INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIAS PROFESIONALES

INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIAS PROFESIONALES PROFESION ALES

Nombre del trabajo: “Diseño y cálculo de la instalación eléctrica de tienda de autoservicio híper Ron Batey, Córdoba, Veracruz. ”

Presenta: Noriega Vázquez Fernando Rafael

Con las asesorías de: Ing. José Luis Villaseñor Ortega.

León, Guanajuato Fecha: 17/Enero/2013

RESUMEN La necesidad del presente proyecto se dio por el principal motivo de que la empresa quiere expandirse y así, atender las necesidades de consumo de un mayor número de clientes. Teniendo esto en consideración se procede a la planificación de la nueva tienda de autoservicio que la empresa desea abrir ubicada en el municipio de Córdoba en Veracruz; dentro de este proyecto se encuentra la necesidad de dar las soluciones apropiadas de la instalación eléctrica la cual deberá cumplir con los requerimientos mínimos marcados en la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE2005, la cual es la que rige en la actualidad esta área. La empresa CIE S. C. (Consultoría en Ingeniería Electromecánica), dedicada al diseño de proyectos de instalaciones eléctricas en baja tensión, así como de las instalaciones hidrosanitarias (incluyendo los Sistemas de Protección Contra Incendio), y de Telefonía, Voz y Datos; basándose en las las necesidades del cliente, planteo la solución para la parte eléctrica, cubriendo las expectativas del cliente, así como los lineamientos marcados en la norma antes mencionada. Para este caso en específico, se realizará el diseño (arreglo y acomodo de equipos dentro del cuarto eléctrico) y el cálculo de una subestación, así como el arreglo y distribución de alumbrado tanto interior como exterior (perimetral y en estacionamiento) para la tienda de autoservicio, así también se determinará una solución para los distintos servicios eléctricos que se requieren dentro de sus instalaciones, tales como contactos normales, contactos regulados, la alimentación a equipos de cocina y panadería así también se realizaran los cálculos de corto circuito para la apropiada selección del transformador y de las protecciones. El proyecto únicamente esta limitado por los recursos financieros del cliente. Con estas propuestas se solucionaran perfectamente las necesidades de dotación eléctrica a la tienda, todo en cumplimiento con la normatividad actual que rige está área.

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RESUMEN La necesidad del presente proyecto se dio por el principal motivo de que la empresa quiere expandirse y así, atender las necesidades de consumo de un mayor número de clientes. Teniendo esto en consideración se procede a la planificación de la nueva tienda de autoservicio que la empresa desea abrir ubicada en el municipio de Córdoba en Veracruz; dentro de este proyecto se encuentra la necesidad de dar las soluciones apropiadas de la instalación eléctrica la cual deberá cumplir con los requerimientos mínimos marcados en la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE2005, la cual es la que rige en la actualidad esta área. La empresa CIE S. C. (Consultoría en Ingeniería Electromecánica), dedicada al diseño de proyectos de instalaciones eléctricas en baja tensión, así como de las instalaciones hidrosanitarias (incluyendo los Sistemas de Protección Contra Incendio), y de Telefonía, Voz y Datos; basándose en las las necesidades del cliente, planteo la solución para la parte eléctrica, cubriendo las expectativas del cliente, así como los lineamientos marcados en la norma antes mencionada. Para este caso en específico, se realizará el diseño (arreglo y acomodo de equipos dentro del cuarto eléctrico) y el cálculo de una subestación, así como el arreglo y distribución de alumbrado tanto interior como exterior (perimetral y en estacionamiento) para la tienda de autoservicio, así también se determinará una solución para los distintos servicios eléctricos que se requieren dentro de sus instalaciones, tales como contactos normales, contactos regulados, la alimentación a equipos de cocina y panadería así también se realizaran los cálculos de corto circuito para la apropiada selección del transformador y de las protecciones. El proyecto únicamente esta limitado por los recursos financieros del cliente. Con estas propuestas se solucionaran perfectamente las necesidades de dotación eléctrica a la tienda, todo en cumplimiento con la normatividad actual que rige está área.

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Diseño y cálculo de la instalación eléctrica de tienda de autoservicio Ron Batey, Córdoba, Veracruz.

ÍNDICE GENERAL INTRODUCCIÓN JUSTIFICACIÓN OBJETIVO OBJETIVOS ESPECÍFICOS PROBLEMA A RESOLVER ALCANCES

7 8 8 8 8 8

CAPÍTULO 1.- MARCO TEÓRICO 1. 1 MARCO TEÓRICO

10 10

CAPÍTULO 2.- METODOLOGÍA 2. 1 METODOLOGÍA DE CÁLCULO

35 35

CAPÍTULO 3.- RESULTADOS 3. 1 CÁLCULO DE SISTEMA SISTEMA DE TIERRAS DE LA SUBESTACIÓN SUBESTACIÓN 3. 2 CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO (TIENDA) 3. 2. 1 CÁLCULO DE LA CORRIENTE BASE 3. 2. 2 CÁLCULO DE LAS LAS IMPEDANCIAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD (TRANSFORMADOR) 3. 2. 2. 1 CÁLCULO DEL VOLTAJE VOLTAJE EN EL LADO LADO DE BAJA 3. 2. 3 CÁLCULO DE LAS LAS IMPEDANCIAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD (MOTORES) 3. 2 . 4 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA POSITIVA 3. 2. 5 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA NEGATIVA 3. 2. 6 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA ZERO 3. 2. 7 FALLA 3Φ 3. 2. 8 FALLA 1Φ 3. 2. 9 FALLA FASE A FASE 3. 2. 10 FALLA DE DOBLE FASE A TIERRA 3. 3 CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO (MALL) 3. 3. 1 CÁLCULO DE LA CORRIENTE BASE 3. 3. 2 CÁLCULO DE LAS LAS IMPEDANCIAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD (TRANSFORMADOR) 3. 3. 2. 1 CÁLCULO DEL VOLTAJE VOLTAJE EN EL LADO LADO DE BAJA 3. 3. 3 C LCULO LCULO DE LAS IMPEDA IMPEDANCIA NCIAS S POR UNIDAD UNIDAD (MOTORES) 3. 3. 4 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA POSITIVA

48 48 49 49 49 50 50 52 52 52 53 54 55 56 58 58 58 59 59 60 3

3. 3. 5 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA NEGATIVA 3. 3. 6 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA ZERO 3. 3. 7 FALLA 3Φ 3. 3. 8 FALLA 1Φ 3. 3. 9 FALLA FASE A FASE 3. 3. 10 FALLA DE DOBLE FASE A TIERRA

60 60 61 62 63 64

3.4 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS 3. 4. 1 CÁLCULOS DE CIRCUITOS DERIVADOS EN MOTORES MOTORES 3. 4. 2 CÁLCULO DE CIRCUITOS CIRCUITOS DERIVADOS EN CONTACTOS CONTACTOS 3. 4. 3 CÁLCULOS DE CIRCUITOS DERIVADOS EN ALUMBRADO 3. 4. 4 CÁLCULOS DE CIRCUITOS ALIMENTADORES 3.5 PLANOS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

66 66 70

CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

82 83

74 78 81

Página 4


ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS. TABLA 310-15(G) FACTORES DE CORRECCI N POR ANEXO 1 AGRUPAMIENTO TABLA 310-16(310-17) FACTORES DE CORRECCI N POR ANEXO 1 TEMPERATURA AMBIENTE TABLA A-310-2 FACTORES DE CORRECCI N POR ANEXO 1 TEMPERATURA TABLA 250-95 TAMA O NOMINAL M NIMO DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA PARA ANEXO 1 CANALIZACIONES Y EQUIPOS TABLA 310-17 CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE PERMISIBLE PARA CABLES MONOCONDUCTORES AISLADOS ANEXO 1 DE 0 A 2000 V NOMINALES, AL AIRE LIBRE Y A TEMPERATURA AMBIENTE DE 30 °C TABLA 310-19 CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE PERMISIBLE PARA CABLES MONOCONDUCTORES AISLADOS ANEXO 1 DE 0 A 2000 V, DE 150°C A 250 °C, AL AIRE LIBRE PARA TEMPERATURA AMBIENTE DE 40 °C CAPACIDAD DE CONDUCCI N DE CORRIENTE PERMISIBLE EN DOS O TRES CONDUCTORES SENCILLOS AISLADOS ANEXO 1 DE 0 A 2000 V EN UN EN UN CABLE O PORTADO POR UN MENSAJERO PARA UNA TEMPERATURA AMBIENTE DE 40 °C TABLA 220-13 FACTORES DE DEMANDA PARA CARGAS DE ANEXO 1 RECEPTÁCULOS QUE NO SON UNIDADES VIVIENDA TABLA 220-11FACTORES DE DEMANDA DE CARGAS DE ANEXO 1 ALUMBRADO ANEXO 1 TABLA 10-1 FACTORES DE RELLENO ANEXO 8 PLANO IE-01 DIAGRAMA UNIFILAR TIENDA PLANO IE-02 C DULA DE CABLEADO (ALIMENTADORES ANEXO 8 PRINCIPALES) PLANO IE-03 SUBESTACI N TIENDA (CORTES Y ANEXO 8 ALUMBRADO) PLANO IE-04 ALIMENTADORES GENERALES A TABLEROS; ANEXO 8 CORTES PLANO IE-05 FUERZA DE ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL ANEXO 8 VENTILACIÓN Y EXTRACCIÓN ANEXO 8 PLANO IE-06 ALUMBRADO PISO DE VENTAS PLANO IE-06A ALUMBRADO BODEGAS, ÁREA DE ANEXO 8 PRODUCCIÓN, FRUTAS Y VERDURAS 5

PLANO IE-07 ALUMBRADO Y CONTACTOS OFICINAS PLANO IE-08 RECEPTÁCULOS PISO DE VENTAS 1 PLANO IE-08A RECEPTÁCULOS PISO DE VENTAS 2 PLANO IE-09 RECEPTÁCULOS CAJAS REMOTAS PLANO IE-09A RECEPTÁCULOS CAJAS REMOTAS PLANO IE-10 RECEPTÁCULOS LÍNEA DE CAJAS PLANO IE-11 MESA DE CONTROL PLANO IE-12 FUERZA PANADERÍA PLANO IE-12A FUERZA COCINA PLANO IE-13 ALUMBRADO PERIMETRAL PLANO IE-13A ALUMBRADO ESTACIONAMIENTO Y TORRE EMBLEMA PLANO IE-14 SISTEMA GENERAL DE TIERRAS PLANO IE-15 CUADROS DE CARGA PLANO IE-16 CUADROS DE CARGA PLANO IE-17 CUADROS DE CARGA PLANO IE-18 CUADROS DE CARGA PLANO IEM-01 DIAGRAMA UNIFILAR MALL PLANO IEM-02 ALUMBRADO MALL PLANO IEM-03 FUERZA Y CONTACTOS MALL

ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8 ANEXO 8

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INTRODUCCIÓN En este documento se tratara de realizó el diseño de una instalación eléctrica de baja tensión conforme a las normas actuales que rigen esta área. Esta instalación eléctrica tiene lugar en el municipio de Córdoba, Veracruz, en el edificio de la nueva tienda de autoservicio, Dentro de este documento se encuentran planos que muestran un sembrado y alimentación eléctrica en baja tensión de equipos los cuales cubran las necesidades expresadas por el cliente, tanto como de iluminación interna y externa, contactos en diferentes tipos de servicios como lo son normal y regulados, de equipos de aire acondicionado que de servicio a todas las áreas que necesitas de este servicio. En otro apartado de este documento se encuentran los artículos de la norma NOM-001-SEDE-2005 que rigieron a este diseño de la instalación eléctrica dentro de este edificio. También se encuentran los diferentes tipos de cálculos como son cálculo de circuitos derivados, cálculo de alimentadores, cálculo de cortocircuito, los cuales se realizaron, para un diseño óptimo de la instalación eléctrica, de todos ellos se muestra un ejemplo. En la sección de anexos de este documento (en el apartado de los planos de la instalación) se encuentran los equipos que se sugiere al cliente adquirir pues con ellos se realizarán los cálculos antes mencionados, y se asegura que su instalación eléctrica funcionara como se prevé.

