MEMORIA CALCULO 20 DE FEBRERO DE 2012.xls

MEMORIA TECNICO DESCRIPTIVA DE LA INSTALACION ELECTRICA

PROYECTO:

SANTUARIO DE CRISTO REY CENTRO TURISTICO RELIGIOSO

UBICACION:

LOS GUAPOS, TLALTENANGO, ZAC.

PROYECTO: ING. NICOLAS PINEDO REZA

REVISO: ING. ESSAU GODINA GONZALEZ

FECHA:

FEBRERO DEL 2012

Esta Esta memo memori riaa desc descri ribe be de mane manera ra gene genera rall de la inst instal alac ació iónn eléc eléctr tric icaa y los los dife difere rent ntes es sist sistem emas as que que la comp compon onen en , como como sube subest stac acio ion, n, acom acometi etida da,, alim alimen entad tador ores es,, prote protecc ccio iones nes,, sist sistem emaa de tier tierra ras, s, fuer fuerza za,, circ circui uito toss deri deriva vados dos y el calc calcul uloo de las las corr corrie iente ntess de corto corto circ circui uito to y capacidad interruptiva de protecciones.

NORMA APLICABLE:

NOM NOM - 001 001-S -SED EDE E 200 20055 INS INS ALAC ALACIO IONE NESS ELE ELEC C RICA RICASS DE DE U ILI ILI AC ACIO ION N Y LA LA NOR NORMA MA IVID IVIDAD AD APLICABLE DE LA C.F.E. ACOMETIDA

LA ACOMETIDA SE PROYECTA EN MEDIA TENSION, DESDE UNA ESTRUCTURA DE TRANSICION DE LINEA AEREA A LINEA SUBTERRANEA HASTA EL LUGAR DONDE SE TIENE LA SUBESTACION EN PROYECTO, LA ACOMETIDA SERA DEFINIDA DE ACUERDO A LA RED ELECTRICA DE C. F. E. PRIMARIA EXISTENTE. SE DEBERA CONSULTAR AL DEPARTAMENTO DE DISTRIBUCION DE LA COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD, DIVISION BAJIO, ZONA ZACATECAS.

TIPO DE SUBESTACION

LA SUBESTACION PROYECTADA ES TIPO POSTE, UBICADA EN UN ESPACIO PARA ELLA, DE 30 KVA DE CAPACIDAD, CON UNA RELACION DE TRANSFORMACION 13200-220/127 VOLTS, TIPO OA, 60 HZ, MARCA PROLEC.

EQUIPO DE MEDICION

SE PROYECTA UNA MEDICION CON UNA BASE SOCKET DE 7T-100 AMPERES, SE DEBERA PLATICAR CON EL DEPARTAMENTO DE MEDICION DE C.F.E. PARA DETERMINAR LOS REQUERIMIENTOS DE LA SUMISNISTRADORA .

SISTEMA DE DISTRIBUCION

EL SISTEMA DE SISTRIBUCION ES UN SISTEMA RADIAL SIMPLE, CON UN TABLERO GENERAL , DE ESTE TABLERO GENERAL PROYECTADO SE LLEVAN LOS ALIMENTADORES A LOS TABLEROS Y EQUIPOS CONSIDERADOS ASI COMO A LOS CIRCUITOS DERIVADOS INDICADOS.

SISTEMA DE TIERRAS

VARILLAS DE TIERRA DE 3000 X 16 mm. EN REGISTROS REGI STROS HECHOS EN CAMPO, CONECTADAS CON CONECTORES SOLDABLES Y/0 MECANICOS, SE DEBERA DAR MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE TIERRAS EXISTENTES EN LA SUBESTACION, Y SI NO EXIXTIESE DEBERA CONSTRUIRSE CONSTRUIR SE UN SISTEMA DE MANERA QUE ABARQUE EL AREA COMPLETA DE LA SUBESTACION ELECTRICA, A ESTE SISTEMA DE TIERRAS SE REFERIRA O PONDRA A TIERRA TODO AQUEL EQUIPO QUE LO REQUIERA DE ACUERDO A LA NOM-001-SEDE 2005.

ESPECIFICACIONES GENERALES Todos los materiales y equipos a utilizar deberán contar con su norma oficial mexicana (NOM), a falta de esta con la norma mexicana (NMX) y estar certificados por un organismo certificado de productos (ANCE).

Todos los conductores utilizados en baja tensión, a menos que se especifique otro tipo, deberá ser de cable de cobre con ais aislami lamien ento to tipo tipo anti antifl flam amaa y con con baja baja emis emisió iónn de humo humoss tóx tóxicos icos (THW (THW-L -LS/ S/TH THHW HW-L -LSS 75/9 75/90° 0° C, 600 600 V.). V.).ma marc rcaa cond condum umex ex o todos los balastros utilizados en el sistema de alumbrado deberan ser electronicos y estar conectados solidamente a tierra el calibre minimo a utilizar sera no. 12 awg el codigo de colores para los conductores sera el siguiente: fase A ROJO fase B AZUL fase C NEGRO NEUTRO BLANCO O GRIS NATURAL TIERRA FISICA COLOR VERDE CON AISLAMIENTO O DESNUDO En alimentadores cuyos calibres se fabriquen solamente en color negro, se marcaran las puntas con cintas de color según a la fase que correspondan (indicar en tableros y en cajas de conexión) todos los circuitos llevaran su hilo de puesta a tierra aislado o desnudo independiente de los de los demas y se conectaran a la barra para puesta a tierra que debera colocarse en el tablero al que correponda el circuito. La caída de tensión en los conductores, hasta la salida más lejana no deberá exceder de 5%, de acuerdo al art. 210-19 a) Nota 4. 4. El conductor neutro de la fuente de alimentación eléctrica ppal. deberá conectarse al sistema de tierras tierras por medio de un puente de unión localizado en el interruptor principal. toda la canalizacion en interiores visible y/o sobre falso plafon se realizara con tuberia conduit metalica pared delgada y/o gruesa s/r, y por piso y en exteriores con tuberia conduit de pvc Todos los conductores, para conexión en tableros, deberán ir perfectamente ordenados y tener suficiente longitud para que sea posible cambiarlos de circuito, sin tener que hacer empalmes. las conexiones o empalmes y los cambios de dirección deben realizarse en cajas registro. Todos los conductores deberán ser continuos dentro de las tuberías, es decir, sin empalmes; cuando sea necesario hacer conexiones ó empalmes se harán en registros. El volu volum men ocup ocupad adoo por por los cond conduc ucto tore ress y acce acceso sorrios ios dent dentro ro de los regis egistr tros os (de (de salid alidas as,, de unió uniónn ó de paso paso)) debe deberá rá esta estarr de acuerdo al art. 370-16 de 370-16 de la NOM-001-SEDE 2005.

INDICE DE MEMORIA DE CALCULO

1.-

INTRODUCCION

2.-

CALCULO DE DE TR TRANSFORMADOR

3.-

CALCULO DEL AL ALIMENTAD TADOR GENERAL

4.-

CALCULO DE DE LO LOS AL ALIMENTADORES

5.-

CAL CALCULO CULO DE TABL TABLE ERO ROS S Y CIRC CIRCUI UITO TOS S DER DERIIVADO VADOS S

6.6.-

CALC CALCUL ULO O DE DE COR CORTO TO CIRC CIRCUI UITO TO METO METODO DO PUNTO PUNTO POR POR PUN PUNTO TO (BUS (BUS INFI INFINI NITO TO))

7.-

CALCULO DEL SISTEM TEMA DE TIE TIERRAS

8.-

TABLA 310-16 NOM-001-SEDE 2005 INSTALACIONES ELECTRICAS UTILIZACION

9.-

AREA DE CONDUCTORES

10.-

AREA DE TUB TUBERIA CONDUIT

11.1.-

TABL TABLA A 9 NAT NATIO IONA NAL L EL ELECTR ECTRIICAL CAL CO CODE

12.12.-

FACT FACTOR ORES ES DE DE CORR CORREC ECCI CION ON POR POR AGR AGRUP UPAM AMIE IENT NTO O

13.13.-

TABLA TABLA 250250-95 95 NOMNOM-001 001-SE -SEDE DE 2005 2005 INSTAL INSTALACI ACIONE ONES S ELECT ELECTRIC RICAS AS UTILI UTILIZAC ZACION ION

14.14.-

TABLA TABLA 250250-94 94 NOMNOM-001 001-SE -SEDE DE 2005 2005 INSTAL INSTALACI ACIONE ONES S ELECT ELECTRIC RICAS AS UTILI UTILIZAC ZACION ION

15.15.-

AREA AREA EN CIRC CIRCUL ULAR AR MIL MIL DE CO COND NDUC UCTO TORE RES S

16.-

FACTORES DE CORRECCION POR TEMPERATURA T-310-16 NOM-001-SEDE 2005

CALCULO Y SELECCIÓN DE LA CAPACIDAD Y PROTECCIONES DEL TRANSFORMADOR VOLTAJE DE SUMINISTRO VOLTAJE DE LA CARGA

13.2

KV KV

0.220

TIPO DE SUBESTACION ELECTRICA

SUBESTACION CON TRANFORMADOR TIPO PEDESTAL

TIPO DE ACOMETIDA CARGA TOTAL INSTALADA CARGA TOTAL INSTALADA

ACOMETIDA SUBTERRANEA CON CABLE T IPO DS XLP 15 KV. 1/0 AWG.

