Área Académica ELECTRICIDAD y ELECTRÓNICA Electricidad Industrial Mención Instalaciones Eléctricas
Guía de ejercicios N° 1: Puesta a tierra, iluminación y cálculo de protección de un alimentador Nombre y código de asignatura Unidad de aprendizaje 1: Aprendizajes previos de la especialidad
Proyectos Eléctricos Integrados ELDP15
Nombre alumno(a)
Aprendizaje esperado: 1.1. Dimensiona alimentadores de alumbrado y fuerza, protecciones, sistemas de puestas a tierra, iluminación de interiores y exteriores, según requerimientos y aplicando normativa vigente (integrada competencia genérica Resolución de Problemas, nivel 1). Criterios de evaluación: 1.1.1. Determina sección y tipo de conductores para alimentadores de alumbrado y de fuerza. 1.1.2. Determina capacidad nominal, curva de operación, capacidad de ruptura y filiación de protecciones, según su ubicación en el esquema de protecciones de una instalación eléctrica de alumbrado o fuerza. 1.1.3. Calcula sistemas de puestas a tierra en baja tensión (BT) y alta tensión (AT). 1.1.4. Efectúa cálculos de iluminación de interiores y exteriores, según requerimientos normativos, mediante software especializado y criterios de ahorro de energía. 1.1.5. Utiliza una secuencia lógica de pensamiento explicitando el proceso realizado para la identificación del problema y el método para su solución, reconociendo sus fortalezas y debilidades en este proceso.
Evaluación
Evaluación Sumativa 1 (5% nota final asignatura) con Lista de Cotejo N°1: Ejercicios
Fecha de entrega
Puntaje obtenido
I.
Nota
Lo que se espera aprendas
La resolución de esta Guía de ejercicios te permitirá verificar y nivelar aprendizajes previos desarrollados en asignaturas anteriores respecto de: cálculo de resistencia de una puesta a tierra, cálculos de iluminación de recintos aplicando el método watt/mt2, método del Lumen L umen y dimensionamiento de alimentadores y protecciones eléctricas para una instalación.
II. Instrucciones
Lee los enunciados de los 7 ejercicios que se presentan a continuación. Consulta dudas con tu docente respecto del enunciado de los mismos, previo al desarrollo de la Guía.
Resuelve los ejercicios de manera individual.
Desarrolla la Guía utilizando software de aplicación “Word” (o procesador de texto similar) , haciendo uso de “Herramientas de Ecuación”. Destacar los resultados finales de cada ejer cicio.
Sube al Ambiente de Aprendizaje INACAP (AAI) la Guía de ejercicios resuelta, en los plazos dados.
AUTOR(ES)
Docente(s) elaborador(es) Diseñador Instruccional Fecha elaboración
VALIDADOR(ES)
Robinson Pérez Opazo - Eduardo Bravo Chorcho Chorcho
Instruccional
Ivana Guillaume Fernandez - Asesora de diseño curricular - VRAP Noviembre 2016 2016
Disciplinar Operativo
Claudia Yañez Martinich - Asesora de Subdirección de Currículum y Evaluación - VRAP Juan Carlos Toro Cornejo – Marcelo Rojas Arellano Cristian Muñoz Contreras - Asesor de Área Académica Electricidad y Electrónica - VRAP
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III. Actividades EJERCICIO 1
Utilizar la expresión de LAURENT para poder determinar la resistencia de una puesta a tierra.
Calcular la resistencia puesta a tierra RPT de una malla de protección usando el método de LAURENT. Los datos de la malla son: -
Malla de 4 x 4 m (tres conductores verticales de 4 m c/u y tres conductores horizontales de 4 m c/u, según figura adjunta). Sección del conductor de cobre desnudo: 35 mm 2. Profundidad de enterramiento de la malla h: 0,6 m. Resistividad del terreno: 43 Ω x m.
r=√ =3.337791 S=A*B=16 d= 2 ∗ 10^− 3=0.01335 Rln= 4∗ + =5.012360
EJERCICIO 2
Utilizar la expresión de SCHWARTZ para poder determinar la resistencia de una puesta a tierra.
Calcular la resistencia puesta a tierra R PT de una malla de protección usando el método de SCHWARTZ (método exacto). Los datos de la malla son:
-
Malla de 4 x 4 m (tres conductores verticales de 4 m c/u y tres conductores horizontales de 4 m c/u, según figura adjunta). Sección del conductor de cobre desnudo: 35 mm 2. Profundidad de enterramiento de la malla h: 0,6 m.
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-
Resistividad del terreno: 43 Ω x m.
= =4*4=16
Lc= (Axn) +(Bxn)=12+12=24
2.∗ℎ – 0.044 * =1.041000 √ 8∗ℎ ℎ K2= 5.5- √ + (0.15-√ ) * =4.300000 d=2* √ *10^-3=0.006676 2∗ ∗ Rsch= ∗* [Ln( ℎ∗)+( √ )-k2]= 4.891640 √ K1= 1.43 -
EJERCICIO 3
Utilizar el método de iluminación Watt/m2 para determinar el número de lámparas para un recinto.