7

JUSTIFICACIÓN Este documento tiene la finalidad de plantear la solución al problema que tiene el cliente con el desarrollo de su nueva tienda ubicada en Córdoba, Veracruz, el cual consiste en diseñar eléctricamente el edificio de la nueva tienda de autoservicio híper Ron Batey.

OBJETIVOS Desarrollar el proyecto eléctrico en baja tensión de una tienda de autoservicio híper Ron Batey, Córdoba, Veracruz, bajo la norma NOM-001-SEDE-2005

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Diseñar y calcular la subestación eléctrica de 13,200/480v.



Diseñar y calcular los circuitos alimentadores y derivados.



Coordinar las protecciones de los tableros de control.



Arreglo y distribución del sistema de iluminación.

PROBLEMA A RESOLVER Una de las tiendas de autoservicio con mayor presencia en el territorio nacional, por motivos de expansión, tiene la necesidad de realizar una nueva tienda en el municipio de Córdoba en Veracruz y uno de los problemas es que no cuenta con el diseño de la instalación eléctrica que cumpla con sus necesidades y a su vez con la norma NOM-001-SEDE-2005.

ALCANCES Este proyecto de residencias profesionales se limitara únicamente a proporcionar soluciones para la Instalación Eléctrica en Baja Tensión del edificio de una tienda de autoservicio híper Ron Batey en Córdoba, debido a que la empresa solo se limita a proyectar. El proyecto incluye las soluciones en donde se anexan: 

el diseño de la instalación eléctrica Página 8




 

el cálculo y diseño de la subestación, en base a: o

factores de demanda,

o

factor de crecimiento de la demanda máxima,

o

cargas instaladas, y

o

dependiendo de la selección del transformador

el cálculo de los circuitos derivados protecciones o

de los alimentadores

o

de las mallas de tierra



el diseño de la coordinación de protecciones,



cálculos de cortocircuito, de la instalación eléctrica en baja tensión



servicio de alumbrado



receptáculos normales y regulados



equipos de aire acondicionado



y de todas las áreas que requieren del servicio de alimentación eléctrica.

LIMITACIONES Este proyecto solamente tiene la limitante principal en lo que respecta a lo económico, debido a que cliente tiene un presupuesto determinado para la proyección y construcción de la tienda, por lo tanto debe evitar que se le termine el capital previsto para este proyecto.

9

CAPÍTULO 1: FUNDAMENTOS MARCO TEÓRICO 1.1 NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEDE-2005 En este apartado solo se describirá en forma breve lo que a grandes rasgos lo que pide cumplir la NOM-001-SEDE-2005, su objetivo y campo de aplicación, para efectos de aplicación de los artículos se describirán de acuerdo al desarrollo del proyecto, tales serán los casos de: circuitos alimentadores, circuitos derivados, sistema de tierras, protección contra sobre corriente, alambrado, canalizaciones, etc. La norma NOM-001-SEDE-2005, referente a las “Instalaciones Eléctricas

(Utilización)”, es el requerimiento mínimo con que debe de cumplir cualquier instalación eléctrica que se encuentre bajo el alcance de la misma, mas no así un manual que debe de seguirse para el diseño de nuestras instalaciones de personas

no calificadas, y tiene como objetivo principal “establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:

a) Los choques eléctricos, b) Los efectos térmicos, c) Sobrecorrientes, d) Las corrientes de falla y e) Sobretensiones. El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso de

la energía eléctrica en forma segura.” El alcance que tiene esta norma es aquella destinada a la utilización de la energía eléctrica en: a) Propiedades

industriales,

comerciales,

residenciales

y

de

vivienda,

institucionales, cualquiera que sea su uso, públicas y privadas, y en cualquiera Página 10


de los niveles de tensiones eléctricas de operación, incluyendo las utilizadas para el equipo eléctrico conectado por los usuarios. Instalaciones en edificios utilizados por las empresas suministradoras, tales como edificios de oficinas, almacenes, estacionamientos, talleres mecánicos y edificios para fines de recreación. b) Casas móviles, vehículos de recreo, construcciones flotantes, ferias, circos y exposiciones, estacionamientos, talleres de servicio automotor, estaciones de servicio, lugares de reunión, teatros, salas y estudios de cinematografía, hangares de aviación, clínicas y hospitales, construcciones agrícolas, marinas y muelles, entre otros. c) Sistemas de emergencia o reserva propiedad de los usuarios. d) Subestaciones, líneas aéreas de energía eléctrica y de comunicaciones e instalaciones subterráneas. e) Centrales eléctricas para Cogeneración o Autoabastecimiento. f) Cualesquiera otras instalaciones que tengan por finalidad el uso de la energía eléctrica, excepto lo indicado en lo que NO aplica en la NOM-001-SEDE-2005.

Esta NOM-001-SEDE-2005 cubre: a) Circuitos alimentados con una tensión nominal hasta 600 V de corriente alterna o 1 500 V de corriente continua, y algunas aplicaciones especificadas arriba de 600 V de corriente alterna o 1 500V de corriente continua. b) Para corriente alterna, la frecuencia tomada en cuenta en esta norma es 60 Hz. Sin embargo no se excluye el uso de otras frecuencias para aplicaciones especiales. c) Circuitos, que no sean los circuitos internos de aparatos, operando a una tensión superior a 600 V y que se derivan de una instalación con una tensión que no exceda de 600 V c.a. d) Todas las instalaciones del usuario situadas fuera de edificios. e) Alambrado fijo para telecomunicaciones, señalización, control y similares (excluyendo el alambrado interno de aparatos).

11

f) Las ampliaciones o modificaciones a las instalaciones, así como a las partes de

instalaciones

existentes

afectadas

por

estas

ampliaciones

o

modificaciones. g) Debido a que las instalaciones eléctricas deben de cumplir con los lineamientos de seguridad, la NOM-001-SEDE-2005 pide el siguiente procedimiento de evaluación de conformidad:

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1.2

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

1. 2. 1 PROTECCIÓN PARA LA SEGURIDAD Generalidades Los requisitos establecidos en este capítulo tienen el propósito de garantizar la seguridad de las personas, animales y los bienes contra los riesgos que puedan resultar de la utilización de las instalaciones eléctricas. En las instalaciones eléctricas, existen dos tipos de riesgos mayores: a) Las corrientes de choque; b) Las temperaturas excesivas capaces de provocar quemaduras, incendios u otros efectos peligrosos.

1. 2. 2 PROTECCIÓN CONTRA LOS CHOQUES ELÉCTRICOS Protección contra los contactos directos Las personas y los animales deben protegerse contra los riesgos que puedan resultar por el contacto con las partes vivas de la instalación. Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes: 

Previniendo que una corriente pueda pasar a través del cuerpo de una persona o de un animal;



Limitando la corriente que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior al de la corriente de choque.

Protección contra contactos indirectos Las personas y los animales deben protegerse contra riesgos que puedan resultar por el contacto indirecto con las partes conductoras expuestas en caso de falla. Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:

13



Previniendo que una corriente de falla pase a través del cuerpo de una persona o de un animal;



Limitando la corriente de falla que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior al de la corriente de choque.

Efectuando la desconexión automática de la alimentación en



determinado tiempo, evitando que después de que ocurra una falla que pueda causar que una corriente, fluya a través de un cuerpo en contacto con partes conductoras expuestas, cuando el valor de dicha corriente es igual o mayor que la corriente de choque. En relación con la protección contra los contactos indirectos, la aplicación del método de conexión de puesta a tierra, constituye un principio fundamental de seguridad. Protección contra los efectos térmicos La instalación eléctrica debe realizarse de tal forma que no exista ningún riesgo de ignición de materiales inflamables debido a las altas temperaturas o al arco eléctrico. Además, durante la operación normal del equipo eléctrico, no debe haber riesgo de que las personas o animales sufran quemaduras. Protección contra sobrecorrientes Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra daños debidos a temperaturas excesivas o esfuerzos electromecánicos ocasionados por cualquier sobrecorriente que pueda ocurrir en los conductores vivos. Esta protección puede obtenerse, por uno de los métodos siguientes: 

La desconexión automática antes de que la sobrecorriente alcance un valor peligroso considerando su duración;



Limitando la máxima sobrecorriente a un valor seguro considerando su duración.

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Protección contra las corrientes de falla Los conductores que no sean los conductores vivos, y las otras partes diseñadas para conducir una corriente de falla, deben poder conducir estas corrientes sin alcanzar una temperatura superior a la máxima permisible para los conductores. 

Debe darse atención particular a las corrientes de falla a tierra y a las corrientes de fuga.



Para los conductores vivos, debe asegurarse su protección contra sobrecorrientes causadas por fallas

Protección contra sobretensiones Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra daños que sean consecuencia de una tensión excesiva motivada por fenómenos atmosféricos, electricidad estática, fallas en la operación de los equipos de interrupción o bien por fallas entre partes vivas de circuitos alimentados a tensiones diferentes.

1.3 REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1. 3. 1 ENERGÍA ELÉCTRICA APROVECHABLE Para que la energía eléctrica pueda ser aprovechable debe de proporcionarse a la carga de acuerdo a sus características eléctricas adecuadas, los equipos que utilizan energía eléctrica, pueden tener características muy variadas que requieren de condiciones de suministro definidas, tales como tensión, corriente alterna o corriente directa, regulación de tensión, frecuencia, número de fases etc.

1. 3. 2 CAPACIDAD ADECUADA PARA SUMINISTRAR ENERGÍA EN CONDICIONES MÁXIMAS DE CONSUMO El sistema de distribución de energía eléctrica debe tener la capacidad necesaria para manejar la demanda máxima del establecimiento; por lo tanto, debe considerarse el incremento de la demanda debido a ampliaciones y cargas futuras. 15

Un sistema con capacidad insuficiente es la causa de una mala regulación de voltaje, lo cual ocasiona un alumbrado defectuoso, mayor mantenimiento, los motores se sobrecalientan, reducción en la vida útil de la instalación eléctrica.

1. 3. 3 PROPORCIONAR ENERGÍA DONDE SE REQUIERA Se usan cables y conduit para distribuir la energía eléctrica a los puntos de consumo. Debe considerarse la adaptabilidad necesaria en estos componentes para tomar cargas futuras y para permitir cambios en la localización de dichas cargas. El cable se emplea en todos los niveles de tensión usados en los sistemas de distribución de energía eléctrica.

1. 3. 4 PROPORCIONAR ENERGÍA CUANDO SE REQUIERE El interruptor o el contactor son los que nos permiten suministrar la energía eléctrica cuando se necesita en otras palabras es la "válvula" del sistema de distribución de energía eléctrica. Estos dispositivos deben de cumplir con las siguientes funciones: Conducir la corriente normal del circuito sin sobrecalentarse, desconectar sin peligro el circuito bajo condiciones normales o anormales a voluntad del operario.

1. 3. 5 PROPORCIONAR PROTECCIÓN AL PERSONAL. Para poder disminuir el número de accidentes que resultan en quemaduras y electrocuciones se deben satisfacer las siguientes condiciones: 

El uso de equipo de interrupción con capacidad adecuada para interrumpir el suministro de energía a todos los circuitos bajo cualquier condición normal o de emergencia que pudiera presentarse.



Poner todas las partes dentro de un gabinete metálico, el cual debe de estar conectado a tierra.

 

Poner a tierra todas las corazas de las maquinas y aparatos eléctricos. No se haga ningún trabajo en equipo eléctrico que este energizado, cualquiera que sea la tensión.

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Las primeras dos condiciones se satisfacen automáticamente cuando se especifica el equipo adecuado y se instala nuevo. Para poder satisfacer la tercera norma, se requiere poner en práctica los procedimientos adecuados de instalación. Y, para satisfacer la cuarta condición, basta con definir y poner en práctica reglas y procedimientos de mantenimiento adecuados.

