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carlos-arellano
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OBJETIVO GENERAL:
Diseñar una instalación eléctrica residencial.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Diseñar los circuitos de alumbrado, de tomacorrientes, individuales y varios de la residencia asignada.
Representar gráficamente sobre el plano los circuitos diseñados con todos sus elementos.
Describir detalladamente las especificaciones técnicas (de montaje y materiales) de la instalación eléctrica diseñada.
INTRODUCCION
El proyecto que se presenta propone el diseño de una instalación eléctrica para una
residencia. Como se puede observar en el plano asignado, esta consta de dos dormitorios,
dos baños, sala-estar, cocina, lavadero. Esta instalación fue diseñada de manera que cumpla
con los requisitos técnicos exigidos por el Código Eléctrico Nacional (C.E.N) y gran parte
de los criterios expuestos en el Manual de Diseño de Instalaciones Eléctricas de la
Electricidad de Caracas, para lograr un funcionamiento óptimo y libre de riesgos.
El resultado de este proyecto se presenta en dos planos a escala 1:100 para facilitar su
análisis y estudio: el primer plano corresponde a los circuitos de alumbrado mientras que el
segundo plano muestra los circuitos de tomacorrientes, circuitos individuales y circuitos
varios, cada uno de los cuales contiene las especificaciones técnicas detalladas de manera
verbal e ilustrada. Como anexos se agregan estos planos reducidos a papel tamaño doble
carta.
Con respecto a los elementos fundamentales de la instalación, este diseño consta de un
tablero principal con su respectivo interruptor. El tablero principal es surtido de energía por
medio de una acometida trifásica (tres fases y un neutro) 208/120 V, debido a la carga
característica de aptos con tales dimensiones (121.918 m2).
MEMORIA DESCRIPTIVA
A continuación se hace una breve descripción de la disposición de los CIRCUITOS DE
ALUMBRADO que conforman el diseño:
Dormitorios: Se iluminan principalmente a través de lámparas de techo colocadas sobre el
punto de ubicación de las camas. Además el cuarto principal posee una lámpara adicional
colocada en el pasillo en frente a la entrada al baño de este.
Baños: Dos de estos baños son iluminados por una lámpara de techo colocada en el punto
central, también se le han agregado lámparas de menor intensidad luminosa sobre el espejo
que se encuentra colocado sobre el lavamanos. Todas las lámparas generales son
accionadas por interruptores simples ubicados al lado de la puerta de entrada de cada baño,
mientras que las lámparas colocadas sobre el espejo son energizadas por un interruptor
colocado al lado de estos.
Cocina y Lavadero: Poseen una lámpara central en el techo para iluminación general
energizada mediante suiches sencillos a la entrada de esta área.
Sala - Estar: Es iluminada a través de tres lámparas de techo (dos en la sala y una en el
área de estar) ubicadas en el eje central de este ambiente y controladas en este caso la
iluminación del estar por un interruptor de tres vías (tree-way) y la de la sala por un
interruptor de dos polos ubicados ambos en las dos entradas principales de acceso (puerta
principal y entrada del pasillo hacia las habitaciones).
Con respecto a los CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES, INDIVIDUALES Y VARIOS
de cada área se tiene:
Dormitorios: Para todos los dormitorios se consideraron como base tres tomacorrientes
sencillos con salida doble, dos de los cuales se ubicaron a los lados de la cabecera de la
cama y el otro al lado de la peinadora. Los dos dormitorio tienen tomas para aires
acondicionados.
Baños: Los dos baños tienen una toma para el uso de electrodomésticos de cuidado
personal.
Cocina y Lavadero: Se disponen para la cocina de tres tomacorrientes de circuito dobles,
para uso de los artefactos eléctricos de la cocina como microonda, batidora, tosti-arepa,
entre otros. También cuenta con un circuito independiente para uso de la nevera. En la
sección del lavandero se encuentra circuitos independientes y varios para la lavadora,
calentador y secadora.
Sala - estar: Posee seis tomacorrientes sencillos ubicados hacia las equinas de las paredes
para evitar obstaculizar con muebles su acceso. En la puerta principal se ubica el pulsador
del timbre, cuyo equipo de emisión de señal se ubica en la pared a la entrada de la cocina.