Nota desde NCH Elec. 4/2003, apéndice 2: Esta tabla sólo deberá ser usada como una referencia para obtener una estimación primaria de potencia para la iluminación de un recinto. Su aplicación en ningún caso constituye una alternativa a los procedimientos de cálculo de iluminación.
Se tiene un recinto interior de una dependencia la cual tiene una superficie de 20 m de largo y 9 m de ancho. Se requiere una iluminancia de 100 lux. Determine el número de lámparas fluorescentes directo, considerado equipos de 2 x 20 (W). Utilice tabla adjunta para obtener potencia media por unidad de superficie.
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EJERCICIO 4
Utilizar el método de iluminación Watt/m2 para determinar el número de lámparas a utilizar en una nave industrial.
Nota desde NCH Elec. 4/2003, apéndice 2: Esta tabla sólo deberá ser usada como una referencia para obtener una estimación primaria de potencia para la iluminación de un recinto. Su aplicación en ningún caso constituye una alternativa a los procedimientos de cálculo de iluminación.
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Se tiene una nave industrial con dimensiones de 30 m de longitud y 15 m de ancho, que posee iluminación directa mediante lámparas de mercurio de 250 W. Se requiere una iluminancia de 300 lux para el recinto. Determine el número de lámparas a utilizar.
EJERCICIO 5
Mediante la aplicación del método de Lumen, determine la cantidad necesaria de luminarias para la iluminación de un recinto con alumbrado general directo de un laboratorio con cometido visual normal. Considere luminaria adosada al techo.
Las dimensiones del local son: Largo: 20 m Ancho: 8 m
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Altura: 3 m Considere plano de trabajo = 0,85 m, con los siguientes colores: Color del techo Color de las paredes Color del suelo
: blanco (techo acústico) C = 0,5 : Gris claro W = 0,3 F = 0,1 : Rojo oscuro
Luminancia media solicitada Tipo de luminaria Flujo luminoso de la lámpara Factor de mantenimiento
: 500 lux : Fluorescente 2 x 40 W. Considere tabla A1.2 adjunta : 3200 lm : 0,75
A partir de los datos presentados, determine la cantidad de lámparas y su emplazamiento.
EJERCICIO 6
Mediante la aplicación del método de Lumen, determine la cantidad necesaria de luminarias para la iluminación de una nave industrial con tragaluz.
Se desea diseñar una instalación de alumbrado para una nave industrial de 100 m de largo por 30 m de ancho y 6 m de altura. Para ello se utilizará iluminación directa con lámparas de vapor de sodio de alta presión de 400 W de
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potencia con un flujo luminoso de 50000 Lm. Respecto a las luminarias, se presenta la siguiente tabla para obtener el factor de utilización.
Otros datos:
Los coeficientes de reflexión de paredes y techo se considerarán cero (0) debido a que los materiales empleados (superficies y estructuras metálicas) tienen coeficientes de reflexión extremadamente bajos. Considere además el coeficiente de reflexión para suelo como valor = 0,1.
Es recomendable que el sistema de iluminación se instale por lo menos a 5,5 m del suelo, pues en la estructura superior de la nave, hasta 5 metros del suelo, existen equipos de transporte, como grúas, destinadas al traslado de objetos pesados a distintos puntos de la misma.
En el techo existen tragaluz que ofrecen una iluminación diurna mínima de 75 lux lo suficientemente homogénea a la altura del suelo. En dicha nave sólo se trabajará de día.
El nivel de iluminación total aconsejado para las actividades que se desarrollan en el local es de 680 lux en el suelo.
A partir de los datos presentados, determine la cantidad de lámparas y su emplazamiento. EJERCICIO 7
Determinación de las especificaciones técnicas para una protección termomagnética y las características del alimentador (tipo y sección) utilizado para una instalación eléctrica específica.
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En el siguiente sistema, se requiere determinar la capacidad nominal de la protección termo magnética, su curva de operación, tipo y sección del alimentador a utilizar en la instalación eléctrica propuesta. Condiciones a Cumplir: Tipo de Instalación Longitud del Alimentador Tipo de Canalización Tipo de Servicio Potencia Instalada Factor de Potencia
380 (V) / 3
: : : : : :
Bodega de Combustibles 30 (mts.) C.A.G. o T.A.G. Alumbrado Fluorescente 15,0 (kW) 93%
IB IN IZ VP 3% de VF
Donde: : Corriente Nominal de la Carga (A) : Corriente Nominal de la Protección (A) : Corriente Nominal del Alimentador (A) : Tensión de Perdida Permisible (V) (NCH 4/84) : Tensión de Fase (V)
IB IN IZ VP VF
√*0.93=Ib=15.000/√*0.93= 24.505529
Ib= PT/380* In=32 Iz=
IV.
Instrumento de evaluación Lista de Cotejo N°1: Ejercicios
Lista de Cotejo 1_Ejercicios.xlsx
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