INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
DISEÑO DE ALUMBRADO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA TIPO INTEMPERIE
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTAN:
MARIANA HERRERA GRIMALDO
CHRISTOPHER FERDINAND CAZARES BAUTISTA
ASESOR: ING. JOSÈ ARNULFO VILLAR YEPEZ
MÉXICO, D.F. 2010.
ÍNDICE
OBJETIVO GENERAL
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
GLOSARIO
CAPÍTULO I: PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ILUMINACIÓN
1. Luz 2. Magnitudes y unidades. 3. Leyes Fundamentales.
3.1. Ley de la Iluminación. 3.2. Ley del Coseno. 3.3. Ley de la Inversa del Cuadrado de las Distancias.
4. Control de la Luz. 4.1. Reflexión. 4.2. Refracción. 4.3. Transmisión. 4.4. Absorción.
5. Iluminación Vertical. 6. Iluminación Horizontal. 7. Sistemas de Alumbrado.
7.1. Iluminación Directa. 7.2. Iluminación Semidirecta. 7.3. Iluminación Difusa. 7.4. Iluminación Semiindirecta. 7.5. Iluminación Indirecta
8. Fuentes Luminosas. 8.1. Lámparas Incandescentes 8.2. Lámparas de Descarga 8.2.1. Lámparas Fluorescentes. 8.2.2. Lámparas Vapor de Mercurio. 8.2.3. Lámparas de Vapor de Sodio.
9. Representaciones Fotométricas. 9.1. Curva de Distribución Luminosa 9.2. Diagrama Isocandela
CAPÍTULO II: PARÁMETROS PARA ESTABLECER EL ALUMBRADO EN UNA L SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
1. Características de las áreas que conforman la Subestación Eléctrica. 1.1. Caseta de control 1.2. Caseta de vigilancia 1.3. Zona de equipo instalado
1.4. Área de transformación 1.5. Acceso a la subestación 1.6. Área entre el acceso y la caseta de control 1.7. Barda o cerca perimetral 1.8. Pasillos alrededor de la caseta de control
2. Tipos de Iluminación. 3. Alumbrado Normal y de Emergencia. 4. Iluminación Interior y Exterior.
4.1. Iluminación Interior. 4.1.1. Sala de Tableros 4.1.2. Áreas de Bajo Montaje
4.2. Iluminación Exterior. 4.2.1. Zonas de Equipo Instalado y Zonas de Paso. 4.2.2. Pasillos
5. Niveles de Iluminación. 6. Tipos y Características de las Fuentes Luminosas.
6.1. Luminarias. 6.1.1. Incandescentes 6.1.2. Fluorescentes 6.1.3. Descarga de Alta Intensidad. 6.1.4. Leds
CAPÍTULO III: MÉTODOS DE CÁLCULO PARA EL DISEÑO DEL ALUMBRADO.
1. Método del flujo total para el cálculo del alumbrado en interiores. 2. Método de la cavidad de zona (cavidad zonal).
2.1. Reflectancia efectiva.
2.2. Coeficiente de utilización
2.2.1. Ajuste del coeficiente de utilización 2.3. Factor de mantenimiento 2.4. Número de lámparas y luminarias requerido.
2.5. Arreglo, disposición de luminarias y distancias típicas a la pared
2.6. Espaciamiento máximo entre luminarias
3. Conceptos de alumbrado exterior
3.1. Proyectores
3.2. Cubiertas para luminarias
4. Criterios para el cálculo de iluminación externa.
4.1. Calculo del coeficiente de utilización (C.B.U.) con curvas isocandelas
4.2. Iluminación externa de edificios y otras áreas.
5. Método de flujo luminoso para alumbrado exterior
6. Obtención de los kW/h
CAPÍTULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO DE ALUMBRADO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA DE 230kV/23kV CAPÍTULO V: ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO
CONCLUSIONES
ANEXOS
A. TABLAS UTILIZADAS PARA EL MÉTODO DE FLUJO TOTAL (LUMEN) B. TABLAS UTILIZADAS PARA EL MÉTODO DE CAVIDAD ZONAL C. CARACTERISTICAS DEL TUBO FLUORESCENTE D. CARACTERISTICAS DE LOS PROYECTORES E. PLANOS
BIBLIOGRAFIA
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
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OBJETIVO GENERAL
Diseñar el alumbrado interior y exterior de la subestación eléctrica “Anáhuac Potencia
Bco. 2 230kV/23kV”, analizando 2 proyectores con lámparas de sodio y lámparas de
aditivos metálicos de nueva generación para el alumbrado exterior, cumpliendo con la
normatividad vigente y proponiendo un ahorro significativo de energía.
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2
RESUMEN
En el siguiente proyecto se pretende desarrollar un sistema de iluminación para
una subestación eléctrica con capacidades de 230kV/23kV, con el fin de iluminar al
equipo primario, la caseta de control, la caseta de vigilancia y el perímetro de la
subestación.
En este proyecto se realizo una breve descripción de los conceptos básicos de la
iluminación, ya que son necesarios para comprender los fenómenos que produce la luz en
el medio ambiente.
También se consideraron los tipos de alumbrado e iluminación que existen, así
como un comparativo entre las características de las luminarias, con el fin de seleccionar
los elementos y sistemas que más se adecuen a las necesidades que presenta la
subestación.
Para el desarrollo del proyecto se tomaron en cuenta los diferentes métodos de
cálculo que existen para diseñar adecuadamente el alumbrado y la distribución de las
luminarias, con la finalidad de evitar deslumbramientos, reflexiones y otros fenómenos
que pudiesen perjudicar las actividades que se desarrollan en las áreas que conforman la
subestación.
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INTRODUCCIÓN
Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los
niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, con el fin de facilitar el transporte y
distribución de la energía.
Estas deben ser dotadas de alumbrado para que el personal de operación,
mantenimiento y vigilancia puedan desarrollar sus trabajos respectivos. Aún en
subestaciones automatizadas, en que prácticamente no hay personal, se requiere
alumbrado.
No se pueden dar reglas fijas sobre la iluminación de una subestación, porque la
intensidad y la distribución de los puntos de luz dependen de una serie de circunstancias,
como son las condiciones de iluminación en los centros de trabajo estipuladas en la
Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999 y la eficiencia energética en sistemas de
alumbrado en edificios no residenciales descritos en la NOM-007-ENER-2004.
Por tal motivo se diseñara el alumbrado a una subestación eléctrica ya que la
mayoría de las actividades, ya sea de maniobra o de mantenimiento, se efectúan de
noche porque es el horario en el cual la demanda de energía eléctrica es menor.
En este proyecto se realizará el diseño para el alumbrado a una subestación
eléctrica que contempla la selección y distribución de luminarias y proyectores así como la
potencia consumida y el costo de cada equipo.
Para este proyecto se propone el uso de unidades con nueva tecnología para
mejorar y facilitar las actividades que se desarrollan en la subestación así como una
distribución distinta para el alumbrado exterior del equipo primario y el área de
transformadores, también se analizará el uso de lámparas de aditivos metálicos y vapor
de sodio para comparar cual se utilizará de acuerdo a los requerimientos de la
subestación.
Cabe señalar que para este proyecto no se contempla la instalación y protección
de los equipos, ya que estos temas se desarrollaran posteriormente
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GGLLOOSSAARRIIOO
Candela ó bujía: Es la cantidad básica internacional de todas las medidas de luz; todas
las demás unidades se derivan de ella.
Fotometría: Es la ciencia que se encarga de la medida de la luz, como el brillo percibido
por el ojo humano.
Haz Luminoso: Es el camino recorrido por un rayo de luz o el recorrido efectuado por los
fotones dirigidos a un punto determinado.
Incandescencia: Estado de un cuerpo, generalmente metálico, cuando se enrojece o
blanquea por la acción del calor.
Lámpara: Dispositivo generador de luz artificial que proporciona iluminación visible
Longitudinal: Hecho o colocado en el sentido de la longitud.
Lumen: Flujo luminoso que incide sobre una superficie de un metro cuadrado de una
esfera de un metro de radio, en cuyo centro se encuentra una fuente puntual que tenga
una intensidad luminosa de una candela en todas direcciones”
Luminaria: Son aparatos que sirven de soporte y conexión a la red eléctrica a los
dispositivos generadores de luz.
Lux: Es la iluminación de una superficie de 1m2 que recibe uniformemente repartido, un
flujo luminoso de 1 lumen.
Luz monocromática: Es aquella que está formada por componentes de un solo color. Es
decir, que tiene una sola longitud de onda, correspondiente al color.
Mampara: Una mampara es una estructura divisoria de dos estancias o elementos
Ménsula: Elemento arquitectónico que sobresale de un plano vertical y sirve para
sostener alguna cosa
Nit: Luminancia de una candela sobre un metro cuadrado de superficie. En los países que
utilizan el sistema inglés de medida, se emplea también como unidad de luminancia la
candela por pie cuadrado.
Oblicuo: Que no es perpendicular ni paralelo a un plano o línea dada.
Puntiforme: Fuente luminosa que parte y tiene la forma de un punto.
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CCAAPPÍÍTTUULLOO II..-- PPRRIINNCCIIPPIIOOSS BBÁÁSSIICCOOSS DDEE LLAA IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN
En este capítulo se describirán los conceptos de mayor importancia en iluminación.
1. LUZ.
La luz se define como, “La energía radiante cuya longitud de onda es sensible al
ojo humano”.
En la figura I se representa tanto el espectro de ondas electromagnéticas como la
región visible del espectro electromagnético, en esta última se indican los colores según la
longitud de onda en milimicras.
FIGURA I: ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.
Las características de sensibilidad del ojo humano varían con el tiempo, la edad y
el estado de salud en que se encuentre cualquier persona. En la figura II se muestra la
capacidad relativa de energía radiante de diversas longitudes de onda, dentro de la gama
visible, para producir sensación visual.
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FIGURA II: CURVA DE SENSIBILIDAD RELATIVA.
La luz tiene las siguientes propiedades:
a) Se propaga en el espacio por medio de ondas electromagnéticas, con una
velocidad de 300, 000 km/seg.
b) Se transmite a distancia y en todas las direcciones del espacio.
c) La luz se desplaza en línea recta, a menos que su trayectoria sea modificada o
redirigida por un medio reflectante, refractor o difusor.