CARGA CONSIDERADA EN EL CALCULO

SE SELECCIONA UN TRANSFORMADOR TIPO PEDESTAL

27272.8 30.30

WATTS KILOVOLTAMPERES

30.30

KILOVOLTAMPERES

30

KVA

TIPO DE CONEXIÓN

DELTA - ESTRELLA ATERRIZADA

RELACION DE TRANSFORMACION

13 200 - 220 /127 VOLTS.

IMPEDANCIA DEL TRANSFORMADOR

2.70

%

TIPO DE ENFRIAMIENTO

ACEITE - AIRE (OA)

FACTOR DE UTILIZACION

101.01

%

EL TRANSFORMADOR CUENTA CON 5 DERIVACIONES (TAPS) EN EL LADO DE ALTA TENSION

CALCULO DE LA PROTECCION EN ALTA TENSION CORRIENTE NOMINAL EN ALTA TENSION CAPACIDAD MAXIMA DEL LISTON FUSIBLE 3.00 Ip

1.31

AMPERES

3.94

AMPERES

3

AMPERES

10 000

AMPERES

CAPACIDAD NOMINAL

100

AMPERES

APARTARRAYOS DE OXIDO OXIDO DE ZINC

12

KV

CAPACIDAD DE LOS FUSIBLES CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE LOS FUSIBLES

seccion 924 -2 T-450-3 (a) (1) seccion 450-3 (a) (1)

PROYECTO: SANTUARIO DE CRISTO REY CENTRO TURISTICO RELIGIOSO

CALCULO Y SELECCI N DEL ALIMENTADOR GENERAL DESDE TRANSFORMADOR HASTA TABLERO GENERAL

TRANSFORMADOR VOLTAJE SECUNDARIO = LONGITUD 0.008 SISTEMA UTILIZADO

30 220 KMS 3

KVA VOLTS. 4

FASES

HILOS

CALCULO DE CONDUCTORES POR CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE CORRIENTE CONDUCTOR A UTILIZAR COLUMNA DE LA TABLA 310-16 CALIBRE NO. CAPACIDAD DE CONDUCCION NOMINAL CONDUCTORES ACTIVOS TEMPETATURA AMBIENTE DE FACTOR DE CORRECION POR AGRUPAMIENTO FACTOR DE CORRECION POR TEMPERATURA CAPACIDAD DE CONDUCCION CORREGIDA CONDUCTOR A USAR:

78.73 THW-LS 75 2 115 4 30 0.80 1 92

REFERENCIAS

AMPERES

GRADOS CENTIGRADOS AWG AMPERES

TABLA 310-16

GRADOS CENTIGRADOS NOTA 8 TABLA 310-16 TABLA 310-16 AMPERES

2

AWG

CALCULO DE CONDUTORES POR CAIDA DE TENSION IMPEDANCIA CALCULADA CANALIZACION CONDUCTOR IMPEDANCIA DE CONDUCTOR CAIDA DE TENSION CONDUCTOR A UTILIZAR

4.032673 1 2 0.31168

0.15

2

OHMS - KM. 1= CONDUIT N.M. 2= CONDUIT METALICO AWG OHMS - KM.

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS

CONDUCTOR MINIMO PARA EL ELECTRODO DE TIERRA MAYOR CONDUCTOR DE ENTRADA DE ACOMETIDA

2

AWG

CONDUCTOR AL ELECTRODO DE TIERRA COBRE

8

AWG

TABLA 250-94

PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITO CAPACIDAD DE ITM INTERRUPTOR A INSTALAR

98.41 100

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM

CALCULO DE LA CANALIZACION CALIBRE DEL CONDUCTOR = NO. DE COND. EN CANALIZACION = AREA OCUPADA POR LOS CONDUCTORES = DIAMETRO DE TUBERIA CONDUIT = AREA DE T CONDUIT CONSIDERANDO 40% OC. DIAMETRO DE TUBERIA CONDUIT A USAR =

2 5 430 41mm 526 41mm

MM2 MM


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "A"

DESDE TABLERO GENERAL PROYECTO

CARGA TOTAL CARGA CONTINUA CARGA NO CONTINUA 0.025 LONGITUD SISTEMA UTILIZADO

0

WATTS

0 0 KMS 1

WATTS WATTS 2

FASES

HILOS

VOLTAJE 220/127 VOLTS. CALCULO DE CONDUCTORES POR CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE CORRIENTE CARGA CONTINUA CORRIENTE CARGA NO CONTINUA CORRINTE CONTINUA + N0 CONTINUA CONDUCTOR A UTILIZAR COLUMNA DE LA TABLA 310-16 CALIBRE NO. CAPACIDAD DE CONDUCCION NOMINAL CONDUCTORES ACTIVOS TEMPETATURA AMBIENTE DE FACTOR DE CORRECION POR AGRUPAMIENTO FACTOR DE CORRECION POR TEMPERATURA CAPACIDAD DE CONDUCCION CORREGIDA

0.00 0.00 0.00 THW-LS 60 6 55 4 30 0.80 1 44

AMPERES AMPERES AMPERES GRADOS CENTIGRADOS AWG - KCM AMPERES

TABLA 310-16


6

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =

CALCULO DE CONDUTORES POR CAIDA DE TENSION 4

AWG - KCM

IMPEDANCIA CALCULADA CANALIZACION

OHMS - KM. 1= CONDUIT N.M. 2= CONDUIT METALICO

CONDUCTOR A UTILIZAR

IMPEDANCIA DE CONDUCTOR CAIDA DE TENSION CALCULADA CONDUCTOR A UTILIZAR

#DIV/0! 1 0.951443

-

4

OHMS - KM.

0.00 AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS

CONDUCTOR MINIMO PARA PUESTA A TIERRA INTERRUPTOR CONDUCTOR PARA PUESTA A TIERRA

70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94

PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITO CAPACIDAD CALCULADA DE ITM INTERRUPTOR A INSTALAR

0.00 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


4 5 314 35mm 387 35mm

mm.2 mm.2


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "B"


CARGA TOTAL CARGA CONTINUA CARGA NO CONTINUA 0.000 LONGITUD SISTEMA UTILIZADO

0

WATTS

0 0 KMS 3

WATTS WATTS 4

FASES

HILOS


0.00 0.00 0.00 THW-LS 60 6 55 4 30 0.80 1 44


TABLA 310-16


6

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =


AWG - KCM





#DIV/0! 1 0.951443

-

4

OHMS - KM.

0.00 AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS


70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94


0.00 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


4 5 314 35mm 387 35mm

mm.2 mm.2


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "C"


CARGA TOTAL

#REF!

WATTS

CARGA CONTINUA CARGA NO CONTINUA #REF! LONGITUD SISTEMA UTILIZADO

#REF! #REF! KMS 3

WATTS WATTS 4

FASES

HILOS


#REF! #REF! #REF! THW-LS 60 4 70 4 30 0.80 1 56


TABLA 310-16


4

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =

CALCULO DE CONDUTORES POR CAIDA DE TENSION 4 CONDUCTOR A UTILIZAR

AWG - KCM




#REF! 1 0.951443

#REF!

4

OHMS - KM.

#REF! AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS


70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94


#REF! 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

4 5 314 35mm 387 35mm

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


mm.2 mm.2


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "AR"


CARGA TOTAL

#REF!

WATTS

CARGA CONTINUA CARGA NO CONTINUA 0.015 LONGITUD SISTEMA UTILIZADO

#REF! 7460 KMS 3

WATTS WATTS 4

FASES

HILOS


#REF! 21.75 #REF! THW-LS 60 4 70 4 30 0.80 1 56


TABLA 310-16


4

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =


AWG - KCM





#REF! 1 0.951443

#REF!

4

OHMS - KM.

#REF! AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS


70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94


#REF! 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

4 5 314 35mm 387 35mm

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


mm.2 mm.2


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "BR"


CARGA TOTAL

#REF!

WATTS


#REF! 1000 KMS 3

WATTS WATTS 4

FASES

HILOS


#REF! 2.92 #REF! THW-LS 60 4 70 4 30 0.80 1 56


TABLA 310-16


4

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =


AWG - KCM




#REF! 1 0.951443

#REF!

4

OHMS - KM.

#REF! AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS


70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94


#REF! 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

4 5 314 35mm 387 35mm

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


mm.2 mm.2


CALCULO Y SELECCIÓN DE ALIMENTADORES TABLERO "CR"


CARGA TOTAL

#REF!

WATTS


#REF! 0 KMS 3

WATTS WATTS 4

FASES

HILOS


#REF! 0.00 #REF! THW-LS 60 4 70 4 30 0.80 1 56


TABLA 310-16


4

CONDUCTOR A USAR:

REFERENCIAS

AWG

CORRIENTE NOMINAL =


AWG - KCM




#REF! 1 0.951443

#REF!

4

OHMS - KM.

#REF! AMPERES

TABLA 9 NEC

% AWG THW-LS


70 8

AMPERES AWG - KCM

TABLA 250-94


#REF! 70

AMPERES AMPERES

SECCION 450-3(a)(1) tabla 450-3(a)(1)

4 5 314 35mm 387 35mm

AWG

TABLAS CAP. 10 NOM


mm.2 mm.2


TABLERO:

GENERAL

UBICACIÓN:


MARCA

SQUARE-D

CONTROLA:

TODO

CATALOGO

NQ1834B100-S

SISTEMA

3 FASES - 4 HILOS, 600 V

PROYECTO:

SIMBOLO TABLERO B

TABLERO B

TABLERO C

HIDRON

CASETA

POTENCIA

7630.95

7181.85

4000

2-5 HP

1000

WATTS

7630.95

7181.85

4000

7460

1000

3

INT. PPAL.

