Instalacion Electrica de Una Fabrica

Instalaciones Electromecánicas 2012

1- INTRODUCCIÓN

El siguiente proyecto consiste en la determinación del costo total y el detalle de cada uno de los

elementos para realizar la instalación electromecánica de la Fábrica “Bicicletas y sus respectivas

oficinas comerciales y administrativas, cumpliendo con lo previsto por el Reglamento de la

Asociación Electrotécnica Argentina (AEA).

El trabajo consta de 4 etapas:

1- Trabajo de relevamiento general de la planta y sus oficinas.

2- Instalación eléctrica de Oficinas y Otras dependencias de la Industria.

3- Proyecto de iluminación Interior de Oficinas y Naves Industriales.

4- Proyecto de Instalación eléctrica de la industria.

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2- RELEVAMIENTO GENERAL DE LA EMPRESA “BICICLETAS”

2-1 Ubicación de la Planta

La Fábrica de bicicletas se encuentra ubicada sobre

El terreno cuenta con aproximadamente 2 ha donde se distribuyen las oficinas, el taller y el

depósito de insumos y productos terminados.

En

las

figuras

2 y 3

se

presenta un diagrama general de los dos galpones con los que cuenta la empresa.

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Figura Nº2: Nave IndustrialFuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Figura Nº3: Oficinas y depósitoFuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

2-2 Descripción del proceso productivo

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En la Figura 4 se puede observar el diagrama de flujo para la obtención de los productos

intermedios y productos terminados.

Figura Nº3: Diagrama de flujo para fabricar una bicicleta playera full Rdo. 26. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

El proceso productivo comienza con el corte de los caños metálicos huecos redondos en el disco

de corte abrasivo y con la preparación de los demás accesorios que componen a la estructura de la

bicicleta, a través de diferentes máquinas que se encuentran en el Sector de Preparado de Caños.

Dichos caños se utilizan en diferentes diámetros para la constitución de los cuadros, portaequipaje,

manubrios, horquillas, etc. Luego del corte, en caso de ser necesario, se realiza el curvado

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correspondiente, sino son soldados directamente al cuadro, horquilla, portaequipaje o manubrio a

través de las soldadoras MIG. Estas operaciones se realizan en el Sector de Armado de Cuadros.

Una vez terminados los cuadros, horquillas, manubrios y portaequipajes pasan al sector de pintura,

donde primeramente se realiza el arenado de dichas estructuras en el sector arenado para eliminarles

grasas, aceites, residuos carbonosos, restos de productos del maquinado y todo tipo de partículas

extrañas que puedan provocar un producto defectuoso. Luego de terminado el arenado, se les imprime

una primer capa que corresponde al fondo (anti-oxidante en polvo), después se las hornea a más de

200°C. Seguido de esto, se les da la segunda y última capa con pinturas termo-convertibles (pintura en

polvo) y nuevamente va al horno para el resultado final. Los procesos de pintado se realizan en

cabinas recuperadoras y a través de proyección electrostática con las pistolas correspondientes.

En las Figuras 4, 5 y 6 se puede observar la distribución en planta de el Sector de Preparado de

Caños, el Sector de Armado de Cuadros y el Sector de pintura y Arenado respectivamente.

Figura Nº 4: Sector de Preparado de Caños. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

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Figura Nº5: Sector de Armado de Cuadros. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Figura Nº 6: Sector de Pintado de Cuadros. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

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Una vez que los cuadros y demás partes necesarias para armar las bicicletas se encuentran secas,

pasan al Sector de Terminación, en el cual, se arma la bicicleta con todas las piezas anteriormente

descriptas junto con las piezas mecánicas como ser mazas, piñones, cadena, frenos, ruedas, etc.

Cuando la bicicleta se encuentra armada en su totalidad, es transportada hacia el Galpón 2 para ser

almacenada hasta su posterior venta.

En este mismo galpón, se encuentra el depósito de insumos y el Sector de Armado de Ruedas.

También se encuentran la oficina del gerente y la administrativa.

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3- CÁLCULO DE LA ILUMINACIÓN INTERIOR EN OFICINA

Se calculará la iluminación necesaria en las oficinas destinadas a la gerencia y administración de la

empresa en cuestión, mediante el método de las cavidades zonales. Además, se obtendrá la

iluminancia de la cocina y baño del recinto.

La oficina administrativa cuenta con una dimensión de 9 m2. Las paredes se encuentran pintadas

de blanco y el techo es de machimbre. La oficina gerencial cuenta con una superficie igual a 18m 2 y

tanto las paredes como el techo son de machimbre.

Se requiere, según la Ley 19.587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo, cierta iluminación en lux

para cada espacio según el tipo de actividad que se realice en el mismo. Para llegar a este valor es

indispensable, primeramente, calcular el flujo luminoso necesario, teniendo en cuenta las dimensiones

de cada recinto.

Se debe obtener, para este fin, un coeficiente de utilización (CU), el cual mide el porcentaje de

emisión luminosa de una luminaria que es aprovechado en un determinado local. Este coeficiente se

extrae de tablas y en base a factores como: dimensiones del local, poder reflectante de las paredes y

techo, etc. Las tablas (y en particular, el coeficiente) son exclusivas para cada tipo de luminaria. En el

cálculo se utilizará la tabla de coeficientes dada en las clases presenciales de la materia.

Las medidas de los ambientes a iluminar se encuentran en la Figura 7:

Figura Nº7: Plano de oficina amueblada con medidas. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

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3-1 Luminarias y lámparas a utilizar

3-1-1 Oficina del gerente

Cuenta con una superficie de 6 x 3 m2, y una altura de 2,8 m. La altura del plano de trabajo estará

en los 0,8 m. La altura de montaje (hm), por lo tanto, es de 2m.

Con estos datos se obtiene el índice del local (K1):

K1=5 . hm.a+La . L

En este caso se obtiene un K1 de 5, valor con el cual se ingresa en la tabla de coeficientes de

utilización (CU). Es necesario contar, además, con el poder reflectante de paredes y techo, como se

indicó anteriormente. Como el techo y las paredes están revestidas por machimbre claro, la

reflectancia de los mismos serán de 40%.

Con estos valores, obtenemos un coeficiente de:

CU =0,33

Asimismo, se requiere de dos valores más: por un lado, la iluminación necesaria en este tipo de

actividades (extraída de la Ley mencionada); y por el otro lado, se precisa de un coeficiente que

englobe el rendimiento de la instalación a lo largo del tiempo. Este es el factor de mantenimiento, y

dependerá, entre otras cosas, de la limpieza del local.

La iluminación de oficinas en general, viene dada por 500 lux. El factor de mantenimiento a

utilizar en el cálculo es de 0,8, ya que el lugar estará en buenas condiciones de limpieza en todo

momento.

Con estos últimos valores, la superficie de la oficina y el coeficiente de utilización obtenido,

ingresamos en la fórmula para obtener el flujo luminoso total requerido en el recinto:

∅ t=Em . S

cu . fm

∅ t=500 lux . 18 m2

0,33 . 0,8

∅ t=34090,90lm≌34091 lm

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Para llegar a este valor de flujo luminoso, se utilizarán tubos fluorescentes OSRAM FH: lámparas

FH 28w; de potencia de 28w y flujo luminoso de 2900lm, Longitud de 1150mm. (Ver catálogos de

lámparas en Anexo 1).

El número de lámparas necesarias será de:

N=∅ t

∅ l

N=34091 lm2900 lm

N = 11,75= 12 lámparas

Para la instalación, se utilizarán luminarias tipo plafón MICRO T5 228 X, de la marca BAEL.

(Anexo 2)

6 LUMINARIAS POR 2 LÁMPARAS = 12 LÁMPARAS.

3-1-2 Oficina Administrativa

Cuenta con una superficie de 3 x 3 m2, y una altura de 2,8 m. La altura del plano de trabajo estará

en los 0,8 m. La altura de montaje (hm), por lo tanto, es de 2m.

Con estos datos se obtiene el índice del local (K1):

K1=5 . hm.a+La . L

En este caso se obtiene un K1 de 6,66, valor con el cual se ingresa en la tabla de coeficientes de

utilización (CU). El poder reflectante del techo, al estar revestido por machimbre claro, es de 40%. En

el caso de las paredes que están pintadas de blanco, el poder reflectante es de 70%

Con estos valores, obtenemos un coeficiente de:

CU =0,30

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La iluminación de oficinas en general, viene dada por 500 lux. El factor de mantenimiento a

utilizar en el cálculo es de 0,8, ya que el lugar estará en buenas condiciones de limpieza en todo

momento.

Con estos últimos valores, la superficie de la oficina y el coeficiente de utilización obtenido,

ingresamos en la fórmula para obtener el flujo luminoso total requerido en el recinto:

∅ t=Em . S

cu . fm

∅ t=500 lux . 9m2

0,30 . 0,8

∅ t=34090,90lm≌18750 lm

Para llegar a este valor de flujo luminoso, se utilizarán tubos fluorescentes OSRAM FH: lámparas

FH 28w; de potencia de 28w y flujo luminoso de 2900lm, Longitud de 1150mm. (Ver catálogos de

lámparas en Anexo 1).


N=∅ t

∅ l

N=18750 lm2900 lm

N = 6.46= 7 lámparas= 8 lámparas

Para la instalación, se utilizarán la línea luminaria se utilizarán luminarias tipo plafón MICRO T5

228 X, de la marca BAEL. (Anexo 2)

4 LUMINARIAS POR 2 LÁMPARAS = 8 LÁMPARAS.

3-1-3 Cocina

Para el cálculo de la iluminación necesaria en la cocina, se tendrá en cuenta que la misma está

calculada de forma localizada sobre la mesada. La luminaria estará colocada debajo de la alacena, por

lo que se toma en cuenta una superficie de 2 x 0,6 m2. La altura de la mesada es de 0,8 m, y la parte

inferior de la mesada está a 1,5 m del suelo.

