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7 diseño de instalacionedificio

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instalaciones electricass en edificios

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7 diseño de instalacionedificio 7 diseño de instalacionedificio Presentation Transcript

  • TEMA 5 Diseño de Instalación Eléctrica de un edificio
  • A Cálculos Luminotécnicos 1. Elegir los tipos de luminaria para cada ambiente de la instalación 2. Elegir de las tablas de IBNORCA el nivel de iluminación correcta para cada ambiente 3. Calcular la altura óptima donde estarán ubicados las luminarias en cada ambiente. 4. Calcular el número de luminarias necesarias para obtener el nivel de iluminancia (Iluminación) que recomienda la norma IBNORCA en cada ambiente (sugerencias puede realizarlo manualmente o utilizar software de cálculo luminotécnico) 5. Distribuir las luminarias calculadas en los planos respectivos
  • Los cálculos luminotécnicos corresponden al tema 1
  • B Instalaciones Eléctricas En Baja Tensión
    • Ubicación del tablero de distribución de cada departamento y los tableros de distribución para servicios generales del edificio (la cantidad es según requerimiento de la edificación)
    • 2. Calcular la cantidad de puntos de iluminación por cada ambiente indicando en el plano la ubicación del elemento del control (Interruptor o conmutador).
    • 3. Calcular la cantidad de puntos de Toma corrientes de uso general necesarios por cada ambiente.
    • 4. Calcular la cantidad de puntos de toma corrientes de uso específico necesarios por ambiente..
    • 5. Calcular la capacidad en BTU/hr de los A. Aire n algunos ambientes
  • B Instalaciones Eléctricas En Baja Tensión
    • 6. Calcular la cant. de ctos. de iluminación de cada tablero de distribución
    • 7. Calcular la cant de circuitos de T.C. de uso gral. de cada tab. de distribución
    • 8. Calcular la cantidad de circuitos de T.C. de uso especifico de cada tablero de distribución
    • 9. Calculo de la demanda de potencia de cada circuito
    • 10. Realice en el plano del recorrido de los ductos y conductores de cada uno de los circuitos, indicando la cantidad de conductores que van en los ductos (Fase, Neutro, Retorno, Tierra)
    • 11. Calcular de la sección de los conductores de cada circuito.
    • Calcular la caída de voltaje en porcentaje de cada circuito.
  • B Instalaciones Eléctricas En Baja Tensión 13. Calcular el diámetro de los ductos para cada circuito por tramos 14. Calcular la potencia instalada y demandada de cada tablero 15. Determine la capacidad en Amperios del disyuntor termomagnetico de cada circuito 16. Determine la capacidad en Amperios del disyuntor termomagnetico general de cada tablero 17. Elabore el diagrama unifilar de cada uno de los tableros de distribució
  • C) ALIMENTADORES A LOS TABLERO DE DISTRIBUCION
  • 1 Ubicación del tablero de medición
  • En el siguiente plano se muestra la ubicación del panel de medición de un edificio. El panel de medidores tiene una capacidad para 35 medidores 1. Ubicación del tablero de medición
  • 1. Ubicación del tablero de medición
    • Cuando un edificio requiere transformador el Panel de medidores debe ubicarse cumpliendo:
    • la distancia entre el transformador y tablero de medidores no debe ser mas de 10 m)
    • Ubicación en lugar accesible para la lecturacion
  • 2. potencia instalada y demandada de cada tablero
  • En el siguiente cuadro se muestra la potencia instalada y demanda de cada departamento de un edificio que tiene 23 Dptos y 24 medidores: La metodología de calculo de potencia instalada y demanda ya se avanzo en el capitulo anterior. 2 potencia instalada y demandada de cada tablero
  • 2. potencia instalada y demandada de cada tablero   Descripción Pot. Instal. Pot. Dem. en KVA en KVA M-1 Servicios Generales 30 16 M-2 Departamento 1 14.6 10 M-3 Departamento 2 14.6 10 M-4 Departamento 3 14.6 10 M-5 Departamento 4 14.6 10 M-6 Departamento 5 14.6 10 M-7 Departamento 6 14.6 10 M-8 Departamento 7 14.6 10 M-9 Departamento 8 14.6 10 M-10 Departamento 9 14.6 10 M-11 Departamento 10 14.6 10 M-12 Departamento 11 14.6 10   POTENCIA INSTALADA EN KVA   365.8   Descripción Pot. Instal. Pot. Dem. en KVA en KVA M-13 Departamento 12 14.6 10 M-14 Departamento 13 14.6 10 M-15 Departamento 14 14.6 10 M-16 Departamento 15 14.6 10 M-17 Departamento 16 14.6 10 M-18 Departamento 17 14.6 10 M-19 Departamento 18 14.6 10 M-20 Departamento 19 14.6 10 M-21 Departamento 20 14.6 10 M-22 Departamento 21 14.6 10 M-23 Departamento 22 14.6 10 M-24 Departamento 23 14.6 10
  • 3 Calculo de los Alimentadores
  • En el siguiente plano se muestra los alimentadores entre el panel de medición y cada departamento. La metodología de calculo de cada alimentador ya se vio en el tema anterior a) Calculo de alimentadores a cada Dpto
  • 2 Calculo de los Alimentadores Alimentadores entre tablero de medición y tableros de distribución
  • Datos: Demanda de Potencia S= 131 kVA L = 10 m cos  = o,8 Solución: 1) Elección del tipo de Alimentador: Pa una potencia demanda mayor a 10000 VA el alimentador tiene que ser t rifásico b) Calculo del alimentador entre transformador y T.M.