2. MAGNITUDES Y UNIDADES DE ILUMINACIÓN.
En la técnica de la iluminación, intervienen dos elementos básicos: la fuente
productora de luz y el objeto a iluminar.
Las magnitudes fundamentales empleadas para valorar y comparar las cualidades
y efectos de las fuentes de luz son:
a) Intensidad luminosa
b) Flujo luminoso
c) Iluminación
d) Luminancia o Brillo Fotométrico
e) Eficiencia luminosa
f) Cantidad de luz
g) Índice de color
h) Temperatura de color
Interesa advertir que en las definiciones de estas magnitudes, se supone que el
manantial luminoso es puntiforme o se encuentra reducido a un punto del que parten las
radiaciones luminosas en todos los sentidos.
Antes de dar las definiciones de dichas magnitudes, definiremos el concepto de
ángulo sólido.
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ÁNGULO SÓLIDO: Es el ángulo tridimensional (ω), que teniendo su vértice en el
centro de una esfera de radio r, corta en la superficie de la esfera un área esférica As y
ω=
su medida en estereorradianes.
ESTERRADIÁN: Es el ángulo sólido que teniendo su vértice en el centro de una
esfera de radio r, corta la esfera de radio r en una superficie esférica de valor r2.
RADIÁN: Es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo de radio r
y que interceptan sobre la circunferencia de este círculo un arco de longitud igual a la del
radio. (Ver figura III).
FIGURA III: EJEMPLO DE UN RADIÁN
FIGURA IV: EJEMPLO DE UN RADIÁN
La unidad de ángulo sólido se denomina estereorradián; se puede definir como el
ángulo sólido formado con un cono cuya base ocupa una superficie de un metro cuadrado
sobre una esfera de un metro de radio y cuyo vértice coincide con el centro de la esfera.
El ángulo sólido se representa por la letra griega .
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Tomando en cuenta que la superficie de la esfera es:
S = 4 R2
Y en este ejemplo el valor de R = 1, por lo que toda la esfera tendrá una superficie
de:
S = 4 ESTEREORRADIANES
AA)) IINNTTEENNSSIIDDAADD LLUUMMIINNOOSSAA..
La intensidad luminosa en una cierta dirección se define como la densidad del flujo
luminoso dentro de un ángulo extremadamente pequeño. También se puede definir como
la razón del flujo luminoso () al ángulo sólido (); la unidad de intensidad luminosa será
la bujía ó candela y su símbolo es “I”, la ecuación será:
I = / (BUJÍAS O CANDELAS)
BB)) FFLLUUJJOO LLUUMMIINNOOSSOO..
Es la radiación visible total emitida por una fuente de luz; es decir, la cantidad de
energía radiante emitida por una fuente luminosa por unidad de tiempo (segundo) medida
de acuerdo con la sensación visual que produce. El símbolo para el flujo luminoso es “” y
la unidad es el lumen. (Figura V.)
Si se considera que la fuente de iluminación es una lámpara, una parte del flujo
luminoso la absorbe el propio aparato de iluminación, también se debe hacer notar que el
flujo luminoso no se distribuye en forma uniforme en todas direcciones y que disminuye si
sobre la lámpara se depositan polvo y otras substancias.
FIGURA V: DEFINICIÓN DE LA UNIDAD DE FLUJO LUMINOSO (LUMEN)
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CC)) IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN
La iluminación de una superficie es la relación entre el flujo luminoso que recibe la
superficie y su extensión. La iluminación se representa por la letra “E”, siendo su unidad el
lux. La fórmula que expresa la iluminación es:
E = / A
Donde:
E = Iluminación de la superficie (luxes).
= Flujo luminoso, en lúmenes.
A = Área iluminada, en metros cuadrados.
Se deduce de la fórmula que cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre
una superficie, mayor será su iluminación, y que para un mismo flujo luminoso incidente,
la iluminación será mayor a medida que disminuye la superficie. La unidad en que está
dada la iluminación es el lux.
DD)) LLUUMMIINNAANNCCIIAA OO BBRRIILLLLOO FFOOTTOOMMÉÉTTRRIICCOO..
Se define, como la intensidad luminosa radiada por unidad de superficie y se
representa por la letra “L”. La ecuación de la luminancia o brillo fotométrico es la
siguiente:
L =S
I´
La luminancia de una superficie en una dirección determinada (Figura VI), es la
relación entre la intensidad luminosa en dicha dirección y la sección proyectada de esta
superficie en la dirección del observador; por lo tanto la sección proyectada S´ vale:
S´= S cos
Y en consecuencia, la luminancia valdrá en este caso:
ε cos S
IL
Esto ocurre tanto para una superficie iluminada como para una superficie
luminosa.
(Figura VI).
La unidad de Luminancia es el NIT.
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FIGURA VI: BRILLO INDIRECTO DE UNA SUPERFICIE ILUMINADA.
EE)) EEFFIICCIIEENNCCIIAA LLUUMMIINNOOSSAA
También llamado coeficiente de eficiencia luminosa, indica el flujo luminoso que
emite una fuente de luz por cada unidad de potencia eléctrica consumida para su
obtención. Se expresa por la letra griega “” (eta), siendo su unidad el lumen por watt
(lm/W). Y su expresión matemática es:
= / W
Donde:
= Rendimiento luminoso, en lumen por watt
= Flujo luminoso, en lúmenes
W = Potencia eléctrica consumida, en watts.
Cabe mencionar que existe una diferencia entre eficiencia y eficacia, la primera,
como se mencionó anteriormente, se da en lm/W, mientras que la segunda es
adimensional, por lo que se expresa como un porcentaje.
FF)) CCAANNTTIIDDAADD DDEE LLUUZZ ((EENNEERRGGÍÍAA LLUUMMIINNOOSSAA))
La cantidad de luz o energía luminosa se determina por la potencia luminosa o
flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo.
La cantidad de luz se representa por la letra “Q”, siendo su unidad el lumen por
hora (lm/h). La fórmula que expresa la cantidad de luz es:
Q = F t
GG)) ÍÍNNDDIICCEE DDEE RREENNDDIIMMIIEENNTTOO DDEE CCOOLLOORR ((IIRRCC))
Es una medida de la precisión con la que una lámpara reproduce los colores de los
objetos con respecto a una fuente de luz normal, es decir, la capacidad que tiene una
fuente de luz para reproducir el color, tomando como referencia el color obtenido de una
fuente patrón. Es importante saber que los objetos y personas iluminados bajo la luz con
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un alto IRC se ven más naturales, además que el nivel de iluminación se percibe como
mayor.
FFIIGGUURRAA VVIIII:: RREEPPRREESSEENNTTAACCIIÓÓNN DDEELL ÍÍNNDDIICCEE DDEE RREENNDDIIMMIIEENNTTOO DDEE CCOOLLOORR
La Comisión Internacional de la Iluminación ha propuesto un sistema de
clasificación de las lámparas en cuatro grupos según el valor del IRC.
Grupo de
rendimiento en color
Índice de rendimiento en color (IRC) Apariencia
de color Aplicaciones
1 IRC ≥ 85
Fría Industria textil, fábricas de pinturas, talleres de imprenta
Intermedia Escaparates, tiendas, hospitales
Cálida Hogares, hoteles, restaurantes
2 70 ≤ IRC < 85
Fría Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión
Intermedia Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión
Cálida Oficinas, escuelas, grandes almacenes, ambientes industriales críticos
3 Lámparas con IRC <70 pero con propiedades de rendimiento en color bastante aceptables para uso en locales de trabajo
Interiores donde la discriminación cromática no es de gran importancia
S (especial) Lámparas con rendimiento en color fuera de lo normal
Aplicaciones especiales
HH)) TTEEMMPPEERRAATTUURRAA DDEELL CCOOLLOORR..
La temperatura de color es una medida que se especifica en las lámparas y se
refiere a la apariencia o tonalidad de la luz que emite la fuente luminosa.
Las fuentes de luz que percibimos blancas y brillantes o azuladas tienen una
temperatura de color arriba de los 3600ºK (grados Kelvin) y la luz se denomina “luz fría”,
se usan en aplicaciones industriales, oficinas, hospitales, etc.
Las fuentes de luz que percibimos rojizas o amarillentas tienen una temperatura de
color abajo de los 3400ºK y se denomina “luz cálida”, se usan en lugares donde se
requiera un ambiente de hospitalidad y confort por ejemplo, tiendas de ropa, hogar,
restaurantes, etc.
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Las fuentes de luz con temperatura de color de 3500ºK se consideran neutras y
comúnmente son usadas en lugares de trabajo incluyendo oficinas, salas de conferencias,
bibliotecas, escuelas.
FIGURA VIII: TEMPERATURA DE COLOR DE ALGUNAS LÁMPARAS
3. LEYES FUNDAMENTALES.
33..11.. LLEEYY DDEE LLAA IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN
La ley fundamental de la iluminación se define como: “La iluminación de una
superficie situada perpendicularmente a la dirección de la radiación luminosa es
directamente proporcional a la intensidad luminosa del manantial luminoso e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que la separa del mismo”.
Esta ley solamente puede aplicarse directamente en el caso de manantiales
luminosos puntiformes. Sin embargo, en la práctica se puede considerar una superficie
luminosa como si fuera un manantial luminoso puntiforme, cuando la distancia de esta
superficie luminosa a la superficie sobre la cual se requiere la iluminación, es por lo
menos, cinco veces la más grande dimensión de la superficie luminosa.
Consideremos ahora (Figura IX) un manantial luminoso puntiforme que irradia un
flujo luminoso “” sobre un elemento de superficie “S”, situado perpendicularmente a una
distancia “d” del manantial y siendo esta superficie la base del cono luminoso de ángulo
“”. La iluminación en la superficie “S”, valdrá:
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E = / S = S
I E =
Sd
IS2
E = d
I2
FIGURA IX: LEY FUNDAMENTAL DE LA ILUMINACIÓN.
33..22.. LLEEYY DDEELL CCOOSSEENNOO
La ley del Coseno se define como: “La iluminación es proporcional al coseno del
ángulo de coincidencia de los rayos luminosos en el punto iluminado”
En la Figura X, “S”, representa una superficie que recibe un flujo luminoso
uniforme “” procedente de un manantial de luz; esta superficie es perpendicular a la
dirección del flujo.
FIGURA X: “LEY DEL COSENO”.
33..33.. LLEEYY DDEE LLAA IINNVVEERRSSAA DDEELL CCUUAADDRRAADDOO DDEE LLAASS DDIISSTTAANNCCIIAASS..