1. 3. 6 PROTECCIÓN AUTOMÁTICA A LOS CIRCUITOS Las dos condiciones anormales más comunes son: a) Sobrecarga; b) Corto Circuito. a)

Una sobrecarga ocurre cuando el equipo toma demasiada corriente

durante un periodo de tiempo demasiado largo. Esta condición puede ser ocasionada por la operación defectuosa del equipo, o por la operación simultánea de un número anormal de aparatos en un sistema de distribución. b)

Un cortocircuito se presenta cuando ocurre una falla de aislamiento

entre conductores o entre un conductor y tierra. Se ha mencionado que los interruptores se usan para conectar y desconectar la energía eléctrica a voluntad del operario. Los interruptores termo magnéticos se usan también para proteger automáticamente contra condiciones anormales a los circuitos que alimentan. Puesto que los interruptores de cuchillas son operados exclusivamente por el personal, es normal que no abran automáticamente bajo condiciones anormales del circuito. Por consiguiente, normalmente se usan fusibles conjuntamente con este tipo de interruptores, los cuales proporcionan la protección automática requerida.

1. 4 PLANEACIÓN DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Generalidades Para la planeación, deben tomarse en cuenta los siguientes factores para proporcionar: 

Protección de las personas, animales y los bienes; 17



Funcionamiento satisfactorio de la instalación eléctrica acorde a la utilización prevista.

Características de la alimentación o alimentaciones disponibles 

Naturaleza de la corriente: corriente alterna o corriente directa



Naturaleza y número de conductores: a) Para corriente alterna: Conductor(es) vivos; conductor neutro o puesto atierra; conductor de puesta a tierra; b) Para corriente directa: Conductores equivalentes a los indicados anteriormente.



Valores nominales y tolerancias: tensiones y tolerancias; frecuencia y tolerancias; corriente máxima admisible; corriente probable de cortocircuito.



Medidas de protección inherentes en la alimentación; como por ser, conductor neutro puesto a tierra, o conductor de puesta a tierra del punto medio o en el vértice de una fase (en un sistema delta abierto o cerrado).



Requisitos particulares de la alimentación de energía eléctrica, tales como: demanda, capacidad instalada, factor de demanda y tensión de alimentación.

Naturaleza de la demanda El número y tipo de los circuitos alimentadores y derivados necesarios para iluminación, calefacción, fuerza motriz, control, señalización, telecomunicaciones, etc., se definen por: 

Puntos de consumo de la demanda de energía eléctrica.



Cargas probables en los diferentes circuitos.



Variación diaria y anual de la demanda.



Condiciones especiales.



Requisitos para las instalaciones de control, de señalización, de telecomunicaciones. Página 18


Alimentación de emergencia o de reserva 

Fuente de alimentación (naturaleza, características).



Circuitos alimentados por la fuente de emergencia.



Circuitos alimentados por la fuente de reserva.

Condiciones ambientales Deben considerarse las condiciones generales, y la clasificación de las condiciones ambientales en las instalaciones eléctricas. Área de la sección transversal de los conductores El área de la sección transversal de los conductores debe determinarse en función: 

De su temperatura máxima admisible.



De la caída de tensión admisible.



De los esfuerzos electromecánicos que puedan ocurrir en caso de un cortocircuito.



A otros esfuerzos mecánicos a los que puedan someterse los conductores.



El valor máximo de la impedancia con respecto al funcionamiento de la protección contra el cortocircuito.

Los puntos enumerados anteriormente, conciernen en primer lugar, a la seguridad de las instalaciones eléctricas. Las áreas de sección transversal mayor es que las requeridas para la seguridad pueden preferirse por operación económica. Tipo de alambrado y métodos de instalación La selección del tipo de alambrado y los métodos de instalación dependen de: 

La naturaleza del lugar.



La naturaleza de las paredes u otras partes de los edificios que soportan el alambrado.



La accesibilidad del alambrado a las personas y animales domésticos. 19



La tensión eléctrica.



Los esfuerzos electromecánicos que ocurren durante un cortocircuito.



Otros esfuerzos a los cuales puedan exponerse los alambrados durante la realización de las instalaciones eléctricas o en servicio.

Dispositivos de protección Las características de los equipos de protección, deben determinarse con respecto a su función, la cual puede ser por ejemplo, la protección contra los efectos de: 

Sobrecorrientes (sobrecargas, cortocircuito).



Corriente de falla a tierra.

 

Sobretensiones. Bajas tensiones y ausencia de tensión.

Los equipos de protección deben operar a los valores de corriente, tensión y tiempo los cuales se adaptan a las características de los circuitos y a los peligros posibles. Control de emergencia Si es necesario, en caso de peligro, la interrupción inmediata de la tensión de alimentación de las fuentes de energía, debe instalarse un dispositivo de interrupción de manera tal que sea fácilmente reconocible y rápidamente operable. Dispositivos de desconexión Deben proveerse dispositivos de desconexión para permitir desconectar de la instalación eléctrica, los circuitos o los aparatos individuales con el fin de permitir el mantenimiento, la comprobación, localización de fallas y reparaciones.

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Prevención de las influencias mutuas La instalación eléctrica debe estar dispuesta de tal forma que no haya influencia mutua perjudicial entre la instalación eléctrica y las instalaciones no eléctricas del edificio. Accesibilidad de los equipos eléctricos Los equipos eléctricos deben estar dispuestos para permitir tanto como sea necesario: 

Espacio suficiente para realizar la instalación inicial y el posterior reemplazo del equipo eléctrico;



Accesibilidad para la operación, pruebas, inspección, mantenimiento y reparación.

Artículos de la norma NOM-001-SEDE-2005 utilizados en el diseño de la instalación eléctrica del edificio de la tienda de autoservicio híper, Ron Batey, Córdoba, Veracruz.

1.5 FACTOR DE CORRECCIÓN POR AGRUPAMIENTO, FCA SECCION. 310-15(g) NOM-001-SEDE-2005. Para cables o canalizaciones que tengan más de tres conductores que lleven corriente en una canalización se debe aplicar la tabla 310-15(g) siguiente para determinar el factor de corrección por agrupamiento, FCA.

1.6 FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA AMBIENTE, FCT En canalización por tubería y en charola arreglo planar, para temperaturas ambiente diferentes de 30 C utilizar la tabla siguiente para determinar el factor de corrección por temperatura ambiente, FCT. Ver TABLA 310-16 (310-17). En canalización en charola arreglo trébol o cuadro, para temperaturas ambiente diferentes de 40 C utilizar la tabla siguiente para determinar el factor de corrección por temperatura ambiente, FCT. Ver TABLA A-310-2. 21

1. 6. 1 Limitaciones por temperatura ART. 110 –14 c). La temperatura de operación del conductor, asociada con su capacidad de conducción de corriente, debe seleccionarse y coordinarse para que no exceda la temperatura de operación de cualquier elemento del sistema que tenga la menor temperatura de operación, tales como conectores, otros conductores o dispositivos que tengan la temperatura menor de operación.

1. 6. 2 Terminales de equipo ART. 110 –14 1).La determinación de terminales de equipo deben basarse en 110-14 (a) ó 110-14 (b). A menos que el equipo esté aprobado o marcado de otra forma, la capacidad de conducción de corriente terminales de equipo

usada para determinar las

debe basarse en la tabla 310-16 con las modificaciones

indicadas en 310-15. a) Las terminales de equipos para circuitos de 100 A nominales o menos o marcados para conductores con designación de 2.08 mm 2 a 42.4 mm2 (14 AWG a 1 AWG), deben utilizarse solamente para conductores con

⁰

temperatura de operación del aislamiento máxima de 60 C. b) Las terminales de equipos para circuitos de más de 100 A nominales o identificadas para conductores mayores de 42.4 mm 2 (1 AWG), deben utilizarse solamente para conductores con temperatura de operación del

⁰

aislamiento de 75 C.

1.7 CAÍDA DE TENSIÓN EN CONDUCTORES La caída de voltaje permitida de acuerdo al ART. 210 –19, NOM-001-SEDE-

2005 es de 2% para el circuito alimentador o principal y de 3% para el circuito derivado, sin que los dos circuitos juntos sobrepasen el 5%.

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1. 7. 1 TAMAÑO NOMINAL DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA DE EQUIPO De acuerdo con el ART. 250-95, NOM-2005 .El tamaño nominal de los conductores de puesta a tierra de equipo, de cobre o aluminio, no debe ser inferior a lo especificado en la Tabla 250-95. Cuando haya conductores en paralelo en varias canalizaciones o cables, como se permite en 310-4, el conductor de puesta a tierra de equipo, cuando exista, debe estar instalado en paralelo. Cada conductor de puesta a tierra de equipo instalado en paralelo debe tener un tamaño nominal seleccionado sobre la base de la corriente eléctrica nominal del dispositivo de protección contra sobrecorriente que proteja los conductores del circuito en la canalización o cable, según la Tabla 250-95. Cuando el tamaño nominal de los conductores se ajuste para compensar caídas de tensión eléctrica, los conductores de puesta a tierra de equipo, cuando deban instalarse, se deben ajustar proporcionalmente según el área en mm2 de su sección transversal. Cuando sólo haya un conductor de puesta a tierra de equipo con varios circuitos en el mismo tubo (conduit) o cable, su tamaño nominal debe seleccionarse de acuerdo con el dispositivo de sobrecorriente de mayor corriente eléctrica nominal de protección de los conductores en el mismo tubo (conduit) o cable. Si el dispositivo de sobrecorriente consiste en un interruptor automático de disparo instantáneo o un protector de motor contra cortocircuitos, como se permite en 430-52, el tamaño nominal del conductor de110 (Segunda Sección) DIARIO OFICIAL Lunes 13 de marzo de 2006puesta a tierra de equipo se puede seleccionar de acuerdo con la capacidad nominal del dispositivo de protección del motor contra sobrecarga, pero no debe ser inferior a lo especificado en la Tabla 250-95. -

Excepción 1: Un conductor de puesta a tierra de equipo no debe ser menor que 0,824 mm2 (18 AWG) de cobre y no menor que el tamaño nominal de los conductores del circuito y que forme parte de cables de aparatos eléctricos, según se establece en 240-4.

23

-

Excepción 2: No es necesario que el conductor de puesta a tierra de equipo sea de mayor tamaño nominal que el de los conductores de los alimentadores de equipo.

-

Excepción 3: Cuando se use como conductor de puesta a tierra de equipo un tubo (conduit) o armadura o blindaje de cable, como se establece en 250-51, 250-57(a) y 250-91(b).

Capacidad de conducción de corriente de los cables de 2 000 V o menores en soportes tipo charola para cables. ART.318-11(3,4) NOM-001-SEDE-2005 

3) Cuando se instalen cables monoconductores en una sola capa en soportes tipo charola sin cubierta superior o tapa, guardando una separación entre cables no inferior al diámetro de cada conductor, la capacidad de conducción de corriente permitida en cables de 21,2 mm2 (4 AWG) y mayores no debe superarla capacidad de conducción de corriente permitida en las Tablas 31017 y 310-19.



4) Cuando se instalen cables monoconductores en configuración triangular o cuadrada en soportes tipo charola sin cubierta superior o tapa, guardando una separación entre circuitos no inferior a 2,15 veces el diámetro exterior de un conductor (2,15 x DE), de cables de 21,2 mm2 (4 AWG) y mayores no debe superar la capacidad de conducción de corriente permitida de dos o tres cables monoconductores aislados de 0 a 2000V nominales soportados por un mensajero, como se indica en la Tabla A-310-2 del Apéndice A.

1. 8 CÁLCULO PARA LA SELECCIÓN DE LOS TRANSFORMADORES Para determinar la capacidad de los transformadores se separaron las cargas de alumbrado, contactos y motores de acuerdo a la NOM-001-SEDE-2005 para un edificio de salón de fiestas la carga del alumbrado y de motores se debe considerar al 100 %, pero a las cargas de contactos si se puede aplicar factores de utilización de acuerdo a la sección 220-13. Cargas para receptáculos en inmuebles que no sean de Página 24


vivienda. En inmuebles que no sean de vivienda, se permite añadir a las cargas de alumbrado cargas para receptáculos de no más de 180 VA por salida, según 2203(c) (7), sujetas a los factores de demanda de la Tabla 220-11 o también sujetas a los factores de demanda de la Tabla 220-13. De acuerdo a la tabla 230-13 deben de aplicarse los factores de demanda correspondiente para las cargas de contactos, dicha carga se sumó a la carga de alumbrado y motores para así tener una carga demandada para hacer la selección del transformador.