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Con estos datos se obtiene el K1:

K1=5 . hm.a+La . L

K1 = 7,58 cu = 0,26

Em = 200 lux

fm = 0,7

Con estos valores, reemplazamos para obtener el flujo luminoso total

∅ t=Em . S

cu . fm

∅ t=200 lux . 1,2m2

0,26 . 0,7

∅ t=1318,68lm= 1319 lm

Para llegar a este valor de flujo luminoso, se utilizarán tubos fluorescentes Philips TL-D 18W/840

BLANCO FRÍO, de 18W, con un flujo de 1350 lm por lámpara (Anexo 1).


N=∅ t

∅ l

N=1319 lm1350 lm

N = 0,98 = 1 lámpara

Para la instalación, se utilizará una luminaria de encastrar SLIM 118 DE, de la marca BAEL. Será

necesitará una luminaria de este tipo (Anexo 2).

Para la iluminación general de la cocina se utilizará una luminaria embutida redonda, FOX 2E27

SER, de la marca BAEL, utilizando lámparas fluorescentes compactas integradas Essential BCE,

2x20W, color LUZ CÁLIDA (Anexos 1 y 2).

3-1-4 Baño

Al requerir de una iluminación poco eficiente (100 lux aproximadamente), se utilizará la misma

luminaria que en caso de la cocina (luminaria embutida redonda, FOX 2E27 SER, utilizando lámparas

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fluorescentes compactas integradas Essential BCE, 2x20W, color LUZ CÁLIDA). Se podría incluir

una luminaria para dicroica en el botiquín (tipo F/50, para una dicroica de 50 W). (Ver Anexos 3).

En la Tabla 1 se resumen los datos de la luminaria en los distintos ambientes.

AmbienteSuperficie

(m2)Altura

(m)

Altura de

montaje (m)

Índice del

local (K1)

Coeficiente de

utilización (cu)

Iluminación (Lux)

Flujo luminoso total (lm)

Flujo luminoso

por lámpara

(lm)

Nº de lámparas necesarias

Nº de luminarias necesarias

Oficina Administrativa 18 2,8 2 5 0.33 500 34091 2900 12 6

Oficina de Gerente 9 2,8 2 6.66 0.30 500 18750 2900 8 4

Cocina1,20

(mesada)2,8 2 7,58 0,26 100 1319 1350 1 1

Baño 4,5 2,8 2 - - 100 - - 3 2

Tabla 1: Resumen de datos.Fuente: Elaboración propia. Microsoft Excel 2007

Se utiliza un factor de mantenimiento de 0,8 en todos los casos (excepto en la cocina, donde se

utiliza uno de 0,7).

3-2 Ubicación de luminarias

3-2-1Oficina del gerente

Se utilizarán, para la instalación, luminarias tipo plafón MICRO T5 228 X, de la marca BAEL.

(Ver catálogo de luminarias en el Anexo 2). Dichas luminarias tienen un largo de 1,25 m cada una y se

necesitará de 6 plafones para alcanzar las 12 lámparas necesarias. Entonces, se tiene:

d= 0,40 x h d= 0,80 md1= 0,30 x d d1= 0,24 m h1= 0,25 x h h1= 0,5 mPara una mejor distribución de las luminarias, se utilizarán los siguientes valores:

d= 0,66 md1= 0,46 md2= 0,27 m (ancho de la luminaria)d3= 1,25 m (largo de la luminaria)

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h1= 0,9

3-2-2 Oficina Administrativa

La luminaria a utilizar es de embutir, del tipo MICRO T5 228 DP X, de la marca BAEL. Serán

necesarias tres luminarias de este tipo, con un largo de 1,25 m cada una de ellas.

d= 0,8 m; d1= 0,24 m

Para una mejor distribución de las luminarias, al igual que en el caso anterior, se cambiarán estos

valores por:

d= 0,8 m

d1= 0,295 m

d2= 0,27 m (ancho de la luminaria)

d3= 1,25 m (largo de la luminaria)

h1= 0,875 m

3-2-3 Cocina

Este caso es especial, ya que se utilizarán dos tipos de luminarias: una para colocar debajo de la

alacena y otra que garantizará la iluminación general del espacio.

Para la iluminación general se cuenta con una luminaria de embutir redonda, FOX 2E27 SER. La

misma se colocará en el centro de la cocina, sin mayores inconvenientes.

En el caso de la alacena, se cuenta con luminaria de encastrar SLIM 118 DE, de la marca BAEL,

con un largo de 0,945 m. Como es una mesada de 2 x 0,60 m2, los cálculos de la ubicación están

realizados sobre estas medidas.

d1= 0,53 m

3-2-4 Baño

Se utilizará la misma luminaria que en la cocina, colocándose la misma en el centro del espacio,

para obtener una iluminación general.

Las medidas se encuentran plasmadas en el plano que incluye todos los ambientes del espacio a

iluminar (Figura 8).

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Figura Nº 8: Ubicación de luminarias en oficinas.Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

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4- DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES

Para comenzar con el dimensionamiento de los cables que distribuirán la corriente por la oficina,

se debe determinar el grado de electrificación que tendrá el lugar. Este último se obtiene de tablas que

lo relacionan con la superficie y con la demanda de potencia máxima simultánea que se tenga (Tabla

2).

Grado de electrificación para oficinas y locales

SuperficieDemanda de potencia máxima

simultanea calculada

Mínima Hasta 30 m2 Hasta 4.5 Kva.

Media Más de 30 m2 hasta 75 m2 Hasta 7.8 Kva.

Elevada Más de 75 m2 hasta 150 m2 Hasta 12.2 Kva.

Superior Más de 150 m2 Más de 12.2 Kva.


Como la superficie (en metros cuadrados) es de 36, 72 m2, se encuentra en el rango de 30 a 75 y el

grado de electrificación es medio; hasta 7,8 KVA son permitidos aquí. Según este nivel, como mínimo

se necesitan tres circuitos: uno de Iluminación de Uso General (IUG), uno de Tomacorrientes de Uso

General (TUG) y uno de Tomacorrientes de Uso Especial (TUE). Hay tablas que indican la cantidad

mínima de bocas por habitación del lugar, como así también la máxima cantidad de bocas para cada

circuito en particular (Tabla 3).

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Tipo de circuitos

DesignaciónMáxima

cantidad de bocas

Máxima intensidad de

protección

USO GENERAL

Iluminación General 15 16 A

Tomacorriente uso general 15 16 A

USO ESPECIAL

Iluminación uso especial 8 25 A

Tomacorriente uso especial 8 25 A

USO ESPECÍFICO

Alimentación a fuentes de muy

baja tensión funcional

15 16 ASalidas de

fuentes de muy baja tensión

funcionalSin límite ------

Alimentación de pequeños

motores15 25 A

Alimentación de tensión

estabilizada15 ------

Circuitos de muy baja tensión de seguridad

Sin límite ------Alimentación de carga única No corresponde ------Otros circuitos

específicos Sin límite ------


En la Figura 9 se muestra la distribución de los circuitos.

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Figura Nº 9 Circuitos eléctricos en oficina. Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010.

Los pasos a seguir para dimensionar los conductores son:

Determinar la demanda de potencia máxima simultánea en cada circuito y luego la total.

Determinar la corriente de proyecto.

Elegir los tipos de conductores y determinar la caída de tensión en cada circuito.

Verificación de poder de corte de PIA; verificación de sección mínima de conductores;

verificación de corriente mínima de cortocircuito.

4-1 Carga total correspondiente a la oficina

Será calculada para cinco circuitos: uno de IUG (con doce bocas), uno de TUG1 (con ocho

bocas), uno de TUG2 (con seis bocas), y por último dos circuitos destinados a los tomacorrientes de

los equipos de aire acondicionado de las oficinas gerencial y la administrativa (Alimentación de

Pequeños Motores o APM). En la figura se muestran los distintos circuitos a los que se hizo

referencia, junto con las respectivas bocas de iluminación y tomacorrientes para los usos pertinentes.

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o Las demandas de potencia de cada circuito son:

DPMS (IUG) = 150 VA x nº de bocas = 150 VA x 12 = 1800 VA

DPMS (TUG1) = 2200 VA

DPMS (TUG2) = 2200 VA

DPMS (APM1) = 1 aire acondicionado de 1500 VA

DPMS (APM2) = 1 aire acondicionado de 1500 VA

o Demanda de potencia máxima simultánea correspondiente al grado de electrificación:

DPMSge= 1800 VA + 2200VA + 2200 VA = 6200 VA

o Determinación de la carga total:

DPMStotal = 6200 VA + (2 x 1500 VA) = 9200 VA

o Multiplicando este valor por el correspondiente coeficiente de simultaneidad:

DPMStotal= 6200 VA x 0,9 = 5580 VA

4-2 Corriente de proyecto

Esta corriente se debe realizar para cada circuito en particular, y se la obtiene realizando el

cociente entre las demandas de potencia máxima simultánea y la tensión de fase, que en cada caso es

de 220 V.

Ib (IUG) = DPMS/UL= 1800 VA/220 V = 8,18 A Ib (TUG1) = 2200 VA/220 V = 10 A Ib (TUG2) = 2200 VA/220 V = 10 A Ib (APM1) = 1500 VA/220 V = 6,82 A Ib (APM2) = 1500 VA/220 V = 6,82 A

En la Tabla 4 se muestra el resumen de cada uno de los circuitos.

Nº de circuitos Destino Nº de bocas Potencia (VA) IP (A)

1 IUG 12 1800 8,182 TUG1 9 2200 103 TUG2 8 2200 104 APM1 1 1500 6,825 APM2 1 1500 6,82


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4-3 Elección de conductores y caída de tensión

La elección de los cables se realizara contemplando las exigencias de la Asociación Electrotécnica

Argentina y los datos técnicos contenidos en el catalogo de la empresa Cearca Conductores Eléctricos,

eligiendo el modelo de cable Cetenet-Dom, unipolar con conductor de cobre aislado con policloruro

de vinilo (PVC) no propagante de la llama. (Anexo 4).

