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MANUAL DE INSTALACIONES ELECTRICAS "PIRELLI - SICA"

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Consejos para instalaciones elctricas seguras y confiables

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Componentes de una instalacin

Reglas y criterios para la construccin de una instalacin

Instalaciones Elctricas de muy Baja Tensin (MBT)

Instalaciones con motores

Correccin del Factor de Potencia

Ensayos sobre las instalaciones

Trabajo Prctico N 1 Proyecto de una instalacin unifamiliar

Trabajo Prctico N 2 Proyecto de un edificio pequeo

T.P. N 1 - Proyecto de una instalacin unifamiliar

Descripcin del proyecto Clculo de la demanda Clculo de los electroductos Clculo del circuito seccional Clculo de la potencia de los circuitos de distribucin Dimensionamiento de los electroductos Dimensionamiento de las protecciones Lista de materiales

Trabajo Prctico N 1 - Proyecto de una instalacin unifamiliar Descripcin del proyecto 1/8

Supongamos una planta de vivienda unifamiliar con grado de electrificacin media de aproximadamente 100 m2, compuesta por living, comedor, 2 dormitorios, bao, cocina, habitacin de servicio y galera, con alimentacin de 220 V. El primer paso consiste en ubicar en un plano de planta la entrada del medidor, el tablero principal, las cajas para salidas de iluminacin, las cajas para tomacorrientes e indicar el respectivo nmero de circuito.

Para la designacin de los elementos (Referencias) se ha empleado la simbologa grfica de la norma IRAM. 1 2 3 4 5 6 7 8

1

Trabajo Prctico N 1 Proyecto de una instalacin unifamiliar

Trabajo Prctico N 2 Proyecto de un edificio pequeo

T. P. N 2 - Proyecto de un edificio pequeo

Descripcin del proyecto Clculo de la demanda de las unidades de vivienda Reclculo de la demanda de las unidades de vivienda Clculo de la demanda total del inmueble Dimensionamiento de los conductores Dimensionamiento de las protecciones Seleccin de las caeras

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Descripcin del proyecto 1/7

Para la realizacin de este caso prctico emplearemos un mtodo ms simplificado que el empleado en el TP Nro. 1. Supongamos un edificio de departamentos de las siguientes caractersticas:q

Subsuelo

q q q

Sala de medidores de luz Sala de medidores de gas Sala de cisterna y bombas de agua Un local de 40 m2 Hall de entrada Diez pisos con dos unidades de vivienda cada uno de 81 m2, con la siguiente disposicin: comedor: 18 m2 living-comedor: 12 m2 2 dormitorios: 20 m2 bao: 4,5 m2 cocina: 8,5 m2 lavadero: 3,5 m2 pasillo: 2 m2 Hab. de sevicio: 9 m2 Bao de servicio: 3,5 m2 Sala de mquinas (2 ascensores)

Planta baja

q q

Planta tipoq q q q q q q q q

Azotea

q

Se supone un grado de electrificacin media con alimentacin de 220 V. 1 2 3 4 5 6 7

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Descripcin del proyecto 1/7

Para la realizacin de este caso prctico emplearemos un mtodo ms simplificado que el empleado en el TP Nro. 1. Supongamos un edificio de departamentos de las siguientes caractersticas:q

Subsuelo

q q q

Sala de medidores de luz Sala de medidores de gas Sala de cisterna y bombas de agua Un local de 40 m2 Hall de entrada Diez pisos con dos unidades de vivienda cada uno de 81 m2, con la siguiente disposicin: comedor: 18 m2 living-comedor: 12 m2 2 dormitorios: 20 m2 bao: 4,5 m2 cocina: 8,5 m2 lavadero: 3,5 m2 pasillo: 2 m2 Hab. de sevicio: 9 m2 Bao de servicio: 3,5 m2 Sala de mquinas (2 ascensores)

Planta baja

q q

Planta tipoq q q q q q q q q

Azotea

q

Se supone un grado de electrificacin media con alimentacin de 220 V.

