Previsión de cargas del local. b) Sección de la derivación individual del cuadro de contadores al cuadro general del local, trifásica con neutro. Longitud 45 m. c) Derivación del cuadro general del local al cuadro de control de motores, trifásico con neutro. Longitud 10 m. La tensión de servicio es trifásica con neutro 400/230 V, 50 Hz. Los conductores serán de cobre, unipolares, en instalación empotrada en obra bajo tubo. Los de la derivación individual aislados con termoplástico a base de poliolefina para 750 V. Los conductores de la instalación interior aislados con PVC para 750 V. La caída de tensión considerada en las derivaciones es el 1 % . a) La previsión de cargas de alumbrado se calcula, según la instrucción 44 del REBT, teniendo en cuenta el coeficiente 1,8 para lámparas de descarga. Alumbrado fluorescente 9 ,9 ,2,36,1,8=10497,6 W. Alumbrado de incandescencia 45 ·100 =4 500 W. Potencia total de alumbrado Pa = 10 497,6 +4500 = 14 997,6 W La previsión de cargas para fuerza, según la instrucción 47 del REBT se calcula para la instalación de varios motores, teniendo en cuenta que la carga nominal del mayor debe incrementarse en un 125 %.

Pm

=

J3-400·6,5·1,25·0,82 + 2·J3-400·5·0,8

La previsión de carga del local P

=

Pa

+ Pm =

=

14997,6 + 10 158,5

. . en 1a d ' .• m . d"d b) L a cal'd a d e tenslOn envaClOn IVI ua 1 a1 1oca 1 u La sección de los conductores

s = LP c u VL

=

10 158,5 W

=

45·25 156,1

1-400 100 =

=

=

25 156,1 W

4 V

12,6 mm 2

56 ·4-400

La S " 'ión comercial más próxima por exceso es de 16 mm 2 , que se 'ún el R 'BT, insl.rll ' Ión I , !Uhl, 1, odmh. la intensidad de 59 A. 1./1 11 1 11 Ú IÚ JIU! ,1 ' \1 10 por el conductor , consid ro ndo ' 01110 fa IOf d rOl ' 11 ' in lohlll dI 11 If l ll l ll

11

I

111

P (ju

()

(0,8) P fn ' [J l ' ull '1 ' ORO rn N ll 'M f t VO IIbl '.

282

ELECTROTECN lA

1= _ _P__

25 156,1 = 45 ,39 A {3'400'0,8

{3 VLcoscp

Esta intensidad es menor a la admitida en la sección de 16 mm2 , por lo que la derivación estará formada por tres conductores de sección 16 mm 2 para fases y otro conductor de sección 10 mm 2 para neutro, además del conductor de protección (3x16+ 1xlO+T.T.). c) En la derivación al cuadro de motores la caída de tensión

u

=

1AOO

=

4 V

100 La sección de los conductores

s = LP = 10·10 158,5 e u VL 56·4-400

=

1,13 mm2

La sección comercial más próxima es de 1,5 mm2 , que según el REBT, instrucción 19 , tabla 1, admite 13,5 A. La intensidad que circula por el conductor considerando como factor de potencia global de los motores el más pequeño (0,8) para calcular el caso más desfavorable .

1= _ _P__ {3vLcoscp

10 158,5 {3'400'0,,8

=

18 33 A '

Esta intensidad es mayor que la admitida para esa sección, por lo que se escoge la sccc ión de 4 mm 2 que, según el REBT, admite 24 A. Esta derivación estará formada por cuatro conductores de cobre, de sección 4 mm 2 para las tres fases y neutro, además del conductor de protección (4x4+T.T.). 296.2 Un local comercial, situado en la planta baja de un edificio , tiene los siguientes receptores: Alumbrado : Seis pantallas de 2 tubos fluorescentes de 58 W, 230 V. Veinte lámparas de incandescencia de 60 W, 230 V. Fuerza: Dos motores de 2 CV, 400/230 V, 3,6/6,3 A, 50 Hz, coscp=0 ,81. Un motor de 3 CV,400/230 V, 5/8,7 A, 50 Hz, coscp=0 ,81. Ca lcular : a) Pre visión de cargas del local. h) Der ivac ión individual desde el cuadro de contadores al cuadro general del local , trifásico CO II ne utro. Longitud 15 m. La tensión de servicio es trifásica con neutro, 400/230 V, 50 Hz. Los conductores son de cohre, unipolares, aislados con termoplástico a base de po lioletina para 750 V, en insla lac ión empotrada en obra bajo tubo. La ca ída de lensión cn la deri vac ión es el 1%. So lución: a) 10 kW ; b) 6 mm 2 (secc ión mínilll a, sC¡~ (1Il 1'1' 13'1'- 15).