La sección de los conductores se determina en función de la intensidad de corriente máxima

admisible debiendo verificarse posteriormente los mismos por el criterio de caída de tensión.

Los conductores se instalarán en caños. Las secciones preseleccionadas para cada uno de los

circuitos se presentan en la Tabla 5.

Circuito

IP (A)

Sección preseleccionada (mm2 )

Iadm (A)

Longitud (m)

1 8,18 2.50 21 29.34

2 10 2.50 21 7.78

3 10 2.50 21 15.85

4 6,82 2.50 21 12.60

5 6,82 2.50 21 13.10


Ahora se debe verificar si se cumple la caída de tensión admisible en los circuitos.

La caída de tensión se calcula con la siguiente fórmula:

ΔU% = 2. Ib .L

Uf.(R .cosφ+X . senφ ).100

Donde:

Ip: Corriente de proyecto (Amper)

: Longitud del circuito (Km.)

: Tensión de fase (V)

R: Resistencia del conductor (ohm/ km).

Los resultados que se obtuvieron al aplicar se muestran en la Tabla 6

Circuito AU%

1 1,39

2 0,45

3 0,91

4 0,49

5 0,52 Tabla 6: Resumen de datos.

Fuente: Elaboración propia. Microsoft Excel 2007

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El porcentaje de la caída de tensión según la reglamentación AEA no debe superar el 2%, por lo

que se verifica dicha condición.

Se verifican las secciones, por lo que se utilizarán cables unipolares Cetenet-Dom, de sección 2,5

mm2 y una corriente admisible de 21 A, para todos los circuitos.

4-4 Primera elección de Pequeños Interruptores Automáticos (PIA). Verificaciones

Para la elección del interruptor termomagnético se seguirán los siguientes pasos:

1) Determinación de la corriente nominal

Se deberá cumplir que: Ip ≤ In ≤ Iadm

Con:

Ip Corriente de proyecto de la instalación

In Corriente nominal del interruptor

I adm Corriente admisible del conductor

IUG = 8,18 < 16 < 21

TUG1= 10 < 16 < 21

TUG2= 10 < 16 < 21

APM1 = 6,82 < 16 < 21

APM2 = 6,82 <16 < 21

2) Elección del tipo de curva

Curva B: Circuitos de iluminación; alimentación de cargas resistivas

Curva C: Circuitos de tomacorrientes; alimentación de motores, cargas mixtas.

Curva D: Arranque directo de motores; cargas capacitivas.

3) Determinación del poder de corte

Se deberá cumplir que: Poder de corte ≥ Is

Con Is Corriente máxima de cortocircuito en el punto de instalación.

La corriente presunta del cortocircuito es de 2,50 KA.

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El poder de corte del interruptor es de 6000 KA

4) Verificación de la sección mínima de los conductores

La protección de los conductores contra los efectos de sobreintensidad debido a un cortocircuito

queda asegurada cuando se cumple que: K2 x S2 ≥ I2t

Con K2S2 De acuerdo al tipo y sección de conductor.

I2t Máxima energía específica pasante

5) Verificación de la corriente de cortocircuito mínima

Se deberá cumplir que la longitud del conductor asignado al calibre y curva del interruptor no

exceda la longitud máxima admisible para garantizar la actuación instantánea del interruptor

automático.

Los interruptores termomagnéticos para cada circuito se encuentran detallados en Tabla 7:

Circuito

Destino Ip(A) Sección(mm2) I adm (A)Calibre

(A)

Tipo de

curva

Poder de corte (KA)

1 IUG 8,18 2,5 21 16 C 6

2 TUG1 10 2,5 21 16 C 6

3 TUG2 10 2,5 21 16 C 6

4 APM1 6,82 2,5 21 16 C 6

5 APM2 6,82 2,5 21 16 C 6


Para realizar la verificación de la sección mínima de los conductores se recurre a una tabla que se

encuentra en el catálogo, en la cual se observa el valor de K2S2, se obtiene:

Sección mm2 PVC 247-3 K= 115

2.5 82656

Para el valor de I2t, se debe tener en cuenta el poder de corte de la termomagnética, el calibre y el

tipo de curva de respuesta y se utiliza una tabla que se encuentra en el catálogo siendo el valor de I 2t=

a 55000 A2s, verificándose, entonces, la relación anteriormente descripta.

Para la verificación de la corriente de cortocircuito mínima se debe tener en cuenta el poder de

corte del interruptor y la sección de los conductores, obteniéndose así la longitud máxima permitida de

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los circuitos, verificando que ésta sea mayor o igual que la longitud del circuito considerado. En la

Tabla 8 se observa esta relación.

Circuito

Sección conductor

[mm2]

Corriente nominal In

[A] Curva

Long. Máxima de

los conductores

(m)

Long. máxima de

cada circuito [m] Verifica

IUG 2,5 16 C 84 29.34 verifica

TUG1 2,5 16 C 84 7.78 verifica

TUG2 2,5 16 C 84 15.85 verifica

APM1 2,5 16 C 84 12.6 verifica

APM2 2,5 16 C 84 13.1 verifica


Los interruptores seleccionados son bipolares de marca Zoloda serie Z300. Se adjunta catálogo de

estos productos. (Anexo 5)

Como se había citado anteriormente, la instalación eléctrica se realizará en caños. Los mismos

serán seleccionados de acuerdo a la Tabla 9-

Sección Mm. 2 1.50 2.50 4.00 6.00 10.00 16.00 25.00 35.00 50.00

Diámetro exterior

Mm.

Sección total

Mm2

Caños Irám

Sección mm 2

RS 16 132 4 + PE 2 + PE

RL 16 154 5 + PE 3 + PE 2+ PE

RS 19 177 6 + PE 4 + PE 3 +PE

RL 19 227 7+ PE 5 + PE 4+PE 2+PE

RS 22 255 9 + PE 6+ PE 4+PE 2+PE

RL 22 14 11 + PE7+ PE

5+PE 3+PE 2+PE

RS 25 46 3 + PE 9+ PE 6+PE 3+PE 2+PE

RL 25 16 10 +PE 7+PE 4+PE 2+PE 2+PE

RS 32 16 15+PE 11+PE 6+PE 4+PE 3+PE

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RL 32 61 12+PE 7+PE 4+PE 3+PE

RS 38 08 9+PE 6+PE 4+PE 2+PE 2+PE

RL 38 62 10+PE 7+PE 5+PE 3+PE +PE

RS 51 662 12+PE 12+PE 9+PE 5+PE 4+PE 3+PE

RL 51 810 9+PE 6+PE 4+PE 3+PE


4-5 Determinación del cable seccional para la oficina (CS1)

Como el consumo de corriente excede los 32 A, y la demanda de potencia máxima simultánea

excede los 7 KVA, la bajada de la línea será trifásica. Se necesitará un cable tetrapolar, que soporte la

corriente máxima que pueda pasar por una de las fases.

Para equilibrar las fases, se dividirán de la siguiente manera:

1º fase (R): TUG1 (10 A) + APM1 (6,82 A) = 16,82 A

2º fase (S): APM2 (6,82 A) + IUG (8,18 A) = 15A

3º fase (T): TUG2 (10 A) = 10 A

La corriente máxima es de 16,82 A ≈ 17 A

El cable a utilizar desde el tablero principal (TP) a la caja seccional de la oficina (TS1) será

tetrapolar, de la marca I.M.S.A., línea Payton PVC 1,1 Superflex, clase 5 en cobre, con aislación y

vaina de PVC Noflamex ecológico (sin plomo). Las normas que cumple el cable tetrapolar IRAM

2178, IEC 60502-1 y NBR 7288, 6251. La elección primaria es de un cable de sección de 4 mm 2

directamente enterrado (Anexo 6).

Iz= 44 A (según norma IRAM 2178)

Caída de tensión en cable seccional

ΔU% =

ΔU% = = 0,15%

Verifica < 1%.

Preselección de PIA

Página 24


La corriente nominal se elige según PIAs BETA Siemens, que trabajan con normas IEC 60898

(ver Anexo 5).

17 A <40 A< 44 A

Curva Tipo C, clase 3.

Poder de corte de PIA

Se seleccionan los mismos con un poder de corte de 10KA.

En la Tabla 26 (hacia al final del trabajo), se encuentran los valores de corrientes de cortocircuito

en los diversos puntos donde se instalen los PIA (aguas arriba de estos). Para el caso del cable

seccional de las oficinas, se tiene Icc=5.02 KA.

Se verifica que Pdc>= Icc (Poder de corte del interruptor>=corriente de cortocircuito en el punto

de instalación).

10000 A > 5020A

En la Figura 10 se muestra la distribución de las cañerías para los distintos circuitos.

Página 25


Figura Nº10: Distribución de cañerías de los distintos circuitos en oficina

Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010.

4-6 Interruptores termomagnéticos (PIAs) para circuitos y cable seccional

En la Tabla 10 se resumen los datos de los PIAs a utilizar para los distintos circuitos y para el

cable seccional de la oficina.

Página 26


Características del circuito PIAs

Circuito Ib [A] S [mm2] Iz [A] Icc[kA] Marca Serie Polos Pdc[kA] Curva In [A]

IUG 8,18 2,5 21 1.69 ProDINZ, Zoloda Z300 2P,230/400 V AC 6 C 16

TUG1 10 2,5 21 1.69 ProDINZ, Zoloda Z300 2P,230/400 V AC 6 C 16

TUG2 10 2,5 21 1.69ProDINZ,

ZolodaZ300 2P,230/400 V AC 6 C 16

APM1 6,82 2,5 21 1.69 ProDINZ, Zoloda Z300 2P,230/400 V AC 6 C 16

APM2 6,82 2,5 21 1.69 ProDINZ, Zoloda Z300 2P,230/400 V AC 6 C 16

C.S.1 17 4 44 5.02 Beta Siemens 5SY4 440-7 4P,230/400 V AC 10 C 40

Tabla Nº10: Elección de PIAs a colocar en el tablero seccional de oficinas.Fuente: Elaboración propia.