EN CASETA DE PLANTA GENERADORA DE ENERGIA

ALIMENTADO DE :

PLANTA GENERADORA DE ENERGIA ELECTRICA NO. COND.

4

ALIMENTADOR:

100

POLOS

UBICACIÓN:

CIRCUITO

TABLERO A

1

TABLERO B

1

TABLERO TIENDA Y SANITARIOS

1

HIDRONEUMA TICO

1

CASETA

SUMA

1

1

0

CARGA TOTAL INSTALADA CONTACTOS=

1

1

1

1

13540.0

WATTS

CARGA TOTAL INSTALADA ALUMBRADO=

6272.80

WATTS

CARGA CONSIDERADA MOTORES

7460

WATTS

RESERVA =

0

WATTS

CARGA TOTAL INSTALADA =

27272.8

WATTS

0

0

0

VOLTS

No. de Fases

TUBERIA DIAMETRO

TIERRA

1/0

8

T-

53mm.

AMPERES CONDICIONES DE INSTALACION

CARGA INSTALADA

CALIBRE COND.

No. de hilos.

Corriente Nominal Amperes

longitud del conductor

no. de cond. en Temp. tuberia Ambiente

FACTORES DE CORRECCION

Agup.

Temp.

Corriente corregida amperes

CONDUCTO R DE : calibre 1=COBRE AWG 2=AL

Impedancia Capac. de cond. del AMPER Conductor

Caida de Caida de Tension Tension % % TOTAL

Protección Minima 1,25 x In

Carga Por Fase

polos

amperes

CALCULO DE TUBERIA CONDUIT

HILO DE PUESTA A TIERRA awgkcmil

NUMERO DE CONDUCTORES

CALIBRE

AREA

TUBERIA CONDUIT

7630.95

220/127

3

4

22.25

0.061

4

35

0.80

0.94

29.59

2

4

65

1.7

1.82

2.24

2596.95

2536

2498

27.81

3

40

10

5

4

314

35mm

7181.85

220/127

3

4

20.94

0.060

4

35

0.80

0.94

27.85

2

4

65

1.7

1.68

2.10

2263.45

2538.8

2379.6

26.18

3

40

10

5

4

314

35mm

4000

220/127

2

2

19.14

0.042

3

35

1.00

0.94

20.36

2

6

50

2.5

1.58

2.00

2000

2000

0

23.92

2

40

10

3

6

140.4

27mm

7460

220/127

3

4

34.20

0.015

3

35

1.00

0.94

36.38

2

6

50

2.5

1.01

1.43

42.75

3

50

10

4

6

187.2

27mm

1000

127

1

2

8.29

0.020

3

35

1.00

0.94

8.82

1

10

35

3.608923

0.94

1.36

10.36

1

20

12

5

10

78.5

21mm

27272.8

220

3

4

79.53

0.010

4

30

0.80

1

99.41

2

1/0

0.42

0.00

99.41

3

100

8

5

1/0

715

53mm.

0.67

B

C

2486.666667 2486.666667 2486.666667 0

0

1000

9347.066667 9561.466667 8364.266667

SE CONSIDERAN CONDUCTORES DE AL PARA ALIMENTADORES

9090.933333

0.80

FACTOR DE DEMANDA MAXIMA APROXIMADA =

21818.24

DEMANDA MAXIMA APROXIMADA = DESBALANCEO MAXIMO =

120

A

2.64

SUMA =

27272.8

WATTS

%

FASE A

9347.066667

FASE B

9561.466667

FASE C

8364.266667

TOTAL=

27272.8

9347.07 9561.47 9347.07 8364.27 9561.47 8364.27

DESBALANCEO A-B =

2.24%

DESBALANCEO A-C =

10.51%

DESBALANCEO B-C =

12.52%

WATTS

PROYECTO:


TABLERO:

TABLERO A

UBICACIÓN:


MARCA

SQUARE-D

CONTROLA:

AREA DE APOSENTOS

CATALOGO

NQ304L100-F

SISTEMA


SIMBOLO

UBICACIÓN:

AREA DE APOSENTOS

ALIMENTADO DE :

TABLERO GENERAL NO. COND.

4

ALIMENTADOR:

POTENCIA

13 W

18 W

28 W

100 W

17.5 W

2W

3X14 W

15 W

180 W

WATTS

14.95

20.7

32.2

115

20.125

2

48.3

17.25

180

3

INT. PPAL.

10

T-

35mm


No. de Fases

TUBERIA DIAMETRO

TIERRA

4

40

POLOS

CARGA INSTALADA

CALIBRE COND.

No. de hilos.




FACTORES DE CORRECCION Corriente corregida amperes





A1

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A2

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A3

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A4

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A5

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A6

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A7

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452.00

4.68

1

20

A8

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A9

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A10

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A11

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

A12

4

1

2

452

127

1

2

3.75

0.025

4

30

0.80

1

4.68

1

10

35

3.608923

0.53

2.35

452

4.68

1

20

2

549.75

127

1

2

4.56

0.025

4

30

0.80

1

5.70

1

10

35

3.608923

0.65

2.46

549.75

5.70

1

20

239.2

127

1

2

1.98

0.025

4

30

0.80

1

2.48

1

10

35

3.608923

0.28

2.10

239.2

2.48

1

20

690

127

1

2

5.72

0.025

4

30

0.80

1

7.15

1

10

35

3.608923

0.81

2.63

690

7.15

1

20

38

127

1

2

0.31

0.025

4

30

0.80

1

0.39

1

10

35

3.608923

0.04

1.86

38

0.39

1

20

690

127

1

2

5.72

0.025

4

30

0.80

1

7.15

1

10

35

3.608923

0.81

2.63

690

7.15

1

20

HILO DE PUESTA A TIERRA awgkcmil 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

7630.95

220

3

4

22.25

0.061

4

30

0.80

1

27.81

2

4

65

1.82

0.00

2498

27.81

3

40

10

CIRCUITO

VOLTS

Agup.

Temp.

Carga Por Fase

A

A13 A14

11 16

A15

6

A16

19

A17

6

B

polos

amperes

C

CALCULO DE TUBERIA CONDUIT 6 6 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

CALIBRE 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

AREA 94.2 94.2 94.2 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8

TUBERIA CONDUIT 21mm 21mm 21mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm

5

4

314

35mm


A18 A19

SUMA

0

19


64

0

12

12

4680.0

WATTS


2950.95

WATTS


0

WATTS

RESERVA =

0

WATTS


7631.0

WATTS

0

11

26

0

0

0.60


1.70

2596.95

2536

PARA ALIMENTADOR SE CONSIDERA CONDUCTOR DE AL

2543.65 FACTOR DE DEMANDA MAXIMA APROXIMADA = 4578.57

3.81

SUMA =

7630.95

2596.95 2596.95

2536 2536

WATTS

%

FASE A FASE B FASE C

TOTAL=

2596.95 2536 2498

7630.95

DESBALANCEO A-B =

2.35%

DESBALANCEO A-C =

3.81%

DESBALANCEO B-C =

1.50%

WATTS

2498 2498

PROYECTO:


TABLERO:

TABLERO B

UBICACIÓN:


MARCA

SQUARE-D

CONTROLA:

AREA OFICINAS, COMEDOR Y S. U. M.

CATALOGO

NQ184L100-F

SISTEMA


SIMBOLO

POTENCIA

13 W

2X28 W

28 W

100 W

17.5 W

2W

3X14 W

15 W

WATTS

14.95

64.4

32.2

115

20.125

2

48.3

17.25

180 W

3

INT. PPAL.

180

AREA OFICINAS, COMEDOR Y S. U. M.

ALIMENTADO DE :


4

ALIMENTADOR:

40

POLOS

UBICACIÓN:

CIRCUITO

VOLTS

No. de Fases

TUBERIA DIAMETRO

TIERRA

4

10

35mm


CARGA INSTALADA

CALIBRE COND.


No. de hilos.




Agup.


Temp.





Carga Por Fase

polos

amperes

B7

4

720

127

1

2

5.97

0.025

4

30

0.80

1

7.46

1

10

35

3.608923

0.85

2.53

B8

4

720

127

1

2

5.97

0.025

6

30

0.80

1

7.46

1

10

35

3.608923

0.85

2.53

B9

4

720

127

1

2

5.97

0.025

6

30

0.80

1

7.46

1

10

35

3.608923

0.85

2.53

720

7.46

1

20

B10

3

540

127

1

2

4.48

0.025

6

30

0.80

1

5.59

1

10

35

3.608923

0.64

2.32

540

5.59

1

20

B11

2

360

127

1

2

2.98

0.025

6

30

0.80

1

3.73

1

10

35

3.608923

0.42

2.11

360

3.73

1

20

B12

4

720

127

1

2

5.97

0.025

6

30

0.80

1

7.46

1

10

35

3.608923

0.85

2.53

720

7.46

1

20

B13

6

1080

127

1

2

8.95

0.025

6

30

0.80

1

11.19

1

10

35

3.608923

1.27

2.95

11.19

1

20

HILO DE PUESTA A TIERRA awgkcmil 14 14 14 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12

7181.85

220

3

4

20.94

0.060

4

30

0.80

1

26.18

2

4

65

1.68

0.00

26.18

3

40

10


polos

amperes

HILO DE PUESTA A TIERRA awgkcmil 14 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 12

A

B1 B2

16 1

2

B4 B5 B6

SUMA

46

2

0

0

10

0

4860.0

WATTS


2321.85

2

1.98

0.025

4

30

0.80

1

2.48

1

12

25

5.577427

0.44

2.12

578.45

WATTS


7181.9

WATTS

1

2

4.79

0.025

4

30

0.80

1

5.99

1

12

25

5.577427

1.05

2.73

578.45

5.99

1

15

1

2

1.67

0.025

4

30

0.80

1

2.09

1

12

25

5.577427

0.37

2.05

201.25

2.09

1

15

1

2

4.14

0.025

4

30

0.80

1

5.17

1

12

25

5.577427

0.91

2.59

499.1

5.17

1

15

12

579.6

127

1

2

4.80

0.025

4

30

0.80

1

6.00

1

12

25

5.577427

1.05

2.74

6.00

1

15

224.25

127

1

2

1.86

0.025

4

30

0.80

1

2.32

1

10

35

3.608923

0.26

1.95

2.32

1

15

7.46

1

20

7.46

1

20

27

0

27

0

0

0.70

DEMANDA MAXIMA APROXIMADA =

5027.295

DESBALANCEO MAXIMO =

SUMA =


TABLERO:

TABLERO

UBICACIÓN:


MARCA

SQUARE-D

CONTROLA:

SALONES DE COMPUTO

CATALOGO

NQ304L10014-F

SISTEMA


SIMBOLO

250 W

3

INT. PPAL.