1.9 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS Y MATERIALES BAJA TENSIÓN 1. 9. 1 COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1. 9. 1. 1 ACOMETIDA Es el punto donde se hace la conexión entre la compañía suministradora y el alimentador que abastece al usuario. En las terminales de entrada de la acometida se colocaran apartarrayos para proteger la instalación y el equipo contra ondas de alto voltaje, ya sea de origen atmosférico o por maniobras de conexión de la red de suministro.

1. 9. 1. 2 EQUIPO DE MEDICIÓN Es propiedad de la compañía suministradora, se coloca en la acometida de cualquier usuario con el propósito de cuantificar el consumo de energía eléctrica. Este equipo esta sellado y debe estar protegido contra agentes externos, y colocados en algún lugar accesible para su lectura y revisión.

1. 9. 1. 3 TRANSFORMADOR El transformador eléctrico es un equipo que se utiliza para cambiar el voltaje de suministro al voltaje requerido. En instalaciones grandes pueden necesitarse varios niveles de voltajes, lo que se logra instalando varios transformadores (normalmente

25

agrupados en subestaciones). Por otra parte pueden existir instalaciones cuyo voltaje sea el mismo que tiene la acometida y por lo tanto no requiera transformador.

1. 9. 1. 4 TABLERO GENERAL El tablero general es aquel que se coloca inmediatamente después del transformador y que contiene un interruptor general. El transformador se coloca a la entrada del interruptor y a la salida de este se conectan barras que distribuyen la energía eléctrica a diferentes circuitos a través de interruptores derivados.

1. 9. 1. 5 TABLERO DE DISTRIBUCIÓN O DERIVADOS Cada área de una instalación esta normalmente alimentada por uno o varios tableros derivados. Estos tableros pueden tener un interruptor general, dependiendo de la distancia al tablero de donde se alimentan y del número de circuitos que alimente. Contienen una barra de cobre para el neutro y 1,2 ó 3 barras conectados a las fases respectivas, directamente ó a través del interruptor general. Normalmente a las barras de las fases se conectan interruptores termomagnéticos de 1, 2 ó 3 polos, dependiendo del número de fases que se requieran para alimentar los circuitos derivados. Estos últimos a su vez alimentan unidades de alumbrado, salidas para contactos o equipos especiales.

1. 9. 1. 6 INTERRUPTORES Uno de los interruptores más utilizados y que sirven para desconectar y proteger contra sobrecargas y cortocircuitos es el termomagnético. Se fabrica en gran variedad de tamaños, por lo que su aplicación puede ser como interruptor general o derivado. Su diseño le permite soportar un gran número de operaciones de conexión y desconexión, lo que lo hace muy útil en el control manual de una instalación. Tiene un elemento electrodinámico con el que puede responder rápidamente ante la presencia de un cortocircuito. Para la protección contra sobrecarga se vale de un elemento bimetálico.

Página 26


1. 9. 1. 7 CANALIZACIONES AÉREAS Y SUBTERRÁNEAS Se entenderá por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que estos queden protegidos en lo posible contra deterioro mecánico, contaminación y a su vez protegen a la instalación contra incendios, contra arcos que se puedan presentar durante en corto circuito. Los medios de canalización más empleados en las instalaciones eléctricas son los siguientes: Tuberías conduit. Ductos Charolas

1. 9. 1. 7. 1 TUBERÍA CONDUIT Existe en el mercado actualmente una gran diversidad de tubería conduit para emplearse en cada caso especial de que se trate en tramos de 3.05 m de largo con cuerda en los extremos a excepción del tubo conduit de pared delgada y de plástico entre los que se pueden mencionar los siguientes: Tubo de acero galvanizado de pared gruesa. Tubo de acero galvanizado de pared delgada. Tubo de acero esmaltado de pared gruesa. Tubo de aluminio. Tubo metálico flexible ( zapa ) Tubo conduit flexible hermético a los líquidos, metálicos y no metálicos (liquidtight) Tubo rígido no metálico. (PVC)

1. 9. 1. 7. 2 DUCTOS Los ductos son medios de canalización de alambrado que son cerrados y metálicos de sección cuadrada o rectangular que están diseñados para la 27

conducción de circuitos alimentadores y otros grupos de conductores eléctricos y para proporcionar protección mecánica contra daños en alambres y cables. Estas canalizaciones no deben ser instaladas en localidades que estén sujetas a severos daños físicos ó mecánicos, vapores corrosivos o en áreas clasificadas como peligrosas. Dentro de los tipos de ducto más comúnmente usados en las instalaciones eléctricas industriales se tienen los siguientes: Ducto metálico con tapa Ducto con barras ( electroductos )

1. 9. 1. 7. 3 CHAROLAS Dentro de los sistemas básicos para canalizaciones de cables de energía en

media y alta tensión el uso de “charolas” se ha visto acrecentado ya que este sistema permite mayor flexibilidad en la instalación, no se requiere abrir zanjas para ductos y se puede utilizar tanto en el interior de locales como en áreas exteriores.

1. 9. 1. 8 CONDUCTORES ELÉCTRICOS La selección de los calibres de los conductores eléctricos se hizo tomando dos criterios fundamentales: caída de tensión y ampacidad, la caída de tensión máxima a calcular para el sistema es de 3% para circuitos derivados y 2% máxima para tableros de distribución, en cuanto a la ampacidad se tomaron en cuenta los siguientes factores: Factor de corrección por temperatura. Factor de corrección por agrupamiento. Factor de corrección por carga de motores. La mayor parte de los conductores utilizados en las instalaciones eléctricas son de cobre o de aluminio debido a su buena conductividad y que comercialmente no Página 28


tienen un costo alto. Desde el punto de vista de las normas, los conductores se han identificado por un número que corresponde a lo que comúnmente se conoce como el calibre y que normalmente se sigue el sistema americano de designación AWG ( American Wire Gage ) siendo el más grueso el número 4/0. Para conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace una designación que está en función de su área en pulgadas, para lo cual se emplea una unidad denominada el circular mil. Siendo así como un conductor de 250 MCM corresponderá a aquel cuya sección sea 250 000 CM y así sucesivamente. Se denomina circular mil a la sección de un círculo que tiene un diámetro de un milésimo de pulgada.

Cable Tipo THW-LS, 75°: El conductor utilizado para alimentar a las cargas de los tableros principales y derivados en baja tensión es de cobre con aislamiento tipo THW-LS a 75 ºC y voltaje máximo de operación de 600 volts, el cual tiene las siguientes características: 

No propaga el incendio.



Mínima emisión de humos densos y oscuros en caso de incendio, facilitando la salida de personas y las labores de rescate y extinción del fuego.



Mínima generación de gases tóxicos tóxicos y corrosivos en caso de incendio, reduciendo los daños a bienes materiales.



Es deslizante, lo que disminuye hasta 5 veces el esfuerzo de jalado en los cables en tubo conduit, facilitando la instalación y evitando daños en el aislamiento.



Resistente al calor, humedad, aceites, grasas y productos químicos. químicos.

Cable Tipo THHW-LS 600 V, 90° C: El conductor utilizado para alimentar a los tableros de distribución que se encuentran en los exteriores y el alumbrado exterior, es de cobre con aislamiento tipo THHW 90 ° C y voltaje máximo de operación de 600 volts, el cual tiene las siguientes características: 

No propaga el incendio.

29



Mínima emisión de humos densos y oscuros en caso de incendio, facilitando la salida de personas y las labores de rescate y extinción del fuego.



Mínima generación de gases tóxicos y corrosivos en caso de incendio, reduciendo los daños a bienes materiales.



Es deslizante, lo que disminuye hasta 5 veces el esfuerzo de jalado en los cables en tubo conduit, facilitando la instalación y evitando daños en el aislamiento.



Resistente al calor, humedad, aceites, grasas y productos químicos. químicos.

1. 9. 1. 9 EQUIPOS ELÉCTRICOS 

Tableros de distribución: Los tableros de distribución de 220 V deben cumplir con las normas eléctricas vigentes en el territorio nacional independientemente de la marca que se utilice. Estos tableros, sobrepuestos a la pared, están construidos de lámina de acero rolado en frío NEMA 1, con tapa frontal desatornillable, terminado con pintura de alta resistencia a la corrosión (gris ANSI-61). La tapa frontal desatornillable cubre las partes vivas del tablero asegurando un frente totalmente muerto que evita accidentes por contactos involuntarios a las barras o a las terminales de los interruptores. Las barras colectoras son de cobre estañado y están colocadas en posición vertical, soportadas y separadas por medio de aisladores. De estas, se derivan barras de contacto para los interruptores derivados.



Interruptores Termo magnéticos: Los interruptores termomagnéticos para protección de sobre corriente y desconexión en sistemas de corriente alterna se pueden montar individualmente o instalados en gabinetes industriales, tableros de alumbrado o tableros de distribución.

Página 30


Cuentan con un mecanismo de disparo libre de apertura y cierre rápidos. Mediante una barra de disparo común asegura la apertura y cierre simultáneo de todos los polos. Los interruptores termomagnéticos tienen una unidad de disparo permanente conteniendo elementos de disparo térmico y magnético individual en cada polo.

1. 9. 1. 10 ACCESORIOS 

Apagadores: Son los medios de interrupción de corriente para el control de alumbrado en área cerradas, son de 15A, 127V, 60Hz de dos y de tres vías que cumplen con las normas nacionales e internacionales que avalan su calidad y funcionalidad.



Contactos: Son los medios mediante los cuales se toma la energía para los servicios y equipos eléctricos que se requieren en la habitación. En las áreas húmedas como los baños y la cocineta, se instalarán contactos con falla a tierra y 20A para reducir en forma significativa los posibles accidentes eléctricos que en dicha área se pudieran generar.



Abrazaderas: Sirven para fijar el tubo conduit ya sea a la pared, plafón o al soporte con dos puntos de fijación. Son de acero electro galvanizado sencillo.



Taquetes de Plástico: Se utilizan para fijación de tubería en tabiques, block, concreto y otros materiales sólidos.



Taquetes de Expansión: Se utilizan para fijar a concretos comerciales, uniones de block y materiales similares. Cuentan con camisa de expansión que garantiza el agarre aun en materiales pobres. Son moldeados en zinc altamente resistente a la corrosión.



Condulets: Los condulets son básicamente cajas de conexión y accesorios empleados en instalaciones con tubo conduit de tipo visible, se fabrican de una aleación de aluminio y otros metales. Los condulets tienen tapas que se fijan por medio de tornillos y pueden tener empaques para evitar la entrada de polvos y gases.

31

Por lo que a forma y tipos se refiere, hay una gran diversidad para escoger según sean las necesidades de la instalación Los condulets se fabrican en tres tipos distintos, principalmente: 

Ordinario.



A prueba de explosión.



A prueba de polvo y vapor.

Entre el tipo ordinario y a prueba de polvo no existe mayor diferencia, excepto que pueden tener un empaque para evitar la entrada de polvo o vapor. En el tipo aprueba de explosión las cajas tienen un margen de mayor seguridad. 

Monitores: Se utilizan para rematar conduit roscado pared gruesa, con un borde redondeado que evita que se dañen los cables durante el jalado, en conjunción con una o dos contratuercas. Están fabricadas de aleación de Zinc.



Contratuercas: Moldeadas de alta presión, están equipadas con cuerda integral totalmente comprendida en el espesor de la contratuerca y estrías de agarre en ambos lados. Se fabrican de aleación de Zinc.