4-7 Disyuntor (interruptor diferencial en el TS1)

Es muy importante su elección, ya que protegerá a las personas que se encuentren en la oficina

ante eventualidades como corrientes de falla a tierra.

Se trabajará con un interruptor diferencial tetrapolar de la marca Zoloda, serie ZPD, de gama

residencial, que contempla una corriente nominal de 40 A, con una sensibilidad (o corriente de

apertura) de 30 mA, conforme a norma IEC 61008 (ver Anexo 6).

4-8 Puesta a tierra (elección del electrodo dispersor)

Tiene la función de proteger a las personas y artefactos ante los efectos de las tensiones peligrosas.

Todas las masas deben estar conectadas al electrodo dispersor (que en este caso será una jabalina) que

hará la puesta a tierra.

La metodología empleada para la elección y verificación de las jabalinas de puesta a tierra, se

puede resumir en:

1. En función del tipo de terreno y la cantidad de precipitaciones, obtener la resistividad

característica del suelo donde se realizara la puesta a tierra.

En este caso, se estima un suelo tipo arcilla, con unas precipitaciones normales y abundantes (más

de 500 mm por año), por lo tanto se obtiene una resistividad de 20Ωm.

2. Determinar la resistencia de puesta a tierra, teniendo en cuenta el tipo de jabalina

seleccionada y la resistividad del suelo.

La jabalina elegida es la L1620 marca FASTEN S.A. de dos metros de largo y un diámetro

exterior de 14.60 mm denominada comercialmente como 5/8” x 2.00 (Ver Anexo 7).

Página 27


Aplicando la siguiente ecuación, se puede determinar la resistividad de la jabalina.

R=ρ( ln

8 Ld

−1)2 πL

R=20( ln

8 Ld

−1)2 πL

Como este valor de resistencia es menor que el exigido por la norma (40Ω), la puesta a tierra se

podrá realizar con esta única jabalina.

El lugar donde será ubicada es aquel donde esté suficientemente alejada de otra toma a tierra, en

este caso, la que se instalará para los circuitos de iluminación y tomacorrientes. Por ello, se la instalará

cercana al tablero seccional número 1.

La jabalina elegida tiene dos metros de largo, con un diámetro exterior de 14,6 mm (5/8” según

designación comercial), y se ubicará de tal manera que abarque a los circuitos seccionales de las

oficinas y los depósitos (dada la cercanía entre estos). El radio equivalente, para este caso, es de 4 m.

(Ver Anexo 7).

Para comprobar si la misma se puede utilizar en el lugar, es necesario saber la resistencia que

opone el suelo al paso de la corriente, la cual debe ser siempre menor a los 40Ω. Esto se puede realizar

mediante la aplicación de métodos (como el del telurímetro) o con tablas y fórmulas que ayuden a

encontrar el valor.

El terreno en el que se encuentra la construcción es de tierra calcárea y porosa, con precipitaciones

normales, por lo que la resistividad del mismo es cercana a los 50 Ωm.

Aplicando la ecuación:

R=ρ( ln

8 Ld

−1)2 πL

R = (50 (ln 16/0,0146 – 1)) / 4ΠR = 23,87 Ω. La resistenciaes menor a 40Ω, por lo que la jabalina puede colocarse allí sin ningún

inconveniente.

Página 28


El sistema de puesta a tierra T-T es el que actualmente se utiliza en la Argentina en la distribución

eléctrica en baja tensión, constituyendo el denominado sistema trifásico de tensiones de 3 x 380 / 220

V. En la Figura 11 se puede observar el esquema de conexión de un sistema T-T.

Figura Nº11: Esquema de conexión T-T Fuente: Imágenes de Google

La sección del conductor de protección PE, para secciones de conductores de línea menores o

iguales a 16 mm2, debe ser igual a la de dicho conductor de línea (2,5 mm2).

En el Anexo 8 del presente trabajo se presenta una tabla con el resumen del proyecto de la

instalación eléctrica en la oficina, donde se incluye toda la información obtenida hasta aquí.

4-9 Diagrama unifilar

Página 29


Figura Nº12: Diagrama unifilar del conexionado en oficina Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

5- ILUMINACIÓN DE LA NAVE INDUSTRIAL

Página 30


La nave industrial, se tiene que dividir en 4 sectores (Figura 13) y aparte se encuentra el depósito

que según la Ley 19587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo, debe contar con 300 Lux de

iluminación.

Para el cálculo de la luminaria se utilizará el método simplificado.

Figura Nº 13: Plano de nave industrial con medidas Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

5-1 Sector de Pintado y Sector de Arenado

En la Figura 14 se puede observar el Sector de Pintado de los cuadros y demás partes de las

bicicletas. Sus dimensiones son 7 mts x 12 mts y una altura de 5 mts.

Según la Ley de Seguridad e Higiene, la iluminación que debe tener dicho sector debido a las

actividades que se realizan es de 1000 lux. Utilizando el método simplificado, el flujo luminoso total

necesario se obtiene con la siguiente ecuación:

Página 31


= 280000 lm

El coeficiente de rendimiento de iluminación ŋ es de 0,3 ya que se necesita de una iluminación

directa debido a los trabajos de precisión que se deben realizar.

Figura Nº 14: Sector de pintado y Arenado Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Se utilizan lámparas de mercurio halogenado ovoidal HSI-HX 400W /NDL E40 de 400W de

potencia y un flujo luminoso de 34000 lm cada una. Se colocarán en luminarias de la marca BAEL

colgantes tipo STEEL C 400 E (ver Anexos 9 y 10).

Se necesitarán de 8 lámparas para poder cubrir el flujo luminoso total. La ubicación de las

luminarias se realizará de manera simétrica sobre la superficie del sector (ver Figura 18).

5-2 Sector de Armado de Cuadros

En la Figura 15 se observa el sector de Armado de Cuadros, sus dimensiones 7m x 12m. En este

caso, se realizan las distintas soldaduras de los cuadros y la iluminación necesaria para este tipo de

actividades es de 300 lux, por lo que el flujo luminoso total es de 84000 lux. La cantidad de lámparas

Página 32


necesarias es 3 que serán distribuidas simétricamente en dicho espacio. Dicha distribución se

representa en la Figura 18.

Figura Nº 15: Sector de Armado de Cuadros Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

5-3 Sector de Preparado de Caños

En la Figura 16 se puede observar el sector de preparados de caños que consta de una superficie de

204 m2, donde se realizan las tareas de corte de los caños para luego soldar. Para poder ejecutar dichos

trabajos se debe contar con una iluminación de 300 lux, por lo que el flujo luminoso total es de 204000

lm y la cantidad de lámparas necesarias es de 6, que se distribuyen de forma uniforme. (Ver Figura

18).

Página 33


Figura Nº 16: Sector de Preparado de Caños Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

5-4 Sector de Terminación

En la Figura 17 se observa el Sector de Terminación que consta de una superficie de 204 m2, en el

cual se realiza el ensamble de las distintas partes que conforman la bicicleta, colocación de ruedas,

frenos, cadena. Para ejecutar estas tareas se necesita de una iluminación de 500 lux de manera que el

flujo luminoso total es de 340000 lm por lo que se necesitará de 10 lámparas cuya distribución puede

observarse en la Figura 18.

Figura Nº 17: Sector de Terminación Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Página 34


En la Figura 18 se representan las distintas ubicaciones de la luminaria para cada sector del

galpón.

Figura Nº 18: Ubicación de la luminaria en Nave Industrial Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

6- DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES PARA PLANTA INDUSTRIAL

Para determinar el número de circuitos a utilizar en la planta industrial, se recurre a la

reglamentación de la AEA.

Número mínimo de circuitos: un circuito de alumbrado de uso general (IUG), un circuito de

tomacorriente de uso general (TUG), y un circuito de tomacorrientes de uso especial (TUG).

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Número mínimo de puntos de utilización: una boca de alumbrado por cada 25 m2 o fracción, una

boca de tomacorrientes de uso general por cada 10 m de perímetro, y una boca de tomacorrientes de

uso especial por cada 20 m de perímetro.

Siguiendo estas pautas, se presenta la Figura 19 con los distintos circuitos.

Figura Nº19: Circuitos en Nave Industrial

Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Dado al tamaño y al uso de los depósitos, y a la corriente de trabajo de cada lámpara, se instalarán

cinco circuitos de iluminación de uso general (IUG), uno de iluminación de uso especial (IUE), dos de

tomacorrientes de uso general (TUG), dos de tomacorrientes de uso especial (TUE).

6-1 Corriente de proyecto, elección de los conductores y caída de tensión

La elección de los cables se realizará contemplando las exigencias de la Asociación Electrotécnica

Argentina y los datos técnicos contenidos en el catalogo de la empresa Cearca Conductores Eléctricos,

eligiendo el modelo de cable Cetenet-Dom, unipolar con conductor de cobre aislado con policloruro

de vinilo (PVC) no propagante de la llama. (Se adjunta copia del mismo Anexo 4).

Página 36


La sección de los conductores se determina en función de la intensidad de corriente máxima

admisible debiendo verificarse posteriormente los mismos por el criterio de caída de tensión. Los

conductores serán instalados en caños.

CircuitoCantidad de

BocasLongitud

(Km)

Corriente de las

lámparas (A)

Corriente de proyecto

(A)

Máxima Intensidad

de protección

(A)

Verificación

Sección del

Conductor (mm2)

R x cos φ %Caída

de Tensión

Verifica

IUG1 4 0,03182 3,25 13 16 Verifica 4 3,96 1,489176 Verifica





IUE1 7 0,03234 3,25 22,75 25 Verifica 6 2,64 1,765764 Verifica

TUG1 7 0,037 _____ 10 16 Verifica 4 3,96 1,332 Verifica

TUG2 5 0,0485 _____ 10 16 Verifica 4 3,96 1,746 Verifica

TUE1 2 0,0405 _____ 15 25 Verifica 6 2,64 1,458 Verifica

TUE2 3 0,0405 _____ 15 25 Verifica 6 2,64 1,458 Verifica

Tabla Nº 11: Resumen de datos.Fuente: Elaboración propia.