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Clculo de la demanda de las unidades de la vivienda 2/7

Para calcular los consumos de cada unidad se debe recurrir al "nmero mnimo de puntos de utilizacin" indicado en el Reglamento de la A.E.A., para viviendas con grado de electrificacin medio. En nuestro caso sera: q Uno para bocas de alumbrado.q q

Uno para tomacorrientes de usos generales. Uno para tomacorrientes de usos especiales.

Para los "Puntos mnimos de utilizacin" se considerar: Habitacin Requisitos del reglamento Alumbrado Tomas de uso general 2 3 Tomas de uso especfico -

Comedor (18 m2)

Bocas de alumbrado (mn. 1 c/20 m2): se adoptan 2 Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2):

Living-comedo Bocas de alumbrado (mn. (12 m2) 1 c/20 m2): se adoptan 2 Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2) Dormitorios (10 m2) Independientemente de su superficie llevarn 1 boca de alumbrado y 3 tomacorrientes de usos generales: se adoptan el doble. Bocas de alumbrado (mn. 2) Tomacorrientes (mn. 3) Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales. Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales. No est contemplado en la reglamentacin, por lo que se adopta 1 boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales.

2

2

-

2

6

-

Cocina (8,5 m2) Pasillo (2 m2) Bao (4,5 m2) Lavadero (4,5 m2)

2 1

5 1

1 -

1

1

-

1

1

1

Habitacin de Bocas de alumbrado (mn. servicio 1 c/20 m2) (9 m2) Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2)

1

2

-

Bao de servicio (3,5 m2) Total

Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales.

1

1

-

13

22

-

Dado que la cantidad de tomacorrientes supera los 15 se deben prever dos circuitos para los mismos, luego el clculo de la demanda ser: q 13 bocas de alumbrado * 125 VA / boca = 1625 VAq q q q

siendo la demanda simultnea de 1625 VA * 0,66 = 1073 VA para la demanda en los circuitos de tomacorrientes, en tanto no se cuente con datos ms precisos, se debe considerar 2200 VA por circuito, en este caso sera 2200 VA * 2 = 4400 VA. anlogamente, para el circuito de tomacorrientes especiales se considera el mnimo de 2750 VA. En total resulta 1073 + 4400 + 2750 = 8223 VA

Dado que este valor supera los 6000 VA, la vivienda debe ser considerada como de grado de electrificacin elevado, por lo que deben revisarse los nmeros mnimos de bocas y de circuitos previstos originalmente.

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Reclculo de la demanda de las unidades de vivienda Para una vivienda de grado de electrificacin elevado se deben prever los siguientes circuitos: q Dos para bocas de alumbrado. q Dos para tomacorrientes de usos generales. q Dos para tomacorrientes de usos especiales. Para los "Puntos mnimos de utilizacin" se considerar: Habitacin Requisitos del reglamento Alumbrado Tomas de Tomas de uso uso general especfico 2 3 1 Bocas de alumbrado (mn. 1 c/20 m2): Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2): 2 2 1 3/7

Comedor (18 m2)

|Living-comedor Bocas de alumbrado (mn. 1 (12 m2) c/20 m2) Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2) Dormitorios (10 m2) Independientemente de su superficie llevarn 1 boca de alumbrado y 3 tomacorrientes de usos generales. Bocas de alumbrado (mn. 2) Tomacorrientes (mn. 3) Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales. Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales. No est contemplado en la reglamentacin, por lo que se adopta 1 boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales. Bocas de alumbrado (mn. 1 c/20 m2) Tomacorrientes (mn. 1 c/6 m2): se adoptan 3 Una boca de alumbrado y un tomacorriente de usos generales.