En los anexos se muestra una lista de todos los artefactos previstos para conectarse a
la instalación eléctrica de la casa en cuestión.
BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO
Corriente de los Alumbrados
Calculo del nuevo valor de la corriente nominal el conductor por corrección de temperatura
(a la nueva temp)
Calculo del numero de circuitos para la iluminación
# Circuitos =
Calculo de la corriente de carga
Calculo de los KVA
Calculo de los KVA.m por caída de tension
KVA por caída de tensión = Capacidad KVA.mconductorx x Factor de corrección de tensión
Calculo de la corriente del breaker
MEMORIA DE CÁLCULOS
Circuitos de alumbrado:
Se consideró el método del área para determinar los circuitos de alumbrado, y así
lograr la iluminación adecuada en cada área específica, considerando que el C.E.N.
especifica 40 vatios por metro cuadrado en lámparas incandescentes para lograr un nivel de
iluminación aceptable. Además, cada circuito no debe sobrepasar los 1500 vatios.
Área total = 121.918 m2
Empleando un conductor #12 TW, para una corriente nominal de 25 A (30ºC),
realizando luego una corrección de la corriente por temperatura a 40ºC
(40º)
El calculo del numero de circuitos será:
# Circuitos =
Notación en el plano
y cálculos Vatios por circuito
C10
C11
2438.36
2438.36
Circuitos de tomacorrientes:
Cada circuito no debe constar de más de ocho (8) puntos de tomacorrientes. La
potencia de los circuitos de tomacorrientes sencillos de uso general (CSTUG) se considera
de 1500 vatios, y la de tomacorrientes de circuito doble de uso general (CDTUG), 3000
vatios. De acuerdo a la lista de artefactos y en consecuencia, la ubicación de los
tomacorrientes se determinaron los siguientes circuitos:
Notación en el plano
y cálculos Vatios por circuito Puntos por circuito
C1
C2
C3
1500
1500
3000
7
8
3
Circuito 1 (C1)
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
=1.5 KVA
KVA.m= 1.5x25= 37.5 KVA.m
Para un conductor #10 TW , en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=Capacidad KVA.mconductorx x Factor de corrección de tensión
=216x x0.166 = 53.784 KVA.m >37.5KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 20A
Circuito 2 (C2)
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
=1.5 KVA
KVA.m= 1.5x20= 30 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >30 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 20A
Circuito 3 (C3)
; 12.5 c/cond.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 3 KVA
KVA.m= 3x6= 18 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >18 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 20A
Circuitos Varios:
Se toma el 100 % de la potencia total consumida en estos circuitos.
Sólo están conectados dos aires acondicionados de 13000 y 15000 BTU para una
potencia de 2100 y 2800 vatios respectivamente, al igual que una secadora de 5300 vatios.
Circuito 4 (C4) Aire Acondicionado
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 2.8 KVA
KVA.m= 2.8x13.5= 37.8 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.665 = 134.66 KVA.m >37.8 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 20A
Circuito 5 (C5) Aire Acondicionado
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 2.1 KVA
KVA.m= 2.1x6= 12.6 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.665 = 134.66 KVA.m >12.6 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 15A
Circuito 6 (C6) Secadora
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#10 TW para una Iconductor = 30 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 5.3 KVA
KVA.m= 5.3x2= 10.6 KVA.m
Para un conductor #10 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=216x x0.665 = 215.46 KVA.m >10.6 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 25A
Circuitos individuales:
Al existir más de cuatro circuitos individuales, se considera el 75 % de la potencia
total producida por estos, sino el 100%, como factor de coincidencia.
Circuito 7 (C7) Lavadora
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 0.3 KVA
KVA.m= 0.3x2= 0.6 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >0.6 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 15A
Circuito 8 (C8) Nevera de 16”
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 0.75 KVA
KVA.m= 0.75x3= 2.25 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >2.25 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 15A
Circuito 9 (C9) Calentador
.