En el apartado 5.6 se especifican los PIAs a utilizar en los circuitos mencionados.

Las corrientes nominales (asignadas de los interruptores) se eligen según los PIAs Pro DINZ

Zoloda, que trabajan con normas IEC 60898 (ver folletos en Anexo 5).

La relación de las corrientes es la siguiente: Ib< In <Iz (Corriente de proyecto < Corriente nominal

< Corriente admisible), por lo tanto:

CircuitoCorriente de proyecto (A)

Corriente Nominal

Corriente Admisible

Sección del Conductor

(mm2)Verifica

IUG1 13 20 28 4 Verifica





IUE1 22,75 32 36 6 Verifica

TUG1 10 20 28 4 Verifica

TUG2 10 20 28 4 Verifica

TUE1 15 25 36 6 Verifica

TUE2 15 25 36 6 Verifica

Tabla Nº 12: Resumen de datosFuente: Elaboración propia.

6-3 Curvas de PIAs

Página 37


Para los diez circuitos = Curva Tipo C

6-4 Poder de corte de PIAs



en los diversos puntos donde se instalen los PIA (aguas arriba de estos). Para el caso de los circuitos

en los depósitos, se tiene Icc=1.96KA.


de instalación).

6000 A > 1960A

6-5 Verificación de la sección mínima de conductores y de la corriente de cortocircuito mínima.

La protección de los conductores contra los efectos de sobreintensidad debido a un cortocircuito

queda asegurada cuando se cumple que: K2 x S2 ≥ I2t



Para la corriente de cortocircuito mínima, se deberá cumplir que la longitud del conductor

asignado al calibre y curva del interruptor no exceda la longitud máxima admisible para garantizar la

actuación instantánea del interruptor automático.

Los interruptores termomagnéticos para cada circuito son los siguientes:

Circuito Destino Ip(A) Sección(mm2) I adm (A) Calibre (A)Tipo de curva

Poder de corte (KA)

1 IUG1 13 4 28 20 C 6

2 IUG2 13 4 28 20 C 6

3 IUG3 13 4 28 20 C 6

4 IUG4 13 6 36 25 C 6

5 IUG5 13 6 36 25 C 6

6 IUE1 22,75 6 36 32 C 6

7 TUG1 10 4 28 20 C 6

8 TUG2 10 4 28 20 C 6

9 TUE1 15 6 36 25 C 6

10 TUE2 15 6 36 25 C 6

Tabla Nº 13: Resumen de datosFuente: Elaboración propia.

Página 38


Para realizar la verificación de la sección mínima de los conductores se recurre a una tabla que se

encuentra en el catálogo, en la cual se observa el valor de K2S2, se obtiene:


4 211600

Para el valor de I2t, se debe tener en cuenta el poder de corte de la termomagnética, el calibre y el

tipo de curva de respuesta y se utiliza una tabla que se encuentra en el catálogo siendo el valor de I 2t=

a 55000 A2s, verificándose, entonces, la relación anteriormente descripta.





Tabla Nº 14: Resumen de datos Fuente: Elaboración propia

6-6 Determinación del cable seccional para depósitos (CS2)

La bajada de la línea será trifásica. Se necesitará un cable tetrapolar, que soporte la corriente

máxima que pueda pasar por una de las fases.

Para equilibrar las fases, se dividirán de la siguiente manera:

1º fase ( R ): IUG1 (13 A) + IUG2 (13 A) + IUG3 (13 A) + TUG2 (10 A) = 49 A

2º fase ( S ): IUG5 (13 A) + IUE1 (22,75 A) + TUG1 (10 A) = 45,75 A

3º fase ( T ): TUE1 (15 A) + TUE2 (15 A) + IUG4 (13 A) = 43 A

La corriente máxima es de 49 A.

El cable a utilizar desde el tablero principal (TP) a la caja seccional de los depósitos (TS2) será

tetrapolar, I.M.S.A. de la línea Payton PVC 1,1 Superflex, clase 5 en cobre, con aislación y vaina de

Página 39

CircuitoSección

conductor [mm2]


[A]Curva

Long. máxima de

cada circuito [m]

Longitud Máxima de

los Conductores

Verifica

IUG1 4 28 C 31,82 85

IUG2 4 28 C 24,34 85

IUG3 4 28 C 28,14 85

IUG4 6 36 C 43,56 98

IUG5 6 36 C 43,56 98

IUE1 6 36 C 32,34 98

TUG1 4 28 C 37 85

TUG2 4 28 C 48,5 85

TUE1 6 36 C 40,5 98

TUE2 6 36 C 40,5 98


PVC Noflamex ecológico (sin plomo). Las normas que cumple el cable tetrapolar IRAM 2178, IEC

60502-1 y NBR 7288, 6251. La elección primaria es de un cable de sección de 16 mm2 (Anexo 6); el

mismo irá por cañería aplicada a la pared.

Iz = 70 A (según norma IRAM 2178)


ΔU% =

ΔU% = = 0, 01%

El cable seccional, por su parte, verifica la caída de tensión, siendo esta menor al 1 %.

Preselección de PIA

La corriente nominal se elige según PIAs BETA Siemens, que trabajan con normas IEC 60898

(ver folletos en Anexo 5).

49 A <63 A< 70 A


Poder de corte de PIA



en los diversos puntos donde se instalen los PIA (aguas arriba de estos). Para el caso del cable

seccional de los depósitos, se tiene Icc=3.56 KA.


de instalación).

10000 A > 3560 A

6-7 Elección de cañerías

Página 40


Figura Nº 20: Canalizaciones en Nave Industrial

Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

Como se había citado anteriormente, la instalación eléctrica se realizará en caños. Los mismos serán seleccionados de acuerdo a la Tabla 15

Página 41


Tabla Nº 15: Resumen de datosFuente: Elaboración propia

Página 42

Tramos

Cañería 2 Cañería 3 Cañería 4 Cañería 5 Cañería 6 Cañería 7 Cañería

RL 16 2 x 4 + PE RL 16 3 x 4 + PE RS 19 2 x 4 +PE RL 16 2 x 4 +PE RL 16 3 x 4 + PE RS 19

RL 16 2 x 4 + PE RL 16 3 x 4 + PE RS 19 3 x 4 + PE RS 19 3 x 4 + PE RS 19

RL 16 2 x 4 + PE RL 16 3 x 4 + PE RS 19 3 x 4 + PE RS 19 3 x 4 + PE RS 19

RL 19 2 x 6 + PE RL 19 3 x 6 + PE RL 22 3 x 6 + PE RL 22 3 x 6 + PE RL 22


RL 19 2 x 6 + PE RL 19 3 x 6 + PE RL 22 2 x 6 + PE RL 19 3 x 6 + PE RL 22 3 x 6 + PE RL 22 2 x 6 + PE RL 19

RL 16 2 x 4 + PE RL 16 2 x 4 + PE RL 16 2 x 4 + PE RL 16 2 x 4 + PE RL 16 2 x 4 + PE RL 16


RL 19 2 x 6 + PE RL 19

RL 19 2 x 6 + PE RL 19 2 x 6 + PE RL 19


6-8 Interruptores termomagnéticos (PIAs) para circuitos y cable seccional

En la Tabla 16 se resumen los datos de los PIAs a utilizar para los distintos circuitos y para el

cable seccional del taller.


Circuito Ib [A]S

[mm2] Iz [A] Icc[kA] Marca Serie Polos Pdc[kA] Curva In [A]

IUG1 13 4 28 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16


ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

IUG3 13 4 28 1.96 ProDINZ,Z300

2P,230/400 V AC

6 C 16IUG4 13 6 36 1.96 Zoloda


ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

IUE1 22,75 6 36 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

TUG1 10 4 28 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

TUG2 10 4 28 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

TUE1 15 6 36 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

TUE2 15 6 36 1.96ProDINZ,

ZolodaZ300

2P,230/400 V AC

6 C 16

C.S.2 44 16 70 3.56Beta

Siemens5SY7

4P,230/400 V AC

10 C 63

Tabla Nº 16: Elección de PIAs a colocar en el tablero seccional de depósitos.Fuente: Elaboración propia.


Se trabajará con un interruptor diferencial tetrapolar de la marca Pro DINZ Zoloda, serie ZPD, de

gama residencial, que contempla una corriente nominal de 63 A, con una sensibilidad (o corriente de

apertura) de 30 mA, conforme a norma IEC 61008 (ver Anexo 7).


Comparte la de los circuitos de oficinas.


Página 43


Figura Nº 21: Esquema unifilar del conexionado en Nave Industrial.Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010.

Página 44


7- INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE FUERZA MOTRIZ

7-1 Ubicación del tablero seccional

Llegado el momento de analizar cómo actuarán los motores en la planta, se deberá efectuar un

relevamiento de los mismos, teniendo en cuenta datos como: potencia con la que trabaja, tensión de

arranque y de funcionamiento, corriente de arranque y funcionamiento y coseno de fi, entre otros.

Además, deberán ser ubicados según dos ejes perpendiculares de un sistema coordenado ortogonal,

que permitirá ubicar la posición del Tablero Seccional Nº 3. La Tabla 17 incluye los datos necesarios

para la ubicación de dicho tablero.