250

UBICACIÓN:

SALONES DE COMPUTO

ALIMENTADO DE :


4

ALIMENTADOR:

100

POLOS

CARGA INSTALADA

720.00 720

1080

7181.85

2263.45

2263.45 2263.45

2538.8

2379.6

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

CALIBRE 12 12 12 12 12 10 10 10 10 10 10 10 10

AREA 46.8 46.8 46.8 46.8 46.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8 62.8

TUBERIA CONDUIT 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm

5

4

314

35mm

VOLTS

No. de Fases

2538.8 2538.8

CALIBRE COND.

2

2263.45

DESBALANCEO A-B =

10.85%

DESBALANCEO A-C =

4.88%

DESBALANCEO B-C =

6.27%

2379.6 2379.6

WATTS

TUBERIA DIAMETRO

TIERRA

8

41mm


CIRCUITO

224.25

WATTS

%

PROYECTO:

WATTS

1.70

579.6

CALCULO DE TUBERIA CONDUIT NUMERO DE CONDUCTORES

PARA ALIMENTADOR SE CONSIDERA CONDUCTOR DE AL


FASE A

POTENCIA

15

127

WATTS

0

1

127

WATTS

RESERVA =

2.48

127

2393.95


239.2

499.1

15


1

201.25

10 14

127

C

6

9

B3

239.2

B

No. de hilos.





Agup.

Temp.


calibre AWG



Carga Por Fase

A

B

C

C1

0

127

1

2

0.00

0.015

6

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C2

0

127

1

2

0.00

0.015

6

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C3

0

127

1

2

0.00

0.025

6

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C4

0

127

1

2

0.00

0.027

6

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C5

0

127

1

2

0.00

0.010

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C6

0

127

1

2

0.00

0.010

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C7

0

127

1

2

0.00

0.020

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C8

0

127

1

2

0.00

0.022

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C9

0

127

1

2

0.00

0.030

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C10

0

127

1

2

0.00

0.028

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C11

0

127

1

2

0.00

0.025

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C12

0

127

1

2

0.00

0.025

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C13

0

127

1

2

0.00

0.035

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

CALCULO DE TUBERIA CONDUIT NUMERO DE CONDUCTORES

4 4 4 4 4 6 6 4 4 4 8 8 4

CALIBRE 12 12 12 12 10 10 10 10 10 10 10 10 10

AREA 46.8 46.8 46.8 46.8 62.8 94.2 94.2 62.8 62.8 62.8 125.6 125.6 62.8

TUBERIA CONDUIT 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 21mm 21mm 16mm 16mm 16mm 21mm 21mm 16mm

20

12 12 12 12 12 12

4 4 4 6 6 4

10 10 10 10 10 10

62.8 62.8 62.8 94.2 94.2 62.8

16mm 16mm 16mm 21mm 21mm 16mm

100

8

5

2

430

41mm

amperes

C14

0

127

1

2

0.00

0.035

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C15

0

127

1

2

0.00

0.029

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C16

0

127

1

2

0.00

0.026

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C17

0

127

1

2

0.00

0.031

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C18

0

127

1

2

0.00

0.031

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C19

0

127

1

2

0.00

0.036

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

0

220

3

4

0.00

0.070

4

30

0.80

1

0.00

2

115

0.31168

0.00

0.00

0.00

3


polos

SUMA

0

0

0

0

0

0


0.0

WATTS


0.00

0

0

0

0

0

0

0

0

0



0.70

0

WATTS


0.0

WATTS

DEMANDA MAXIMA APROXIMADA =

0

DESBALANCEO MAXIMO =

0

FASE B


TABLERO:

TABLERO


MARCA

SQUARE-D

CONTROLA:

LABORATORIO

CATALOGO

NQ184L10014-F

SISTEMA


SIMBOLO

2x32 w

3x17 w

2x26 w

180 W

1000 W

73.6

58.65

59.8

180

1000

3

INT. PPAL.

POLOS

LABORATORIO

ALIMENTADO DE :


4

CIRCUITO

VOLTS

No. de Fases

#DIV/0!

WATTS

0

TUBERIA DIAMETRO

TIERRA

6

#DIV/0!

DESBALANCEO B-C =

10

35mm


CARGA INSTALADA

CALIBRE COND.

#DIV/0!

DESBALANCEO A-C =

0

UBICACIÓN:

ALIMENTADOR:

50

DESBALANCEO A-B =

0

FASE C

UBICACIÓN:

0 0

0

%

PROYECTO:

0

WATTS

TOTAL=

WATTS

0 0

WATTS WATTS

RESERVA =

FASE A

POTENCIA

0

SUMA =

No. de hilos.





Agup.

Temp.


calibre AWG



Carga Por Fase

C1

0

127

1

2

0.00

0.015

4

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C2

0

127

1

2

0.00

0.015

4

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C3

0

127

1

2

0.00

0.015

4

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C4

0

127

1

2

0.00

0.016

4

30

0.80

1

0.00

12

25

5.577427

0.00

0.00

0.00

1

15

C5

0

127

1

2

0.00

0.020

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C6

0

127

1

2

0.00

0.020

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C7

0

127

1

2

0.00

0.026

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C8

0

127

1

2

0.00

0.030

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C9

0

127

1

2

0.00

0.031

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C10

0

127

1

2

0.00

0.025

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

1

20

C11

0

220

2

2

0.00

0.025

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

2

20

C12

0

220

2

2

0.00

0.024

6

30

0.80

1

0.00

10

30

3.608923

0.00

0.00

0.00

2

20

HILO DE PUESTA A TIERRA awgkcmil 14 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12

0

220

3

4

0.00

0.065

4

30

0.80

1

0.00

6

65

0.721785

0.00

0.00

3

50

10

A

SUMA

0

0


0

0

0

0

0.0

WATTS


0.00

0

0

0

0

0

0.00

B

0

C

0

0

0



0.70

SUMA =

WATTS WATTS

RESERVA =

0

WATTS


0.0

WATTS


0

0

0 0

0 0

WATTS

%

FASE A FASE B FASE C

TOTAL=

0 0 0

0

DESBALANCEO A-B =

#DIV/0!

DESBALANCEO A-C =

#DIV/0!

DESBALANCEO B-C =

#DIV/0!

WATTS

0 0

CALCULO DE TUBERIA CONDUIT 4 4 4 4 4 6 6 4 4 4 6 6

CALIBRE 12 12 12 12 10 10 10 10 10 10 10 10

AREA 46.8 46.8 46.8 46.8 62.8 94.2 94.2 62.8 62.8 62.8 94.2 94.2

TUBERIA CONDUIT 16mm 16mm 16mm 16mm 16mm 21mm 21mm 16mm 16mm 16mm 21mm 21mm

5

6

234

35mm


CALCULO DE CORTO CIRCUITO

METODO DE PUNTO A PUNTO PROYECTO:


UBICACIÓN:


CORRIENTE DE FALLA EN SECUNDARIO DE TRANSFORMADOR CAPACIDAD EN KVA

30

kVA

VOLTAJE PRIMARIO FASE A FASE

13200

Volts

VOLTAJE SECUNDARIO FASE A FASE IMPEDANCIA DE TRANSFORMADOR (%)

220 2.70

Volts

CORRIENTE PRIMARIA

1.31

Amperes

4

Amperes

CORRIENTE SECUNDARIA

78.73

Amperes

PROTECCION SECUNDARIA MAXIMA TABLA 450-3 (a)(1)

98.41

Amperes

3016.00

Amperes

PROTECCION PRIMARIA MAXIMA TABLA[450-3(a)(1)]

CORRIENTE DE FALLA EN SECUND. TRANSFORMADOR

POR CIENTO

datos a introducir

DE TRANSFORMADOR A INTERRUPTOR GENERAL-TABLERO GENERAL CANALIZACION

1

1=CONDUIT METALICO 2=CONDUIT NO METALICO

VOLTAJE SECUNDARIO FASE A FASE

220

CORRIENTE DE FALLA DISPONIBLE EN EL SECUNDARIO TRANSFORMADOR

3016.00

NO. DE ALIMENTADORES EN PARALELO

1

LONG. DEL ALIMENTADOR GRAL

8

CALIBRE CONDUC. Y C**

2

Volts Amperes NO. DE COND. POR FASE Metros

3,689

CORRIENTE DE FALLA EN TABLERO DE DIST. GRAL.