Esta ley establece que: “La intensidad de iluminación sobre una superficie situada
perpendicularmente a la dirección de la radiación, es directamente proporcional a la
intensidad luminosa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la
fuente luminosa y la superficie”. Esta ley se expresa de la siguiente forma:
E =
d2
I
Donde:
E = Intensidad de iluminación.
I = Intensidad luminosa.
d = Distancia entre el manantial luminoso y la superficie iluminada.
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Esta ley se reduce de la Figura IX. Según esta ley, un manantial con una
intensidad luminosa uniforme de una candela, siempre constante, producirá sobre una
superficie situada perpendicularmente a la dirección de la radiación a las distintas 1, 2 y 3
metros, las siguientes intensidades de iluminación:
En la superficie a 1 m:
E1= 1
1
d
I22
1 Lux
En la superficie a 2 m:
E1= 4
1
2
1
d
I22 Lux
En la superficie a 3 m:
E1= 9
1
3
1
d
I22 Lux
De donde se reduce:
E1 = 4 x E2 = 9 x E3
Esta ley se cumple cuando se trata de una fuente puntual. Sin embargo, en la
práctica se puede considerar que es bastante exacta, aunque la fuente no sea puntiforme,
si la distancia a la que se toman las medidas es como mínimo 5 veces la mayor dimensión
de la fuente de luz.
FIGURA XI: LEY DE LA INVERSA DEL CUADRADO DE LAS DISTANCIAS.
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4. CONTROL DE LA LUZ.
La modificación de las características luminosas de un manantial luminoso se
puede realizar aprovechando uno o varios de los fenómenos físicos de la luz como son:
Reflexión, Refracción, Transmisión y Absorción.
44..11.. RREEFFLLEEXXIIÓÓNN..
Cuando una superficie devuelve la luz que incide sobre ella, se dice que refleja la
luz. La reflexión de luz depende, esencialmente, de las siguientes circunstancias:
1. Condiciones moleculares de la superficie reflectante. Por ejemplo una superficie
lisa refleja mejor la luz que una superficie rugosa.
2. Ángulo de incidencia de los rayos luminosos.
3. Color de los rayos incidentes. La luz blanca se refleja mejor que la luz coloreada.
La Ley fundamental de la reflexión de la luz dice (Figura XII). “El ángulo de
incidencia es igual al ángulo de reflexión”.
FIGURA XII: REFLEXIÓN DIRIGIDA O ESPECULAR.
Llamamos ángulo de incidencia al ángulo que forma el rayo luminoso incidente
con la vertical en el punto de incidencia cuando este rayo choca con la superficie, y el
ángulo de reflexión al ángulo que forma el rayo luminoso, ya reflejado con la vertical en
el punto de incidencia, cuando ese rayo luminoso, se aleja de la superficie.
Esta Ley fundamental es solamente teórica. En la práctica sólo se cumple cuando
la superficie sobre la que incide el rayo luminoso es absolutamente lisa y brillante como
por ejemplo, la de un espejo.
44..22.. RREEFFRRAACCCCIIÓÓNN..
La dirección de los rayos luminosos queda modificada al pasar de un medio a otro
de diferente densidad; este fenómeno físico se llama refracción.
Expresando esta ley en una fórmula matemática:
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16
rsen
isen
nn
1
2
Índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz a través del aire y su
velocidad, a través del medio o sustancia correspondiente; por lo tanto, el índice de
refracción del aire es la unidad y cuando las sustancias son más densas que el aire, lo
que es el caso más general, su índice de refracción es mayor que la unidad; lo que quiere
decir; que la luz es tanto menor cuanto mayor sea la densidad del medio que atraviesa.
En la Figura XIII, supongamos, para fijar ideas que los dos medios son,
respectivamente, aire y vidrio. Podemos observar que si hacemos pasar el rayo luminoso
del aire al vidrio y de éste nuevamente al aire, este rayo luminoso, al pasar por segunda
vez al aire seguirá también la ley fundamental de la refracción y su dirección será paralela
a la del rayo incidente antes de pasar a través del vidrio; o sea que:
Angulo i = Angulo r´
Angulo r = Angulo i´
FIGURA XIII: LEY FUNDAMENTAL DE LA REFRACCIÓN.
44..33.. TTRRAANNSSMMIISSIIÓÓNN..
Al pasar los rayos luminosos a través de los cuerpos transparentes o traslúcidos,
se dice que estos rayos han sido transmitidos.
La transmisión de la luz puede ser dirigida (Figura XIV), sí el rayo sufre solamente
la variación debida a la refracción normal.
FIGURA XIV: TRANSMISIÓN DIRIGIDA.
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La transmisión de la luz se llama difusa (Figura XV) cuando el rayo luminoso
incidente queda dispersado al chocar con el material, de manera que quede iluminada
uniformemente toda la superficie del cuerpo de que se trate; en la Figura XV, se puede
apreciar como una parte del flujo luminoso incidente se refleja con reflexión también
difusa. Se puede conseguir una transmisión difusa utilizando cristales opalinos, mateados,
etc., es decir, cuerpos traslúcidos. En este caso, la luminancia es constante en todas las
direcciones del espacio y el deslumbramiento es mucho menor que en el caso anterior.
FIGURA XV: TRANSMISIÓN DIFUSA.
44..44.. AABBSSOORRCCIIÓÓNN..
En el fenómeno de reflexión de la luz, no todo el flujo que incide sobre los cuerpos,
se refleja; una parte de este flujo luminoso, queda absorbido en mayor o menor
proporción según los materiales componentes de cada cuerpo. Por lo tanto, los
fenómenos de reflexión y de absorción están íntimamente ligados.
Si el cuerpo es de color blanco, la refleja enteramente, sin haber absorción; por el
contrario los cuerpos negros absorben por completo la luz blanca, sin haber reflexión y si
es de color gris, parte de la luz blanca es reflejada y parte absorbida.
5. ILUMINACIÓN VERTICAL.
La mayoría de las tareas visuales en subestaciones, se encuentran localizadas al
nivel o encima del ojo y para eso se requiere de una iluminación vertical, que proporcione
una luminaria adecuada a ese plano de trabajo.
Se deberán colocar apropiadamente luminarias para iluminar transformadores,
columnas de aisladores, interruptores de potencia en aceite o en aire y cuchillas
desconectadoras.
Las luminarias de haz dirigido tales como proyectores, se usan comúnmente para
iluminación vertical. Un proyector de haz estrecho que provea el máximo nivel sobre la
superficie de trabajo, a la vez que se reduce el deslumbramiento directo, puede utilizarse
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para iluminar un objeto aislado como el caso de un desconectador de montaje alto. Para
iluminar un transformador donde existen muchos detalles a observar, por ejemplo, puede
ser de mayor utilidad el uso de luminarias que tengan una distribución de luz más amplia.
Montando luminarias sobre las estructuras disponibles, se reduce la posibilidad de
causar obstrucciones que pueden dificultar el movimiento del equipo en las áreas de
maniobras.
En la selección del lugar de montaje de las luminarias, se deberá tener cuidado de
evitar su instalación demasiado cerca de las partes energizadas. La siguiente es una lista
de varios tipos de equipo de subestación y de las tareas visuales involucradas:
a) Transformadores. Niveles de aceite en boquillas, fugas de aceite y fallas
detectables por contraste, medidores de presión de aceite en el tanque, medidor
de aceite y temperatura en el comportamiento del cambiador de derivaciones,
medidores detectores de gas.
b) Boquillas. Terminales de cables de energía, fugas de aceite y fallas detectables
por contraste.
c) Interruptores de potencia en aceite. Fugas detectables por decoloración;
dispositivos de control de compresores o bombas dentro de compartimentos o
centros de control.
d) Desconectadores. Indicadores de posición, eslabones mecánicos, posición del
brazo, dispositivo de operación manual, evidencia de arqueo excesivo.
En una subestación sin operador cuyo equipo funciona siempre supervisado y
controlado automáticamente (telecontrolado), se presenta algunas veces la necesidad de
hacer visitas de inspección. En tales casos puede proporcionarse solamente una
iluminación general horizontal, por medio de luminarias instaladas permanentemente, y el
operador deberá contar con equipo de iluminación portátil para la iluminación de áreas de
trabajo especificas.
6. ILUMINACIÓN HORIZONTAL.
La iluminación horizontal deberá abarcar todo el predio al nivel del suelo, para
asegurar el tránsito rápido y sin peligro del personal.
Los peligros potenciales, tales como conductores caídos y objetos que yacen
sobre el piso, deben hacerse visibles. Además, las fugas de aceite deben ser claramente
detectables al quedar iluminadas las manchas sobre el piso.
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Es recomendable que las luminarias que provean esta componente horizontal de
luz se monten dé tal manera que reduzca la posibilidad de deslumbramiento directo en el
campo de visión, el cual podría de hecho disminuir la visibilidad.
La instalación de proyectores es un método comúnmente usado para satisfacer el
requerimiento de componente horizontal. Las luminarias montadas en el perímetro del
terreno (usualmente en la cerca perimetral) sobre postes relativamente altos, 6 a 9 m. (20
a 30 pies), se usan para obtener un nivel uniforme de iluminación.
Adicionalmente pueden necesitarse luminarias en el centro del campo para
eliminar las sombras causadas por el equipo. Estas unidades pueden montarse en punta
de poste o agregarse a las estructuras de interruptores, o a otras estructuras disponibles.
Las luminarias deberán colocarse fuera de las partes energizadas y donde se
puedan sustituir lámparas sin riesgo para el personal.
7. SISTEMAS DE ALUMBRADO
Cuando una lámpara se enciende, el flujo emitido puede llegar a los objetos de la
sala directamente o indirectamente por reflexión en paredes y techo. La cantidad de luz
que llega directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de iluminación con
sus ventajas e inconvenientes. En la figura XVI se representan los sistemas de
alumbrado.
Luz directa
Luz indirecta
proveniente
del techo
Luz indirecta
proveniente
de las paredes
FIGURA XVI
77..11.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN DDIIRREECCTTAA::
Se produce cuando todo el flujo de las lámparas va dirigido hacia el suelo. Es el
sistema más económico de iluminación y el que ofrece mayor rendimiento luminoso.
