Memoria Alumbrado Publico Puente Chilina

GOBIERNO REGIONAL DE AREQUIPA

Proyecto Especial de Infraestructura Regional Sub Gerencia de Estudios

SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION SECUNDARIA ALUMBRADO PÚBLICO REDES SUBTERRANEAS DE A.P

Puente Chilina Distrito: Cercado PROVINCIA: AREQUIPA DEPARTAMENTO: AREQUIPA Abril-2009

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TABLA DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCION 2. MEMORIA DESCRIPTIVA GENERALIDADES ALCANCES DEL PROYECTO DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES DEMANDA ELECTRICA SUMINISTRO DE ENERGIA BASES DE CALCULO ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MATERIALES ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MONTAJE 3. CALCULOS ELECTRICOS 4. METRADO Y PRESUPUESTO ANEXOS ANEXO A: Analisis de Precios Unitarios ANEXO B: Calculo del Factor de Pérdidas ANEXO C: Calculo de Iluminación




CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN El Gobierno Regional de Arequipa viene desarrollando El Proyecto del Puente de Chilina, ubicado en la provincia, departamento y región de Arequipa. El propósito del presente trabajo es el diseño de las redes eléctricas subterráneas del alumbrado público de la mencionada via.

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CAPÍTULO 2 MEMORIA DESCRIPTIVA 2.1 Generalidades Generalidades El Gobierno Regional de Arequipa viene desarrollando el proyecto del Puente de Chilina, ubicada en la provincia, departamento y región de Arequipa, y han encargado la elaboración del proyecto del Subsistema de Distribucion Secundaria del Alumbrado Publico, al Ingeniero Mecánico Mecánico Electricista Hugo Daniel Daniel Mendoza Morón CIP 43404. De acuerdo a la norma técnica de alumbrado publico le corresponde el tipo de via COLECTORA I y el tipo de alumbrado II es decir le corresponde un nivel de iluminación promedio de 20 a 40 LUX . El calculo de iluminación que se anexa contempla un nivel de 30 lux como promedio, utilizando una iluminación centrada y a los costados, tal como se indica en los planos, la separación entre los postes es de 25metros.

2.2 Alcances del Proyecto Se contempla el tendido de redes subterráneas y la colocación de postes Concreto Armado Centrifugado de 9m en la berma central con `pastorales metálicos parabolicos dobles y a los costados postes de concreto de 9m y pastorales simples, todas las luminarias serán de 150w de vapor de sodio. El presente proyecto tiene por finalidad posibilitar el suministro de energía eléctrica y comprende el diseño de:

-

Redes Eléctricas en B.T para Alumbrado Público Metrado y evaluación económica de las instalaciones proyectadas.

2.3 Descripción de las Instalaciones Instalaciones Eléctricas. La distribución de las redes es Subterránea del tipo radial, el sistema es monofásico bifilar 220 voltios para el alumbrado público, a una frecuencia de red de 60 hertz. _______________________ _____________ _________________________ _________________________ ________________________ ______________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos



2.4 Demanda Eléctrica La demanda de potencia de las unidades de alumbrado es de 170w/luminaria con un sistema centrado y lateral, cuya alimentación se hará desde cinco subestaciones proyectadas y una existente, cuya demanda total calculada es de 65.08Kw correspondiente a 356 luminarias de 170w/luminaria(incluido perdidas de balasto) y 57 luminarias para adosar a techo de túnel de 80w/luminaria (incluido perdidas en el balasto) Las potencias de las subestaciones son las siguietes: Subestacion Subestacion Subestacion Subestacion Subestacion Subestacion

Nro Nro Nro Nro Nro Nro

1 2 3 3457 4 5

25kVA 25kVA 5kVA 5kVA (existente) 25kVA 25kVA

2.5 Suministro de Energía La alimentación de las redes eléctricas se ha previsto desde las subestaciones proyectadas y una existente ver plano eléctrico.

2.6 Bases de Cálculo El diseño de las redes cumple con los requisitos del Código Nacional de Electricidad y la Norma de Procedimientos para la elaboración de Proyectos y Ejecución de Obras en Sistemas de Distribución en zonas de Concesión R.D. Nro 018-2002-EM/DGE y los lineamientos aplicables. Se ha considerado en los cálculos eléctricos la máxima capacidad admisible de corriente y caída de tensión.

