EXAMEN INSTALACIONES ELÉCTRICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” 1º EXAMEN DE INSTALACIONES EN EDIFICACIONES I

PREGUNTA 1. En el salón de clases efectuar el diseño completo del sistema eléctrico.

I.

Diseño de luminarias: -

Según el Ministerio de Energía y Minas, a las aulas les corresponde la categoría “d”.

Instalaciones en Edificaciones I - Grupo B | E.A.P Ingeniería civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana”




UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” -

II.

Vista en planta de diseño de luminarias del aula.

Potencia Instalada.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” a) Para puntos de luz (CARGA INSTALADA).

b) Par puntos de Fuerza – Tomacorrientes.

-

Interruptores usados: 2S2


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” III.

Determinación del calibre de alimentadores a) Desde Tablero de distribuciones hasta puntos luminosos.



b) Desde Tablero de distribuciones hasta puntos de fuerza.






UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” IV.

Diseño geométrico. a) METODO DE CARTEWIS.

b) DISEÑO GEOMETRICO DE PUNTOS LUMINOSOS. Instalaciones en Edificaciones I - Grupo B | E.A.P Ingeniería civil



UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” c) DISEÑO GEOMETRICO DE PUNTOS DE FUERZA.

PREGUNTA 2.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” Una casa vivienda de seis habitaciones requiere durante un mes el siguiente funcionamiento del equipo eléctrico: -

2 lámparas de 25 vatios durante 115 horas. 4 lámparas de 100 vatios durante 120 horas. 1 motor de refrigerador de 350 vatios durante 20 horas. 1 motor de máquina de lavar de 380 vatios durante 20 horas.

Determinar a) La energía total consumida en un mes; b) El gasto total por mes, si el precio del Kilovatio-hora es de 4.5 céntimos de sol. Supóngase que todos los aparatos trabajan con un factor de potencia igual a 1.

PREGUNTA 4. Según el edificio 1A: -

Tipo de Local: Escuela Área de Salones: 275 m2 Área de pasadizos: 100 m2

A) POTENCIA INSTALADA 1° Determinamos la carga unitaria según el tipo de local: (Tabla. 3-V. Pag. 41. Instalaciones Electricas) -

C.U. (Escuela) = 25 Watt/m2 C.U. (Corredores) = 5 Watt/m2

2° Cálculo de la Potencia Instalada: Usando la fómula siguiente. P . I i= Área∗C . U


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” 2

-

P . I 1=275

m ∗25Watt =6875 Watt m2

-

P . I 2=100

m2∗5Watt =500 Watt m2

3° Calculamos la Potencia Instalada Total: P . I =7375 Watt

B) DEMANDA MÁXIMA 1° Determinamos los factores de demanda según el tipo de local y la potencia: (Tabla. 3-V. Pag. 44. Instalaciones Eléctricas) -

F.D. (Escuela) Para 15000 Watt o menos= 100% F.D. (Corredores) = 100%

2° Cálculo de la Demanda Máxima: Usando la fómula siguiente. D . M i=P . I i∗F . D -

D . M 1=6875 Watt∗1=6875Watt

-

D . M 2=500 Watt∗1=500Watt

3° Calculamos la Demanda Máxima Total: D . M =7375 Watt


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” PREGUNTA 5. Suponga ud. Una carga total de 15 kilowatios, operando con un factor de potencia de 0.70, se tenga que alimentar a 115 o a 230 voltios por una línea bifilar. Determinar la intensidad de la corriente si está suministrada a: a) 115 voltios ; b) 230 voltios ; ¿Cuál será la relación entre los pesos de cobre de los conductores en ambos casos? Tanto las lámparas como los motores tienen el factor de Potencia 0.70

1. Datos: - Carga Total: 15 Kw - Factor Potencia: 0.70 - E: 115V o 250V - Bifásico

2. De fórmula:

W= 2E * T *F.P.

a) Primer caso con 115 v: 15000 = 2 x 115 x 0.70 x I1

;

Luego:

I1 = 93.1667

;

Luego:

I2 = 93.1667

b) Primer caso con 250 v: 15000 = 2 x 250 x 0.70 x I2

PREGUNTA 6.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” 120 voltios  Es la más común para la mayoría de los aparatos  Económica en la instalación ya que solo se utilizan dos cables.  Cuando se tiene aparatos de fuerte consumo puede aumentar la cantidad a pagar en el recibo de luz.