    • 2) Calculo de la sección del conductor
    • a ) Calculo por capacidad de conducción de corriente:
    • Calculo de corriente que circula por el alimentador
    • 2. En tabla elijo que conductor puede llevar 202 A en un ducto con 5 conductores (3F+1N+1T)
    • El conductor elegido para en circuito es de 120 mm² conduce hasta 208 A
    • b) Calculo por Calibre mínimo permitido por Norma:
    • El calibre mínimo permitido para alimentadores es el conductor:
    • de 10 mm² conduce hasta 44 A
    • Calculo por Caída de voltaje:
    • Solución: 1. Calculo de corriente que circula por el circuito
    • 2. La sección del conductor por caída de voltaje se determina por
    Remplazando Valores 3. En tabla elijo que conductor de sección comercial El conductor elegido para el alimentador es de 10 mm² conduce hasta 44 A
  • Resumen de Cálculos El conductor elegido será el que da mayor valor de los cálculos de a,b y c o sea el de 120 mm ² Calculo del Ducto para el alimentador: Para 4 conductores de 120 mm ² el ducto a utilizar de el de D 4” Método Sección del conductor a) Calculo por capacidad de conducción de corriente 120 mm² b) Calculo por Calibre mínimo permitido por Norma: 10 mm² c) Calculo por Caída de voltaje: 10 mm²
  • 4. cuadro de cargas de cada Dpto
  • En el siguiente cuadro se muestra un cuadro cargas de un departamento, note que edemas tiene otras informaciones adicionales. 4 cuadro de cargas de cada Dpto
  • Ejemplo: cuadro de cargas de un Departamento Descripción cant Pot. I R I S I T  V % cond mm² ducto Pulg Disyu-ntor en VA [A] C-1 Iluminación General 22 2200 10 0,2 2,5 3/4" 16-1P C-2 T.C. Dormitorios y sala 13 3000 13,6 0,3 2,5 3/4" 16-1P C-3 T.C. cocina 4 1600 7,3 0,1 4 3/4" 20-1P C-4 T.C. baños 13 600 2,7 0,3 4 3/4" 20-1P C-5 Lavadora secadora de Ropa 12 2500 11,4 0,3 4 3/4" 20-1P C-6 A. Aire dormi 1 (9000 BTU/hr) 1 1125 5,1 0,3 4 3/4" 20-1P C-7 . Aire dorm 2 (9000 BTU/hr) 1 1125 5,1 0,5 4 3/4" 20-1P C-8 A. Aire Sala de 18000 BTU/hr 1 2250 10,2 0,2 4 3/4" 20-1P C-9 Ducha Eléctrica 1 3300 15 0,6 6 3/4" 32-1P   POTENCIA INSTALADA   17700           POTENCIA DEMANDADA 12265 18,6 18,6 18,6 0,5 10 1½” 40-3P
  • 5. cuadro de cargas de todo el edificio
  • Ejemplo: cuadro de cargas de un Edificio Descripción Pot. I R I S I T  V % cond mm² ducto Pulg Disyu-ntor en VA [A] M-1 Servicios Generales 16000 25 25 25 0,2 16 1½" 50-3P M-2 Departamento 1 10000 15,2 15,2 15,2 0,3 10 1½" 40-3P M-3 Departamento 2 10000 15,2 15,2 15,2 0,1 10 1½" 40-3P M-4 Departamento 3 10000 15,2 15,2 15,2 0,3 10 1½" 40-3P M-5 Departamento 4 10000 15,2 15,2 15,2 0,3 10 1½" 40-3P M-6 Departamento 5 10000 15,2 15,2 15,2 0,3 10 1½" 40-3P … .. ... M-24 Departamento 23 3300 15,2 15,2 15,2 0,6 10 1½" 40-3P   POTENCIA INSTALADA           POTENCIA DEMANDADA 131000 196 196 196 0,5 120 4” 200-3P
  • 6. Diagrama unifilar de un edificio
  • En el siguiente esquema se muestra el diagrama unifilar general de un edificio, note que allí esta la información de: - cantidad de medidores y tableros eléctricos - la sección del conductor de cada alimentador - el diámetro de los ductos de cada alimentador, - dispositivo de protección (termomagnetico) de cada dpto - Potencia del transformador - Otras informaciones importantes 6. Diagrama unifilar general de un edificio