283

El esquema general típico es igual que el de los edificios singulares . 2) Instalaciones con acometida en A.T . (fig. 12.7): En industrias cuya demanda de potencia es grande (la compañía suministradora no está obligada a atender suministros en BT superiores a 50 kW), la energía suele suministrarse en A .T . , por lo que es preciso instalar un centro de transformación. El esquema general típico de la instalación es el siguiente: acometida (a), elementos de mando y protección (b), contadores totalizadores (c), transformador de potencia (d) y cuadro de distribución de fuerza y alumbrado (e). El cuadro general de distribución lleva un interruptor automático general de corte omnipolar, aparatos indicadores de tensión e intensidad, interruptores generales automáticos para fuerza y alumbrado. Los cuadros secundarios de distribución están constituidos igual que en las instalaciones en edificios singulares, adaptándose en cada caso a las particularidades de la instalación.

FUERZA

ALUMBRADO Fig. 12.7

PROBLEMAS DE APLICACIÓN 297.1 Se desea instalar una nave industrial para aserradero de madera con los siguic lIl ' S receptores: Alumbrado: Catorce puntos de luz con lámparas de vapor de mercurio de 125 W , 230 V cada una. Seis puntos de luz con lámparas de incandescencia de 100 W , no V . cada una. Fuerza: Una sierra de cinta con motor de 10 CV, 400/230 V, 15,2/26,4 A. 50 Hz, coscp=0,82 . Una descortezadora con motor de 20 CV, 690/400 V, 17/29,3 A, 50 111., coscp=0,84. CUADRO PRINCIPAL

CUADRO SECUNDAR Io - ALLtlBRAOO H;<--

-

- --

CJC 14X 125 '11

38 m

10 CV

1 "j.

10 m

40 m

3, S "j.

10 m

1, S "j.

297 . INSTALACIONES INDUSTRIAL ES Il ay que distillg ui r dos qsos : 1) IlIstala ' i) 1I '0 11 aco lllciida Cll II ,'/' , 1,' 11 IIltlll ¡IIIII ¡ I lI y 1 dr ll lll llda d ' pot '11 ' ia I'S IH'qll t'lb, la t' lll'lgfa slI dt' SlIll li ll istl ill Sl' 1' lI ll11J11 1111/.1 1111 ( tI 11 1(IIIIIII' llIlI' lit- I OO() V) ,

CUAOOO SECUNDAn I o

f,()TOI1ES

Flg , 1 2 .8

1,;1

' o llcx iú lI s r h UI

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284

ELECTROTECNIA

a) b) c) d) e)

Previsión de cargas de la industria. Sección de la línea de alimentación o derivación individual a la industria. Sección de la derivación individual al cuadro de control de motores. Secciones de las derivaciones a los motores desde su cuadro de control. Sección de la derivación al cuadro secundario de alumbrado. La tensión de servicio es trifásica 400/230 V, 50 Hz. La línea de alimentación estará formada por conductores de cobre, unipolares, aislados con polietileno reticulado (XLPE) para 1 kV, (tipo RZ1) en canalización bajo tubo empotrado en obra. Las derivaciones estarán formadas por conductores de cobre, unipolares, aislados con PVC para 750 V, (tipo H07V) en instalación bajo tubo empotrado en obra. a) La previsión de cargas para fuerza, según la instrucción 47 del REBT se calcula para la instalación de varios motores, teniendo en cuenta que la carga nominal del mayor debe incrementarse en un 125 %.

INSTALACIONES DE BAJA TENSiÓN P__ 1= _ _

{3vLcos'P

La caída de tensión

Pa = 14·125·1 ' 8 + 6·100 ='3750 W +

Pa = 29 950

+

100 La potencia a considerar en el cálculo, según la instrucción 47 del REBT se calcula para la instalación de un motor, teniendo en cuenta que su carga nominal debe incrementarse en un 125% .


u = 0,5'400 =2 V 100

s = LP = 30·33700 = 22,57 mm2 cuVL

56·2·400

La sección comercial más próxima por exceso es de 25 mm2 , que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite 106 A. La intensidad que circula por el conductor, considerando como factor de potencia -,Iobal de la instalación el más pequeño (0,82) para calcular el caso más desfavorable 1= _ _P__

{3vLcos'P

33700 = 593 A {3·400·0,82 '

Esta intensidad es menor que la admitida, por lo que la línea general estará formada por tres co nductores de fase con sección 25 mm2 y el conductor neutro con sección 16 mm 2 . ( x25+ IxI6). e) En la derivación al cuadro de motores la caída de tensión u = 1,5'400 = 6 V 100

La secc ión de los conductores

s=

LP (' 11

l.