Cajas registro: En las instalaciones eléctricas se puede decir que todas las conexiones de conductores o uniones entre conductores se deben de realizar en cajas de conexión aprobadas para tal fin y que deben de estar instaladas en donde puedan estar accesibles para poder hacer cambios. En el alumbrado por otra parte todos los apagadores y salidas para lámparas se deben encontrar alojados en cajas y en forma similar los contactos. Las cajas se construyen metálicas y de plástico según se usen para instalaciones con tubo conduit metálico o con tubo de PVC o polietileno. Las cajas metálicas se construyen de acero galvanizado de cuatro formas principalmente: cuadradas, octagonales, rectangulares y circulares se fabrican de varios anchos, profundidades y perforaciones para acceso de tubería, hay perforaciones en las cajas laterales y en el fondo. Las perforaciones de estas cajas están troqueladas parcialmente de tal forma que solo se abren las necesarias con un solo golpe, y el resto se dejan cerradas si no se van a usar, además de las perforaciones usadas para tubo conduit, se tiene Página 32


otras perforaciones pequeñas en el fondo de las cajas para fijar los ganchos o soportes.

Tipo rectangular. Este tipo de cajas se fabrica de 6 x 10 cm por 3.8 cm de profundidad con perforaciones para tubo conduit de 13 mm.

Tipo redondas. Se fabrican con diámetros de 7.5 cm y de 3.8 cm de profundidad con perforaciones para tubo conduit de 13 mm.

Tipo cuadradas.

Estas cajas tienen distintas medidas y se designan o se

clasifican dé acuerdo con el diámetro de sus perforaciones en donde se conectan los tubos, designándose así como cajas cuadradas de 13, 19, 25, 32 mm, etc. Aun no hay una regla para aplicaciones de los distintos tipos de cajas, la práctica general es usar la de tipo octogonal para salidas de alumbrado (lámparas) y la rectangular y cuadrada para apagadores y contactos. Cuando se utilicen cajas metálicas en instalaciones visibles sobre aisladores o con cables con cubierta no metálica o bien con tubo no metálico, es recomendable que dichas cajas se instalen rígidamente a tierra. Las cajas no metálicas se pueden usar en: instalaciones visibles sobre aisladores, con cables con cubierta no metálica y en instalaciones con tubo no metálico. Se entenderá por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que estos queden protegidos en lo posible contra deterioro mecánico, contaminación y a su vez protejan a la instalación contra incendios contra arcos que se pueden presentar durante un corto circuito. 

Tubo Conduit Metálico Galvanizado Pared Gruesa: Tubo metálico rígido también llamado etiqueta amarilla, puede utilizarse en instalaciones visibles u ocultas, embebido en concreto o embutido en mampostería, en toda clase de edificios y bajo cualquier condición atmosférica o directamente enterrado, siempre y cuando se proteja con el recubrimiento adecuado para las condiciones más severas en que pudiera ser instalado.

33

Estos tubos conduit se encuentran en el mercado en forma galvanizada o con recubrimiento negro esmaltado, normalmente en tramos de 3.05 m de longitud con rosca en los extremos. Se usan como conectores para este tipo de tubo los llamados coples, niples (corto y largo) así como niples cerrados o de cuerda corrida. Se fabrican en secciones circulares con diámetros que van desde 13 mm (1/2 pulgada) hasta 152.4 mm (6 pulgadas). La superficie interior en estos tubos como en cualquiera de los otros tipos debe de ser lisa para evitar daños al aislamiento o a la cubierta de los conductores. Los extremos se deben escariar para evitar bordes cortantes que dañen a los conductores durante el cableado. 

Tubo Conduit PVC (servicio pesado): Para instalaciones ocultas y visibles, no expuestas al sol. En edificios, industria, centros comerciales, zonas costeras y de alta contaminación distribución y servicios Estos tubos conduit se encuentran, normalmente en tramos de 3.05 m de longitud. 

Su rigidez estructural soporta cargas normales de construcción



Facilita el cableado



Su unión cementada garantiza la hermeticidad a polvos y líquidos de construcción a lo largo de la trayectoria.



Resistente a ambientes ácidos y salinos como zonas costeras. Resistente al ataque de químicos



Inorgánicos.



No propaga la flama.



Alto coeficiente dieléctrico, lo cual evita cortocircuito de falla a tierra.



Al ser un material plástico, resiste bien los impactos sin que se produzca Deformación permanente



Que engrape los cables a diferencia de las tuberías metálicas.



Evita la utilización sistemática de coples, con el consiguiente ahorro de material y mano de obra.

Página 34


CAPÍTULO 2. METODOLÓGIA DEL CÁLCULO 2. 1 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS 2. 1. 1 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE LAS CARGAS DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO PARA CÁLCULO CONDUCTORES, PROTECCIONES Y CANALIZACIONES MÉTODO DE CÁLCULO: “AMPACIDAD Y CAÍDA DE TENSIÓN”.

DE

(01) Para tableros considerar lo siguiente: Potencia total instalada.



Voltaje de operación.



Factor de potencia.



Número de fases.



Corriente nominal.



Frecuencia.



Catálogo.



Fabricante.



(02) Para las unidades de alumbrado considerar lo siguiente: Potencia de las luminarias.



Potencia y tipo de balastro.






Factor de potencia.



Corriente nominal.



Frecuencia.



Catálogo.



Fabricante.



35

(03) Para los contactos considerar lo siguiente: Potencia de los contactos.






Factor de potencia.



Corriente nominal.



Frecuencia.



Catálogo.



Fabricante.



2. 1. 2 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN BAJA TENSIÓN 

Voltaje del sistema:

480/277 ó 220/127 volts



Sistema:

3 fases, 4 Hilos. ó 2 fases, 3 hilos



Frecuencia:

60 Hz.



Temperatura ambiente

35 C

máxima: 

Temperatura de aislamiento:

75 C / 90 C



Tipo de cable empleado:

THW-LS o THHW

2. 1. 3 DETERMINACIÓN DE LA CORRIENTE NOMINAL DE LOS CIRCUITOS DERIVADOS Aplicar la siguiente fórmula:

I N



P

 fp 3V L-L

(Para cargas trifásicas, 3F, 3H; 3F, 4H)

Página 36




I N

P V * fp L - N

(Para cargas monofásicas, 1F, 3H)

Donde: IN

= Corriente nominal del circuito en amperes.

Fp

= Factor de potencia. (considerar a 0.85 en motores y 0.9 en otras cargas)

P

= Potencia en watts.

VL-L

= Voltaje en volts. (Línea a Línea)

VL-N = Voltaje en volts. (Línea a neutro)

2. 1. 3. 1 DETERMINAR FACTORES DE CORRECCIÓN DE ACUERDO AL TIPO Y FORMA DE INSTALACIÓN Considere los factores siguientes: 

Factor de corrección por agrupamiento, FCA.

SECCION. 310-15(g) NOM-001-SEDE-2005. Para cables o canalizaciones que tengan más de tres conductores que lleven corriente en una canalización se debe aplicar la tabla 310-15(g) siguiente para determinar el factor de corrección por agrupamiento, FCA.

TABLA 2.1- TABLA 310-15(g) FACTORES DE CORRECCIÓN POR AGRUPAMIENTO N MERO DE CONDUCTORES PORTADORES DE CORRIENTE 4a6 7a9 10 a 20 21 a 30 31 a 40 41 hasta 60 

FCA 0.80 0.70 0.50 0.45 0.40 0.35

Factor de corrección por temperatura ambiente, FCT.

37

TABLA 310-16 (310-17). En canalización por tubería y en charola arreglo planar, para temperaturas ambiente diferentes de 30 C utilizar la tabla siguiente para determinar el factor de corrección por temperatura ambiente, FCT.

TABLA 2.2- TABLA 310-16 FACTORES DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA AMBIENTE TEMPERATURA AMBIENTE EN C. 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45

TEMPERATURA M XIMA PERMISIBLE EN EL AISLAMIENTO, C. 60 75 90 1.08 1.05 1.04 1.00 1.00 1.00 0.91 0.94 0.96 0.82 0.88 0.91 0.71 0.82 0.87

TABLA A-310-2 (CABLE MENSAJERO). En canalización en charola arreglo trébol o cuadro, para temperaturas ambiente diferentes de 40 C utilizar la tabla siguiente para determinar el factor de corrección por temperatura ambiente, FCT.

TABLA 2.3- TABLA A-310-2 FACTORES DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA TEMPERATURA MÁXIMA TEMPERATURA PERMISIBLE EN AMBIENTE EN EL °C AISLAMIENTO °C 75 90 21-25 1.20 1.14 26-30 1.13 1.10 31-35 1.07 1.05 36-40 1.00 1.00 41-45 0.93 0.95 Antes de determinar el factor de corrección por temperatura ambiente se debe de tomar en cuenta el ART.110 –14(c), NOM-001-SEDE –2005, CONEXIONES

ELÉCTRICAS.

Página 38


ART. 110 –14(c), CONEXIONES ELÉCTRICAS. La temperatura de operación del conductor, asociada con su capacidad de conducción de corriente, debe seleccionarse y coordinarse para que no exceda la temperatura de operación de cualquier elemento del sistema que tenga la menor temperatura de operación, tales como conectores, otros conductores o dispositivos. 1. Las terminales de equipo para circuitos de corriente nominal de 100 A o menores para conductores de sección transversal nominal de 14 a 1 AWG deben usarse para temperaturas de operación máxima de 60 ºC. Excepción 1. Se permiten conductores con mayor temperatura de operación, siempre y cuando la capacidad de conducción de corriente sea determinada para una temperatura de 60 ºC. Excepción 2. Se permite usar equipos terminales con conductores con mayor temperatura de operación a la capacidad de conducción de corriente, siempre y cuando el equipo sea certificado y marcado para usarse con este tipo de conductores. 2. Deben usarse conductores de temperatura de operación de 75 ºC, para terminales de equipo en circuitos de corriente nominal mayor a 100 A o para conductores mayores al calibre 1 AWG. Excepción 1. Se permiten conductores con mayor temperatura de operación, siempre y cuando la capacidad de conducción de corriente sea determinada para una temperatura de 75 ºC. Excepción 2. Se permite usar equipos terminales con conductores con mayor temperatura de operación a la capacidad de conducción de corriente, siempre y cuando el equipo sea certificado y marcado para usarse con este tipo de conductores. 3. La capacidad de conducción de corriente de los conductores sobre los que se aplican conectores a presión, no debe exceder de la capacidad de conducción de corriente a la temperatura nominal certificada y marcada del conector.

39

NOTA: Con relación a las secciones 110 – 14 (c), la información del equipo o la información certificada pueden restringir adicionalmente el área de la sección transversal y la temperatura de operación de los conductores conectados.

2. 1. 4 CÁLCULO DE LOS CONDUCTORES POR CORRIENTE Aplicar las siguientes fórmulas: IC



I N * FCC

AMPERES

FCA * FCT

Donde: IC

=

Corriente corregida en amperes.

IN

=

Corriente nominal del circuito derivado en amperes.

FCC =

Factor por carga continua (1.25)

FCA =

Factor de corrección por agrupamiento.

FCT =

Factor de corrección por temperatura ambiente.

Con el valor de la corriente corregida, se selecciona por ampacidad el calibre del alimentador y de acuerdo a la tabla 310 –16, NOM –001-SEDE-2005, para conductores en conduit entramos a la columna de 60 C para una corriente menor a 100 A y en la columna de 75 C para una corriente mayor a 100 A.

2. 1. 5 CÁLCULO DEL CALIBRE DEL ALIMENTADOR POR CAÍDA DE TENSIÓN La caída de voltaje permitida de acuerdo al ART. 210 –19, NOM-001-SEDE-2005 es de 2% para el circuito alimentador o principal y de 3% para el circuito derivado, sin que los dos circuitos juntos sobrepasen el 5%. Aplicar las siguientes formulas: e% 

2  3  In  L Smm 2  V



3%

Página 40


Donde: In

Corriente nominal del circuito derivado en amperes.

L

Longitud del circuito en metros al centro de carga.

Smm

Sección en mm del conductor seleccionado.

V

Voltaje a la entrada del circuito en volts.

%e

Porciento de caída de tensión.

En caso que la caída de tensión sea superior al 3% seleccionar un conductor de mayor sección transversal y vuelva a calcular la caída de tensión hasta que sea menor a 3%.