  •  
  • D) PUESTA A TIERRA DEL EDIFICIO
  • 1. Conductor de tierra para los circuitos (Alum., T.C. de uso general y uso especifico
  • - Ejemplo: Calcular la sección de conductor de tierra de los circuitos de: iluminación (2 cond de 2.5 mm²) T.C. uso Gral (2 cond de 4 mm²) T.C. uso Especifico (2 cond de 4 y 6 mm²) Solución: Según las normas Bolivianas la sección del conductor de tierra para circuitos de Iluminación y T.C. debe ser de 1.5 mm²
  • 2. Conductor de tierra entre los tableros y la cámara de puesta a tierra
  • Ejemplo de calculo de cable de puesta a Tierra de un alimentador a un Dpto que tenia un alimentador monofásico donde la sección de las fases es de 10 mm² Solución: El conductor a tierra para el alimentador entre el tablero del Dpto y el Panel de Medidores será. De 10 mm²
  • 3. Diseño y esquema en planos del sistema de puesta a tierra
  • Plano de sistema de puesta a tierra de un edificio
  • E) INSTALACIONES ELECTRICAS EN MEDIA TENSION
  • 1 Calculo de la demanda total de cada edificio
  • La demanda de potencia de un edificio, se calcula sumando la demanda máxima simultanea de : a) demanda máxima correspondiente al conjunto de Dptos. B) la demanda máxima de los servicios grales del edificio. C) La demanda máxima de los locales comerciales y aéreas de servicios Calculo de potencia demandada
  • a) demanda máxima simultanea correspondiente al conjunto de Dptos.
  • Se obtiene sumando las demandas máximas por Dpto. A este valor deberá multiplicarse por un factor de simultaneidad que corresponde aplicar por la razón de la no coincidencia de las demandas máximas de cada vivienda. En la Tabla siguiente se dan los valores de este factor en función del número de viviendas 1) Factores de simultaneidad entre viviendas: a) Calculo de demandada de potencia de los Dptos Nº de viviendas Nivel de consumo mínimo a medio Nivel de consumo elevado 2 a 4 1 0.8 5 a 15 0.8 0.7 16 a 25 0.6 0.5 Mayor a 25 0.4 0.3
  • 2) Como se determina el nivel de consumo mínimo, medio y elevado: a) Calculo de demandada de potencia de los Dptos Tabla 10 – Niveles de consumo por superficie Tabla 9 – Niveles de consumo y demanda máxima Niveles de consumo de energía Demanda máxima Uso de la energía Mínimo hasta 500 kWh/mes 3.7 kVA 1 Circuito de iluminación. 1 Circuito de tomacorrientes Medio hasta 1000 kWh/mes 7.0 kVA 1 Circuito de iluminación. 1 Circuito de tomacorrientes. 1 Circuito de fuerza (reemplazable por un circuito de iluminación o tomacorrientes) Elevado hasta 1500 kWh/mes 10 kVA 2 Circuitos de iluminación 2 Circuitos de tomacorrientes 1 Circuito de fuerza Superior mayor a 1500 kWh/mes mayor a 10 kVA 2 Circuitos de iluminación 2 Circuitos de tomacorrientes 1 Circuito de fuerza 1 Uso de elección libre Niveles de consumo Superficie máxima Mínimo Hasta 60 m² Medio Más de 60 m² hasta130 m² Elevado Más de 130 m 2 hasta 200 m 2 Superior Mas de 200 m 2
  • La demanda de potencia solo de todos los Dptos se calcula con los siguientes datos: D = Demanda de un Dpto N = Numero de Dptos S = Factor de Simultaneidad a) Calculo de demandada de potencia de los Dptos
  • a) demanda máxima simultanea correspondiente a servicios generales.