EquiposNº de

motoresPotencia (P)

(HP)xi [m] yi [m]

pi.xi (HPm)

pi.yi (HPm)

Ubicación

Taladro mediano 1 1.47 6.2 19 9.114 13.39758 preparado de caño

Soldadora Automática 1 2 8.04 11 32 88.44 711.0576 preparado de caño

Soldadora Automática 2 3 8.04 1.5 36.5 12.06 96.9624 armado de cuadros

Soldadora Automática 3 4 8.04 7.5 39.5 60.3 484.812 armado de cuadros

Cortadora Circular 1 5 1.34 5 25.5 6.7 8.978 preparado de caño

Cortadora Circular 2 6 1.34 5 32 6.7 8.978 preparado de cañoMoladora Fija Mediana

17 0.46 6 27 2.76 1.2696

armado de cuadrosMoladora Fija Mediana

28 0.46 6 37.5 2.76 1.2696

armado de cuadros

Mezcladora de Pintura 9 7.37 4 44.5 29.48 217.2676 pintura y secadoCabina recuperadora de

pintura 110 6.7 1 44.5 6.7 44.89

pintura y secado

Cabina recuperadora de pintura 2

11 6.7 1 42.5 6.7 44.89pintura y secado

Pulidora 12 4.02 5 35.5 20.1 80.802 armado de cuadros

Compresor 1 13 5 4 26.5 20 100 preparado de caño

Compresor 2 14 3 1 26.5 3 9 preparado de caño

Compresor 3* 15 2 0 0 preparado de caño

Balancín 1 16 3.35 10 18 33.5 112.225 preparado de caño

Balancín 2 17 3.35 8 26 26.8 89.78 preparado de caño

Balancín 3 18 3.35 5 38.5 16.75 56.1125 preparado de caño

Dobladora 1 19 4.29 10 26 42.9 184.041 armado de cuadros

Dobladora 2 20 4.29 10 38 42.9 184.041 armado de cuadros

Prensa Hidráulica 21 4 7 37.5 28 112 armado de cuadros

86.61 465.664 2561.774

Tablero Principal 5.38 29.58

Tabla Nº17: Determinación de baricentro de cargas – Ubicación de tablero seccional 3.Fuente: Elaboración propia. Microsoft Excel 2007.

Página 45


*Compresor 3: se encuentra en desuso ya que es una máquina antigua la cual fue reemplazada por una nueva.

En este caso, se decide ubicar al tablero en una casilla de material para la adecuada protección

contra factores externos y personas ajenas al establecimiento. El tablero quedaría ubicado en la

posición: X=5.38 m Y=29.58 m. En la Figura 22 se puede observar la ubicación del tablero.

Figura Nº 22.Esquema unifilar del conexionado en Nave Industrial.


7-2 Factor de simultaneidad

Indica la relación entre la carga conectada a un mismo tiempo (simultáneamente) y la potencia

o carga total instalada.

Conociendo los tiempos de servicio de las máquinas se elaboró la Tabla 18, realizada a partir

de aproximadamente 50 minutos de actividad.

Página 46


Motor P [HP] 0 5 10 15 …. 25 30 35 … 45 50 min

1 1.47 X

2 8.04 X

3 8.04 X

4 8.04 X

5 1.34 X X X X

6 1.34 X X X X

7 0.46 X

8 0.46 X

9 7.37 X X X X X

10 6.7 X X X X X

11 6.7 X X X X X

12 4.02 X

13 5 X X X X X

14 3 X X X X X

15 2

16 3.35 X X

17 3.35 X X

18 3.35

19 4.29 X X X

20 4.29 X X X

21 4 X

TOTAL 86.61 10.68 25.96 32.7 10.41 28.77 20.77 31.45 46.73 20.77Tabla Nº 18. Tiempos de servicio de motores para 50 min. de actividad.

Fuente: Elaboración propia.

El coeficiente de simultaneidad se obtiene a partir de la fórmula:

Fs=CMS/PI (Carga máxima simultánea/potencia instalada)

Fs= 46.73/86.61 = 0.53

7-3 Dimensionamiento de conductores

Como ejemplo del cálculo que se realiza para dimensionar los conductores, se presenta el caso

del motor 2 que es una soldadora MIG (M2)

P = 8.04 HP = 6 Kw

UL= 380 V

L = 10.82 m = 0.011 Km

Página 47


Cos = 0,88

Corriente de proyecto: = = 10.24 A

La elección de los cables se realizará contemplando las exigencias de la Asociación

Electrotécnica Argentina y los datos técnicos contenidos en el catalogo de la empresa Cearca

Conductores Eléctricos, eligiendo el modelo de cable Cetenet, unipolar para tensiones nominales de

hasta 1.1 KV, con conductor de cobre aislado con policloruro de vinilo (PVC) no propagante de la

llama de 4 mm2 de sección. (Se adjunta copia del mismo Anexo 4).

Los mismos tienen una corriente admisible de 40 A al aire libre (estarán distribuidos en

bandejas portacables). Se hace necesaria la aplicación de un coeficiente de corrección por

agrupamiento de conductores; dicho factor será: 0,73

Iz = 40 A x 0.73 = 29.2 A

Verificación por caída de tensión: ΔU% = .100

En régimen: ΔU%(M2) = = 0,18 % Verifica< 4%

En el arranque: ΔU%(M2)= 0.33 % Verifica< 9%

(Ver Tabla 19 con resumen de dimensionamiento de conductores).

Motor Potenci

a [w]Cos φ Ib [A]

Iarranque Iz.0,73 Sección R L [Km] ΔU% ΔU%arranque

[A] [A] [mm2][Ohm/Km]

1 1097,01 0,88 1,90 11,38 29,20 4,00 5,52 0,01 0,05 0,09

2 6000,00 0,89 10,25 61,53 29,20 4,00 5,52 0,01 0,18 0,37

3 6000,00 0,89 10,25 61,53 29,20 4,00 5,52 0,01 0,25 0,50

4 6000,00 0,89 10,25 61,53 29,20 4,00 5,52 0,01 0,28 0,56

5 1000,00 0,76 2,00 12,01 29,20 4,00 5,52 0,00 0,02 0,04

6 1000,00 0,76 2,00 12,01 29,20 4,00 5,52 0,00 0,01 0,03

7 343,28 0,75 0,70 4,18 29,20 4,00 5,52 0,00 0,00 0,01

8 343,28 0,75 0,70 4,18 29,20 4,00 5,52 0,01 0,01 0,03

9 5500,00 0,83 10,08 60,48 29,20 4,00 5,52 0,02 0,34 0,74

10 5000,00 0,85 8,95 53,69 29,20 4,00 5,52 0,02 0,37 0,78

11 5000,00 0,85 8,95 53,69 29,20 4,00 5,52 0,02 0,33 0,70

12 3000,00 0,83 5,50 32,99 29,20 4,00 5,52 0,01 0,07 0,16

13 3731,34 0,84 6,76 40,54 29,20 4,00 5,52 0,00 0,06 0,14

14 2238,81 0,84 4,05 24,33 29,20 4,00 5,52 0,01 0,06 0,14

15 1492,54 0,84 2,70 16,22 29,20 4,00 5,52 0,00 0,00 0,00

Página 48


16 2500,00 0,85 4,47 26,84 29,20 4,00 5,52 0,02 0,15 0,33

17 2500,00 0,85 4,47 26,84 29,20 4,00 5,52 0,01 0,06 0,13

18 2500,00 0,85 4,47 26,84 29,20 4,00 5,52 0,01 0,09 0,19

19 3201,49 0,86 5,66 33,98 29,20 4,00 5,52 0,01 0,10 0,21

20 3201,49 0,86 5,66 33,98 29,20 4,00 5,52 0,01 0,16 0,33

21 2985,07 0,84 5,41 32,43 29,20 4,00 5,52 0,01 0,11 0,23

CS3xFs86.61 KW 0,84 115,20 691,18 613,20 35,00 0,66 0,02 0,55 1,18

Tabla Nº19. Datos para la verificación de caída de tensión en conductores de motores (la especificación del CS3 más adelante).

Fuente: Elaboración propia. Microsoft Excel 2010.


En el apartado 7-8 se especifican los PIAs a utilizar en los circuitos mencionados.

Las corrientes nominales (asignadas de los interruptores) se eligen según los PIAs ProDINZ

Zoloda Tripolares, que trabajan con normas IEC 60898 (ver folletos en Anexo 5).

La relación de las corrientes es la siguiente: Ib < In < Iz (Corriente de proyecto < Corriente

nominal < Corriente admisible), por lo tanto:

Motor

Corriente de proyecto

(A)Corriente Nominal

Corriente Admisible

Sección del Conductor

(mm) Verifica

1 1,90 25 29,20 4 Verifica

2 10,25 25 29,20 4 Verifica

3 10,25 25 29,20 4 Verifica

4 10,25 25 29,20 4 Verifica

5 2,00 25 29,20 4 Verifica

6 2,00 25 29,20 4 Verifica

7 0,70 25 29,20 4 Verifica

8 0,70 25 29,20 4 Verifica

9 10,08 25 29,20 4 Verifica

10 8,95 25 29,20 4 Verifica

11 8,95 25 29,20 4 Verifica

12 5,50 25 29,20 4 Verifica

13 6,76 25 29,20 4 Verifica

14 4,05 25 29,20 4 Verifica

15 2,70 25 29,20 4 Verifica

16 4,47 25 29,20 4 Verifica

17 4,47 25 29,20 4 Verifica

18 4,47 25 29,20 4 Verifica

19 5,66 25 29,20 4 Verifica

20 5,66 25 29,20 4 Verifica

21 5,41 25 29,20 4 Verifica

Tabla Nº 20: Resumen de Datos.

Página 49


Fuente: Elaboración propia. Microsoft Excel 2010.

7-4-1 Curvas de PIAs

Para los 21 motores = Curva Tipo C

7-4-2 Poder de corte de PIAs

Se seleccionan los mismos con un poder de corte de 6 KA.

En la Tabla 26 (hacia al final del trabajo), se encuentran los valores de corrientes de

cortocircuito en los diversos puntos donde se instalen los PIA (aguas arriba de estos). Para el caso de

los circuitos de motores, se tiene Icc= 2.34 KA.