2

6

2

Cocina (8,5 m2) Pasillo (2 m2) Bao (4,5 m2) Lavadero (4,5 m2)

2 1

5 1

1 -

1

1

-

2

1

1

Habitacin de servicio (9 m2) Bao de servicio (3,5 m2) Total

1

2

1

1

1

-

14

22

7

Dado que la cantidad de tomacorrientes supera los 15 se deben prever dos circuitos para los mismos, luego el clculo de la demanda ser: q 7 bocas de alumbrado * 125 VA / boca = 875 VA por circuitoq q q q q

siendo la demanda simultnea de 875 VA * 0,66 = 577,5 VA para los dos circuitos resulta = 1155 VA. para la demanda en los circuitos de tomacorrientes, se mantiene el criterio de considerar 2200 VA por circuito, en este caso sera 2200 VA * 2 = 4400 VA. anlogamente, para los circuitos de tomacorientes de usos especiales se considerar 2750 VA.c/u, o sea 5500 VA. La potencia mxima simultnea total de cada vivienda resulta: 1155 + 4400 + 5500 = 11055 VA

Dado que en nuestro ejemplo tenemos 20 unidades de vivienda, el coeficiente de simultaneidad a considerar entre las mismas es del 50%; ello nos dara una potencia total simultnea de 11055 * 20 * 0,5 = 110550 VA.

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Clculo de la demanda total del inmueble A) Clculo de la demanda para el local: Si no se cuenta con mayores preciciones se considera que presenta un grado de electrificacin medio, por lo que se deben prever los siguientes circuitos: q Un circuito para bocas de alumbrado = 1050 VA (*).q q

4/7

Un circuito para tomacorrientes de usos generales = 2200 VA. Un circuito para tomacorrientes de usos especiales = 2750 VA.

(*) Este valor se eligi para no sobrepasar el valor de 6000 VA correspondiente al grado de electrificacin elegido y, considerando 125 VA por boca y un coeficiente de simultaneidad de 0,66 equivale a 12 bocas, que se considera un valor aceptable. B) Clculo de la demanda para los servicios generales: Para su clculo se suponen conocidas las potencias de todas las cargas instaladas, que en nuestro caso sern: q Ascensores (2) = 4000 VA * 2 circuitos = 8000 VAq q q q q q q q

circuito de luz de coches = 250 VA * 2 circuitos = 500 VA Circuitos de bombas de agua = 2 * 1000 VA = 2000 VA Circuito de iluminacin de palieres (fijo) = 1200 VA. Circuito de iluminacin de palieres (automtico) = 1200 VA. Circuito de tomacorientes en palieres = 2200 VA. Iluminacin del Hall de entrada = 700 VA Iluminacin sala de mquinas, bombas y medidores = 700 VA Total = 16500 VA.

Para el clculo de la potencia simultnea se adopta un coeficiente de simultaneidad de uno para los ascensores, de 0,5 para las bombas de agua (slo funciona una por vez) y de 0,66 para el resto, ello da una potencia total simultnea de = 13460 VA = (700+700+2200+1200+1200) * 0,66 + 2000 * 0,5 8000 + 500 A) Clculo de la demanda total del inmueble:q q q q

Viviendas = 110550 VA Local comercial = 6000 VA Servicios generales = 13460 VA Total = 130010 VA.

Si se considera un factor de potencia de 0,85 resulta: q Viviendas (c/u) 11055 * 0,85 / 1000 = 9,40 kW q Local 6000 * 0,85 /1000 = 5,1 kW q Servicios generales 13460 * 0,85 / 1000 = 11,4 kW Ello significa que todas ellas pueden ser certificadas por instaladores matriculados en la Categora C.

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Dimensionamiento de los conductores 5/7