  • Será la suma de la potencia instalada en ascensores, bombas hidráulicas, iluminación de gradas, circulación, parqueos, vivienda de portería y otros de uso general del edificio, entonces aquí se aplica un factor de 0,6 a 0,8 DMax SG = (Pot. Instalada SG) x (0,6 a 0,8) La pot. instalada en servicios generales se obtiene con la siguiente fórmula: PInst SG = P1 + P2 + P3 + P4 Donde: P1 = Potencia de aparatos elevadores (ascensores y montacargas). P2 = Potencia de alumbrado de zonas comunes (Portal, escalera, etc.) P3 = Potencia de servicios centralizados de calefacción y agua caliente. P4 = Potencia de otros servicios. b) Calculo de demandada de potencia de servicios Generales
  • Calcular la demanda de potencia del siguiente edificio
  •   Descripción Pot. Instal. Pot. Dem. en KVA en KVA M-1 Servicios Generales 30 16 M-2 Departamento 1 14.6 10 M-3 Departamento 2 14.6 10 M-4 Departamento 3 14.6 10 M-5 Departamento 4 14.6 10 M-6 Departamento 5 14.6 10 M-7 Departamento 6 14.6 10 M-8 Departamento 7 14.6 10 M-9 Departamento 8 14.6 10 M-10 Departamento 9 14.6 10 M-11 Departamento 10 14.6 10 M-12 Departamento 11 14.6 10   POTENCIA INSTALADA EN KVA   365.8   Descripción Pot. Instal. Pot. Dem. en KVA en KVA M-13 Departamento 12 14.6 10 M-14 Departamento 13 14.6 10 M-15 Departamento 14 14.6 10 M-16 Departamento 15 14.6 10 M-17 Departamento 16 14.6 10 M-18 Departamento 17 14.6 10 M-19 Departamento 18 14.6 10 M-20 Departamento 19 14.6 10 M-21 Departamento 20 14.6 10 M-22 Departamento 21 14.6 10 M-23 Departamento 22 14.6 10 M-24 Departamento 23 14.6 10
  • Demanda de potencia del edificio Solución Factor de Simul- taneidad = 0.5 Dem. de pot. de viviendas = 10x23 = 230 [KVA] = x 131 [kVA] = Datos: Nivel de consumo de cada vivienda: Elevado Factor de simultaneidad entre viviendas : para 23 viviendas es 0.5 Dem. de pot. Serv. grales = 16 [KVA] +
  • 2 Calculo de la potencia del transformador para el edificio
  • Tamaño comercial de transformadores trifásicos TRANSF. CORR. NOM. TRANSF. (A) TRIF. kVA 10.5 kV 24.9 kV 34.5 kV 30 1,65 0,70 0,50 50 2,75 1,16 0,84 75 4,12 1,74 1,26 100 5,50 2,32 1,67 112,5 6,19 2,61 1,88 150 8,25 3,48 2,51 200 11,00 4,64 3,35 225 12,37 5,22 3,77 250 13,75 5,80 4,18 315 17,32 7,30 -- 400 21,99 9,27 -- 500 27,49 11,59 --
  • Tamaño comercial de transformadores monofásicos POTENCIA CORR. NOM. TRANSF. (A) kVA 14.4 kV 19.9 kV 10 0,69 0,50 25 1,74 1,26 37,5 2,60 1,88 50 3,47 2,51
  • Dimensiones de transformadores
  • Dimensiones de transformadores Dimensões (mm) POT Comprimento C Largura L Altura H Cota A Cota B (kVA) 15 kV 24,2 kV 15 kV 24,2 kV 15 kV 24,2 kV 15, 24,2 kV 15, 24,2 kV 15 750 770 500 520 830 810 120 200 30 800 820 660 680 850 845 120 200 45 870 870 660 660 900 900 120 200 75 950 1035 740 755 940 925 150 400 112,5 1260 1305 740 740 1110 1140 150 400 150 1315 1325 750 750 1120 1170 150 400 225 1560 1590 880 990 1255 1345 - - 300 1680 1740 950 990 1260 1350 - - 500 1775 1815 970 1010 1335 1425 - -
  • Ejemplo de Calculo del transformador Datos: Demanda de potencia del edificio: 131 kVA Reserva de potencia del edificio: 10%
    • Calcula La potencia de del transformador para el siguiente edificio que tiene los siguientes datos:
    • Determina las dimensiones que tiene el transformador (para luego poder dimensionar la caseta donde estará ubicado el transformador
    Ubicación del edificio: Dentro del 4to Anillo
  • Potencia del transformador Reserva 10 %= 13.1 [kVA] Demanda de potencia del edificio = 131 [kVA] = + 144 [kVA] = Solución: 1. La potencia del transformador considerando la reserva será: Elijo un transformador de 150 kVA Ejemplo de Calculo del transformador
  • Ej. Calculo del transformador 2. Calculo de las dimensiones del transformador: EL voltaje de las redes eléctricas en media tensión dentro del 4to anillo son de 10,5 kV (10500 V) el transformador elegido será para funcionar a este voltaje primario, las dimensiones del transformador serán: Largo = 131 cm Ancho = 75 cm Alto = 112 cm