2. 1. 6 SELECCIONAR EL DISPOSITIVO DE PROTECCIÓN ART. 384-16(c), NOM-001-SEDE-2005. Carga continua. La carga total de cualquier dispositivo de sobrecorriente ubicado en un gabinete de control, no debe ser mayor que el 80% de su capacidad, cuando, en operación normal, la carga dure 3 horas o más. Excepción: Cuando el conjunto, incluyendo el dispositivo de sobrecorriente, está certificado para operar en forma continua al 100% de su capacidad nominal.

2. 1. 7 SELECCIONAR EL CONDUCTOR DE TIERRA De acuerdo al ajuste del dispositivo de protección y la TABLA 250 –95, NOM-

001-SEDE-2005 seleccionamos el calibre del conductor de tierra.

TABLA 2.4- TABLA 250 –95, NOM-001-SEDE-2005. SECCIÓN TRANSVERSAL MÍNIMA DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA PARA CANALIZACIONES Y EQUIPOS.

41

CAPACIDAD O AJUSTE DEL COBRE DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE AWG SOBRECORRIENTE UBICADO KCM ANTES DEL EQUIPO, TUBERÍA, ETC. NO MAYOR EN (AMPERES) 15 20 30 40 60 100 200 300 400 500 600

14 12 10 10 10 8 6 4 2 2 1

ALUMINIO AWG KCM

----------6 4 2 1 1/0 2/0

De acuerdo con el ART. 250-95, NOM-2005 cuando las secciones transversales de los conductores se dimensionen para la compensación de caída de tensión, el conductor de puesta a tierra, cuando es requerido deberá ajustarse proporcionalmente de acuerdo con la escala de medidas de las secciones transversales. El conductor de puesta a tierra no requiere ser mayor que la sección transversal de los conductores del circuito.

2. 1. 8 CÁLCULO DE TUBERÍA 2. 1. 8. 1. CALCULAR EL ÁREA QUE OCUPARAN LOS CONDUCTORES Aplicar la siguiente fórmula: 2 A(t)  M    πd



 mm 2 4 

Donde: A(t) = Área total de los conductores en mm 2. d = Diámetro exterior nominal del conductor (incluyendo aislamiento) en mm. M = Número total de conductores.

Página 42


2. 1. 8. 2 CALCULAR EL ÁREA DE LA TUBERÍA CONDUIT Aplicar la siguiente fórmula: A(tub)

=

A(t)  100

mm 2

FR

Donde: A(tub) = Área de la tubería en mm . FR

= Factor de relleno, ver tabla siguiente.

TABLA 2.5- TABLA 10-1, NOM-001-SEDE-2005 FACTORES DE RELLENO NUMERO DE CONDUCTORES PARA UN CONDUCTOR PARA DOS CONDUCTORES MAS DE 2 CONDUCTORES

FACTOR DE RELLENO, FR 53 30 40

2. 1. 8. 3 DETERMINAR DIÁMETRO DE LA TUBERÍA CONDUIT Aplicar la siguiente fórmula: d(tub)

=

4  A(tub)

mm

π

Donde: d(tub) = Diámetro de la tubería en mm.

2. 1. 9 CÁLCULO DEL DUCTO En algunos casos es recomendable utilizar un ducto cuadrado, debido a que permite ahorrar espacio, tubería y soportaría, permitiendo mayor flexibilidad y una mejor vista.

2. 1. 9. 1 DEFINIR EL NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES 43

De acuerdo con el ART. 362-5, NOM-001-SEDE-2005 los ductos no deben de contener más de 30 conductores de fase en ninguna parte. No se consideran conductores de fase los circuitos de señalización o los conductores de control.

2. 1. 9. 2 CALCULAR EL ÁREA QUE OCUPARAN LOS CONDUCTORES Aplicar la siguiente fórmula:  A(t)  M    πd 4    2

mm 2

Donde: A(t) = Área total de los conductores en mm 2. d

= Diámetro exterior nominal del conductor (incluyendo aislamiento) en mm.

M = Número total de conductores.

2. 1. 9. 3 DETERMINAR DIÁMETRO EL TAMAÑO DEL DUCTO De acuerdo con el ART. 362-5, NOM-2005 la suma del área de la sección transversal de todos los conductores contendidos en cualquier lugar del ducto no debe superar el 20% del área de la sección transversal interior del mismo. A continuación se presenta una tabla con las áreas interiores máximas a utilizar, es decir el 20% del área total interior, para ductos cuadrados comerciales expresadas en mm2.

TABLA 2.6- ÁREA INTERIOR NETA PARA DUCTOS CUADRADOS ÁREA INTERIOR TAMAÑO DEL DUCTO MÁXIMA A OCUPAR (PULGADAS) (mm2) 2.5 x 2.5 806.5 4x4 2064.5 6x6 4645.2 De esta forma, con el valor obtenido del paso anterior y con el criterio del paso 1, se puede seleccionar el ducto adecuado.

Página 44


2. 1. 10 CÁLCULO DE CHAROLA 2. 1. 10. 1 ARREGLO PLANO En el caso de que nuestros conductores tienen un arreglo planar se debe dejar un espacio entre conductores igual al diámetro del conductor de mayor diámetro. Para el ancho de charola se suman los diámetros de los conductores y los espacios entre ellos obteniendo un valor total el cual determina nuestro tamaño de la charola.

2. 1. 10. 2 ARREGLO TRÉBOL O CUADRO En el caso de que nuestros conductores tienen un arreglo trébol o cuadro se debe dejar un espacio entre conductores igual a 2.15 veces el diámetro del conductor de mayor diámetro de cada grupo de conductores. Para el ancho de charola se suman los diámetros de los conductores y los espacios entre ellos obteniendo un valor total el cual determina nuestro tamaño de la charola.

2. 1. 11 CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO 2. 1. 12 CÁLCULO DE LA CORRIENTE BASE (IBASE)

 √  

(2.1)

Donde:

S (base)= potencia seleccionada como base en kVA. V (base)= voltaje seleccionado como base en kV.

2. 1. 13 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LOS TRANSFORMADORES

       

(p.u)

(2.2)

Donde: S (transformador)= potencia nominal del transformador en kVA. V (transformador)= voltaje de operación del transformador en kV.

X’’ = impedancia del transformador 45

2. 1. 14 RELACIÓN DE VOLTAJE DEL TRANSFORMADOR

     

(2.3)

Donde:

V (secundario)= voltaje del transformador en el lado secundario en kV. V (primario)= voltaje del transformador en el lado primario en kV.

2. 1. 15 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LOS MOTORES

   

(p.u)

(2.4)

2. 1. 16 CÁLCULO DE FALLAS

2. 1. 16. 1 CÁLCULO DE FALLA TRIFÁSICA

        

(2.5)

(2.6) (2.7)

Donde:

Z (sec. positiva)= impedancia equivalente de secuencia positiva en (p.u). I (cc3 )=corriente de cortocircuito trifásica en amperes. I (1)= corriente de secuencia positiva en p.u. I (2)= corriente de secuencia negativa en p.u. I (0)= corriente de secuencia cero) en p.u.

2. 1. 16. 2 CÁLCULO DE FALLA DE FASE A TIERRA.

      

(2.8)

(2.9) Página 46


Donde: Z (sec. negativa)=impedancia equivalente de secuencia positiva en (p.u). Z (sec. cero)= impedancia equivalente de secuencia en (p.u).

                              I (cc1 )= corriente de cortocircuito de fase a tierra.

2. 1. 16. 3 CÁLCULO DE FALLA DE FASE A FASE.

(2.10)

(2.11)

I (0)= 0

(2.12)

(2.13)

Donde:

I (cc2 )= corriente de cortocircuito de doble fase en Ampere

2. 1. 16. 4 CÁLCULO DE FALLA DE DOBLE FASE A TIERRA.

(2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

(2.18)

(2.19)

Donde:

I (cc2 -tierra)= corriente de cortocircuito de doble fase a tierra en Ampere. 47

CAPÍTULO 3.- RESULTADOS 3. 1 CÁLCULO DE SISTEMA DE TIERRAS 3. 1. 1 IMPEDANCIA EQUIVALENTE EN EL LADO DE ALTA DE LA ACOMETIDA Sec. (+) = 0.732536675i Sec . (-) = 0.732536675i

Sec. (0) = 1.395463i. I (bas e)= 4183.7A

De la ecuación 2.8 obtenemos la corriente de falla a tierra en valores por unidad

 ( )             

De la ecuación 2.9 obtenemos el valor de la corriente de falla a tierra en amperes que en la cual se utilizara en el diseño del sistema de tierras.

  Enseguida por medio de una hoja de cálculo en Excel obtenemos el diseño del sistema de tierras del área de la subestación, todo esto siguiendo las normas NRF-011-CFE-2004, NOM-001-SEDE-2005, anexo3 (sistema de tierras de la subestación).xls

Página 48


3. 2. CÁLCULO DE CORTO CIRCUITO (TIENDA) CÁLCULO DE CORTO CIRCUITO (CORTOCIRCUITO TIENDA)

EN

UN

PUNTO

ESPECÍFICO

Diagrama unifilar. (Anexo 9) Consideraciones. Potencia por parte de CFE.

3Φ=100 MVA. 1Φ=40 MVA. Valores base de diseño. VB=13.8 kV. SB=100 MVA.

3. 2. 1. CÁLCULO DE LA I (CORRIENTE) BASE De acuerdo a la fórmula (2.1). se obtiene el valor de la corriente base de diseño.

I Base Alta=

(100 000 kVA)

√      I Base Baja =

√3 (13.8 kV)

100 000 kVA

√3 (0.5kV)

= 4183.7 A

= 115 470.538 A

3. 2. 2 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LAS TRANSFORMACIONES De acuerdo a fórmula (2.2). Se obtiene los valores de las impedancias de los transformadores de acuerdo a los valores base de potencia y voltaje.

              

49

= TR – 1= 0.05 100000 1250

=

13.2 13.8

2

3.6597 p.u

3. 2. 1. 1 DE ACUERDO A LA FÓRMULA (2.3) SE OBTIENE EL VOLTAJE BASE EN EL LADO DE BAJA DEL TRANSFORMADOR (TR-1)

    (  ) 

Vsecundario =

13.8

480 13.2

=0.501818 kV ≈ 0.500 kV ZTRS – 1 = (0.025) 100000 45

0.48 0.5

2

= 51.2 p.u

3. 2. 3 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LOS MOTORES De acuerdo a la fórmula (2.4). Se obtiene el valor de las impedancias de los motores con respectos a los valores de base de voltaje y potencia.

                 

(p.u)

ZMI (compactadora de cartón) = Z M2 (compactadora de basura) = ¼ 100000 kVA 9.145 kVA 0.5

0.48

2

= 2519.4095 p.u ZM3(UP-01) = ZM4 (UP-02) = ZM5 (UP-03) = ZM6 (UP-04) = ZM7 (UP-05) = ZM8 (UP-06) = ZM9 (UP-07) = ZM10 (UP-08) = ZM11 (UP-09) = ZM12 (UP-12) = ZM13 (UP-16) Página 50


= ¼

100000 kVA 48.6111 kVA

0.48 2 0.5

= 473.9657 p.u ZM14 (UP-13) =

¼

0.48 2 0.5

100000 kVA 24.3056 kVA

= 947.9297 p.u ZM15 (UP-14) = ¼ 100000 kVA 19.4444 kVA

0.48 0.5

2

= 1184.9170 p.u 0.48 2 0.5

ZM16 (UP-15) = ¼ 100000kVA 5.8333kVA

= 3949.7165 p.u *UP es “unidad paquete” de aire acondicionado. ZM17 (HIDRONEUMATICO)

=

¼

100000kVA 11.527kVA

0.48 2 0.5

= 1998.7855 p.u ZM18 (JOCKEY) = ¼

100000kVA 3.572kVA

0.48 2 0.5

= 6450.1680 p.u ZTRS-1 =

0.05

100000kVA 45kVA

0.48 2 0.5

= 102.4 p.u ZTRS-6 = 0.05

100000kVA 75kVA

0.48 2 0.5

= 61.44 p.u ZTRS-2 = ZTRS-3 = 0.05 100000kVA 112.5kVA

0.48 2 0.5

= 40.96 p.u 51

3. 2. 4 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA POSITIVA, DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia positiva.(anexo 9)

3. 2. 5 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA NEGATIVA DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia negativa.(anexo 9)

3. 2. 6 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA CERO DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia cero. (anexo 9)

Página 52


3. 2. 7 FALLA 3Ø EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR (TR-1) De acuerdo a la fórmula (2.5) se obtiene la corriente de la falla en valores por unidad.