. ...."....,....,."'""'...


s = LP = 10·10 794,14 = 0,34 mm2 cu VL

56·14·400

La sección comercial más próxima por exceso es de 1,5 mm2, que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite 13,5 A.

3 750 = 33 700 W

b) La caída de tensión en la línea de alimentación

u = 3,5'400 = 14 V

PmI = V.) '3'400'15 " 2·1 25·0 ,82 = 10 794 , 14 W

La previsión de cargas de alumbrado se calcula, según la instrucción 44 del REBT, teniendo en cuenta el coeficiente 1,8 para lámparas de descarga.

P = Pm

29950 = 527 A {3·400·0,82 '

Esta intensidad es mayor que la admitida para la sección de 10 mm 2, por lo que se escoge la sección de 16 mm2 que admite 59 A (lTC-BT-19). La derivación estará formada por cuatro conductores, de sección 16 m2 para las tres fases y el neutro, además del conductor de protección (4xI6+T.T.). En instalaciones interiores, si no se justifica la ausencia de desequilibrios de carga, la sección del neutro será igual a la de fase . d) Derivación al motor de 10 CV.

Pm = {3-400·29,3 ·1,25·0,84 + {3-400' 15,2'0,82 = 29950 W

La potencia total

285

!l,

La intensidad que circula por el conductor.

Esta intensidad es mayor que la admitida para esa sección, por lo que se escoge la sección mínima de 4 mm2 que, según la instrucción ITC-BT-19 admite 24 A. Esta derivación estará formada por tres conductores de cobre, de sección 4 mm 2 para las tres fases, además del conductor de protección. (3x4 + T. T.) -Derivación al motor de 20 CV La caída de tensión

u = 3,5-400 = 14 V

100 La potencia a considerar en el cálculo, según la instrucción 47 del REBT se calcula para la instalación de un motor, teniendo en cuenta que su carga nominal debe incrementarse en un 125%. P m2 = V.J '3'400'293'125'084 =21314 , 62 W '"


s = LP = 10'21314,62 = 0,68 mm 2 c uVL

56·14·400

La secc ión co m 'r ·jal más próx ima por exceso es de 1,5 mm 2 , que según el REBT, instrucc ión 1 , I¡¡bl s 1, (Hllll I 1 , A.

La inl ' nsldlld qu Óll el REBT,

I ml = 15,2'1,25 = 19 A

1",2. 29 , ' 1,25

=

6,63 A ·S ·o · . la pUfl

286

ELECTROTECNIA

e) La derivación al cuadro de alumbrado se hace trifásica con neutro con objeto de repartir la carga de alumbrado entre las tres fases. La caída de tensión en la derivación al cuadro de alumbrado u = 1 ·400 100

=

4 V

LP = 38·3750 = 1,59 mm2 cuVL 56·4·400 La sección comercial más próxima por exceso es de 2,5 mm 2, que según el REBT, instrucción 19, tabla 1, admite una intensidad de 18,5 A. La intensidad que circula por la derivación con un factor de potencia unidad La sección de la derivación

1=

s=

P

-=:--_ _

.j3vLcostp

3750 .j3·400·1

=

5,4 A

Esta intensidad es menor que la admitida en ese conductor, por lo que la sección mínima es válida. La derivación será de cuatro conductores, tres fases y neutro de sección 2,~ mm2, y un conductor de protección o de toma de tierra (4x2,5+T.T.).

297.2 Se desea instalar un taller que tiene los siguientes receptores : Fuerza: Un motor de 10 CV, 400/230 Y', 15,2/26,4 A, 50 Hz, costp=0,83. Un motor de 4 CV, 400/230 V, 6,6111,5 A, 50 Hz, costp=0,82. Un equipo de soldadura, trifásico, de 10 kW. Alumbrado: Dieciséis luminarias con 2 tubos fluorescentes de 36 W, 230 V,cada una . Diez lámparas de incandescencia de 100 W, 230 V, cada una. Calcular: a) La previsión de carga del taller. b) Sección de la línea de alimentación, trifásica con neutro. Longitud 30 m. Caída de tensión considerada 0,5 % (La máxima caída de tensión permitida en derivaciones individuales para un único usuario es del 1,5% según la instrucción ITC-BT-15). b) Sección de la derivación al cuadro de fuerza, trifásica con neutro. Longitud 40 m. Caída de tensión admisible 1 %. La tensión de servicio es trifásica con neutro, 400/230 V, 50 Hz. La línea general de alimentación estará formada por conductores unipolares de cobre, aislados con XLPE para 1 000 V, en canalización bajo tubo empotrado en obra. Las derivaciones estarán formadas por conductores de cobre, unipolares, aislados con tcrmoplástico para 750 V, en instalación bajo tubo con montaje superficial. Solución: a) 27748,9 W; b) 25 mm 2; c) 10 mm 2.