2868.29

Amperes

*dato de compañía suministradora o calculada con la impedancia del transformador, **C = Constante, ver valores de tablas SE CONSIDERA BUS INFINITO EN EL LADO DE ALTA TENSION

DE TABLERO GENERAL A TABLERO GENERAL CANALIZACION

1

1=CONDUIT METALICO 2=CONDUIT NO METALICO

2868.29

CORRIENTE DE FALLA EN ITM GRAL.

Amperes

NO. DE ALIMENTADORES EN PARALELO

1

NO. DE COND. POR FASE

LONG. ALIMENTADOR A PARTIR DE ITM GRAL. CALIBRE CONDUC. Y C** 2

8

Metro * Amperes

CORRIENTE DE FALLA EN TABLERO **C = Constante, ver valores tablas

1,844 2612.40

PROCEDIMIENTO BASICO DE CALCULO DE CORTO CIRCUITO

PASO 1

Ipc= kvax1000/(Effx1.732) Ipc= kvax1000/Eff

TRIFASICO

CORRIENTE A PLENA CARGA

MONOFASICO

CORRIENTE A PLENA CARGA

PASO 2

MULTIPLICADOR =100/%Ztransf.

PASO 3

Isc=Ipc x MULTIPLICADOR

CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO

PASO 4

f= 1.732 x L X IF-F / (C X n X E F-F )

FACTOR f FALLA TRIFASICA

f= 2 x L X IF-F / (C X n X E F-F )

FACTOR f FALLA MONOFASICA

f= 2 x L X IL-N / (C X n X E LN )

FACTOR f FALLA A NEUTRO

DONDE:

L= LONGITUD A EL PUNTO DE FALLA C= CONSTANTE DEL CONDUCTOR (VER TABLAS) n= NUMERO DE CONDUCTORES POR FASE EN PARALELO I=CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO DISPONIBLE AL COMIENZO DEL CIRCUITO

PASO 5 M=1/(1+F)

PASO 6

CALCULO DE FACTOR M O VER TABLA 4

ICCF= ICCI X M ICCF=CORRIENTE DE FALLA DISPONIBLE EN EL PUNTO DE FALLA ICCI=CORRIENTE DE FALLA DISPONIBLE AL COMIENZO DEL CIRCUITO SI SE TIENE CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO POR CONTRIBUCION DE MOTORES DEBERAN SER AÑADIDOS A TODOS LOS PUNTOS DE FALLA, UNA APROXIMACION PRACTICA DE LA CONTRIBUCION DE LOS MOTORES AL CORTO CIRCUITO ES MULTIPLICAR LA CORRIENTE A PLENA CARGA DE LOS MOTORES CON UN VALOR DE 4 A 6 VECES, ES ALGO QUE SE ACEPTA DE MANERA NORMAL.

I MOTORES CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO POR CONTRIBUCION DE MOTORES QUE SE AÑADE EN CADA PUNTO DE FALLA:

100

AMPERES

VERIFICACION DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE PROTECCIONES CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE INTERRUPTORES

AMPERES DE C.C.

VOLTAJE

MARCA

CORRIENTE DE FALLA EN EL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR

3016.00

220

CORRIENTE DE FALLA EN INTERRUPTOR GENERAL

2868.29

600

42000

SQUARE-D

CORRIENTE DE FALLA EN TABLERO B

2612.40

240

10000

SQUARE-D

SQUARE-D

SQUARE-D

CALCULO DEL ALIMENTADOR A TABLERO A POR CORTO CIRCUITO

CÁLCULO Y SELECCIÓN DEL ALI MENTADOR AL TABLERO "A", POR CORTO CIRCUITO

Para el cálculo supondremos que el sistema está balanceado y usaremos la siguiente fórmula:

(I/A)2t = K LOG(T2+T/T1+T) DONDE: A = Area del conductor (circular mils). I = Corriente de corto circuito (A.). t = Tiempo de duración de la falla (segundos). K = Constante del conductor. T2 = Temperatura máxima de corto circuito (ºC). T1 = Temperatura máxima de operación (ºC). T = Temperatura (en ºC bajo cero) a la cual el conductor tiene resistencia eléctrica teóricamente nula. DATOS: El dispositivo de protección del sistema tiene un tiempo "t" I=

2,868.29

t= K

0.01667 =

=

A. Seg.

0.0297

T2 =

150

ºC

T1 =

75

ºC

T =

234

ºC

Despejando el área de la fórmula, tenemos: A = I / ( RAIZ(K LOG(T2+T/T1+T) / t) ) A

=

6,994.32

C.M.

Ésta área en C.M. es equivalente a: y corresponde a un conductor calibre:

EL ALIMENTADOR GENERAL CUMPLE POR CORTO CIRCUITO

3.54 4

AWG

mm2

1 ciclos

PLG= 0.000506707

0.001 1CM=

0 mm mm2

CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE INTERRUPTORES MARCA SQUARE-D MARCO DEL INTERRUPTOR

NUMERO DE POLOS

RANGO DE CAPACIDADES

CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE CORTOCIRCUITO EN AMPERES rcm SIMETRICOS

120

120/240

240

480

600

1

10 A 70

10 000

10 000

2

10 A 125

10 000

10 000

3

10 A 100

10 000

10 000

1

15 A 30

10 000

2

15 A 60

10 000

10 000

2

100 A 225

10 000

10 000

3

100 A 225

10 000

10 000

10 000

2

250 A 400

25000

25000

25000

3

250 A 400

25000

25000

25000

1

15 A 30

18000

14000

14000

1

15 A 100

10000

10000

2

15 A 100

10000

10000

10000

3

15 A 100

10000

10000

10000

1

15 A 100

25000

25000

18000

2

15 A 100

25000

25000

25000

18000

3

15 A 100

25000

25000

25000

18000

2

15 A 100

25000

25000

25000

18000

14000

3

15 A 100

25000

25000

25000

18000

14000

1

15 A 30

65000

65000

65000

1

35 A 100

65000

65000

25000

3

15 A 100

65000

65000

65000

25000

18000

KA

2, 3

70 A 250

42000

42000

42000

25000

22000

KH

2, 3

70 A 250

65000

65000

65000

35000

25000

LA

2, 3

125 A 400

42000

42000

42000

30000

22000

LH

2, 3

125 A 400

65000

65000

65000

35000

25000

2, 3

300 A 1000

42000

42000

42000

30000

22000

2, 3

300 A 800

42000

42000

42000

30000

22000

2, 3

300 A 1000

65000

65000

65000

65000

25000

2, 3

300 A 800

65000

65000

65000

65000

25000

NA

2, 3

600 - 1200

100000

100000

100000

50000

25000

NC

2, 3

600 - 1200

125000

125000

125000

100000

65000

QO/QOB

QO-GFI/QOB-GFI

Q2

Q4 FY

FA 240 V

FA 480 V

FA 600 V

FH

MA

MH

10 000

14000

Constante - conductor de cobre en canalizacion metalica Ampacidad Constante* R/Mmetros XL/Mmetros Z/Mmetros 14 15 8.2314 0.1262 8.2324 121 12 20 5.1885 0.1198 5.1899 193 307 10 30 3.2605 0.1188 3.2626 487 8 40 2.0511 0.1217 2.0547 757 6 50 1.3131 0.1400 1.3206 1188 4 70 0.8295 0.1412 0.8415 1447 3 100 0.6774 0.1379 0.6913 2 115 0.5253 0.1345 0.5422 1844 1 130 0.4173 0.1368 0.4392 2277 1/0 150 0.3331 0.1336 0.3589 2787 3358 2/0 175 0.2674 0.1310 0.2978 4010 3/0 200 0.2139 0.1281 0.2494 4710 4/0 230 0.1710 0.1259 0.2123 5147 250 255 0.1464 0.1278 0.1943 300 285 0.1233 0.1259 0.1762 5675 350 310 0.1067 0.1227 0.1625 6152 6421 400 335 0.0951 0.1233 0.1557 6927 500 380 0.0781 0.1214 0.1444 7170 600 420 0.0669 0.1223 0.1395 7536 750 475 0.0557 0.12042528 0.1327 7892 1,000 545 0.0448 0.1185036 0.1267 * Constante = 1 dividido entre la impedancia del conductor en metros.