Como consecuencia, el riesgo de deslumbramiento directo es muy alto y produce
sombras duras poco agradables para la vista. Se consigue utilizando luminarias directas.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
20
77..22.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN SSEEMMIIDDIIRREECCTTAA
La mayor parte del flujo luminoso se dirige hacia el suelo y el resto es reflejada en techo y
paredes. En este caso, las sombras son más suaves y el deslumbramiento menor que el
anterior. Sólo es recomendable para techos que no sean muy altos puesto que la luz
dirigida hacia el techo se perdería por ellas.
77..33.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN DDIIFFUUSSAA
En este tipo de iluminación el flujo se reparte al cincuenta por ciento entre procedencia
directa e indirecta. El riesgo de deslumbramiento es bajo y no hay sombras, lo que le da
un aspecto monótono y sin relieve a los objetos iluminados. Para evitar las pérdidas por
absorción de la luz en techo y paredes es recomendable pintarlas con colores claros o
mejor blancos.
77..44.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN SSEEMMIIIINNDDIIRREECCTTAA
Este tipo de iluminación se da cuando la mayor parte del flujo proviene del techo y
paredes. Debido a esto, las pérdidas de flujo por absorción son elevadas y los consumos
de potencia eléctrica también, lo que hace imprescindible pintar con tonos claros o
blancos. Por contra la luz es de buena calidad, produce muy pocos deslumbramientos y
con sombras suaves que dan relieve a los objetos.
77..55.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN IINNDDIIRREECCTTAA
En este caso casi toda la luz va al techo. Es la más parecida a la luz natural pero es una
solución muy cara puesto que las pérdidas por absorción son muy elevadas. Por ello es
imprescindible usar pinturas de colores blancos con reflectancias elevadas.
8. FUENTES LUMINOSAS.
La luz se puede producir de varias formas, las más importantes con relación a las
lámparas eléctricas son:
Calentando un cuerpo sólido (hilo o filamento) hasta su grado de incandescencia
mediante el paso de una corriente eléctrica a través de él. (Fundamento de las
lámparas incandescentes).
Provocando una carga eléctrica entre dos electrodos situados en el seno de un gas
(Fundamento de las lámparas de descarga).
Las fuentes luminosas, más importantes con relación a las lámparas eléctricas son:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
21
A) Lámparas incandescentes.
B) Lámparas de descarga.
1. Fluorescentes
2. De vapor de mercurio
3. De vapor de sodio
4. De aditivos (halogenuros) metálicos
La construcción y funcionamiento de estos tipos de lámparas es un tema muy
extenso, por lo que solo trataremos las ventajas y desventajas que ofrece cada tipo de
lámpara en su aplicación; que son las siguientes:
88..11.. LLÁÁMMPPAARRAASS IINNCCAANNDDEESSCCEENNTTEESS..
VENTAJAS
Ofrece una fuente de luz concentrada, fácil de dirigir exactamente hacía el sitio y
objeto que se desea iluminar.
Trabaja eficientemente cualquiera que sea la temperatura exterior.
Enciende al instante, sin período de espera o equipo auxiliar de precalentamiento.
Es adaptable, es decir, existiendo una enorme variedad de tipos y tamaños, encajan
todos en un mismo socket.
No alteran o distorsionan la apariencia de los colores en la mayor parte de las
aplicaciones ópticas.
De reposición fácil, cualquiera puede cambiar una lámpara.
La alteración de los encendidos y apagados de la lámpara, no afecta su vida útil, por
eso se usa para señales y luces de destello.
Enciende indistintamente con corriente alterna o directa.
Fácil de instalar y conectar porque no es necesario ningún equipo adicional para su
funcionamiento.
El costo inicial, instalación y mantenimiento de estas lámparas es bajo.
DESVENTAJAS:
Bajo rendimiento luminoso, aproximadamente el 7% de su rendimiento es en forma de
energía visible (luz), el resto son radiaciones infrarrojas (calor).
Corta vida útil en comparación con los demás tipos de lámparas (750 a 1000 horas de
encendido aproximadamente)
Tiene poca robustez, y por lo tanto, son afectadas por las vibraciones o el trabajo
rudo.
Por la poca superficie que tienen estas lámparas, implica mayor brillantez intrínseca
en estas fuentes, en comparación con las lámparas fluorescentes.
No tienen un alto poder de penetración en la niebla o bruma.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
22
88..22.. LLÁÁMMPPAARRAASS DDEE DDEESSCCAARRGGAA..
8.2.1. Lámparas Fluorescentes.
VENTAJAS
Tiene un alto rendimiento luminoso, el cuál varía dependiendo del fabricante, pero
aproximadamente son 70 lúmenes por watt.
Tiene una vida útil más larga, aproximadamente 12 000 horas.
Producción de buenos colores; produce los efectos que más se aproximan a la luz
del día.
Por su extensa superficie comparada con las lámparas incandescentes, permite
obtener una gran cantidad de luz de una lámpara, sin que resulte demasiado
brillante a la vista.
No altera la apariencia de los colores, en la mayor parte de las aplicaciones
ópticas.
DESVENTAJAS:
Necesita de equipo auxiliar para su funcionamiento.
Su rendimiento luminoso es afectado a bajas temperaturas ambientes.
Su costo inicial e instalación es más costoso en comparación con las lámparas
incandescentes.
La alteración de los encendidos y apagados de la lámpara, afectan su vida útil; ya
que en cada encendido se destruye la película del material activo que produce los
electrones para establecer el arco inicial.
No tiene un alto poder de penetración en la niebla o bruma.
No es adaptable, es decir, existe una luminaria para cada tamaño de lámpara, el
cuál dependerá de la potencia de esta.
8.2.2. Lámparas Vapor de Mercurio.
VENTAJAS
Tiene un alto rendimiento luminoso, el cuál varía dependiendo del fabricante, pero
aproximadamente son 80 lúmenes por watt.
Tiene una vida útil más larga, aproximadamente 16 000 horas de encendido.
Ofrece una fuente de luz concentrada, fácil de dirigir exactamente hacia el sitio y
objeto que se desea iluminar.
Su flujo luminoso es inalterable por los cambios de temperatura ambiente.
Más robusta que las lámparas incandescentes y fluorescentes, y no se ve afectada
por las vibraciones o trabajo duro.
No altera la apariencia de los colores en la mayor parte de aplicaciones ópticas.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
23
DESVENTAJAS:
Necesita de equipo auxiliar para su funcionamiento.
Su costo inicial e instalación es más costoso en comparación con las lámparas
incandescentes.
No enciende instantáneamente, se necesitan varios minutos para obtener su
máxima emisión luminosa, y si se ha apagado, es necesario un enfriamiento de
tres a cinco minutos antes de tener su total emisión nuevamente.
La alteración de encendidos y apagados de la lámpara, afecta su vida útil.
No tiene un alto poder de penetración en niebla o bruma.
Por la poca superficie de estas lámparas, implica mayor brillantez intrínseca en
éstas fuentes, en comparación con las lámparas fluorescentes.
8.2.3. Lámparas de Vapor de Sodio.
VENTAJAS:
Tiene un alto rendimiento luminoso el cual varía dependiendo del fabricante,
aproximadamente son 120 lúmenes por watt.
Tiene una larga vida útil, aproximadamente 24000 horas de encendido.
Puede ofrecer una fuente de luz concentrada, fácil de dirigir exactamente hacia el
sitio y objeto que se desea iluminar.
Su flujo es inalterable a los cambios de temperatura ambiente.
Más robusta que las lámparas incandescentes y fluorescentes, y no se ve afectada
por las vibraciones o el trabajo duro.
Este tipo de lámpara en alta tensión produce una luz monocromática amarilla, con
lo cual se tiene la máxima visibilidad.
Tiene un alto poder de penetración en la niebla o bruma.
DESVENTAJAS:
Necesita de equipo auxiliar para su funcionamiento.
Su costo e instalación es más costoso en comparación con las lámparas
incandescentes.
No enciende instantáneamente, se necesitan varios minutos para obtener su
máxima emisión luminosa.
La alteración de los encendidos y apagados de la lámpara, afectan su vida útil.
Este tipo de lámpara puede tener poca superficie en comparación con las
lámparas fluorescentes, por lo tanto, tendrá una mayor brillantez.
A continuación en la tabla 1. Se presentan algunas características de algunas
luminarias.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
24
TABLA 1.- CARACTERÍSTICAS DE LUMINARIAS
Característica Incandescentes Fluorescentes
Vapor de mercurio
Vapor de sodio de alta presión
Aditivos metálicos
Inducción magnética
LED’s
Vida útil
(horas) 750 a 1,000
18,000 a
30,000 24,000 24,000
10,000 a
20,000 100,000
50,000 a
100,000
Eficiencia
(lm/W) 10.2 – 17.2 149 - 170 100 - 100
220 -
250 200 - 175 66 - 88 80 - 100
Mantenimiento
de lúmenes 10% 95% 80% 100% 30% 50% 100%
Índice de
rendimiento de
color
35 70 40 22 65 80 70 – 90
Temperatura
de color (K) 2273 4100
3000 -
6000
1900 -
2200
2500 -
5000 3500 - 4100
2700 –
5700
Calor a disipar 80% 25% 30% 37% 37% 42% 75 – 85%
Costo inicial 8 1.7 2.8 1 1.5 2.5 2
Encendido
(min) Instantáneo Instantáneo 3 - 5 3 - 5 5 - 7 Instantáneo Instantáneo
Reencendido
(min) Instantáneo Instantáneo 3 – 5 1 5 - 7 Instantáneo Instantáneo
En la grafica se muestran la diferencia de costos por tiempo de funcionamiento y
por tipo de lámpara encendida, para mantener el mismo nivel de iluminación. Tomando
como referencia la lámpara de vapor de sodio
a) Incandescente
b) Vapor de mercurio
c) Led´s
d) Fluorescente
e) Aditivos metalicos
f) Vapor de sodio
FIGURA XVII: GRÁFICA DE DIFERENCIA DE COSTOS POR TIEMPO DE
FUNCIONAMIENTO
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
25
9. BALASTROS
El balastro, es un dispositivo electrónico, electromagnético o híbrido, que por
medio de inductancia, provee un arco de energía necesario para el arranque de la
lámpara, además de que limita la corriente eléctrica para brindar un funcionamiento
correcto.