N TA : Las secciones mínimas de los conductor s y d más ca racterísticas de las acometidas instalaciones de enlace (cajas generales d' prOl" 1 n, Uneas ge nerales de alimentación, Insta laciones de contadores y derivacinn 'sl nd lvldll ul ~) , ti b 11 adaptarse él las espec ifi acion R particulares dc las Empresas SlIlIIllI l. Ir 1110 1 11 11 fin 1 clrica, aprobadas por los MgllnoN ' Olllp t nI 'S d ' la ' omulIld Id lile 1111111 1 , O por I Mlnisl'rio d ' 1'11 ' 111 T 'nnlo/lf n ' li SO d' lípl! i1 111111 " ' 1111111" 1 I Ail l 110 11111 . (Artf ' 1110 111 ti '1 R I m Oh) I ' trol O 11 11)


287

PR0BLEMAS DE RECAPITULACIÓN 1. Calcular la seCClOn de los conductores de cobre, unipolares, aislados con PVC, en canalización interior empotrada en obra bajo tubo, de longitud 25 m, que alimenta un receptor monofásico 230 V, 4,5 kW y factor de potencia unidad. La caída de tensión admisible es el 1 %. Solución: 10 mm2

2. Calcular la sección de la línea de alimentación a un motor asíncrono trifásico de 10 CV, 230/400 V, 26/15,2 A, cos '1'=0,83, conectado a una red trifásica de 400 V. La línea está formada por un cable multiconductor, de longitud 45 m, con conductores de cobre aislados con XLPE en canalización interior bajo tubo, empotrado en pared aislante térmica. La caída de tensión admisible es del 3 % . Solución: 4 mm2

3. Un receptor trifásico consume una intensidad de 32 A con factor de potencia 0,8 inductivo . Está alimentado por una línea formada por conductores de cobre, unipolares, aislados con PVC en instalación interior bajo tubo y montaje superficial, de longitud 30 m. La tensión de línea es 400 V Y la caída de tensión admitida del 1 %. Calcular la sección de los conductores. Solución: 10 mm2

4. Una instalación trifásica consume una potencia de 20 kW a 400 V, La línea de alimentac ión, con conductores de aluminio, de sección 25 mm 2, aislados con XLPE, tiene de longitud 200 m. Calcular la caída de tensión porcentual en la línea, para la máxima temperatura (90"C) . Solución: 3,66%

S. Un edificio de 5 plantas, 2 viviendas de 90 m2 por planta, tiene un motor de as ' AliSO 11 5,5 CV, 400/230 V, 50 Hz, cos '1'=0,82, rendimiento 83 %. Para servicios generales ul¡lI ~ I 1H lámparas de incandescencia 40 W, 230 V. Tiene un local comercial de 30 m2 y un ar ' ' 011 una potencia a instalar de 5 kW. Calcular: a) Previsión de cargas del edificio. , b) Línea general de alimentación, trifásica con neutro, 400/230 V, para contador 's 1() 111 1ll l1i concentrados. Longitud 25 m, c) Caída de tensión en la derivación individual trifásica al motor del ascensor, cOlIsld 11 11 (11 ) 1" intensidad de arranque. Sección de los conductores de cobre 6 mm 2. Longitud 40 m d) Derivación individual monofásica a una vivienda, Longitud 25 m. La línea general de alimentación está formada por conductores unipolares ti' ' o\)r ' • aislados con XLPE para 1 kV (tipo RZ1), en instalación bajo tubo empotrado en obra , Los conductores de las derivaciones individuales son de cobre, unipolares, aislados on poliolefina termoplástica para 750 V, (tipo H07Z1), en instalación bajo tubo empotrado en ohra. Las caídas de tensión serán las máximas permitidas por el REBT. Solución : a) 64385,24 W; b) 50 mm 2; c) 0 ,47 %; d) 10 mm 2 l.