Se verifica que Pdc>= Icc (Poder de corte del interruptor>=corriente de cortocircuito en el

punto de instalación).

6000 A > 2340 A

7-4-3 Verificación de la sección mínima de conductores

La protección de los conductores contra los efectos de sobreintensidad debido a un

cortocircuito queda asegurada cuando se cumple que: K2 x S2 ≥ I2t



Para la corriente de cortocircuito mínima, se deberá cumplir que la longitud del conductor

asignado al calibre y curva del interruptor no exceda la longitud máxima admisible para garantizar la

actuación instantánea del interruptor automático.

Para realizar la verificación de la sección mínima de los conductores se recurre a una tabla

que se encuentra en el catálogo, en la cual se observa el valor de K2S2, se obtiene:


4 211600

Para el valor de I2t, se debe tener en cuenta el poder de corte de la termomagnética, el calibre y

el tipo de curva de respuesta y se utiliza una tabla que se encuentra en el catálogo siendo el valor de

I2t= a 55000 A2s, verificándose, entonces, la relación anteriormente descripta.



Página 50




MotorSección

conductor [mm2]


[A]

Curva

Long. máxima de

cada circuito [m]

Longitud Máxima de

los Conductores

Verifica

1 4 25 C 10.82 98 Verifica

2 4 25 C 8.03 98 Verifica

3 4 25 C 10.8 98 Verifica

4 4 25 C 12.04 98 Verifica

5 4 25 C 4.46 98 Verifica

6 4 25 C 2.8 98 Verifica

7 4 25 C 3.2 98 Verifica

8 4 25 C 8.54 98 Verifica

9 4 25 C 16.3 98 Verifica

10 4 25 C 19.3 98 Verifica

11 4 25 C 17.3 98 Verifica

12 4 25 C 6.33 98 Verifica

13 4 25 C 4.46 98 Verifica

14 4 25 C 7.46 98 Verifica

15 4 25 C 0 98 Verifica

16 4 25 C 16.2 98 Verifica

17 4 25 C 6.2 98 Verifica

18 4 25 C 9.3 98 Verifica

19 4 25 C 8.2 98 Verifica

20 4 25 C 13.04 98 Verifica

21 4 25 C 9.54 98 Verifica

Tabla Nº 21: Verificación de las longitudes máximas en circuitos de motores.Fuente: Elaboración propia.

7-5 Elección de cable seccional

El cable a utilizar desde el tablero principal (TP) a la caja seccional de los depósitos (TS2)

será tetrapolar, I.M.S.A. de la línea Payton PVC 1,1 Superflex, clase 5 en cobre, con aislación y vaina

de PVC Noflamex ecológico (sin plomo). Las normas que cumple el cable tetrapolar IRAM 2178, IEC

60502-1 y NBR 7288, 6251.La elección primaria es de un cable de sección de 35 mm 2 (Anexo 6); el

mismo irá directamente enterrado.

Iz = 123 A (según norma IRAM 2178)

Página 51



ΔU% =

ΔU% = = 0, 97 %

El cable seccional, por su parte, verifica la caída de tensión, siendo esta menor al 1 %.

Preselección de Interruptor Automático

La corriente nominal se elige según IA marca MERLIN GERIN de Schneider Electric (ver

catálogo en Anexo 11).

115A <160 A< 180A


Poder de corte de IA

Se seleccionan los mismos con un poder de corte de 25 KA.

En la Tabla 26 (hacia al final del trabajo), se encuentran los valores de corrientes de

cortocircuito en los diversos puntos donde se instalen los IA (aguas arriba de estos). Para el caso del

cable seccional de los motores, se tiene Icc=2.87 KA.

Se verifica que Pdc>= Icc (Poder de corte del interruptor>=corriente de cortocircuito en el

punto de instalación).

25000 A > 2870 A

7-6 Elección de conductos para los cables

Existen algunos factores que indican qué tipo de canales elegir para trasladar los cables desde

el tablero seccional hasta los motores. Algunos de estos: el lugar se encuentra a la intemperie, con

temperaturas que a veces exceden los 40ºC; el ambiente es sucio, con emisiones de polvo durante todo

el proceso; los motores se encuentran elevados, en su mayoría, etc.

Es por esto que se optó por utilizar un sistema de bandejas portables tipo escalera, con una

terminación de galvanizado por inmersión en caliente, lo que evitaría la corrosión, entre otros ataques

externos. Las bandejas llevarán una tapa de chapa pregalvanizada (ver Anexo 12).

En la Figura 23 se distribuyeron las bandejas portacables alrededor de la planta, observándose

distintos tramos. Existen bandejas de ancho 450 mm, hay bandejas de 150 mm de ancho y llevan los

cables hacia los respectivos motores, y una bandeja de 600 mm.

Página 52


Figura Nº 23: Distribución de motores y bandejas portacables.Fuente: Elaboración propia. Microsoft Visio 2010

En la siguiente tabla se observan los cables que serán transportados en cada tramo de bandeja.

Se tendrán aproximadamente 2 m en bandejas de 450 mm, 81.25 m en bandejas de 150 mm, 32 m en

bandejas de 300 mm y 11 m en bandejas de 600 mm.

TramoMotor/es que

alimentaCables

Diámetro del cable -

separación [mm]

Cantidad de cables que transporta

Ancho de bandeja

[mm]

Espacio ocupado

[mm]

1 M1 3x4 + PE 7,3 8 150 124,1M7 3x4 + PE

2 M17 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

3 M2 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

4 M16 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

5M19 3x4 + PE 7,3

8 150 124,1M20 3x4 + PE 7,3

Página 53


6 M21 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

7 M8 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

8 M18 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

9 M12 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

10 M3 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

11 M6 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

12 M4 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

13M9 3x4 + PE 7,3

8 150 124,1M10 3x4 + PE 7,3

14 M11 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

15 M5 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

16 M20 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

17

M13 3x4 + PE 7,38 150 124,1

M5 3x4 + PE 7,3

18

M13 3x4 + PE 7,6

12 300 156,9M5 3x4 + PE 7,6

M14 3x4 + PE 7,6

19 M7 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

20 M4 3x4 + PE 7,3 4 150 65,7

21

M1, M2, M3, M6, M7, M8, M12, M15,

M16, M17, M18, M19, M20

12(3x4 + PE) 8,2 48 600 459,3

22a

M1, M2, M4, M6, M7, M8, M9, M12,

M15, M16, M17, M18, M19, M20

14(3x4 + PE) 8,2 56 600 524,9

22b M3,M5, M13, M14, M9, M10, M11

7(3x4 + PE) 7,9 28 450 286,9

23a M3, M9, M10, M11 4(3x4 + PE) 7,6 16 300 187,3

23b M14, M13, M5 3(3x3 + PE) 7,6 12 300 156,9

Tabla Nº22: Cantidad de cables en cada bandeja.Fuente: Elaboración propia

Página 54


7-7 Selección de contactores de arranque y relés térmicos

El criterio adoptado según reglamentos establece que:

Para cuplas de arranque no elevadas se puedan arrancar en directo: motores

monofásicos hasta 5 HP y motores trifásicos hasta 7,5 HP.

La máxima caída de tensión en la red no debe superar el 15% durante el arranque

Para la elección de contactores para los motores se recurrió a los catálogos de contactores

WEG (Anexo 13).

7-7-1 Motores con arranque directo

Ie (AC3) ≥ In y Ie (AC3) ≥ In * α / 6

Donde Ie es la corriente de servicio del contactor, e In la nominal o de trabajo del motor. AC3

es la categoría de servicio, que se sabe por la naturaleza de la carga.

En el caso del motor 1, por ejemplo, se preselecciona el contactor CWC07, por lo que se

puede verificar que:

Ie = 7 A

7A ≥ 1.9 A

El Relé Térmico a utilizar será, en este caso RW17-1D, operando en un rango de 1,8-2,8A.

El arranque directo se aplica en la mayoría de los casos, excepto en los motores 13, 14 y 15

donde el arranque se hace en estrella-triángulo.

7-7-2 Motores con arranque estrella-triángulo

Contactor Estrella: Ie (AC2) ≥ 0,33 * In

Contactores de Línea y Triángulo: Ie (AC2) ≥ 0,58 * In

Tomando como ejemplo al motor 13 se tiene:

-Contactor estrellaIn = 6.76 A * 0,33 = 2.2308 A

Se puede utilizar CWC07

Ie = 7 A

7 A ≥ 2.2308 A

Página 55


-Contactores de línea y triánguloSe preselecciona el contactor CWC07 y se verifica

In = 6.76 A * 0,58 = 3.9208 A

Ie = 7 A

7 A ≥ 3.9208 A

El Relé Térmico a utilizar en este caso será RW17-1D, operando en un rango de 2.8-4 A.

La Tabla 23 contiene los datos de los contactores a utilizar, junto a sus respectivos relés

térmicos.