-

Demanda de Potencia

:

Tensión de servicio Caída de tensión máxima Factor de simultaneidad Factor de Potencia Frecuencia

: : : : :

170w/luminaria 80w/luminaria 220 voltios 5% tensión nominal 1.0 0.9 60 Hertz

2.7 Especificaciones Técnicas de Materiales Las especificaciones técnicas que se detallan a continuación, se refieren a los materiales que se _______________________ _____________ _________________________ _________________________ ________________________ ______________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos



usaran en la red de alumbrado publico la cual es del tipo subterráneo. subterráneo.

2.7.1 Conductores Los cables que se deben usar para la red subterránea serán del tipo NYY fabricados con conductores de cobre electrolítico recocido sólido o cableado (según el calibre). El aislamiento será de cloruro polivinilo tendrá una chaqueta exterior de PVC.

-

y

Conductor Tensión nominal Revestimiento Temple A. Público

: Cobre electrolítico : 1000 V. : PVC : Duro cableado 2x1x6 2X1X10 y 2x1x16 mm2 2x1x25, 2x1x35mm2 NYY Normas de fabricación : ITINTEC 370-050

2.7.2 Empalmes Para la ejecución de los empalmes se usara el material adecuado que permite devolver al cable sus características originales, se recomienda usar el siguiente tipo de empalme

-

Unión del conductor:Con conector o entorche Aislamiento :Cinta mastic o similar la 2210 de 3M Revestimiento :Cinta Nro. 23 3M Caqueta exterior :Cinta Nro. 1700 de 3M Recubrimiento :Scotchkote

a

2.7.3 Ductos de Concreto Armado Para el cruce de vías donde se estima el paso de vehículos se ha considerado el uso de ductos de concreto de 4 vías como mínimo este ducto deberá ser fabricado en concreto y el ducto tendrá un diámetro de 3 pulgadas. Adicionalmente para la protección de los cables en la berma central y lateral se ha considerado utilizar ductos de PVC SAP de 2”.




2.7.4 Postes (arcos metalicos) Serán de fierro de tubería siguientes características: características:

de

4”

de

las

Espesor de 4mm

2.7.5 Pastorales Se utilizarán pastorales de fierro galvanizado de 1 ½ pulgada de diámetro simples y dobles (para postes de 9m/200)

2.7.6 Luminarias Cuerpo resistente a la polución, cubierta acrílica transparente del tipo antivandálico con junta de neopreno. Clasificación: - Comportamiento de lámpara IP53 Comportamientote equipo aux. IP23 - Comportamientote - Cumple con IEC 598 -

2.7.7 Lámparas

Serán del tipo de tubular, con ignitor presión 150 vatios tensión de operación E40y E27.

vapor de sodio del tipo de parada automática a alta y 70vatios para 60 Hz y 220 voltios, para casquillo

2.7.8 Portafusibles y Fusibles Para protección de la lámpara y equipos auxiliares se utilizarán portafusibles incorporados al poste de concreto, con hilo fusible de 5 Amperios.

2.7.9 Conexiones al Artefacto La conexión desde el portafusible hasta la luminaria es con el cable del tipo NLT 2X2.5mm2, sin ningún empalme en el tramo.

2.8 Especificaciones Técnicas de Montaje 2.8.1 Zanjas _______________________ _____________ _________________________ _________________________ ________________________ ______________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos



Las de

los

zanjas serán de 0,5 de ancho X 0.75m de conductores subterraneos.

2.8.2 Tendido de ductos de concreto Para el tendido de ductos de concreto de cruzadas para cables subterráneos deberá excavarse una zanja de 1.05m. de profundidad, luego deberá prepararse un solado de concreto sobre el cual se tenderán los ductos de concreto de 4 vías de 3’’ de diámetro.

2.8.3 Ejecución de Empalmes y Puntas Muertas Para la ejecución de empalmes y puntas muertas se deberá seguir con cuidado lo indicado por el fabricante de cintas en todo caso la secuencia de trabajo es la siguiente:

-

Preparación del cable Conexión eléctrica (con conector o entorche) Colocación de masilla (Mastic) Encintado con cinta Nro 23 Encintado con cinta Nro 1700 Recubrimiento conScotchcote

2.8.4 Instalación de Postes Los postes que iran en la berma central y a los costados estaran a una profundidad de 1m. Y se colocaran piedras y cemento a su alrededor.

2.8.5 Equipos de Alumbrado Público Se deberá tener la debida precaución para evitar que los equipos se dañen, la posición de las lámparas serán reguladas de acuerdo a la altura de montaje y ancho de calles.