A ttulo de ejemplo slo se realizar el clculo para las unidades de vivienda y considerando la cada de tensin slo para la lnea seccional. Obviamente en una instalacin real se debe realizar este clculo para todos los circuitos. A) Clculo de los circuitos de alumbrado: La corriente de proyecto Ip = S / U = 577,5 VA / 220 V = 2,63 A. Siendo la corriente de proyecto inferior a la del conductor mnimo admisible para este tipo de circuitos (13 Ampere para 1,5 mm2) se adopta esta seccin para los mismos. B) Clculo de los circuitos de tomacorrientes de uso general: De la misma forma resulta Ip = S / U = 2200 VA / 220 V = 10 A Siendo menor a la corriente admisible del cable de 1,5 mm2 (13 A) tambin se adopta cable de 1,5 mm2 C) Clculo de los circuitos de tomacorrientes de uso especial: Ip = S / U = 2750 VA / 220 V = 12,5 A Siendo menor a la corriente admisible del cable de 2,5 mm2 (18 A) se adopta cable de 2,5 mm2. .D) Clculo de la lnea seccional: Colocndonos en la situacin ms desfavorable, la corriente sera: Ip = S / U = 11055 VA / 220 V = 50,25 A Este valor, al igual que el del TP N 1 resulta claramente exagerado, por lo que se debe efectuar un anlisis mucho ms acabado de los coeficientes de simultaneidad a efectos de realizar una instalacin segura pero econmicamente razonable. Despreciando estas consideraciones calcularemos la seccin de conductor suponiendo una alimentacin por los montantes de los ascensores, donde no hay peligro de sobreelevaciones de temperatura. Por lo tanto, el coeficiente de correccin a aplicar a los valores de tablas ser de 1,22; ello significa que para un conductor de 10 mm2 cuya corriente nominal es de 43 A para esta modalidad de instalacin ser 43 * 1,22, o sea 52,5 Ampere. Siendo este valor superior a la corriente de clculo de 50,25 A es vlida la seccin de 10 mm2. E) Verificacin de la cada de tensin: Se aplica la expresinq q

Us = Ip * Rs, donde

Us es la cada de tensin de la lnea seccional (en V) Rs la resistencia del conductor correspondiente a dicha lnea (en frmula Rho * Ls / S ), expresada por la

q q

Rho = resistividad del cobre ( 1 / 56 * mm2 / m) Ls = longitud de los conductores activos, considerando la distancia ms comprometida ser 10 pisos * 2,8 m. por piso = 28 m. Pero al ser dos los conductores activos (fase y neutro) esa longitud resulta ser de 56 metros. S es la seccin del conductor.

q

Por lo tanto ser Rs = 1/56

* mm2 / m * 56 m / 10 mm2 = 0,10 = 5,03 V

Siendo el valor absoluto = 50,25 A * 0,10

y en forma porcentual = 5,03 / 220 = 2,3% (valor que est por debajo del valor exigido del 3%), por lo que la seccin de 10 mm2 cumple la verificacin de cada de tensin. F) Verificacin por corriente de cortocircuito:

Se debe cumplir la frmula donde: t = duracin del cortocircuito (sec.) S = seccin del conductor (mm2) Icc = corriente de cortocircuito (A) C = 115 para cables en cobre aislados en PVC (160C) = 74 para cables en aluminio aislados en PVC (160C) = 143 para cables en cobre aislados en XLPE (250C) = 92 para cables en aluminio aislados en XLPE (250C) Si consideramos que las corrientes de cortocircuito de las companias prestadoras estn en el orden de los 3000 A, y que los tiempos de actuacin de las protecciones (interruptores automticos) estn en el orden de los 20 milisegundos, resulta que S = 3,72 mm2 para C=115; valor muy inferior al adoptado de 10 mm2.

Trabajo Prctico N 2 - Proyecto de un edificio pequeo Dimensionamiento de las protecciones 6/7

Si bien el Reglamento admite el empleo del conjunto interruptor con fusibles, en la prctica se emplean protectores automticos que deben verificar que su corriente nominal (In) sea menor que la corriente admisible del conductor (Ic) y mayor que la corriente total del circuito (Ip). A) Tablero seccional: Se admiten dos variantes: q Un interruptor diferencial para el corte general y tantos interruptores automticos como circuitos existan. Es el ms sencillo y econmico pero ante una falla a tierra saca de servicio a todos los circuitos.q

Un interruptor automtico o manual como corte general y para cada circuito un conjunto diferencial con interruptor automtico.

Para nuestro ejemplo se adoptar la primer variante, siendo: q Circuitos de alumbrado: Interruptores automticos bipolares de 6 A. de corriente nominal, con capacidad de ruptura de 3 kA, con lo que se cumple que Ip