Página 56


MotorPotencia

[Hp]Ib [A] Arranque

Contactor Y [A]

Contactor Δ y de

Línea [A]

Contactor Directo

[A]

Contactor directo

Contactor Estrella

Contactores Línea y

Triangulo

Relé Térmico

Rango [A]

1 1,47 1,90 Directo 1,90 CWC07 RW17-1D 1,8 – 2,8

2 8,04 10,25 Directo 10,25 CWC012 RW17-1D 8– 12,5

3 8,04 10,25 Directo 10,25 CWC012 RW17-1D 8– 12,5

4 8,04 10,25 Directo 10,25 CWC012 RW17-1D 8– 12,5

5 1,34 2,00 Directo 2,00 CWC07 RW17-1D 1,8 – 2,86 1,34 2,00 Directo 2,00 CWC07 RW17-1D 1,8 – 2,87 0,46 0,70 Directo 0,70 CWC07 RW17-1D 0,56 – 0,8

8 0,46 0,70 Directo 0,70 CWC07 RW17-1D 0,56 – 0,8

9 7,37 10,08 Directo 10,08 CWC012 RW17-1D 8 – 12,5

10 6,7 8,95 Directo 8,95 CWC09 RW17-1D 8 – 12,5

11 6,7 8,95 Directo 8,95 CWC09 RW17-1D 7 – 10

12 4,02 5,50 Directo 5,50 CWC07 RW17-1D 4 – 6,313 5 6,76 Est - Trian 2,2308 3,9208 6,76 CWC07 CWC07 RW17-1D 2,8-414 3 4,05 Est - Trian 1,3365 2,349 4,05 CWC07 CWC07 RW17-1D 1.8 – 2.815 2 2,70 Est - Trian 0,891 1,566 2,70 CWC07 CWC07 RW17-1D 1,2 - 1,816 3,35 4,47 Directo 4,47 CWC07 RW17-1D 4 – 6,317 3,35 4,47 Directo 4,47 CWC07 RW17-1D 4 – 6,318 3,35 4,47 Directo 4,47 CWC07 RW17-1D 4 – 6,319 4,29 5,66 Directo 5,66 CWC07 RW17-1D 4 – 6,320 4,29 5,66 Directo 5,66 CWC07 RW17-1D 4 – 6,321 4 5,41 Directo 5,41 CWC07 RW17-1D 4 – 6,3

Tabla Nº 23: Contactores y relés térmicos a utilizar.Fuente: Elaboración propia.

Página 57


7-8 Interruptores termomagnéticos para circuitos y cable seccional

En la Tabla 24 se resumen los datos de los PIAs a utilizar para los distintos circuitos y el IA

para el cable seccional de los motores.


Nº de motores

Ib [A] S [mm2] Iz [A] Icc[kA] Marca Serie Polos Pdc[kA] Curva In [A]

1 1,9 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

2 10,25 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

3 10,25 4 29.20 2.34 ProDINZ, Z3003P,400 V

AC6 C 16

4 10,25 4 29.20 2.34 Zoloda Z3003P,400 V

AC6 c 16

5 2 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

6 2 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

7 0,7 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

8 0,7 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

9 10,08 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

10 8,95 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

11 8,95 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

12 5,5 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

13 6,76 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

14 4,05 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

15 2,7 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

16 4,47 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

17 4,47 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

18 4,47 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

19 5,66 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

20 5,66 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

21 5,41 4 29.20 2.34ProDINZ,

ZolodaZ300

3P,400 V AC

6 C 16

C.S.3 115 35 613.20 2.87MERLIN GERIN

NS 250 N3P,400 V

AC25 C 250

Tabla Nº24: Elección de PIAs a colocar en el tablero seccional de motores.Fuente: Elaboración propia.


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Se trabajará con un interruptor diferencial tripolar de la marca MERLIN GERIN de Schneider

Electric, adecuado al interruptor que se utiliza (NS 250), que contempla una corriente nominal de 250

A, con una sensibilidad (o corriente de apertura) de 1000mA conforme a norma IEC 61008 (ver

Anexo 13).


Se seleccionará un electrodo dispersor (jabalina) exclusivo para la puesta a tierra de los

motores de la instalación, y esto es por la lejanía con la tierra de protección de las oficinas y los

depósitos.

Tendrá las mismas características que la tierra mencionada.

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Figura Nº 14: Diagrama unifilar.

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8- DIMENSIONAMIENTO DE LA LÍNEA PRINCIPAL (LP)

Para realizar el mismo se tuvo en cuenta las distintas corrientes de proyecto consumidas por

los ambientes (oficinas, depósitos y fuerza motriz). Como resumen se puede decir que:

Ambiente R (A) S (A) T (A) Ib (A)Oficina 16,82 15 10 17

Depósito 49 45,75 43 49Fuerza Motriz

115,2 115,2 115,2 115,2

Tabla Nº24: Resumen de datosFuente: Elaboración propia.

Corriente total: 181,20 A

8-1 Elección del conductor principal

Se preseleccionan cables unipolares, I.M.S.A. de la línea Payton PVC 1,1 Superflex, clase 5

en cobre, con aislación y vaina de PVC Noflamex ecológico (sin plomo). Las normas que cumple el

cable unipolar son IRAM 2178, IEC 60502-1 y NBR 7288, 6251 (Ver Anexo 4). La sección será de 70

mm2 de 4 cables directamente enterrados.

Iz = 242 A

ΔU% =

ΔU% = = 0,77 %

Se verifica la caída de tensión.

Características del circuito IA

Circuito

Ib [A]S

[mm2]Iz [A] Icc[kA] Marca Serie Polos Pdc[kA] Curva In [A]

LP 181.20 70 242 18,02MERLI

N GERIN

NR 250 F

4P,400 V AC

25 C 200

Tabla Nº25: Elección de PIA para la línea principal.Fuente: Elaboración propia.

8-2 Transformadores de intensidad

Se utiliza transformador de intensidad BAW 250/5 A (ver Anexo 14).

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8-3 Compensación del factor de potencia (para motores)

Se opta por una compensación centralizada, donde el banco de capacitores se conecta en la

acometida de la alimentación de la fábrica, y se compensa el factor de potencia en función de las

necesidades.

Para realizar la corrección:

Potencia reactiva actual: Q=P . tg ϕ

Potencia reactiva corregida: Q '=P . tg ϕ '

Potencia reactiva necesaria: Qc=Q−Q '=P . tg ϕ−P . tg ϕ '=P (tg ϕ−tg ϕ ' )=P . K

Figura Nº19.Factor K para la compensación de la potencia. Fuente:Catálogo ELECOND.

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Con este dato (K=0,42) se podrá elegir el capacitor a instalar en forma centralizada en el lugar, necesario para corregir el factor de potencia. Este debe ser mayor a la potencia reactiva necesaria. El valor objetivo de coseno de fi es 0,95.

Qc = 40,05*0,42 = 16,82 Kvar

El Sistema Regulador elegido será de 17,5 Kvar (Ver Anexo 15).

Verificando la inexistencia de sobre compensación, con un valor eficaz de 0,99:

Q’ = K’.P’ = 0,608*40,05 = 24,35 Kvar

8-4 Cálculo de la corriente de cortocircuito

Por medio del método de las impedancias se obtiene la Tabla 26, con los datos de toda la instalación eléctrica de la planta, teniendo como información final la corriente de cortocircuito Icc en cada punto donde se realice un cambio de sección o donde se incluya un dispositivo de protección.

Además, se deberá obtener la corriente pico de cortocircuito Ip, con la fórmula:

Ip = .Icc.K

Donde K es un factor que varía con la relación R/X según la curva:

Figura Nº20.Factor K para hallar la Ip.

Fuente:Teoría de la cátedra Instalaciones Electromecánicas.

Los valores obtenidos serán colocados en la Tabla 26.

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Resistenci

aReactanci

a ∑ R ∑ X Icc

Parte de la Instalación - Valores a considerar Datos mOhm mOhm mOhmmOho

m (KA)Red Aguas Arriba Pcc aguas arriba (MVA) 500 Cos Fi 0.15 Tensión U (V) 400

Z1= U2/Pcc (Ohm) 320

R1= Z1*Cos Fi* 10-3 (mOhm) 0.048 Sen Fi 0.98

X1=Z1*Sen Fi*10-3 (mOhm) 0.313 0.05 0.31 Transformador Wc (perdidas en el cobre) (W) 6500 S (potencia aparente del transformador) (KVA) 315

R2=Wc*U2*10-3/S2 (mOhm) 10.48 Ucc (tensión de cortocircuito del transformador) 4

Z2=Ucc*U2/100*S (mOhm) 20.32

X2=(Z22-R2

2)1/2 (mOhm) 17.41 10.48 17.41 Cable - Línea Principal Unipolares: 4 x 1 x 70 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 30 K 1.5

S (mm2) sección del cable 70 Ip 10.09

R3 8.160 R1-3 X1-3 Icc1-3

X3 6.30 8.16 6.30 18.69 24.02 7.60Cable - Circuito Seccional Oficina (CS1) Tetrapolar: 1 x 4 x 4 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 4 K 2


R4 19.8 R1-3,4 X1-3,4 Icc1-3,4

X4 1.16 19.8 1.16 38.49 25.18 5.0270Cable - Circuito Seccional Iluminación Nave Industrial (CS2) Tetrapolar: 1 x 4 x 16 mm2Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 0.5 K 2


R5 19.360 R1-3,5 X1-3,5 Icc1-3,5

X5 4 19.360 4 57.850 29.18 3.5685Cable - Circuito Seccional Fuerza Motriz (CS3) Tripolar: 1 x 3 x 50 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 32

S (mm2) sección del cable 35

R6 13.51 R1-3,6 X1-3,6 Icc1-3,6

X6 7.70 13.51 7.70 71.360 36.88 2.8784

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Cable - Circuito Terminal Motor 20 Unipolares: 3 x 1 x 4 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 10


R7 19.8 R1-3,6,7 X1-3,6,7 Icc1-3,6,7

X7 1.16 19.8 1.16 91.16 38.04 2.3407

Cable - Circuito Terminal TUG2 Nave Unipolares: 2 x 1 x 4 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 48.5


R8 19.80 R1-3,5,8 X1-3,5,8 Icc1-3,5,8

X8 1.16 19.80 1.16 110.96 39.2 1.96

Cable - Circuito Terminal TUG 1 Oficina Unipolares: 2 x 1 x 2,5 mm2 Cu Ro = 22,5 para Cobre 22.5 L (m) longitud de cable 7.78

S (mm2) sección del cable 2.5

R9 19.95 R1-3,4,9 X1-3,4,9 Icc1-3,4,9

X9 0.775 19.95 0.775 130.91 39.98 1.69 Tabla Nº26: Cálculo de corriente de cortocircuito.

Fuente: Elaboración propia.

8-5 Diagrama unifilar de la planta

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Documents

Instalacion Electrica de Una Fabrica