  • 3 dimensionamiento del tipo de puesto de transformación
  • Solución: a) Selección del tipo de puesto de transformación El puesto de transformación puede ser: en cabina, a la intemperie o en postes Debido al tipo del edificio elegiremos puesto de transformación en cabina Los siguientes planos muestran la ubicación del puesto de transformación Ejemplo: Dimensionar el del tipo de puesto de transformación y las dimensiones de la caseta del transformador del anterior Edificio
  •  
  • Ubicación de puesto de transformación
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  •  
  • b) Calculo de las dimensiones de la caseta para puesto de transformación En el siguiente cuadro se muestra las dimensiones que debe tener la caseta del transformador en función de la potencia del transformador Ejemplo: Dimensionar el del tipo de puesto de transformación y las dimensiones de la caseta del transformador del anterior Edificio
  • El puesto de transformación puede ser: en cabina, a la intemperie o en postes Debido al tipo del edificio elegiremos puesto de transformación en cabina Los siguientes planos muestran la ubicación del puesto de transformación b) Calculo de las dimensiones del local
  •  
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  • Calculo del tamaño de la puerta
  •  
  • Calculo del tamaño de las ventanas
  • 4 dimensionamiento de la acometida en M.T. desde la red de CRE hasta el transformador
  • La acometida en M.T. comprende: - Estructura de apoyo para cables y muflas y terminales en el poste de partida de la acometida - El ducto de bajante en el poste EL ducto entre le red de CRE y el transformador - EL cable entre la red CRE y el transformador - las cámaras de Inspección - Soporte de las muflas 4 dimensionamiento de la acometida en M.T.
  • a) Estructura de apoyo para cables y muflas y El ducto de bajante en el poste
  • Ubicación de puesto de transformación Acometida subterránea en M.T: b) EL ducto al transformador y las cámaras de Inspección
  • c) las cámaras de Inspección
  • F) PARARRAYOS DE DESCARGAS ATMOSFERICAS PARA PROTECCION DEL EDIFICIO
  • 1 Sistema de pararrayos
  • Como se forman los rayos
  • Como se forman los rayos
  • Ejemplo de caída de rayos
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  • Descarga Lateral
  • Ejemplos de sistema de pararrayos
  • Pararrayos de una vivienda
  • Pararrayos de una vivienda
  • Pararrayos de un edificio
  • Diversos Pararrayos de un ciudad
  • Tipos de pararrayos
  • A) PARARRAYOS TIPO PUNTAS FRANKLIN Concentra el efecto campo, para ionizar el aire
  • B) PARARRAYOS DE CEBADO Incorporan un amplificador de campo electrónico para amplificar la ionización por impulsos , el sistema electrónico es propenso al sacrificio cuando aparece un rayo .
  • Calculo de los Pararrayos
  • Cono de Protección
    • A = Cabeza del Captor
    • B = Plano de referencia
    • OC = Radio del área protegida
    • ht = altura del captor sobre el plano de ref.
    • alfa = Angulo de protección
  • Ángulo de Protección Altura del Edificio Nivel de Protección h = 20 mt h = 30 mt h = 45 mt h = 60 mt I 25 grados II 35 grados 25 grados III 45 grados 35 grados 25 grados IV 55 grados 45 grados 35 grados 25 grados
  • Ejemplo dimensionar el pararrayos para el siguiente edificio
  • Solución: 1 Elección del tipo de pararrayos: 2. Selección del Grado de Protección El grado de Protección será el grado III 3. Selección de Angulo de protección Para grado de protección III y altura de edificio 22 m el ángulo de protección es:  = 45º
  • 4 Calculo de la altura del soporte del pararrayos: aplicando trigonometría: d= 7 m d= 7 m 
  • 5 Calculo del conductor de bajada: según la normativa se debe utilizar conductor de sección 35 mm² a 50 mm²: Utilizaremos conductor de sección de 50 mm² 6 Aislador para cable de pararrayos: Se utilizara el siguiente aislador:
  • Ejemplo Tabla de dimensionamiento de pararrayos de tipo cebado
  • Pararrayos con dispositivo de cebado