El tipo de balastro, depende del tipo de lámpara y aplicación que se necesite: pero
en forma general se pueden clasificar de la siguiente manera:
Balastro Electromagnético para lámparas fluorescentes
Balastro Electrónico para lámparas fluorescentes T12, T8, T5, Compacta y
Dimming (atenuación)
Balastro de Emergencia para lámparas fluorescentes
Balastro Magnético para lámparas HID
Balastro de Electrónico para lámparas HID
Las principales funciones del balastro son:
a) Proporcionar la tensión de encendido para el arranque de la lámpara, así como la
tensión de operación necesaria para que funcione la lámpara, proporcionando un
voltaje continuo.
b) Proporcionar las condiciones específicas para un buen funcionamiento y vida
plena de la lámpara
c) Controlar y limitar la energía eléctrica a los valores apropiados para que la lámpara
opere en condiciones nominales. Limita la corriente de operación a través de la
lámpara y controla la potencia que llega a la lámpara para un buen funcionamiento
Lo ideal es instalar el balastro dentro del luminario ya que esto da la adecuada
protección al balastro, sin embargo, también es muy común instalarlo por encima del
luminario, a fin de disminuir la temperatura y dar mejor operación al balastro.
Elementos integran la estructura de un balastro
Los elementos que integran un balastro, dependerán fundamentalmente si es
magnético o electrónico.
En lo que refiere a los balastros electromagnéticos para lámparas fluorescentes,
podemos encontrar los siguientes elementos:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
26
FIGURA XVIII: COMPONENTES DE UN BALASTRO
Con respecto a los balastros electrónicos, se encuentran integrados por circuitos
electrónicos como son:
Resistores
Capacitores
Diodos
Transistores
Circuitos Integrados
Transformadores
Tarjeta Cto. Impreso
10. REPRESENTACIONES FOTOMÉTRICAS
Para proyectar adecuadamente es necesario obtener los reportes fotométricos del
fabricante de la lámpara o luminaria que se pretende utilizar para obtener los resultados
esperados en la iluminación.
Un equipo de alumbrado se diseña para distribuir la luz de diversas formas. Esta
distribución de la luz puede representarse gráfica o numéricamente por diversos métodos
(reportes fotométricos).
1100..11.. CCUURRVVAA DDEE DDIISSTTRRIIBBUUCCIIÓÓNN LLUUMMIINNOOSSAA..
Una curva de distribución luminosa es el resultado de tomar medidas de intensidad
luminosa a diferentes ángulos alrededor de una fuente de luz o luminaria y representarlas
en forma gráfica, normalmente en coordenadas polares (por ejemplo Figura XIX).
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
27
La distancia de cualquier punto de la curva al centro indica la intensidad luminosa
de la fuente en esa dirección.
FIGURA XIX: REPRODUCCIÓN DE UN REPORTE TÍPICO DE PRUEBA FOTOMÉTRICA
DONDE SE PUEDE OBSERVAR LA CURVA DE DISTRIBUCIÓN LUMINOSA
DEL LUMINARIO QUE SE TRATE.
La iluminación recibida desde una sola fuente de luz sobre cualquier punto de una
superficie dada puede calcularse a partir de los datos de la curva de distribución luminosa
de dicha fuente. Cuando la relación entre el tamaño de la fuente y la distancia fuente –
punto de superficie es tal que puede aplicarse la Ley Fundamental de Iluminación o del
Coseno; el cálculo se reduce en tomar de la curva de distribución la lectura de la
intensidad luminosa para el ángulo requerido, dividiendo esta por el cuadrado de la
distancia fuente – punto en metros y multiplicando por la función trigonométrica apropiada
si la superficie no es perpendicular a la dirección de los rayos de luz que salen de la
fuente.
Finalmente, la distribución luminosa de unidades que no tienen simetría alrededor
de un eje no admite una representación tan sencilla. Para aparatos fluorescentes, se
emplean comúnmente al menos tres curvas, una en el plano paralelo al eje longitudinal de
la lámpara, otra normal a él, y una tercera intermedia entre ambas a 45° del eje de la
lámpara.
1100..22.. DDIIAAGGRRAAMMAA IISSOOCCAANNDDEELLAA..
La mejor representación de un haz irregular se obtiene mediante un diagrama
Isocandela.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
28
En él se representan en grados las distancias al eje del haz, tanto horizontal como
verticalmente, y se recoge gran número de lecturas de intensidades luminosas en
diferentes puntos; las curvas que se dibujan unen puntos de igual intensidad luminosa.
Por ejemplo, Figura XX.
FIGURA XX: REPORTE FOTOMÉTRICO DONDE SE OBSERVA EL DIAGRAMA
ISOCANDELA Y EL FLUJO LUMINOSO.
El diagrama Isocandela es una característica fija de la luminaria,
independientemente de la distancia o altura de montaje. Con estos diagramas se puede
calcular la iluminación en un determinado punto de la superficie que se desea iluminar,
por medio de la Ley de Iluminación o del Coseno. El cálculo se reduce en tomar de la
curva de Isocandela la lectura de la intensidad luminosa en el punto que se trate de la
superficie, y dividir este valor por el cuadrado de la distancia de la fuente al punto en
metros y multiplicarla por la función trigonométrica apropiada si la superficie no es
perpendicular a la dirección de los rayos de la que salen de la fuente.
Finalmente, los diagramas Isocandela se utilizan con más frecuencia en la
representación del haz de focos y proyectores.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
29
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII:: PPAARRÁÁMMEETTRROOSS PPAARRAA EESSTTAABBLLEECCEERR EELL
AALLUUMMBBRRAADDOO EENN UUNNAA SSUUBBEESSTTAACCIIÓÓNN EELLÉÉCCTTRRIICCAA
1. CARACTERÍSTICAS DE LAS ÁREAS QUE CONFORMAN LA SUBESTACIÓN
ELÉCTRICA
Las subestaciones eléctricas se dividen en dos áreas principales, estas son
interiores y exteriores.
En la siguiente tabla se muestran las actividades y el tipo de iluminación que
requiere cada una.
TABLA 2.- CARACTERÍSTICAS PARA EL ALUMBRADO INTERIOR Y EXTERIOR
ÁREAS ACTIVIDAD TIPO DE
ILUMINACIÓN
SISTEMA DE
ILUMINACIÓN FINALIDAD
INTERIORES
Sala de tableros
Operación de
conmutadores
para disparar o
cerrar
interruptores,
apertura o cierre
de cuchillas
desconectadoras,
registro de
lecturas, etc.
Horizontal Directo
Proporcionar el
nivel de
iluminación
requerido en el
frente de los
tableros(*)
Sala de baterías
revisiones y
mantenimiento de
los acumuladores,
los cuales
suministran
energía al equipo
de corriente
directa
Horizontal Directo
Monitorear el
nivel de liquido
en las baterías y
sus
conexiones(*)
Bodega
Almacenamiento
de equipo y
refacciones
pequeñas
Horizontal Directo
Sustraer
material y evitar
accidentes con el
equipo
almacenado(*)
Oficina
Lectura, revisión
de planos,
archivar
documentos y
correspondencia
Horizontal Directo
Evitar la fatiga
visual y el
deslumbramiento
con los objetos,
brindando un
ambiente
agradable de
trabajo.(*)
Cocina
Preparación y
consumo de
alimentos
Horizontal Directo
Evitar accidentes
durante la
preparación de
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
30
alimentos(*)
Pasillo Transito de
personal Horizontal Directo
Evitar
obstrucciones
con objetos y/o el
personal(*)
Sanitario Aseo personal Horizontal Directo
Mantener limpio
el lugar y evitar
caidas(*)
Caseta de
vigilancia
Escritura, lectura,
comunicación
verbal y teléfono
Horizontal Directo
Recepción de
visitantes y
personal(*)
EXTERIORES
Zona de equipo
primario
Observación de
indicadores de
nivel, de presión
en interruptores,
de gabinetes,
operación de
cuchillas
desconectadoras,
de equipo contra
incendio
Vertical ----------
Supervisar el
equipo instalado
y evitar
accidentes(-)
Zona de
transformadores
Lectura en las
carátulas, en los
indicadores de
nivel
Vertical ----------
Supervisar el
equipo instalado
y evitar
accidentes(-)
Área perimetral
Transito y
vigilancia en la
zona
Vertical ----------
Identificar la
subestación en la
zona(-)
(*) Ver tabla 6
(-) Ver tabla 5
2. TIPOS DE ILUMINACIÓN
Tomando en cuenta que no todas las áreas necesitan el mismo tipo de
iluminación, se pueden clasificar las áreas a iluminar de la siguiente manera:
a) Permanente.
Son las zonas que por razones de seguridad se requiere que estén
permanentemente iluminadas en horas de obscuridad. Se caracterizan por identificar, más
que iluminar, ciertos puntos de la subestación. Su carácter de uso permanente obliga a
hacer uso de lámparas apropiadas desde el punto de vista de eficiencia y ahorro de
energía.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
31
b) Transito e Inspección.
Corresponde a aquellas zonas donde la iluminación se justifica sólo cuando el
personal las acceda, evitándose el desperdicio de energía correspondiente. En la tabla 2.
Se presenta la clasificación de estas áreas según el tipo de función.
TABLA 3.- ORGANIZACION DE ÁREAS POR FUNCIONES DE ILUMINACIÓN.
FUNCION AREA
1. Iluminación Permanente
a) Acceso a la subestación
b) Puntos límites en áreas de equipo (esquinas)
c) Área exterior casetas (esquinas)
2. Iluminación de Tránsito
a) Acceso a la caseta de control
b) Zona de equipos
c) Todas las áreas interiores
3. ALUMBRADO NORMAL Y DE EMERGENCIA
El alumbrado normal tiene como objetivo, proveer a los diferentes locales y zonas
de una subestación, una iluminación suficiente para llevar a cabo satisfactoriamente todas
las funciones y operaciones necesarias, con un mínimo de inconvenientes. En el caso de
las zonas exteriores, dicho alumbrado substituirá durante la noche a luz natural o la
complementará en horas en que la luz natural no sea suficiente.
Durante una suspensión del alumbrado normal por cualquier causa, el alumbrado
de emergencia tiene la finalidad de iluminar locales o zonas esenciales de la subestación,
donde se lleven a cabo operaciones que puedan ser requeridas o donde se necesite
hacer observaciones importantes durante una emergencia, como pasillos y demás zonas
de tránsito.