Ventajas

Desventajas

220 voltios  Más apropiada para aparatos de mayor consumo energético.  Más barata en cuanto al consumo.  Es más cara la instalación ya que utiliza más cableado.  Es más propensa a accidentes sino se tiene una buena instalación.

La diferencia en cuestión es el voltaje, como mejor es la 220v, ya que para una potencia determinada, la intensidad necesaria es menor, determinada por la siguiente fórmula: P=V x I, P (potencia) V (voltaje) I (intensidad)

PREGUNTA 8. Diseño de Instalación de conductores AMBIENTE: Oficina LARGO: 9 m ANCHO: 12 m Altura de piso a techo: 2.4 m Altura de plano de trabajo: 0.85 m Color de techo: Blanco(0.81) Color de pared: Crema (0.74) 1. Nivel de iluminación: De 200 a 700. Categoria (500,750,1000) Factor de ponderación: Edad de los trabajadores: FP1= -1 Velocidad o precisión del trabajo: importante FP2=0 Grados de refleccion: Pared(blanco)=0.74 Techo(crema)=0.81 Instalaciones en Edificaciones I - Grupo B | E.A.P Ingeniería civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” =1.55  promedio=1.55/2=0.775=77.5%>70% FP3=-1 FPtotal= -1+0-1=-2 El valor de E = 500 lux 2. Sistema de alumbrado Sistema: Semidirecto Tipo de luminaria: F-21 Numero de lámparas por luminaria: 2 3. Coeficiente de Utilizacion(Cu): Hallando la relación de local: RL=9*12/(1.55*(9+12))=2.143 Cu=71.3% 4. Lúmenes necesarios: N=500*12*9/(0.713*1.5)=50490.88 5. Determinamos el número de lámparas necesarias (n): Denominación para pedido: L40/30S Potencia: 40Watts Tono de Luz: Blanco Cálido Flujo Luminoso: 2800 lúmenes. Diámetro: 38 mm*1200 mm n= N/(N por lámpara) n=50490.88/2800=18.03 = 18 lámparas.



Precio de mano de obra = 7 soles * 18= 126 soles. Sistema monofásico: PI= 18*40= 720 Watts. I corriente= 720/(3^1/2*220*0.9)=2.1 amperios I diseño= 1.25* 2.1 = 2.62 amperios Se elige el cable Nro 14 = 2.5 mm^2 Longitud de cableado= 7.5*6+5*3= 60 m. PREGUNTA 9. Usaremos las siguientes fórmulas: a) Formula N°1. '

ε =V −I∗R Dónde:

ε’: Fuerza contraelectromotriz debido al giro del motor (Voltios) V: Voltaje o tensión de entrada al motor (Voltios) R: Resistencia del devanado de excitación (inducido) (Ohmios) I: Corriente de excitación (Amperios)

b) Formula N°2. K=

ε' Nd Dónde:

ε’: Fuerza contraelectromotriz debido al giro del motor (Voltios)


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” K:

Constante

de

fuerza

contraelectromotriz

(Voltios/RPM) Nd: Velocidad de giro del motor (RPM)

A) 1° Según el problema, los datos son:

ε’= 115 V

R=0.25 ʊ

V=120 V

I=??


del

motor

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” 2° Aplicando la fórmula N° 1: 115 V =120 V −I ∗0.25 ʊ

I =20 A B) 1° Según el problema, los datos son:

ε ' 2 = 115 V V=120 V Vd1 =1200 RPM Vd2 =1000 RPM R=0.25 2°

Aplicando

la

3° Como los demás términos fórmula

encontramos la segunda FCEM: ε '2 115 V K= = 1200 RPM 1000 RPM ε '2 =

575 V 6

N°2

son

constantes,

aplicando

la

entonces

fórmula

encontramos la corriente 2. 575 V =120 V −I∗0.25 ʊ 6 I 2 =96.67 A


N°1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” PREGUNTA 13. Definición: a) Lumen El lumen (símbolo: lm) es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa emitida por la fuente. El flujo luminoso se diferencia del flujo radiante en que el primero contempla la sensibilidad variable del ojo humano a las diferentes longitudes de onda de la luz y el último involucra toda la radiación electromagnética emitida por la fuente según las leyes de Wien y de StefanBoltzmann sin considerar si tal radiación es visible o no.

b) Lux El lux (símbolo lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la iluminancia o nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². Se usa en la fotometría como medida de la iluminancia, tomando en cuenta las diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo estándar de la sensibilidad del ojo humano a la luz.