Constante - conductor de cobre en canalizacion no metalica XL/Mmetros Z/Mmetros 121 14 8.2312 0.1262 8.2322 193 12 5.1885 0.1198 5.1899 307 10 3.2605 0.1188 3.2626 487 8 2.0511 0.1217 2.0547 6 1.3131 0.1118 1.3179 759 4 0.8295 0.1163 0.8376 1194 3 2.1593 0.1512 2.1646 462 1887 2 0.5189 0.1076 0.5299 2340 1 0.4132 0.1095 0.4274 2909 1/0 0.3267 0.1070 0.3438 3567 2/0 0.2601 0.1047 0.2804 4347 3/0 0.2059 0.1025 0.2300 4/0 0.1637 0.1006 0.1921 5206 250 0.1387 0.1022 0.1723 5805 300 0.1159 0.1006 0.1535 6515 7099 350 0.0996 0.0996 0.1409 7586 400 0.0874 0.0986 0.1318 8338 500 0.0705 0.0970 0.1199 8753 600 0.0593 0.0977 0.1143 750 0.0593 0.0964 0.1132 8837 1,000 0.0368 0.0948 0.1017 9832 * Constante = 1 dividido entre la impedancia del conductor en metros. Constante*

R/Mmetros

Constante - conductor de aluminio en canalizacion metalica Constant*

R/Mfeet

XL/Mfeet

Z/Mfeet

14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1,000

4.2200 0.0394 2.6600 0.0374 1.6700 0.0371 599 1.0500 0.0380 952 1481 0.6740 0.0437 2346 0.4240 0.0441 2876 0.3450 0.0431 3713 0.2660 0.0420 4645 0.2110 0.0427 0.1680 0.0417 5777 0.1330 0.0409 7187 0.1060 0.0400 8826 10741 0.0844 0.0393 12122 0.0722 0.0399 13910 0.0602 0.0393 15484 0.0520 0.0383 0.0460 0.0385 16671 0.0375 0.0379 18756 20093 0.0319 0.0382 21766 0.0264 0.0376 23478 0.0211 0.037 * Constant = 1 divided by conductor impedance per foot. 237 376

4.2202 2.6603 1.6704 1.0507 0.6754 0.4263 0.3477 0.2693 0.2153 0.1731 0.1391 0.1133 0.0931 0.0825 0.0719 0.0646 0.0600 0.0533 0.0498 0.0459 0.0426

Constante - conductor de aluminio en canalizacion no metalica XL/Mfeet 4.2200 0.0394 376 2.6600 0.0374 599 1.6700 0.0371 1.0500 0.0380 952 0.6740 0.0349 1482 2350 0.4240 0.0363 2872 0.3450 0.0472 3730 0.2660 0.0336 4678 0.2110 0.0342 5838 0.1680 0.0334 0.1330 0.0327 7301 0.1050 0.0320 9110 11174 0.0838 0.0314 12862 0.0709 0.0319 14923 0.0592 0.0314 16813 0.0507 0.0311 18506 0.0444 0.0308 21391 0.0356 0.0303 0.0298 0.0305 23451 0.0301 0.0301 23492 28779 0.0182 0.0296 * Constant = 1 divided by conductor impedance per foot. Constant*

14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1,000

237

R/Mfeet

Z/Mfeet 4.2202 2.6603 1.6704 1.0507 0.6749 0.4256 0.3482 0.2681 0.2138 0.1713 0.1370 0.1098 0.0895 0.0777 0.0670 0.0595 0.0540 0.0467 0.0426 0.0426 0.0347

Note: Resistance (25 degrees C) and impedance values from IEEE Std 241-1990 page 420

Constante - conductor de cobre en canalizacion metalica Ampacidad Constante* R/Mmetros XL/Mmetros Z/Mmetros 1 130 0.4173 0.1368 0.4392 2277 2 115 0.5253 0.1345 0.5422 1844 1447 3 100 0.6774 0.1379 0.6913 1188 4 70 0.8295 0.1412 0.8415 757 6 50 1.3131 0.1400 1.3206 487 8 40 2.0511 0.1217 2.0547 307 10 30 3.2605 0.1188 3.2626 12 20 5.1885 0.1198 5.1899 193 14 15 8.2314 0.1262 8.2324 121 1/0 150 0.3331 0.1336 0.3589 2787 3358 2/0 175 0.2674 0.1310 0.2978 4010 3/0 200 0.2139 0.1281 0.2494 4710 4/0 230 0.1710 0.1259 0.2123 5147 250 255 0.1464 0.1278 0.1943 300 285 0.1233 0.1259 0.1762 5675 350 310 0.1067 0.1227 0.1625 6152 6421 400 335 0.0951 0.1233 0.1557 6927 500 380 0.0781 0.1214 0.1444 7170 600 420 0.0669 0.1223 0.1395 7536 750 475 0.0557 0.12042528 0.1327 7892 1,000 545 0.0448 0.1185036 0.1267 * Constante = 1 dividido entre la impedancia del conductor en metros.

Constante - conductor de cobre en canalizacion no metalica XL/Mmetros Z/Mmetros 2340 1 0.4132 0.1095 0.4274 1887 2 0.5189 0.1076 0.5299 462 3 2.1593 0.1512 2.1646 1194 4 0.8295 0.1163 0.8376 6 1.3131 0.1118 1.3179 759 8 2.0511 0.1217 2.0547 487 10 3.2605 0.1188 3.2626 307 193 12 5.1885 0.1198 5.1899 121 14 8.2312 0.1262 8.2322 2909 1/0 0.3267 0.1070 0.3438 3567 2/0 0.2601 0.1047 0.2804 4347 3/0 0.2059 0.1025 0.2300 4/0 0.1637 0.1006 0.1921 5206 250 0.1387 0.1022 0.1723 5805 300 0.1159 0.1006 0.1535 6515 7099 350 0.0996 0.0996 0.1409 7586 400 0.0874 0.0986 0.1318 8338 500 0.0705 0.0970 0.1199 8753 600 0.0593 0.0977 0.1143 750 0.0593 0.0964 0.1132 8837 1,000 0.0368 0.0948 0.1017 9832 * Constante = 1 dividido entre la impedancia del conductor en metros. Constante*

R/Mmetros

CÁLCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS.

INFORMACIÓN GENERAL. El sistema de tierras consistirá fundamentalmente de un arreglo de electrodos de varilla tipo copperweld de 3 m de longitud y 5/8" de diámetro, unidos con conductor de cobre desnudo, enterrado a 0.3 m abajo del nivel del piso terminado. Se conectarán al sistema de tierras todos los equipos eléctricos, estructuras metálicas, gabinetes, tuberías y en general todas aquellas masas m etálicas, no portadoras de corriente, que pudieran en un momento dado quedar energizadas. CALIBRE DEL CONDUCTOR DE LA RED Y PUESTA A TIERRA DEL SISTEMA El calibre de la red principal se determina por la magnitud y tiempo de la corriente, contemplando la elevación de temperatura máxima permisible, la cual será de 1083 °C, ya que se considerarán conexiones soldables tipo cadweld. A = 6.96 Iccr (S)1/2 El tiempo de flujo de la corriente de falla se considerará de de distribución el que la abra.

0.5 seg, ya que será un fusible

La corriente de corto circuito máxima que puede circular por la red hacia la subestación de CFE, es: Iccr = Isim x Fd x Fc En la que se considerará: Fd = Factor de decremento = 1.65 Fc = Factor de crecimiento del sistema = 1.10 La corriente de red puede tomarse conservadoramente como la del cortocircuito en el lado primario 50 MVA del sistema a del transformador. 13.2 kV

Isim =

50000 1.73 x 13.2

Iccr = 1.65 x 1.10 A = 6.96 x

= x

2187 =

0.5 x

3969=

Que corresponde al calibre: que tiene una sección de:

2187 A sim. 3969

A sim.

19534.7 MC 6 AWG 26240 MC

No obstante lo anterior, se empleará al menos calibre 2/0 AWG para cumplir con la NOM tabla 250-94 de calibres de conductores mínimos para puesta a tierra de los sistemas.

DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE VARILLAS.

El número de varillas se determinará para asegurar una resistencia de grupo de (Según NOM 921-25).

10

W.

La resistividad del terreno se considerará 300 ohms-metro, por ser una zona rocosa sobre un cerro. La resistencia de una varilla se calcula mediante la expresión siguiente, con base en la resistividad del terreno y las características del electrodo. R

=

En donde:

r æ 4L ö - 1÷ çLn ø 2pL è a

r = Resistividad del terreno en ohms/cm

3

L = Longitud del electrodo en cm a = Radio del electrodo en cm 30000

R = 2 x 3.14 x 305

4 x 305

Ln 0.8

-1

= 99 W Sin considerar el aumento de este valor, que tiene lugar al agrupar varillas, el número de varillas requerido para tener el valor deseado de resistencia, será: 99

N = 10 °

=

9.9

Por lo tanto, se considerarán cuatro varillas, tentativamente, a reserva de revisar a continuación la resistencia real a tierra. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA A TIERRA. Considerando la siguiente red:

8.00 m

8.00 2 3 Longitud de la malla: Suponiendo 9 varillas:

m

conductores paralelos de: conductores paralelos de:

8.00 m 8.00 m

32.00 m de conductor. 27.00 m de varillas.

Empleando la fórmula de Schwarz se tendrá:

(a) (b)

2 - R12 Rg = R1 + R 2 - 2 R12

R1 R 2

R1 = Resistencia de los conductores de la malla. R2 = Resistencia de todas las varillas de tierra. R12 = Resistencia mutua entre los conductores y las varillas.