4. ILUMINACIÓN INTERIOR Y EXTERIOR
Para el diseño del alumbrado a una subestación eléctrica, se deben tomar en
cuenta las actividades que se realizarán en ella, ya que el alumbrado de los locales y
zonas que integran una subestación, presentan diferentes condiciones y problemas.
Por lo tanto, se consideran dos tipos de iluminación:
- Iluminación Interior
- Iluminación Exterior
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
32
44..11.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN IINNTTEERRIIOORR..
4.1.1. Sala de tableros.
La iluminación en la sala de tableros es importante y se ha incrementado debido a
la tendencia de operación centralizada, es decir, desde un local controlar todo el equipo
de la subestación, especialmente cuando ella es grande.
No es suficiente con tener un buen nivel de iluminación sobre los tableros, sino
que además deberán cumplirse otros requisitos, tales como visibilidad clara de las escalas
de los instrumentos, evitar reflejos y sombras inconvenientes, iluminación uniforme sobre
los tableros sin disturbios por contrastes de brillantez, y menor deslumbramiento en toda
la iluminación del local.
Algunos inconvenientes que se tienen para iluminar la sala de tableros son:
Contrastes o diferencias de brillantez en superficies circundantes.
Sombras en el campo visual del observador.
Deslumbramiento reflejado por superficies metálicas o muy pulidas, es decir, el
brillo producido por la reflexión especular.
Los efectos que producen estos problemas son:
Disminución de la percepción visual.
Los efectos desagradables de la vista
Fatiga visual y, por lo tanto, menor rendimiento en el trabajo o tarea
encomendada.
Los problemas de iluminación antes mencionados, varían en relación con los tipos,
alturas y configuraciones de los tableros, proporciones del cuarto, posición del personal al
efectuar lecturas, medidas de instrumentos, color, tipo y tamaño de las escalas de los
mismos y también brillantez de los colores de acabado, localización de puertas y
ventanas, etc.
Los problemas de iluminación en la sala de tableros, se pueden resolver tomando
en cuenta los siguientes aspectos:
a) Los contrastes de brillantez inadecuados, son eliminados pintando todas las
superficies con colores claros, considerando superficies lizas y dirigiendo la mayor
cantidad de luz a los planos de trabajo, evitando de esta forma acabados de alta
reflectancia.
El acabado de cualquier mueble en el cuarto de control, deberá tener factores de
reflexión que no permitan el deslumbramiento al observador, y deberán tener
colores similares a los del cuarto.
Se pueden considerar adecuadas los siguientes factores de reflexión:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
33
TABLA 4.- FACTORES DE REFLEXIÓN
CIELO 80%
MUROS 50%
TABLEROS 50%
ESCRITORIOS 35%
PISO 30%
b) Para eliminar el deslumbramiento directo desde las fuentes de luz en el campo de
visión, estas deben colocarse por encima de la línea normal de visión es decir, por
encima del ángulo limite; el cual se define como el ángulo formado por la dirección
visual horizontal y la dirección de la visual al foco luminoso; para evitar el
deslumbramiento, este ángulo debe ser superior a 30°, tal como se muestra en la
figura XXI.
FIGURA XXI.-CONCEPTO DE ÁNGULO LÍMITE PARA EVITAR EL EFECTO DE
DESLUMBRAMIENTO.
Las fuentes de luz de luminancia elevada, que estén dentro de ángulos inferiores a
30° deben protegerse mediante globos difusores, reflectores, controlantes etc., es
decir, con algún dispositivo que reduzca su luminancia.
c) Para eliminar el deslumbramiento reflejado, se deben situar fuentes luminosas de
tal manera que los rayos reflejados no lleguen a los ojos del observador, con
objeto de que la imagen reflejada quede fuera de su campo visual.
Cualquier fuente de luz para iluminación de tableros, puede ser reflejada en las
carátulas de cristal de los instrumentos. En la siguiente figura (XXII) se muestran
con mejor claridad los problemas mencionados:
X.- zona de seguridad dentro de la cual puede localizarse la fuente de luz
Y.- zona de inseguridad dentro de la cual no debe localizarse la fuente
A.- Localización recomendable
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
34
B.- localización de la fuente de luz con la que puede tenerse sombra
C.- localización de la fuente de luz que causa reflexión en el cristal
FIGURA XXII
En esta figura se consideran tres posiciones de la fuente de luz, ocupando los
puntos “A”, ”B” y “C”. El punto 1 es el punto más alto del instrumento superior. Se
considera una zona de visión limitada en la parte inferior, a una altura de 120 cm,
(que se considera nivel medio del ojo del operador, cuando este está sentado), en
la parte superior a una altura de 170 cm (que se considera nivel máximo del ojo del
operador, cuando este está de pie), y cerca del tablero con una proximidad
máxima de 75 cm. Entonces debe evitarse que haya luz reflejada directamente de
los instrumentos de la zona de visión.
Se puede observar que para que no haya reflexión de los instrumentos sobre la
zona de visión, el ángulo de incidencia alfa deberá ser mayor que el ángulo alfa
formado por la línea de visión A’ y la perpendicular al tablero, desde A. Cuando se
cumple esta condición, no hay problema de reflejos en los instrumentos al efectuar
lecturas directamente desde el frente del tablero, así las unidades de alumbrado
pueden localizarse dentro de la zona de seguridad “X” .
Otro problema se presenta al colocar en el punto “B” unidades de alumbrado de
curva fotométrica asimétrica (es decir, de haz luminoso oblicuo), en que solamente
iluminaran una parte del frente del tablero.
Para solucionar este problema, se ha encontrado un método por resultados
experimentales, con el cual se pueda calcular la distancia adecuada en donde
deberán colocarse las unidades de alumbrado de 15° a 20° este método se
describe a continuación.
Primeramente, de la figura XXIII, el ángulo 0 es la dirección que tiene el haz
luminoso de la luminaria seleccionada (entre 15° a 20°) para iluminar el frente
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
35
del tablero. El haz luminoso se dirigirá al tablero hasta una altura de 1/3h del
nivel del piso terminado, por lo que la distancia adecuada “D” en donde deberá
colocarse la fuente de luz es:
D/h” = tan 0
Donde: D = tan 0
h” = H-1/3h
Con la colocación de las unidades de alumbrado, a esta distancia, además de
quedar perfectamente iluminado el frente del tablero, se eliminará también el
deslumbramiento reflejado por los cristales de los instrumentos, ya que la
distancia “D“ queda dentro de la Zona de seguridad “ X”.
FIGURA XXIII
d) Sobre los escritorios, es conveniente proporcionar un nivel de iluminación
aproximadamente igual al nivel sobre la cara vertical de los tableros, evitando en lo
posible grandes diferencias de brillantez entre los instrumentos y los objetos de
trabajo sobre el escritorio.
Para los fines de iluminación de las salas de tableros de las subestaciones, se
prefiere el sistema de iluminación directa con la finalidad de dirigir toda la luz hacia
los planos de trabajo y reducir a un mínimo la potencia, para proporcionar la
iluminación requerida.
El sistema de iluminación directa en las salas de tableros, puede ser
proporcionado de varias formas. Colocando las unidades en el techo o
colocándolas en una ménsula o en la parte superior del tablero.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
36
Falso plafón plano Falso plafón escalonado Copia o ménsula
FIGURA XXIV: EJEMPLOS DE ILUMINACIÓN DIRECTA
Cuando las unidades son instaladas en el techo, es preferible utilizar unidades del
tipo de empotrar, instalando para ello un plafón falso. También puede instalarse un
cielo plano escalonado, a fin de que las unidades de alumbrado del tablero queden
escondidas y no las pueda percibir directamente el operador.
Cuando las unidades son instaladas en una ménsula también se utilizan unidades
del tipo de empotrar.
Con el sistema de iluminación directo, se obtiene la ventaja de proporcionar con
cierta facilidad el nivel de iluminación promedio requerida en la cara del tablero, y
el nivel requerido en el plano horizontal.
4.1.2. Áreas de bajo montaje.
El término “bajo montaje” se utiliza generalmente para denominar áreas donde la
altura de montaje del equipo de alumbrado es de 4 m ó menor, medida sobre el nivel del
piso.
Dentro de esta clasificación se pueden considerar todos los locales interiores de la
subestación; aunque la sala de tableros se trato en un punto aparte, ya que es el único
local que tiene algunos requisitos de iluminación diferentes a los demás locales.
En estas áreas tiene mayor prioridad la iluminación en el plano horizontal que en el
vertical.
Algunos inconvenientes que se tienen para iluminar estas áreas de bajo montaje son:
Contraste o diferencias de brillantez en superficies circundantes
Sombras en el campo de visión del observador
Deslumbramiento directo desde las fuentes de luz en el campo de la visión de
observador y deslumbramiento reflejado por superficies metálicas o muy pulidas.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
37
La iluminación en la sala de tableros es principalmente en el plano vertical y en
estas áreas de bajo montaje en el plano horizontal.
Para solucionar los problemas de iluminación de las áreas de bajo montaje
deberán considerarse los siguientes requisitos:
a) En estas áreas se prefiere el sistema de iluminación directa, con objeto de
dirigir toda la luz hacia los planos de trabajo y reducir a un mínimo la potencia
para proporcionar la iluminación requerida.
b) Para eliminar el deslumbramiento reflejado, se deben situar las fuentes
luminosas de tal manera que los rayos reflejados no lleguen a los ojos del
observador y la imagen reflejada quede fuera de su campo visual.
c) Para evitar sombras en el campo de visión del observador, se deberá realizar
una localización adecuada de las unidades de alumbrado para una mejor
distribución de la luz.
44..22.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN EEXXTTEERRIIOORR
4.2.1. Zonas de equipo instalado y zonas de paso.
En general el alumbrado de la zona de equipo instalado, consiste en iluminar el
equipo eléctrico como cuchillas desconectadoras, interruptores, transformadores, etc. El
alumbrado en las zonas de paso, consiste en proveer una iluminación general alrededor
de la subestación y demás zonas de tránsito normal, con la finalidad de permitir al
personal transitar con seguridad por la subestación y percibir los diferentes aparatos e
indicadores cercanos al nivel del piso.
Es recomendable tener la iluminación dirigida hacia abajo, con el objeto de
iluminar simultáneamente el equipo, las estructuras y las zonas de transito normal, por lo
que normalmente las unidades de alumbrado se instalan en las estructuras a una altura
de 7 a 12 m.