1 lx =1 lm/m2=1 cd · sr/m2

c) Intensidad En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (Cd). d) Deslumbramiento El deslumbramiento es un fenómeno de la visión que produce molestia o disminución en la capacidad de diferenciar objetos, o ambas cosas a la vez, debido a una inadecuada distribución o escalonamiento de luminancias, o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo. Este fenómeno actúa sobre la retina del ojo en la que se produce una reacción fotoquímica, insensibilizándola durando un tiempo, transcurrido el cual vuelve a recuperarse. Instalaciones en Edificaciones I - Grupo B | E.A.P Ingeniería civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” e) Calidad La calidad de la luz es esencial para la Calidad de vida. La iluminación consume el 20% de toda la energía eléctrica en los Estados Unidos. El ahorro de energía es vital pero los efectos positivos de una iluminación adecuada en la calidad de vida son igualmente importantes. Mientras que la luz es un medio básico que damos por hecho para poder ver, la iluminación es una herramienta utilizada para crear entornos visuales necesarios para que la gente viva, trabajen juegue aprenda, compre, se comunique y haga negocios. La luz es un elemento especialmente imprescindible en ése, el más personal de los espacios: nuestro hogar. f) Difusión La difusión de la luz es la dispersión de la luz directa. Se logra haciéndola pasar a través de un material no transparente o rebotándola en una superficie semi-reflectante. La difusión de la luz es comúnmente utilizada por los fotógrafos para crear una luz más "suave". Esto es favorecedor para los sujetos que están siendo fotografiados, ya que hace que las sobras sean menos marcadas. g) Aparato Luminoso Son aparatos que sirven de soporte, protección, conexión de la red eléctrica y control de la distribución de la luz emitida a través de las lámparas, excluyendo a las mismas dentro de definición. Para el alumbrado público o interior se seleccionan de acuerdo con el tipo de distribución fotométrica requerida, las características de la superficie que se va a iluminar y al efecto que se desee proporcionar. h) Aparato de iluminación semidirecta Es una iluminación directa pero con un difusor o vidrio traslucido entre la lamparita y la zona a iluminar, que hace que entre un 10 a 40 % de la luz llegue a la superficie u objetos procedentes de un reflejo previo en las paredes. Las sombras que se crean no son tan duras y la posibilidad de deslumbramiento es menor.

PREGUNTA 14.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la universidad peruana” ¿En qué aspectos las lámparas fluorescentes superan a las lámparas de incandescencia? ¿Y en que aspectos superan las lámparas modernas Leds? Lámparas fluorescentes vs lámparas incandescencia: -

Su vida útil es de 2500 a 7000 horas, y de las incandescentes es de 750 a

-

1000 horas, es mucho mayor. Tienen mayor rendimiento que las incandescentes. Pueden producir luz blanca a diferencia de las otras. La iluminación no varías de acuerdo a la tensión normal, es decir el

voltaje, subiendo y bajando la iluminación. Lámparas fluorescentes vs lámparas LED: -

Con los focos LED se disminuye un consumo eléctrico de entre un 60% en comparación con los focos incandescentes y un 40 % con los focos

-

fluorescentes. Con estos focos se puede tener una visión más limpia y clara ya que su

-

poder lumínico dirige directamente al punto que se desee ver. Los focos led tienen un periodo de vida que oscila entre 10 a 15 años y en

-

horas diríamos entre 50.000 a 100.000 horas anuales. Para encender un led se necesita apenas 60 nanosegundos a diferencias de otros sistemas como los fluorescentes que necesitan 1 segundo o más

-

para iluminar las habitaciones. Los focos de tecnología led son cada vez más utilizados para decoraciones en escenarios pues ofrece amplias gamas de colores que plenamente se los pueden utilizar en sitios interiores o exteriores

-

Ahora inclusive ya se están desarrollando luces en los coches como: de policía, ambulancia y en general para evitar el destello de otros conductores al manejar.


EXAMEN INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Recommend Documents