Un loclí l co mercia l, se d 's 'u inSI.alar con los siguientes receptores :

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ELECTROTECNIA Fuerza: Dos motores de 2 CV, 400/230 V, 3,6/6,3 A, 50 Hz, cos¡p=0,81. Un motor de 4 CV,400/230 V, 6,5/11,5 A, 50 Hz, cos¡p=0,82.

Calcular: [1) Previsión de cargas del local. b) Derivación individual desde el cuadro de contadores al cuadro general del local, trifásico con IICutro. Longitud 35 m. Caída de tensión permitida 1 %. e) Caída de tensión en la derivación del cuadro general del local al motor de 4 CV. Longitud 20 m. Sección 2,5 Ínm2 • La tensión de servicio es trifásica con neutro, 400/230 V, 50 Hz. Los conductores son de cobre, unipolares, aislados con termoplástico a base de po liolefina, tensión de aislamiento 750 V, no propagadores de incendio y con emisión de humos y opac idad reducida, (cable tipo H07ZI); en instalación empotrada en obra bajo tubo. Solución: a) 10 838 W; b) 6 mm2 ; c) 1,65 V; 0,41 %.

7. n un taller se instalan los siguientes receptores: , Fuerza: Un motor de 7,5 CV, 400/230 V, 11,3/19,6 A, 50 Hz, cos¡p=0,82 Dos motores de 3 CV, 400/230 V, 5/8,7 A, 50 Hz , cos¡p=0,81. Una línea de tomas de corriente, cón una potencia a considerar de 3 kW .

13

FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA 298. COMPONENTES ELECTRÓNICOS PASIVOS Son las resistencias, bobinas y condensadores utilizados en los circuitos electrónicos. 299. VALORES CARACTERÍSTICOS DE LAS RESISTENCIAS 1 -Valor nominal: Es el valor de la resistencia en ohmios o en múltiplos de ohmio. Este valor va impreso en cifras sobre el cuerpo de la resistencia o indicado mediante un código de colores. -Tolerancia: Es la máxima diferencia admisible entre el valor nominal de la resistencia y el valor real. Se indica en tanto por cien del valor nominal . -Potencia nominal: Es la máxima potencia, medida en vatios, que puede disipar (ceder al medio ambiente en forma de calor) sin deteriorarse .

Alumbrado : Ocho luminarias con una lámpara de vapor de mercurio de 125 W, 230 V. Cuatro lámparas de incandescencia de 100 W, 230 V. Calcular: ti) La previsión de carga del taller. b) 'ecc ión de la línea general de alimentación, trifásica con neutro, Longitud 30 m. Caída de l nsión admisible 0 ,5%, ) ecc ión de la derivación al cuadro de control de ¿notores, trifásica con neutro. Longitud 40 fl) , Caída de tensión admisible 1%. . d) Sección de la derivación al cuadro de control del alumbrado general, con lámparas de vapor d mercurio. Longitud 10 m. Caída de tensión admisible 1,5% , La tensión de servicio es trifásica con neutro, 400/230 V, 50 Hz. La línea de alimentación estará formada por conductores unipolares de cobre, aislados con X P para 1 kV , Y cubierta de polio le fina termoplástica, (cable tipo RZ1), en canalización bajo tubo empotrado en obra, Las derivaciones estarán formadas por conductores de cobre, unipolares, aislados con 1 V para 750 V, en canalización bajo tubo y montaje superficial. 'olución: a) 18 836,44 W; b) 16 mm 2 ; c) 10 mm 2 ; d) 1,5 mm2

PROBLEMAS DE APLICACIÓN 299.1 Una resistencia tiene los siguientes anillos de colores: rojo-violeta-negro y plata. Calcular su valor nominal y entre qué valores garantiza el fabricante que se encontrará el valor real de la resistencia. El valor nominal, según el código de colores, es de 27 O con una tolerancia de ± 10 % ± 10,27 = ±2 7 O 100 ' El valor real de la resistencia está comprendido entre: 27+2,7= 29,7 O Y 27-2,7=24,3 O La tolerancia es

299.2 Dos resistencias presentan los siguientes anillos de colores: a) Marrón-verde-rojo y oro, b) Rojo-amarillo-naranja-rojo y marrón. Calcular su valor nominal y los valores entre los que estará comprendido el valor real de la resistencia. Solución: a) 1,5 kO; 1425 O; 1575 O; b) 24,3 kO; 24057 O; 24543 O 299,3 Hallar qué código de colores prese ntan las siguientes resistencias: a) 4, 7 kO± 10% h) 160 O 5% ,) . , MO 20 %

11111 I !IN lA

EJERCICIOS RESUELTOS CALCULO DE SECCIONES JOSE GARCIA TRASANCOS

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