En general se puede considerar que el sistema de alumbrado para las zonas de
paso y equipo instalado, deberán reunir las siguientes características:
Deberán proveer una alta componente de luz directa sobre los elementos
vitales de la estructura.
No deberán producir deslumbramiento en las zonas normalmente utilizadas
por los operadores, para observar u operar el equipo en el área.
Las sombras muy marcadas y zonas obscuras, deberán ser accesibles para
un fácil cambio de lámparas y no estarán colocadas muy cerca del equipo
eléctrico energizado, a fin de no presentar peligro para el personal de
mantenimiento.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
38
El sistema de iluminación empleado en estas zonas es el directo tanto para
iluminar el equipo como zonas de paso. Un ejemplo de iluminación de estas zonas se
muestra en la siguiente figura:
FIGURA XXV: EJEMPLO DE ALUMBRADO EXTERIOR DE UNA SUBESTACIÓN (VISTA
PLANTA). NOTA: EL SIGNIFICADO DE LAS LETRAS SE INDICA EN LA FIGURA XXII
Cu
ch
illa
s
INT
TC
AP
TR
AP
TC
Cu
ch
illa
FIGURA XXVI: EJEMPLO DE ALUMBRADO EXTERIOR DE UNA SUBESTACIÓN
(DIAGRAMA UNIFILAR Y VISTA EN CORTE).
A.- Reflector para alumbrado normal y de emergencia con distribución simétrica
(montaje en estructura).
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
39
4.2.2. Pasillos
Generalmente es necesario iluminar los pasillos alrededor de la caseta de control,
solamente para transitar o hacer una inspección de algún equipo que ahí se encuentre
instalado. También se iluminarán la entrada de la caseta y la parte superior, con lo cual se
tendrá iluminado todo el contorno.
El sistema de iluminación en estas zonas de la subestación es el directo. Las
unidades de alumbrado pueden estar montadas sobre el mismo edificio de la caseta de
control, a una altura de 3m aproximadamente, para la iluminación del control de la misma.
5. NIVELES DE ILUMINACIÓN
Como hemos visto anteriormente, cada área de la subestación eléctrica requiere
diferentes tipos y niveles de iluminación, los cuales dependerán del trabajo o tareas que
se requieran efectuar en cada lugar.
El nivel de iluminación necesario para conseguir una visión eficaz, rápida y
confortable de la tarea encomendada, depende de cierto número de factores como son:
Magnitud de los detalles, de los objetos que se trata de discernir
Distancia de los objetos al ojo del observador
Factores de reflexión de los objetos observados
Tiempo empleado en la observación de los objetos
Rapidez de movimiento de los objetos observados
Condiciones de los alrededores
Según la importancia de estos factores, se han obtenido distintos niveles de
iluminación, mediante investigaciones científicas, para los distintos tipos de locales y las
diferentes tareas visuales.
En general, es común apegarse a tablas que recomiendan los niveles adecuados.
Los valores mínimos recomendados para subestaciones eléctricas de acuerdo con la
Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999 se presentan en las tablas 5 y 6.
TABLA 5.- NIVELES DE ILUMINACIÓN RECOMENDADOS EN EXTERIORES
AREAS EXTERIORES NIVEL
(LUXES)
Área de Equipo (bahías)
En el Plano Horizontal
En el Plano Vertical
20
20
Puerta de acceso (entrada de vehículos) 50
Exterior de caseta de control 20
Barda o cerca perimetral 2
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
40
Camino entre caseta de control y bahías 5
TABLA 6.- NIVELES DE ILUMINACIÓN RECOMENDADOS EN INTERIORES
AREAS INTERIORES NIVEL
(LUXES)
Sala de Tableros y equipo de Comunicación
Frente de tableros
Atrás de tableros
300
60*
Sala de Baterías 200
Oficinas 500
Bodega 200
Cocina 300
Sanitarios 100
Caseta de Vigilancia 200
* NOTA.- Cuando se indica atrás de tableros se hace referencia a aquellas partes del
tablero que no tiene equipo o carátula de equipo de medición.
6. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LAS FUENTES LUMINOSAS
66..11.. LLUUMMIINNAARRIIAASS
La selección y distribución de las luminarias de una subestación eléctrica de
potencia, se efectúan según sus necesidades y condiciones.
Los factores más importantes que ayudan a seleccionar la luminaria son:
a) Área de instalación. Depende de las características del lugar donde se
instalaran las unidades, ya sea interior o exterior.
b) Tipo de Diseño. En los locales interiores, se requieren unidades de diseño
normal.
c) Tipo de Montaje. Generalmente en los locales interiores donde exista plafón
falso (por ejemplo, en la sala de tableros) se instalarán unidades de tipo
empotrar.
Para el alumbrado de las zonas de paso y de equipo instalado, las luminarias
generalmente son montadas en las estructuras, por medio de ménsulas,
dirigiendo los rayos luminosos hacia abajo.
d) Altura de Montaje. Ya sea para alto montaje ó para montaje medio ó bajo. En
los locales interiores se instalarán unidades de bajo montaje a alturas entre
3.50 m aproximadamente. En las zonas de paso y equipo instalado de la
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
41
subestación, normalmente las unidades se montan a alturas de 7 a 12m
aproximadamente.
e) Tipo de Lámpara de la Unidad. Las lámparas son los dispositivos
encargados de transformar la energía eléctrica en luz artificial. En el mercado
existe una amplia variedad de estas lámparas. Las que interesan para el
alumbrado en subestaciones eléctricas de potencia, se pueden clasificar en 3
grandes grupos:
6.1.1. Incandescentes
Son lámparas con filamento que proporcionan luz al hacer pasar a través de este
una corriente eléctrica hasta que se alcanza la incandescencia.
6.1.2. Fluorescentes
Son lámparas de descarga de baja intensidad que consisten de un tubo recubierto
en su parte interna con un material fluorescente llamado fósforo; el tubo está lleno de una
mezcla de argón y neón, o argón solamente, y una pequeña cantidad de mercurio. Al
aplicar una diferencia de potencial a los electrodos en los extremos del tubo, se excitan
los átomos de mercurio, los cuales a su vez excitan el fósforo en la pared interior
produciéndose la luz artificial.
6.1.3. Descarga de alta intensidad.
Son lámparas que producen luz a partir de una corriente que pasa a través de un
gas o vapor sometido a presión. Estas lámparas se pueden subdividir a su vez en:
Vapor de Mercurio
Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión consisten en un tubo de
descarga de cuarzo relleno de vapor de mercurio, el cual tiene dos electrodos principales
y uno auxiliar para facilitar el arranque.
Lámparas de vapor de mercurio a alta presión
A medida que aumentamos la presión del vapor de mercurio en el interior del tubo
de descarga, la radiación ultravioleta característica de la lámpara a baja presión pierde
importancia respecto a las emisiones en la zona visible.
En estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones
rojas. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 8000 horas.
La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma
potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos
fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
42
Los modelo más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido
entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos
auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los
electrodos principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la
descarga entre los electrodos principales.
Aditivos metálicos
Las de aditivos metálicos también conocidas como lámparas de haluro metálico o
lámparas de halogenuros metálicos, son lámparas de descarga de alta presión, del grupo
de las lámparas llamadas HID (Hight Intensity Discharge). Son generalmente de alta
potencia y con una buena reproducción de colores, además de la luz ultravioleta
Es una lámpara de descarga eléctrica en la que la luz se produce por la radiación
de una mezcla excitada de un vapor metálico (Hg) y los productos de la disociación de
halogenuros.
La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es
de unas 10000 horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el
tiempo necesario hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es
necesario un dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son
muy elevadas (1500-5000 V).
Vapor de sodio
La lámpara de vapor de sodio es un tipo de lámpara de descarga de gas que usa
vapor de sodio para producir luz. Son una de las fuentes de iluminación más eficientes, ya
que generan gran cantidad de lúmenes por volt.
Lámparas de vapor de sodio a baja presión
La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo de
sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy
elevada (entre 160 y 180 lm/W). Otras ventajas que ofrece es que permite una gran
comodidad y agudeza visual, además de una buena percepción de contrastes. Por el
contrario, su monocromatismo hace que la reproducción de colores y el rendimiento en
color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos.
La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas 15000 horas y la
depreciación de flujo luminoso que sufren a lo largo de su vida es muy baja por lo que su
vida útil es de entre 6000 y 8000 horas. En cuanto al final de su vida útil, este se produce
por agotamiento de la sustancia emisora de electrones como ocurre en otras lámparas de
descarga. Aunque también se puede producir por deterioro del tubo de descarga o de la
ampolla exterior.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
43
En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U para disminuir las
pérdidas por calor y reducir el tamaño de la lámpara. Está elaborado de materiales muy
resistentes pues el sodio es muy corrosivo y se le practican unas pequeñas hendiduras
para facilitar la concentración del sodio y que se vaporice a la temperatura menor posible.
El tubo está encerrado en una ampolla en la que se ha practicado el vacío con objeto de
aumentar el aislamiento térmico. De esta manera se ayuda a mantener la elevada
temperatura de funcionamiento necesaria en la pared del tubo (270 ºC).
El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de unos diez minutos.
Lámparas de vapor de sodio a alta presión
La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000 horas y su vida útil entre
8000 y 12000 horas. Entre las causas que limitan la duración de la lámpara, además de
mencionar la depreciación del flujo tenemos que hablar del fallo por fugas en el tubo de
descarga y del incremento progresivo de la tensión de encendido necesaria hasta niveles
que impiden su correcto funcionamiento.
Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas
temperaturas (1000 ºC), la presión y las agresiones químicas producidas por el sodio que
debe soportar el tubo de descarga. En su interior hay una mezcla de sodio, vapor de
mercurio que actúa como amortiguador de la descarga y xenón que sirve para facilitar el
arranque y reducir las pérdidas térmicas. El tubo está rodeado por una ampolla en la que
se ha hecho el vacío. La tensión de encendido de estas lámparas es muy elevada y su
tiempo de arranque es muy breve.
6.1.4. Leds
Las lámparas e iluminación con leds son lámparas de bajo consumo de electricidad (Ahorradoras) de 1 watt a 1.8 watt con una vida útil de 5,000 horas para las lámparas de leds blancas y 50,000 a 100,000 horas para otros colores
Las lámparas no contienen plomo, ni mercurio. Por lo que no hay contaminación ambiental. La eficiencia de la iluminación con leds en las condiciones actuales es mayor de 80 lm/w
El uso de leds en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico)
es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son
superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos
puntos de vista. La iluminación con leds presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor
eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas
circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio
ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta
rápida, etc. Asimismo, con leds se pueden producir luces de diferentes colores con un
rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
44
ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su
eficiencia energética). Cabe destacar también que diversas pruebas realizadas por
importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energético varía entre un
70% y 80% respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora.