2.8.6 Codificación de Postes El contratista deberá pintar la codificación de los postes antes de pedir las pruebas eléctricas, esta codificación será proporcionada por la concesionaria.

2.9 Relación de Planos. CODIGO IE-1 IE-2

DESCRIPCIÓN

REDES ELECTRICAS SUBTERRANEAS PRIMER TRAMO REDES ELECTRICAS SUBTERRANEAS SEGUNDO TRAMO Arequipa Marzo de

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2009



CAPITULO 4 METRADO Y PRESUPUESTOS Este capitulo nos da una evaluación económica con el fin de determinar el costo de las instalaciones eléctricas propuestas en el diseño del sistema de Redes subterráneas de Alumbrado Publico del Puente de Chilina.




ANEXO A ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS




ANEXO B CÁLCULO DEL FACTOR DE PERDIDAS




ANEXO C CÁLCULO DE ILUMINACION




PERDIDAS DE ENERGIA 2.1 GENERALIDADES GENERALIDADES Las pérdidas de energía tiene una importancia relevante a lo largo del tiempo ya que es un desperdicio continuo de energía, dichas pérdidas están relacionadas con el efecto Joule, es decir, pérdidas de energía en forma de calor; como son función de la corriente al cuadrado y de la resistencia del conductor, para minimizarlas es conveniente balancear los circuitos y reducir el radio de acción de las redes eléctricas en lo posible.

2.2 PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTORES ELECTRICOS Dichas pérdidas se evalúan por la fórmula: Q=I2*R (Vatios) ................................ ................................. . (1) Donde: I, es la corriente en el tiempo T en Amperios R, es la resistencia del conductor en ohmios Como la corriente es una función del tiempo y esta relacionada con el diagrama de carga diario, para poder calcular las pérdidas a lo largo del día es necesario utilizar la relación del factor de pérdidas que es : Factor de pérdidas =

.. perdida Energia..real ..

(2)

Energía..máxima ..que.. se se.. po´dría.. perder

2

fp

Rdt

Im ax 2 RT

........................... ..................................... .......... (3)

El factor de pérdidas también está definido como: Factor de pérdidas =

(i1

2

2 2

2

.. ... i 24 ) 24

.............. (4)




Donde: i, es el valor de la corriente unitaria a lo largo del día.

i

I 1 Im ax

........................... ......................................... .............. (5)

De la ecuación(2) podemos despejar la energía real pérdida. Energía real pérdida=fp*EnergíaMáxima pérdida=fp*EnergíaMáxima que se podría perder.

a) Pérdidas en líneas trifásicas La energía total pérdida es: Fp*3*365*24/1000*(I1máx2 *R1 +I2máx2 *R2+...Inmax2 *Rn) Donde: Inmax, Rn representa la corriente máxima y la resistencia del tramo N de la línea trifásica.

b) Pérdidas en líneas monofásicas Energía total perdida es: Fp*2*365*24/1000*( Fp*2*365*24/1000*( I 1máx2 *R1 +I2máx2 *R2+..Inmax2 *Rn) Donde: Inmax, Rn representa la corriente máxima y la resistencia del tramo N de la línea monofásica. Estas pérdidas son calculadas en las hojas de caída de tensión.

2.3 PÉRDIDA DE ENERGÍA EN LOS TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES a) Pérdidas en el hierro. Pérdidas anuales = 24*365*Pfe (Kw hr/año)




CAPITULO 3 CALCULOS ELECTRICOS Y PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LA RED SECUNDARIA 3.1 Generalidades Generalidades Se analizará las caídas de tensión como las perdidas de energía en la red secundaria por efecto Joule, se ha considerado un factor de pérdidas de 0.5 que corresponde a un diagrama de cargo típico de consumo de alumbrado publico.

3.2 Cálculo de caídas de tensión A.- REDES SUBTERRÁNEAS En cables subterráneos la reactancia es muy pequeña por lo que la despreciaremos. despreciaremos. El cálculo de caídas de Tensión se calcula por medio de las formulas siguientes:

-

Circuitos Trifásicos DV=P*L*FCT3 FCT3=_1_*[R’*1000] V

-

Circuitos Monofásicos DV=P*L*FCT1 FCT1=_2_*[R’*1000] V Donde: Dv, es la caída de tensión en voltios. P, es la potencia en Kw. L, es la long. del tramo en metros. FCT, es el factor de caída de tensión, V, es la tensión de la red (entre fases circuitos trifásicos y entre fase neutro circuitos monofásicos). R’,es la resistencia del conductor por metro _______________________ _____________ _________________________ _________________________ ________________________ ______________ Construcción Puente Sector Chilina y Accesos