Por capacidad se selecciona un conductor:
#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 1.5 KVA
KVA.m= 1.5x3= 4.5 KVA.m
Para un conductor #12 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >4.5 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 20A
Cálculo del alimentador del Sub-tablero (S/T):
Para calcular la corriente de la acometida se adoptaron los siguientes parámetros:
K = 2, V = 120 V, factor de potencia = 1. De donde,
Considerando una reserva del 10 % por bajas de tensión que pudieran aumentar la
corriente se tiene:
Icarga = 84.82 A
Por capacidad se selecciona un conductor:
#1 TW para una Iconductor = 110 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a
una temperatura de 40ºC, ver tabla 2
Por caída de tensión considerando un 3%
= 18.506 KVA
KVA.m= 18.506x13.63= 252.24 KVA.m
Para un conductor #1 TW en ducto no magnético
Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3
Factor de corrección de tensión, ver tabla 4
=1757x x1 = 878.5 KVA.m >252.24 KVA.m, cumple por caída de tensión
Calculo de la IInterruptor
, normalizando a 100A
El tableros está empotrado a 1.60 m del piso terminado (considerado para los
circuitos embutidos en el piso), y a 0.9 m del techo (para los circuitos de techo).
LISTA DE CIRCUITOS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
ESPECIFICACIONES DE MONTAJE
La conexión del neutro se realizará en el tablero principal de la red de distribución
que proporciona el servicio eléctrico. Debe colocarse un interruptor automático en el
medidor, para proteger la acometida contra cortocircuitos en las líneas de servicio, y un
fusible para cada línea, para evitar cortar los conductores en caso de suspensión del
servicio. La acometida ira por el piso, y dicho medidor se colocará a la salida del
apartamento, para facilitar su lectura por parte de los empleados de la empresa de
electricidad.
El Sub-tablero consta de 20 polos (16 activos y 4 de reserva) y de servicio bifásico
con interruptor principal para la protección de las instalaciones (alimentador y demás
circuitos) y será ubicado en la sala-estar, al lado de la puerta principal de entrada, para
facilitar el acceso de la acometida. Deberá ir empotrado en la pared a una altura de 1.60 m
del piso acabado. Este tablero está conformado por los siguientes circuitos ramales:
Las lámparas de techo están colocadas en el área central de la zona a iluminar,
controladas por interruptores en la pared ubicados a 1,20 mts del piso acabado.
Todos los tomacorrientes serán colocados a 0,35 mts del piso acabado, a
excepción de los tomacorrientes de la cocina, lavandero y de los baño que serán ubicados a
1,20 mts del piso acabado.
Todos los calibres de los conductores a usar están especificados en las tablas
anteriores, a las cuales debe recurrirse para la instalación, y serán colocados dentro de
tubos plásticos PVC, para evitar su deterioro, ya que serán embutidos en el piso, pared y
techo.
De acuerdo al código de colores, los conductores de las fases serán de color azul,
rojo o negro, el neutro, de color gris o blanco, y la tierra de color verde.
ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA ELECTRICO RESIDENCIAL
M= MedidorIP= Interruptor PrincipalTP= Tablero PrincipalST= Sub-tablero
ESQUEMA DEL TABLERO PRINCIPAL Y DEL SUBTABLERO DE LA RESIDENCIAL
ANEXOS
M3 fases
IP TP ST
Circuitos ramales
A. Plano de los circuitos de alumbrado.
B. Plano de los circuitos de tomacorrientes de uso general, individuales y varios.
C. Tabla Varias
Tabla 1. Capacidad de carga de los cables de cobre TW.
Tabla 2. Factores de corrección por temperatura
Tabla 3. Capacidad de distribución en KVA.m para conductores monopolares de
cobre aislante TW.
Tabla 4. Factor de corrección para tensiones
Tabla 5. Tablas de consumo de energía promedio
Tabla 6. Numero máximo permisible de conductores
Tabla 1. Capacidad de carga de los cables de cobre TW.
Tabla 2. Factores de corrección por temperatura
Tabla 3. Capacidad de distribución en KVA.m para conductores monopolares de cobre
aislante TW.
Tabla 4. Factor de corrección para tensiones
Tabla 5.
Tabla 6. Numero máximo permisible de conductores