 () 

Según la fórmula (2.6) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

   De acuerdo a la fórmula (2.7) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

 

Realizando una serie de reducción de impedancias en el diagrama se secuencia positiva, como lo indica la siguiente secuencia, se obtiene la impedancia equivalente de secuencia positiva, en el punto de la falla. Z+ = ((((ZM18 ║ZM17 ║ ZTRS-1 ) ║ ( ZTRS-2 ║ ZTRS-3 ) ║ ( ZM14 ║ ZM7 ║ZM8 ║ ZM9 ║ZM10 ║ ZM11 ║ ZM12 ║ ZM13 ║ ZTRS-6 ) =3.262866

I1 =



║ ZM15 ║ZM16 ) ║ ( ZM3 ║ZM4 ║ ZM5 ║ZM6 ║( ZTR-1 + ZCFE))

j

1 0 3.262866 j

= 0.306479 ˂-90



ICC 3Ø = (115470.0538) (0.306479 -90)

= 35,389.1498

-90 A

53

3. 2. 8 FALLA 1Ø EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR (TR-1) De acuerdo a la fórmula (2.8) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

   () 

De acuerdo a la fórmula (2.9) se obtiene la corriente real de falla en el punto

indicado.

 

Realizando una serie de reducción de impedancias en el diagrama se secuencia cero, como lo indica la siguiente secuencia, se obtiene la impedancia equivalente de secuencia positiva, en el punto de la falla. Z0 = ((((ZM18 ║ZM17 ║ ZTRS-1 ) ║ ( ZTRS-2 ║ ZTRS-3 ) ║ ( ZM14 ║ ZM7 ║ZM8 ║ ZM9 ║ZM10 ║ ZM11 ║ ZM12 ║ ZM13 ║ ZTRS-6 )

║ ZM15 ║ZM16 ) ║ ( ZM3 ║ZM4 ║ ZM5 ║ZM6 ║( ZTR-1 )

= 9.8348 j Como el diagrama de secuencia positive es idéntico al de la secuencia negativa excepto por la fuente entonces podemos para este caso multiplicar por dos la impedancia de secuencia positiva y así reducir la ecuación. I1 =

  

1 0 (9.8348 j) + 2(3. 262866 j) = 0.061122706 -90

ICC 1Ø = (0.061122706 -90) (115470.0538) (3)

= 21,173.5267

-90

Página 54


3. 2. 9 FALLA DE FASE A FASE EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR (TR-1) De acuerdo a la fórmula (2.10) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

( )



Según la fórmula (2.11, 2.12) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

  I (0)= 0

De acuerdo a la fórmula (2.13) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

    Z+= 3.262866 j Z- = 3.262866 j I1 =



1 0 (3.262866 j) + (3.262866 j)

 

= 0.153239514 -90 ICC F-F = (0.153239514 -90) (115470.385)

= 17,694.57492

-90

55

3. 2. 10 FALLA DOBLE FASE A TIERRA EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR (TR-1) Según la fórmula (2.14, 2.15, 2.16) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

         ( )  )  ( 

De acuerdo a la fórmula (2.17, 2.18, 2.19) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

  

  

Z+ = 3.262866 j Z0 = 9.8348 j Z- = 3.262866 j I1 =

(3.262866 j)



1<0 (9.8348 j) (3.262866 j) (9.8348 j) + (3.262866 j)

= 0.175042664 -90 I2 = - (0.175042664



-90)

9.8348 j (9.8348 j) + (3.262866 j) Página 56




=0.131176 90 I0 =

(0.090714796

 

-90)

3.262866 j (9.8348 j) + (3.262866 j)

=0.0436063 -90



ICC F-FT(1) = (0.17405042664 90) (115470.385)

= 20,212.18583

-90

 

ICCF-F-T (2) = (0.131176 90) (115470.385)

= 15,146.89978

90

ICCFFT (0) = (0.0436063 -90) (115470.385)

= 5,035.2218

-90

Anexo 4(cálculos de corto circuito tienda) Anexo 5(coordinación de protecciones)

57

3.3 CÁLCULO DE CORTO CIRCUITO EN UN PUNTO ESPECÍFICO (CORTOCIRCUITO MALL) Diagrama unifilar. (Anexo 9) Consideraciones. Potencia por parte de CFE.

3Φ=100 MVA. 1Φ=40 MVA. Valores base de diseño. VB=13.8 kV. SB=100 MVA.

3. 3. 1. CÁLCULO DE LA I (CORRIENTE) BASE De acuerdo a la fórmula (2.1). se obtiene el valor de la corriente base de diseño.

I Base Alta=

(100 000 kVA)

  √   I Base Baja =

√3 (13.8 kV)

100 000 kVA

√3 (0.5kV)

= 4183.7 A

= 115 470.538 A

3. 3. 2 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LAS TRANSFORMACIONES De acuerdo a fórmula (2.2). Se obtiene los valores de las impedancias de los transformadores de acuerdo a los valores base de potencia y voltaje.

               

Página 58


= TR – 1= 0.05 100000 225

13.2 2 13.8

= 20.3318 p.u

3. 3. 2. 1 DE ACUERDO A LA FORMULA (2.3) SE OBTIENE EL VOLTAJE BASE EN EL LADO DE BAJA DEL TRANSFORMADOR

    (  ) 

Vsecundario = 13.8 480 2 13.2

=0.501818 kV ≈ 0.500 kV ZTRS – 8 = (0.05)

100000 45

0.48 0.5

2

= 102.4 p.u

3. 3. 3 CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS POR UNIDAD DE LOS MOTORES De acuerdo a la fórmula (2.4). Se obtiene el valor de las impedancias de los motores con respectos a los valores de base de voltaje y potencia.

              ZMI (UP-01)

=

ZM2 (UP-02)

=

¼

(p.u)

100000 KVA 9.145 KVA

0.48 2 0.5

= 473.9658 p.u

59

3. 3. 4 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA POSITIVA, DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia positiva.(anexo 9)

3. 3. 5 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA NEGATIVA DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia negativa.(anexo 9)

3. 3. 6 DIAGRAMA UNIFILAR DE SECUENCIA CERO DE ACUERDO A LOS VALORES DE IMPEDANCIA OBTENIDOS ANTERIORMENTE Ver plano de diagrama unifilar de secuencia cero. (anexo 9)

Página 60


3. 3. 7 FALLA 3Ø EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR De acuerdo a la fórmula (2.5) se obtiene la corriente de la falla en valores por unidad.

 () 

Según la fórmula (2.6) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

 De acuerdo a la fórmula (2.7) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

   

Realizando una serie de reducción de impedancias en el diagrama se secuencia positiva, como lo indica la siguiente secuencia, se obtiene la impedancia equivalente de secuencia positiva, en el punto de la falla. Z+ = ((((ZM2

║ZM1 ║ ZTRS-8 ) ║

( ZTR-1 + ZCFE))

=16.23907715 j I1 =



1 0 16.23907715 j

= 0.061579854 ˂ -90



ICC 3Ø = (115470.0538) (0.061579854 -90)

= 7,110.935655

-90 A

61

3. 3. 8 FALLA 1Ø EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR De acuerdo a la fórmula (2.8) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

(   )  De acuerdo a la fórmula (2.9) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

    

Realizando una serie de reducción de impedancias en el diagrama se secuencia cero, como lo indica la siguiente secuencia, se obtiene la impedancia equivalente de secuencia positiva, en el punto de la falla. Z0 = ((ZM2

║ZM1 ║ ZTRS-8 ) ║

( ZTR-1)

= 68.02034125 j Como el diagrama de secuencia positive es idéntico al de la secuencia negativa excepto por la fuente entonces podemos para este caso multiplicar por dos la impedancia de secuencia positiva y así reducir la ecuación. I1 =

  

1 0 2 (16.23907715 j) + (69.56055368 j) = 0.009800202 -90

ICC 1Ø = (0.009800202 -90) (115470.0538) (3)

= 3,394.889726

-90

Página 62


3. 3. 9 FALLA DE FASE A FASE EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR De acuerdo a la fórmula (2.10) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

 ( )



Según la fórmula (2.11, 2.12) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

 I (0)= 0

De acuerdo a la fórmula (2.13) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

  Z+= 16.23907715 j Z- = 16.23907715 j I1 =



1 0 (16.23907715 j) + (16.23907715 j)

 

= 0.030789927 -90 ICC F-F = (0.030789927 -90) (115470.0538)

= 3,555.329436

-90

63

3. 3. 10 FALLA DOBLE FASE A TIERRA EN EL NODO DE BAJA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR Según la fórmula (2.14, 2.15, 2.16) se determina los valores de corriente de las diferentes secuencias.

            ) (  )    (

De acuerdo a la fórmula (2.17, 2.18, 2.19) se obtiene la corriente real de falla en el punto indicado.

    

  

Z+ = 16.23907715 j Z0 = 69.56055368 j Z- = 16.23907715 j I1 =

(16.23907715 j)



1<0 (69.56055368 j) (16.23907715 j) (69.56055368 j) + (16.23907715 j)

= 0.034008254 -90 I2 = - (0.034008254





-90)

69.56055368 j (69.56055368 j) + (16.23907715 j)

=0.027571598 90 Página 64


I0 =

    

(16.23907715

-90)

16.23907715 j (69.56055368 j) + (16.23907715 j)

=0.006436655 -90 ICC F-FT(1) = (0.034008254 90) (115470.385)

= 3,926.934307

-90

ICCF-F-T (2) = (0.027571598 90) (115470.385)

= 3,183.693408

90

ICCFFT (0) = (0.006436655 -90) (115470.385)

= 743.240733

-90

65

3. 4 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS 3. 4. 1 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS EN MOTORES 3. 4. 1. 1 CONDUCTOR CONSIDERACIONES DE DISEÑO Tab

“ME”

Circuito

35, 37, 39

Motor

VE-04

V

220 V

Potencia

2 C. P.

L

59 m

Tem. De diseño 40°C De acuerdo a 430-150 de NOM-001-SEDE-2005, la corriente nominal a plena carga de un motor de 2 C. P. es: IBJ = 9.4 A De acuerdo a (430-22 a) de la NOM-001- SEDE-2005, los factores para los tipos de carga que afectan a la corriente nominal IMM = (IN 430-150) (% A 30-22) = (9.4) (1.25) = 11.75 A

3. 4. 1. 2 FACTOR DE TEMPERATURA De acuerdo a 310-16de la NOM-SEDE-2005, factores de corrección de temperatura diferente a 30°C. Factor de temperatura = 0.82

Página 66


3. 4. 1. 3 FACTOR DE AGRUPAMIENTO De acuerdo a 310-15 de la NOM- SEDE-2005, Factor de agrupamiento = 1 Según la fórmula (1.3), la corriente corregida por los diferentes factores de temperatura, agrupamiento y tipo de carga es:

IC



IMC =

I N * FCC

AMPERES

FCA * FCT

9.4 (0.82) (1)

=

14.69 A

3. 4. 1. 4 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR POR AMPACIDAD De acuerdo 310-16 de la NOM-SEDE-2005, el conducto mínimo que puede transmitir la corriente corregida es 3 Conductores Calibre # 12 AWG Pero por especificaciones y requerimientos del cliente el calibre a utilizar será

10 AWG.

3. 4. 1. 5 SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAÍDA DE TENSIÓN De acuerdo a la fórmula (1.4), y la selección del conductor por ampacidad se selecciona el conductor de acuerdo a la caída de tensión.

e% 

2  3  In  L Smm 2  V



3%

= 2 √3 (9.4) (59) (5.26) (220)

67

= 1.6602 % De acuerdo al Art. 210-19 de la NOM-001-SEDE-2005

El conductor si cumple

3. 4. 1. 6 INTERRUPTOR De acuerdo al Art. 384-16 (c) de la NOM-001-SEDE-2005, se selecciona por el tipo de carga, en este caso motor y es hasta 2.5 veces mayor a la corriente nominal. ITM = (9.4) (2.5) = 3 P 30 A

3. 4. 1. 7 CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA De acuerdo con 250-95 de la NOM-SEDE-001-2005, se selecciona el conductor de puesta a tierra basado en la capacidad o ajuste del dispositivo automatico de protección contra sobrecorrientes en el circuito; por lo tanto utilizando el valor de la protección se obtiene: 1 Conductor de puesta a Tierra de calibre # 14 AWG

ITM = 15 A

Pero por especificaciones y requerimientos del cliente el calibre a utilizar será 10 AWG.