Donde:

R1

=

r1 é êln p L 1 êë

2 L1 h ´ d1

+

ù -K2ú A úû

K 1 L1

2ù é 8 L2 2 K1 L2 ln 1 + n 1 ( ) úû ê d A 2 ë ù r é 2 L1 K 1 L1 + - K 2 + 1ú R12 = a êln p L1 ë L 2 A û L 2 r1 r 2 ra = r 2 (H - h) + r1(L 2 + h - H)

R2

=

ra 2 n p L2

Si

r2 = r1

ra = r1

Donde: r1 = Resistividad del terreno a una profundidad h de los conductores, en W m. ra = Resistividad aparente del terreno, vista por la

varilla de tierra, en W m. H = Espesor de la capa superior del terreno, en m. r2 = Resistividad del terreno desde la profundidad de H hacia abajo, en W m. L1 = Longitud total de conductores de la red, en m. L2 = Longitud promedio de la varilla de tierra, en m. h = Profundidad de enterramiento de la red, en m. A = Área cubierta por la red, de dimensiones a x b, en m 2. n = Número de varillas de tierra, localizadas en el área A. K1 , K2 = Constantes relacionadas con la geometría del sistema. d1 = Diámetro del conductor de la red, en m. d2 = Diámetro de las varillas de tierra, en m. K1 = - 0.04 a/b + 1.41

=

1.370

K2 = 0.15 a/b + 5.50

=

5.65

Como r2 = r1 y, suponiendo una malla de conductor calibre 2/0 AWG, se tiene: Area (A) =

R1 =

64

300 2 x 32.00 ln 0.30 x 0.01 + p32.0

300 8 x 3.05 ln R2 = 2 x 4 0.02 x p x 3.05 = 28.9 W

m2 1.370 x 32.00 64

5.65

= 20.5

1.370 x 3.05 ( 4 - 12 -1+ 2x 64

W

300

R12 = 32.0 ln p

2

20.5 x 28.9

x 32.00 + 3.05

1.370 x 32.00 64

- 11.6 2

Rg = 20.5 + 28.9 - 11.6 x 2

2

Valor que cumple con lo dispuesto en NOM 921-25.

= 17.5 W

5.65 + 1

= 11.57 W

CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE

CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE cond. COBRE

CALIBRE AWG KCM

60o C

75o C

90o C

CALIBRE AWG KCM

60o C

75o C

90o C

AREA mm2

14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 700 900 1000 1250 1500 1750 2000

20 25 30 40 55 70 85 95 110 125 145 165 195 215 240 260 280 320 355 385 400 410 435 455 495 520 545 560

20 25 35 50 65 85 100 115 130 150 175 200 230 255 285 310 335 380 420 460 475 490 520 545 590 625 650 665

25 30 40 55 75 95 110 130 150 170 195 225 260 290 320 350 380 430 475 520 535 555 585 615 665 705 735 750

1 2 3 4 6 8 10 12 14 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 800 900 1000 1250 1500 1750 2000

110 95 85 70 55 40 30 25 20 125 145 165 195 215 240 260 280 320 355 385 400 410 435 455 495 520 545 560

130 115 100 85 65 50 35 25 20 150 175 200 230 255 285 310 335 380 420 460 475 490 520 545 590 625 650 665

150 130 110 95 75 55 40 30 25 170 195 225 260 290 320 350 380 430 475 520 535 555 585 615 665 705 735 750

42.41 33.62 26.67 21.15 13.3 8.367 5.26 3.307 2.082 53.48 67.43 85.01 107.2 126.67 152.01 177.34 202.68 253.35 304.02 354.69 380.03 405.37 456.04 506.71 633.39 760.07 886.74 1013.42

TABLA 310 - 16 NOM-001-SEDE 2005 INSTALACIONES ELECTRICAS UTILIZACION

CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE cond. ALUMINIO CALIBRE AWG KCM

60o C

75o C

90o C

1 2

85 75

100 90

115 100

4 6

55 40

65 50

75 60

1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 700 900 1000 1250 1500 1750

100 115 130 150 170 190 210 225 260 285

120 135 155 180 205 230 250 270 310 340

135 150 175 205 230 255 280 305 350 385

320

385

435

375

445

500

DIMENSIONES DE LOS CONDUCTORES AISLADOS AREA TAMAÑO APROX. NOMINAL mm2. 1 123 2 86 3 73.2 4 62.8 6 46.8 8 28.2 10 15.7 12 11.7 14 8.97 1/0 143 2/0 169 3/0 201 4/0 240 250 297 300 341 350 384 400 427 500 510 600 628 700 710 750 752 800 792 900 875 1000 954

DIMENSIONES DE TUBERIA CONDUIT Y AREA DISPONIBLE PARA LOS CONDUCTORES TAMA O mas de 2 NOMINAL cond. mm. Fr=40% 16mm 78 21mm 137 27mm 222 35mm 387 41mm 526 53mm 867 63mm 1236 78mm 1904 91mm 2555 103mm 3282 129mm 5163 155mm 7456

OHMS- KM AL NEUTRO IMPEDANCIA (Z) A 0.85 DE F.P. CALIBRE AWG CONDUIT DE CONDUIT O KCM PVC METALICO

14 12 10 8 6 4 2 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1000

8.858267 5.577427 3.608923 2.263780 1.443570 0.951443 0.623360 0.426510 0.360892 0.288714 0.242782 0.183727 0.193570 0.173884 0.160761 0.141076 0.131233 0.118110 0.104986

8.858267 5.577427 3.608923 2.296588 1.476378 0.984252 0.656168 0.426510 0.360892 0.308398 0.262467 0.239501 0.213254 0.196859 0.183727 0.164042 0.154199 0.141076 0.131233

TABLA 9 NATIONAL ELECTRICAL CODE

OHMS- KM AL NEUTRO IMPEDANCIA (Z) A 0.85 DE F.P. CALIBRE AWG CONDUIT DE CONDUIT O KCM PVC METALICO

2 4 6 8 10 12 14 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1000

0.623360 0.951443 1.443570 2.263780 3.608923 5.577427 8.858267 0.426510 0.360892 0.288714 0.242782 0.183727 0.193570 0.173884 0.160761 0.141076 0.131233 0.118110 0.104986

0.656168 0.984252 1.476378 2.296588 3.608923 5.577427 8.858267 0.426510 0.360892 0.308398 0.262467 0.239501 0.213254 0.196859 0.183727 0.164042 0.154199 0.141076 0.131233

PARA CONDUCTORES DE ALUMINIO OHMS- KM AL NEUTRO IMPEDANCIA (Z) A 0.85 DE F.P. CALIBRE AWG CONDUIT DE CONDUIT O KCM PVC METALICO

2 4 6 8 10 12 14 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1000

1.000000 1.7 2.500000 3.900000 6 9.5

1 1.7 2.5 3.9 6 9.5

0.650000 0.53 0.44 0.35 0.31 0.270000 0.24 0.22 0.18 0.16 0.140000 0.12

0.670000 0.55 0.46 0.37 0.33 0.29 0.26 0.23 0.2 0.18 0.16 0.14

CONDUCTORES FACTOR DE ACTIVOS CORRECCION

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

1 1 1 0.80 0.80 0.80 0.70 0.70 0.70 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.35 0.35

FACTORES DE CORRECCION POR AGRUPAMIENTO

TABLA 250-95 TAMA O NOMINAL MINIMO DE LOS CONDUCTORES DE TIERRA PARA CANALIZACIONES Y EQUIPOS CAPACIDAD O AJUSTE DEL DISPOSITIVO 15 20 30 40 50 60 70 100 125 150 175 200 300 400 600 600 800 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000 5000 6000

TAMAÑO NOMINAL AWG 14 12 10 10 10 10 8 8 6 6 6 6 4 2 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 350 400 500 700 800

CÁLCULO Y DISEÑO DE LA RED DE TIERRAS

Las principales funciones de la red de tierras son: - Proveer un medio seguro para proteger al personal en la proximidad de sistemas o equipos conectados a tierra, de los peligros de una descarga eléctrica bajo condiciones de falla. - Proveer los medios para disipar las corrientes a tierra, sin que se excedan los límites de operación de los equipos. - Proveer una conexión a tierra para el punto neutro de los equipos que así lo requieran ( transformadores, reactores, tableros, etc.). - Proveer un medio de descarga y desenergización de equipos antes de proceder a tareas de mantenimiento. - Facilitar, mediante la operación de los relevadores y otros dispositivos de protección, la eliminación de fallas a tierra en el sistema. Este sistema en particular está constituido por conductores de Cu desnudo cal. 4/0 AWG, conectados a varillas para tierra copperweld de 3 mts. de longitud c/u, conexiones exotérmicas cadweld. Todos los equipos y gabinetes se encuentran conectados a esta red. CALCULO DE LOS POTENCIALES: El objetivo de estos cálculos es verificar que los potenciales de contacto y de paso en la red de tierras de la subestación no excedan los valores límites de los potenciales tolerables por el cuerpo humano. Verificar, también, que la resistencia a tierra de la red se encuentre dentro del rango de valores recomendados por las normas. DATOS PARA EL CÁLCULO : Corriente de falla monofásica Corriente de diseño Longitud de la subestación Ancho de la subestación Resistividad del terreno Resistividad superficial ( grava sup. ) Profundidad de la red Espesor de la capa de grava Longitud de la red Ancho de la red Tiempo de duración de la falla Relación X/R en el bus de falla Longitud de las varillas de tierra Diámetro de las varillas de tierra DISEÑO DE LA RED:

I= Id = = = = = = = = = = = = =

#REF! A. 4,000.00 A. 2 m. 2 m. r = 35 W-m. rs = 3000 W-m. h = 0.6 m. hs = 0.15 m. 3 m. 3 m. Tf = 0.05 seg. 10 3 m. 5/8 ( 0.0159 ) m.

Corriente máxima de la malla (IG): IG = Id x Cp x Df donde: Df = Factor de decremento para un tiempo de duración total de la falla Tf en segundos. Cp = Factor de proyección que toma en cuenta los incrementos relativos de la corriente de falla a lo largo de la vida útil de la instalación. Cuando no existan incrementos en la corriente de falla, Cp =1. Id = Corriente simétrica de malla (valor rms) en Amps. Factor de decremeto (Df): De la tabla 1, en la columna de X/R = Df = 1.232

10 y en la fila de Tf =

0.05

seg., el valor para

Factor de proyección (Cp): No existe incremento en la corriente de falla Cp = 1.0 IG = IG =

4,000 4,928.0

x 1.0 x A.