Para cobre:

los

conductores

de R’=T/S

S, es la sección del conductor en mm 2 T, es la resistencia específica a 20°C (0.01786mm2Ohm/m) La resistencia eléctrica del conductor por kilómetro está dada para una temperatura de operación de 20° C por:

RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

A 20°C

SECCIÓN

RESISTENCIA ELECTRICA

mm2

a 20°C Ohm/km

6

2.977

10

1.786

16

1.116

25

0.7144

35

0.510

50

0.357

70

0.255

Consideraremos una temperatura de operación máxima de 50°C (los conductores generalmente se seleccionan en base a la caída de tensión y están sobredimensionadas con respecto a la corriente admisible) la resistencia eléctrica del conductor está dada por: R50= R20 (1+∂( -20)) Donde: R20 es la resistencia dada para una temperatura de operación de 20°C es el coeficiente de temperatura(3.92X10 -3K-1) ∂ es la temperatura de operación (50°C) R50 es la Resistencia /km a la temperatura de operación de 50°C




RESISTENCIAS ELÉCTRICAS MÁXIMAS A 50°C SECCIÓN

RESISTENCIA ELECTRICA

mm2

a Temp. Operac. 50°C

6

3.327 Ohm/km

10

1.996 Ohm/km

16

1.247 Ohm/km

25

0.798 Ohm/km

35

0.570 Ohm/km

50

0.399 Ohm/km

70

0.285 Ohm/km

La capacidad admisible de corriente para cables con aislamiento termoplástico termoplástico del tipo NYY es:

SECCIÓN

6

10

16

25

35

50

70

CAPACIDAD CORRIENTE TEMP. OPERACIÓN 80C

72

90

123

151

183

261

272

FACTOR DE CORRECCIÓN PROX. DE CABLES

0.82

0.82

0.82

0.82

0.82

0.82

0.82

FACTOR DE CORRECCIÓN PROFUND. TENDIDO 0.6m

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

FACTOR DE CORRECCIÓN RESIST.TERMICA RESIST.TERMICA SUELO

1.10

1.10

1.10

1.10

1.12

1.12

1.12

FACTOR DE CORRECCIÓN TEMP. SUELO 20 C

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

64.9

81.2

111

136

168.1

239.7

249.8

CAPACIDAD CORRIENTE CORREGIDA

(*) Tal como se muestra en los cuadros de caídas de tensión los conductores están sobredimensionados con respecto a la corriente admisible. De acuerdo a las fórmulas anteriores los factores de caída de tensión utilizados son:

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FACTORES DE CAÍDAS DE TENSIÓN (FCT) 2 70mm

2 50mm

2 35mm

2 25mm

2 16mm

2 10 mm

2 6mm

Trifásic 0.000750 0.00105 0.00150 0.00210 0.00328 0.00525 0.00875 Monofásic 0.002591 0.00363 0.00363 0.00652 0.01134 0.01814 0.03024 En base a los factores anteriores tensión se pueden calcular por:

las

caídas

de

V=P * L * FCT [V] Donde: P, es la potencia en kw L, es la long. Del tramo en metros. FCT, es el factor de caída de tensión

3.3. Bases de cálculo -

Máxima caída de tensión 5%Vn Factor de potencia 0.9 Tensión 380/220V Frecuencia 60 Hz. f.s. servicio particular 0.7 f.s alumbrado público 1.0 f.s. cargas especiales 1.0 Profundidad de tendido 0.6m. Resistencia térmica del suelo Tierra de cultivo humeda 70 ° C cm/w Temperatura de suelo 20°C

3.4. Pérdidas de energía en conductores eléctricos El factor de pérdidas esta definido como: Energia Real Perdida fp:-----------------------------------Energia Maxima que se podria perder I²xRxdt fp:-----------Imax²xRxT La energía total perdida en un año es

-

Línea trifásica: PET = 3xfpx365x24x(Imax 3xfpx365x24x(Imax 2 R)/1000

kw-hr/año

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-

Línea Monofásica: PET = 1xfpx365x24x(Imax 1xfpx365x24x(Imax 2 R)/1000

kw-hr/año

Donde: - fp es el factor de pérdidas (0.3334 para un diagrama de carga carga típica de zonas tipo R-3) - Imax es la corriente máxima - R es la resistencia del conductor Estos cálculos se amplían en el anexo B.


Memoria Alumbrado Publico Puente Chilina

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