3. 4. 1. 8 CANALIZACIÓN Según la fórmula (1.5), se obtiene el área de los conductores totales.  A(t)  M    πd 4    2

 

mm 2

3x ( x 5.26 2/ 4) = 65.19 mm 2 1x ( x 5.26 2/ 4) =21.73 mm 2

∑

A(t)= = 86.92 mm 2

Según la fórmula (1.6), se obtiene el área de la tubería ocupada por los conductores. Página 68


A(tub)

=

A(t)  100 FR

mm 2

Factor de relleno = 40

= 86.92 (100) = 217.3 mm2 40 De acuerdo a la fórmula (1.7) se obtiene l diámetro mínimo de la canalización, para los conductores.

d(tub)

=

4  A(tub)

mm

π



= √ 4x (21.73) = 16.63 mm

T = 21 mm

69

3. 4. 2 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS EN CONTACTOS 3. 4. 2. 1 CONDUCTOR CONSIDERACIONES Contactos de mantenimiento = 180 VA Tab.

“NEA”

Contactos

GFCI

V

127 V

Total

6 contactos

L

25 m

Circuito

NEA-10

Tem. De diseño 30°C

De acuerdo a la fórmula (1.2), se obtiene la corriente nominal de la carga.

I N



P V L - N

= 6 (180) 127

= 8.50 A De acuerdo a 430-22 a) de laNOM-001-SEDE-205, se obtiene la corriente de acuerdo al tipo de carga, en este caso discontinua. = (8.5) (1) = 8.5 A

3. 4. 2. 2 FACTOR DE TEMPERATURA De acuerdo a 310-16 de la NOM-001-SEDE-2005, los factores que afecta los conductores igual a 30°C

Página 70


Factor de Temperatura = 1

3. 4. 2. 3 FACTOR DE AGRUPAMIENTO De acuerdo a 310-15 de la NOM-001-SEDE-2005 Factor de Agrupamiento = 0.8 De acuerdo la fórmula (1.3) se obtiene la corriente corregida por los diferentes tipos de factores que afectan a los conductores. IC



I N * FCC FCA * FCT

amperes

=

8.50 (0.8) (0.1)

= 10.63 A

3. 4. 2. 4 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR POR AMPACIDAD De acuerdo 310-16 de la NOM-001-SEDE-2005, se selecciona el conductor mínimo para conducir la corriente corregida. 2 conductores calibre #10 AWG

3. 4. 2. 5 SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAÍDA DE TENSIÓN De acuerdo a al fórmula (1.4), y al conductor seleccionado por ampacidad de determina si el conductor cumple por caída de tensión. e% 

4  In  L Smm2 V





3%

4 (8.50) (25) = 1.28 % (5.26) (127) De acuerdo al Art. 210-19 de la NOM-001-SEDE-2005.

El Conductor si Cumple.

71

3. 4. 2. 6 INTERRUPTOR De acuerdo al ART. 384-16 (c) de la NOM-001-SEDE-2005, se selecciona por el tipo de carga, en este caso discontinua y es hasta 1.25 veces mayor a la corriente nominal. ITM = (8.50) (1.25) = 1 P 15 A

3. 4. 2. 7 CONDUCTOR PUESTA A TIERRA De acuerdo con 250-95 de la NOM-001-SEDE-2005,se selecciona el amperaje consumido por la carga. IN = 8.50 A

1 Conductor de puesta Tierra de calibre # 10 AWG


=3x



mm 2

x (5.26)2 = 65.19 mm 2 4

Según la fórmula (1.6), se obtiene el área de la tubería ocupada por los conductores.

A(tub)

=

A(t)  100 FR

mm 2


= (65.19) 100 = 162.915 mm 2 40 De acuerdo a la fórmula (1.7) se obtiene l diámetro mínimo de la canalización, para los conductores.

d(tub)

=

4  A(tub)

mm

π

Página 72


d(tub)

=

4  (162.915)



14 .4mm

π

T= 16 mm

73

3. 4. 3 CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS EN ALUMBRADO 3. 4. 3. 1 CONDUCTOR CONSIDERACIONES “AE”

Tab

Alumbrado A TlK F0-5 V

277 V

Potencia

118.8 VA

Cantidad

40

L

46 m

Circuito

AE-5

Tem. De diseño. 30°C De acuerdo a la fórmula (1.2), se obtiene la corriente nominal de la carga. I N



P V L - N

= 40 (118.8) = 17.16 A 277 De acuerdo a 430-22 a) de la NOM-001-SEDE-2005 se obtiene la corriente de acuerdo al tipo de carga, en este caso continua. IC = (17.16) (1.25) = 21.44 A

3. 4. 3. 2 FACTOR DE TEMPERATURA De acuerdo a 310-19 de la NOM-001-SEDE-2005, los factores que afecta los conductores igual a 30°C Factor de Temperatura = 1 Página 74


3. 4. 3. 3 FACTOR DE AGRUPAMIENTO De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2005 Factor de Agrupamiento =1 De acuerdo la fórmula (1.3) se obtiene la corriente corregida por los diferentes tipos de factores que afectan a los conductores. IC

I N * FCC



FCA * FCT

=

21.44 (1) (1)

amperes

= 21.44 A

3. 4. 3. 4 SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR AMPACIDAD De acuerdo 310-16 de la NOM-001-SEDE-2005 2 Conductores calibre # 6 AWG

3. 4. 3. 5 SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAÍDA DE TENSIÓN De acuerdo a la fórmula (1.4), y al conductor seleccionado por ampacidad de determina si el conductor cumple por caída de tensión. e% 

4  In  L Smm2  V



3%

C% = 4(17.16) (46) = 0.86 % (13.3) (277) De acuerdo al Art. 210-19 de la NOM-001-SEDE-2005

El Conductor si Cumple

75

3. 4. 3. 6 INTERRUPTOR De acuerdo al Art. 384-16 (c) de la NOM001-SEDE-2005, se selecciona por el tipo de carga, en este caso discontinua y es hasta 1.25 veces mayor a la corriente nominal. ITM = (17.16) (1.25) = 1 P 30 A

3. 4. 3. 7 CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA De acuerdo con 215-95 de la NOM-001-SEDE-2005, se selecciona el amperaje consumido por la carga. IN = 17.16

1 Conductor de puesta Tierra de calibre # 12 AWG


=3x



mm 2

(13.3)2 = 416.78 mm2 4

Según la fórmula (1.6), se obtiene el área de la tubería ocupada por los conductores. A(tub)

=

A(t)  100 FR

mm 2


= (416.78) 100 = 1041.98 mm2 40 De acuerdo a la fórmula (1.7) se obtiene l diámetro mínimo de la canalización, para los conductores.

d(tub)

=

4  A(tub)

mm

π

Página 76




= √ 4 x 1041.98 = 36.42 mm T = 41 mm

Anexo 6(cuadros de carga)

77

3. 4. 4 CÁLCULO DE ALIMENTADORES PRINCIPALES 3. 4. 4. 1 CÁLCULO DE ALIMENTADOR PRINCIPAL Tab TGN-2 Tipo de carga

Reactiva (150,000 VAR)

Total

150,000 VA

Voltaje

480 V

Potencia

150,000 VA

L

22 m.

3. 4. 4. 2 CÁLCULO DE CORRIENTE NOMINAL De acuerdo a la formula (1.2), se obtiene la corriente nominal de la carga. I N



P V L - N

Carga continua I= 150 KVA √3 x 0.48 KV

= 180.42196 A

De acuerdo a 430-22 a) de la NOM-001-SEDE-2005, se obtiene la corriente de acuerdo al tipo de carga, en este caso es un capacitor. I = (180.42196) (1.35) = 243.567 A

3. 4. 4. 3 FACTOR DE TEMPERATURA De acuerdo a 310-16 de la NOM-001-SEDE-2005, los factores que afecta los conductores igual a 30°C Factor de Temperatura = 1

3. 4. 4. 4 FACTOR DE AGRUPAMIENTO De acuerdo a 310-15 de la NOM-001-SEDE-2005 Página 78


Factor de Agrupamiento =1 De acuerdo la fórmula (1.3) se obtiene la corriente corregida por los diferentes tipos de factores que afectan a los conductores. IC



I N * FCC

amperes

FCA * FCT

IC = 243.567 A

= 243.567 A

(1) (1)

3. 4. 4. 5 SELECCIÓN DEL CONDUCTOR POR AMPACIDAD De acuerdo 310-16 de la NOM-001-SEDE-2005 3 Conductores Calibre # 250 kcmil

3. 4. 4. 6 SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAÍDA DE TENSIÓN De acuerdo a la fórmula (1.4), y al conductor seleccionado por ampacidad de determina si el conductor cumple por caída de tensión.

e% 

2  3  In  L Smm 2  V



3%

= 2 √3 (180.42196) (22) (127) (480)

= 0.22556 %

De acuerdo al Art. 210-19 de la NOM-001-SEDE-2005.

El Conductor si Cumple

3. 4. 4. 7 INTERRUPTOR De acuerdo al Art. 384-16 (c) de la NOM-001-SEDE-2005 se selecciona por el tipo de carga, en este caso un capacitor. In = (180.42196)(1.35) 79

Interruptor

3 P 250 A

3. 4. 4. 8 CONDUCTOR PUESTA A TIERRA De acuerdo con 250-95 de la NOM-001-SEDE-005, se selecciona el amperaje consumido por la carga. 1 Conductor de puesta a Tierra de Calibre # 4 AWG

In = 180.42196 A


 

mm 2

( (127)2 ) / 4 = 38,003.06 mm 2

3x

(21.2)2 / 4 = 352.99 mm 2

1x

∑

= 38,356.05 mm 2

Según la fórmula (1.6), se obtiene el área de la tubería ocupada por los conductores. A(tub)

=

A(t)  100 FR

mm 2


= 38,356.05 (100) = 9,589.012 mm2 40 De acuerdo a la fórmula (1.7) se obtiene l diámetro mínimo de la canalización, para los conductores. d(tub)

=

4  A(tub)

mm

π



= √4 (9,589.012) = 101.5 mm.

T = 102 mm Anexo 7(calculo de alimentadores) Página 80


3. 5 RESULTADOS. En este apartado se presentará los resultados obtenidos en la elaboración de este documento, (en este caso) se presentan los planos de los arreglos en la subestación, iluminación interior y exterior entre otros de la presidencia tienda de autoservicio a la cual se le prestó el servicio. 3.5 Ver planos de la instalación eléctrica.

81

CONCLUSIONES. Durante este trabajo se logró obtener un diseño de una instalación eléctrica de baja tensión conforme a las normas actuales que rigen esta área en México. Dentro de este documento se logró alcanzar los objetivos planteados a un principio. Se logró los objetivos de los cálculos gracias al apoyo de varias hojas de cálculo previamente realizadas, para el cálculo de alimentadores, cálculo de circuitos derivado, cálculo de sistema de tierras de la subestación y la selección de los transformadores y planta de emergencia, todo esto con la finalidad de evitarnos realizar un cálculo muy repetitivo. También se logró alcanzar el objetivo de realizar el cálculo de cortocircuito gracias al apoyo del software de NEPLAN. Que esto nos ahorró mucho tiempo en cálculo bastante complicado y extenso realizarlo manualmente. Otro de los objetivos alcanzado fue realizar una coordinación de las protecciones tanto escalonadas como con ajuste de tiempos, esta última solamente se realizó en los termomagnéticos principales de cada transformador.

Página 82

INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIAS PROFESIONALES

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