1.232

SECCIÓN DEL CONDUCTOR: A = IG x Factor donde: IG = Corriente máxima de la malla. Factor = es el resultado, resumido, de operaciones matemáticas para el cálculo del conductor. Para conectores soldables, con los siguientes valores para Tm y Tf, buscamos el factor en la tabla 2: Tm = 450 ° C. Tf = 0.05 seg. Factor = 6.6 A = 4,928.00 x 6.6 A = 32,524.80 Circular Mils A = 16.480559 mm2 y corresponde a un calibre 6 AWG. mecánica y por recomendación de las Normas emplearemos cal. 4/0 AWG. cuya área es de 107.2 mm2

Calculo del factor de reducción del valor nominal de rs: K=

r - rs r + rs

K=

35 35 +

3000

3000

K = -0.976936 Factor de reducción (Cs): De la curva correspondiente (fig. 1), con hs = 0.15 m. y K = -0.9769 , Cs = Cs = 1 cuando la resistividad superficial es igual a la resistividad del terreno. CÁLCULO DE POTENCIALES TOLERABLES: Potencial de paso (para una persona de 70 Kg.): Es70 =

(Rb+ 6Csrs)

(0.157)

1/2

Tf

donde: Rb = Resistencia del cuerpo humano, de una mano a ambos pies, entre mano y mano ó entre un pie y el otro. 6 = Constante 0.157= Constante Potencial de paso (para una persona de 50 Kg.): Es50 =

(Rb+ 6Csrs)

(0.116)

Tf 1/2

donde: Rb = Resistencia del cuerpo humano, de una mano a ambos pies, entre mano y mano ó entre un pie y el otro. 6 = Constante 0.116= Constante

Es70 =

((

1000 ) + (( 6 )

( 1 ) 0.2236068

(

35

))) ( 0.157 )

0.6

Es70 =

849.57

Volts

Potencial de contacto ( para una persona de 70 Kg. ). Et70 =

(Rb+ 1.5Csrs)

(0.157)

Tf 1/2

donde: Rb = Resistencia del cuerpo humano, de una mano a ambos pies, entre mano y mano ó entre un pie y el otro. 1.5= Constante 0.157= Constante Potencial de contacto (para una persona de 50 Kg.): Et50 =

(Rb+1.5Csrs) (0.116) Tf 1/2

donde: Rb = Resistencia del cuerpo humano, de una mano a ambos pies, entre mano y mano ó entre un pie y el otro. 1.5= Constante 0.116= Constante (( 1000 ) + (( 1.5 )( 1 )( 35 ))) ( 0.157 ) Et70 = 0.2236068 Et70 =

738.99

Volts

CÁLCULO DE POTENCIAL DE LA MALLA Cálculo de la longitud total de conductores: L = Lr + Lc Donde : Lc = Longitud de conductores enterrados en la malla

Lr = Longitud total de las varillas de tierra Longitud total de varillas: Lr = 1.15 ( No. de varillas x Longitud de las varillas ) Lr = 1.15 ( 6 X 3 ) = 20.7 m El factor 1.15 refleja el hecho de que la densidad de corriente es mucho mayor en las varillas cerca del perimetro que en los conductores de la malla. Longitud total de Conductores: Lc = 33 m Longitud total ( conductores y varillas ) L = Lr + Lc L= 20.7 + 33 =

53.70

m

Cálculo del factor k m 1 2p

k m =

[

ln

[

D2 + 16hd

( D + 2h )2 8Dd

-

h 4d

]

+

k ii 8 ln p( 2n - 1 ) K h

donde : K ii =

K ii =

K ii es el factor que ajusta los efectos de los conductores interiores de la malla. 1 para mallas con varillas de tierra a lo largo del perímetro o con varillas en las esquinas de la malla o con varillas a lo largo del perímetro y por toda la malla. 1 para mallas sin varillas de tierra ó mallas que contengan sólo (2n)2/n algunas varillas, ninguna localizada en las esquinas o en el perímetro.

D = Espaciamiento entre conductores paralelos, en metros. = 1.5 m. d = Diámetro del conductor de la malla en metros = 0.011682948 m. K m es el factor de espaciamiento para voltaje de malla, método simplificado. Cálculo del factor k h k h = 1+ h/h0 donde: h = profundidad de la malla en metros

h0 = 1 metro (profundidad de referencia de la malla) k h = k h =

1+ 1.2649

0.6 / 1

nA nB n= donde: n = media geométrica del # de conductores en ambas direcciones nA = número de conductores verticales de la malla nB = número de conductores horizontales de la malla n= 5x 3 n = 3.8729833 Ahora calculamos K m, sustituyendo valores en la fórmula: K m = 0.5269741 CÁLCULO DEL FACTOR Ki: K i es el factor de corrección para la geometría de la red, método simplificado. K i = 0.656 + 0.172 n = 0.656 + ( 0.172 ) ( 3.873 ) = 1.3221531 CÁLCULO DEL POTENCIAL DE CONTACTO EN LA MALLA: r K m K i IG Etm = L Etm = Etm =

( 35 )( 0.5269741 )( 1.32 )( 53.70 2,237.87

4,928.0

Volts

CÁLCULO DEL POTENCIAL DE PASO EN LA MALLA: Esm =

r K s K i IG

Cálculo del factor ks:

L

)

1

k s =

p

[

1 2h

+

1 D+h

+

K s = 0.5711068 ( 35 )( 0.57 )( 1.32 )( Esm = 53.70 Esm =

2,425.29

1 D

[

4,928.0

1-0.5n-2

]

]

)

Volts

COMPARACIÓN DE POTENCIALES: Esm =

2,425.29

Volts

<

Es70 =

849.57

Volts

Etm =

2,237.9

Volts

<

Et70 =

738.99

Volts

Con éstos resultados se comprueba que la malla sí ofrece la seguridad que se requiere. Esta red de tierras consta de 3 electrodos conectados con cable (Cu.) cal. 2AWG. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE LA RED DE TIERRAS: Para calcular la resistencia total aproximada de la red de tierras, usaremos la fórmula de Laurent: R =

r

4r

+

r

L

donde: r = Radio, en metros, de una placa circular cuya área equivale al área de la red de tierras real. L = Longitud total del conductor de la malla, en metros. r = Resistividad del terreno en ohms-metro A = Área ocupada por la red de tierras A1/2 r = 1/2 = 1.6926 mts. p

L = 12 mts. r = 40 ohms-metro Sustituyendo en la fórmula, tenemos:

=

9

m2

R = 9.2 ohms De acuerdo al artículo 921-18, el sistema de tierras (el cual debe consistir de uno o más electrodos conectados entre sí) debe tener una resistencia a tierra suficientemente baja para minimizar los riesgos al personal en funcion de la tensión eléctrica de paso y de contacto (se considera aceptable un valor de 10 ohms; en terrenos con alta resistividad este valor puede llegar a ser hasta de 25 ohms. Si la resistividad es mayor a 3000 ohms/m. se permiten 50 ohms) para permitir la operación de los dispositivos de protección. En este caso la resist. a tierra del sistema sí cumple con este artículo ya que es menor a 10 ohms.

Df es:

TABLA 250-94 CONDUCTOR DEL ELECTRODO DE TIERRA DE INSTALACIONES DE C.A. TAMAÑO NOMINAL DEL MAYOR CONDUCTOR DE ENTRADA A LA ACOMETIDA O SECCION EQUIVALENTE DE CONDUCTORES EN PARALELO MM2 COBRE

2 3 4 6 8 10 12 14 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 750 700 900 1000 1250 1500 1750 2000

TAMAÑO NOMINAL DEL CONDUCTOR AL ELECTRODO DE TIERRA MM2 (AWG O KCM)

COBRE

8 8 8 8 8 8 8 8 6 4 4 2 2 2 1/0 1/0 1/0 1/0 2/0 2/0 2/0 2/0 2/0 3/0 3/0 3/0 3/0

AREA PARA CONDUCTORES EN CIRCULAR MIL CALIBRE AWG-KCM 1 2 3 4 6 8 10 12 14 1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 700 800 1000

CIRCULA MILLS 83690 66370 52630 41740 26240 16510 10380 6530 4110 105500 133100 167800 211600 250000 300000 350000 400000 500000 600000 700000 800000 1000000

TABLA 250-95 TAMAÑO MINIMO DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA PARA CANALIZACIONES

CAPACIDAD O AJUSTE DEL DISPOSITIVO DE PROTECCION CONTRA SOBRECORRIE NTE EN EL CIRCUITO

15 20 30 40 60 100 200 300 400 500 600 800 1000 1200 1600 2000 2500 3000 4000 5000 6000

TAMAÑO NOMINAL mm2 (AWG O kcmil cable de cobr cable de aluminio 14 12 10 10 10 8 6 4 2 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250 350 400 500 700 800

EQUIPOS

AREA DE CONDUCTORES CALIBRE

AREA mm2

14 12 10 8 6 4 3 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 250MCM 300MCM 350MCM 400MCM 500MCM 600MCM 750MCM 1000MCM

8.97 11.7 15.7 28.2 46.8 62.8 73.2 86 123 143 169 201 240 297 341 384 427 510 628 752 954

1 2 4 6 8 10 12 14

123 86 62.8 46.8 28.2 15.7 11.7 8.97

1/0 2/0 3/0 4/0 250 300 350 400 500 600 750 1000

143 169 201 240 297 341 384 427 510 628 752 954

MEMORIA CALCULO 20 DE FEBRERO DE 2012.xls

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