Los leds de Luz Blanca son uno de los desarrollos más recientes y pueden
considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir las bombillas
actuales (lámparas incandescentes) por dispositivos mucho más ventajosos. En la
actualidad se dispone de tecnología que consume el 92% menos que las bombillas
incandescentes de uso doméstico común y un 30% menos que la mayoría de las
lámparas fluorescentes; además, estos leds pueden durar hasta 20 años y suponer un
200% menos de costes totales de propiedad si se comparan con las bombillas o tubos
fluorescentes convencionales.
6.1.5. Inducción magnética
Las lámparas de inducción usan una bobina de inducción sin filamentos y una
antena acopladora, la cual consiste en tecnología de aplicar una descarga de frecuencia
para proveer soluciones de iluminación.
El centro de la lámpara es la bobina de inducción a la cual le provee potencia un
generador de alta frecuencia. El ensamble de vidrio circundante contiene un material
electrón-Ion plasma y esta rellenado con un gas inerte. La porción interior del vidrio está
recubierta con un recubrimiento de fósforo el cual es similar al que se encuentra en las
lámparas fluorescentes. La antena transmite la energía generada por el primario de la
bobina de un sistema de inducción al gas que se encuentra dentro de la lámpara, por lo
cual se crea una radiación ultravioleta, la cual es luego transformada a fuentes visibles de
luz por medio del recubrimiento de fósforo en la superficie de vidrio.
FIGURA XXVII: PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA LÁMPARA DE INDUCCIÓN
MAGNÉTICA
El circuito electrónico:
Elimina los parpadeos.
Encendido de la lámpara inmediato.
Produce todo su flujo desde el primer instante.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
45
FIGURA XXVIII: COMPONENTES DE UNA LÁMPARA DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA
100,000 hrs. de vida útil
El tiempo de encendido, reencendido es instantáneo.
No necesita mantenimiento ni cambios de foco ni balastro, no utiliza balastro.
No tiene pérdidas de energía.
El índice de rendimiento de color es mejor con esta tecnología.
No utiliza gases a presión ni tóxicos.
Protección contra variaciones de voltaje que evita cualquier daño a luminarias.
Mejor intensidad de la luz o mejor nivel de luxes.
La depreciación de la luz es mucho menor
Para el alumbrado normal de las zonas de paso, equipo instalado, caminos de
acceso y pasillos alrededor de la caseta de control, se prefieren las lámparas de vapor de
sodio a alta presión.
Estas unidades permiten un espaciamiento entre ellas de unas 6 veces la altura de
montaje.
Existen unidades que una vez montadas se pueden girar a fin de dirigir la máxima
iluminación sobre el equipo importante (Proyectores)
En la tabla 7 se muestra un comparativo entre las características de las lámparas
descritas anteriormente:
TABLA 7.- CARACTERÍSTICAS DE LAS LUMINARIAS UTILIZADAS EN UNA SUBESTACIÓN.
Tipo de
Lámpara
Potencia
(Watts)
Eficiencia
(Lumen/
Watt)
Eficiencia
relativa*
(%)
Lúmenes
Iniciales
Depreciación**
(%)
Vida
Aproximada
(Horas/días)
Incandescente 25-500 10.2-17.2 27-28.5 255-
8600 90-90.5
750-1000
Fluorescente 17-86 63-84 149-170 1400-
8200 79 1800-30000
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
46
Vapor de
Mercurio 100-400 37-562 100-100
3700-
22500 46-54
16000
Vapor de
Sodio Alta
Presión
70-400 83-125 220-250 5800-
50000 72
24000
Aditivos
Metálicos
175-
1000 80-110 200-175
14000-
110000 48-71
10000-
20000
*La eficiencia relativa se entiende como la obtenida por una unidad productiva con
respecto a la conseguida por otras, en la tabla 6 se toma como referencia la lámpara de
vapor de mercurio.
** Factor que representa una disminución en la luz reflejada debido a la acumulación de
suciedad en la superficie de la fuente emisora, expresado en porcentaje con relación a si
es nueva o está limpia.
Con los puntos anteriores y de acuerdo con la información de las unidades
existentes en el mercado, se pueden seleccionar la o las unidades que sean apropiadas
para cada caso, buscando en general que las unidades tengan baja depreciación
permanente, bajo costo inicial y bajo costo de mantenimiento.
TABLA 8.- TIPO DE LÁMPARA RECOMENDADO PARA CADA ÁREA DE LA SUBESTACIÓN
ELÉCTRICA.
AREA LAMPARA A UTILIZARSE
Equipos (bahías) Vapor de sodio
Transformador Vapor de sodio
Puerta de acceso Vapor de sodio
Exterior de caseta de control Vapor de sodio
Caminos entre caseta de control y bahías Vapor de sodio
Sala de tableros Fluorescente
Sala de Baterías(*) Fluorescente
Oficinas Fluorescente
Sanitarios Fluorescente o Incandescente
Cocineta Fluorescente
Vestíbulo Fluorescente
Bodega Fluorescente
Caseta de Vigilancia (Recepción) Fluorescente
(*)En la sala de baterías, se instalarán unidades herméticas al vapor y a prueba de explosión, de acuerdo a la NOM-001-SEDE-2005
En caso de que el espaciamiento obtenido, según el número de unidades y su
distribución sea mayor que el máximo recomendado, se deben elegir lámparas de menor
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
47
potencia o unidades para lámparas menos potentes (cuao la misma unidad no sea
apropiada para lámparas menores) y ajustar los cálculos para que ese espaciamiento sea
muy próximo al máximo permisible, ya que ello sería a base de gran número de unidades,
lo cual representa un costo excesivo.
La distribución de las unidades se efectúa según las dimensiones del local o zona
por iluminar y el número de unidades calculado.
La distribución más uniforme de la iluminación se obtiene mediante la colocación
simétrica de las unidades de alumbrado necesarias para producir la luz deseada. Por lo
cual generalmente se ha empleado el método que se muestra en la figura XXIX. La
distancia exacta entre luminarias se determina dividiendo la longitud del local por el
número de luminarias de una fila, dando una tolerancia de un medio de dicha distancia
entre la pared y la primera unidad. De manera similar, la distancia entre filas es la anchura
del local dividida por el número de filas, dejándose un medio de esta distancia entre la
pared y la primera fila.
N.- Número de unidades por fila
L.- Largo del Área
A.- Ancho del Área
F.- Número de filas
FIGURA XXIX
La distribución de las unidades de alumbrado en las zonas de paso y equipo
instalado, se efectuará de acuerdo con la disposición del equipo de la misma, y de la
forma y disposición de las estructuras, ya que generalmente se aprovechan éstas para
montar las unidades. Esta localización de unidades se hará iluminando los pasillos de
tránsito normal, así como a los diferentes equipos, especialmente aquellos donde se
requieran efectuar algunas operaciones u observaciones.
Como adición a los puntos anteriores, la localización de las unidades de
alumbrado debe ser tal, que presenten fácil acceso y sobre todo no quedar a partes vivas
o equipo de alta tensión en movimiento que represente peligro, a fin de poderles dar el
adecuado mantenimiento con facilidad y proporcionar una máxima seguridad para el
personal que efectúe esas labores.
Comúnmente, los cálculos de iluminación son en cierto modo un poco inexactos,
debido a que es difícil definir con precisión todos los factores que intervienen en los
mismos, y el resultado práctico obtenido puede diferir un poco de las metas a las que se
deseaba llegar.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
48
CCAAPPIITTUULLOO IIIIII.. MMÉÉTTOODDOOSS DDEE CCÁÁLLCCUULLOO PPAARRAA EELL DDIISSEEÑÑOO DDEELL
AALLUUMMBBRRAADDOO
Calcular en forma exacta el alumbrado de una zona o área por iluminar es difícil,
en virtud de que intervienen muchos factores, algunos de estos factores no tienen relación
con el método de cálculo usado, ya que están relacionados con el cambio en las
condiciones físicas, el tiempo de operación de las lámparas y la temperatura. Factores
adicionales son por ejemplo el polvo depositado en las luminarias, en las paredes, las
prácticas de mantenimiento empleadas, etc.
Se describen a continuación dos de los métodos más comunes para el cálculo de
alumbrado en interiores.
1. MÉTODO DEL FLUJO TOTAL (LUMEN) PARA EL CÁLCULO DEL
ALUMBRADO EN INTERIORES
Para la aplicación de este método se deben conocer o en su caso determinar los
siguientes elementos:
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara para obtener el nivel de iluminación
deseado (en lumen).
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización, depende del sistema de iluminación, de las características
de la luminaria, del índice de local (k) del factor de reflexión del techo y de las paredes del
local (dado en tablas o catálogos de fabricantes).
U = Factor de mantenimiento. Se encuentra dentro de los límites comprendidos entre el
80 y el 50%. Varía según las condiciones ambientales de la instalación y la forma en
cómo se efectúa el mantenimiento.
K= Índice de local, toma en consideración el ancho y largo del local, así como la altura de
las luminarias sobre el plano de trabajo. Los valores se expresan en metros.
Para distribución con luz directa, semidirecta y mixta, el índice de local se calcula
con la expresión:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
49
Donde:
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
El factor de utilización se obtiene de la tabla 2 (ver anexo A), la cual cuenta con los
factores de reflexión de techos y paredes.
Cuando se calcula el alumbrado para distribuciones con luz semidirecta o
indirecta, se debe tomar en cuenta la altura del local (h) con respecto al plano de trabajo.
El índice de local se calcula como:
FIGURA XXX
Por el método del flujo total, la fórmula base para el cálculo del flujo teórico para
iluminar un local, tomando en consideración los factores antes indicados es la siguiente:
Una vez encontrado el flujo teórico necesario para la iluminación ( ), podemos
mejorar los cálculos teniendo en cuenta el rendimiento de las luminarias (ƞL 1), descrito
en la tabla 1 (ver anexo A), con lo cual se obtiene el flujo luminoso real ( ), que han de
producir las lámparas que se elegirán para las luminarias.
Si se designa por el flujo luminoso que produce cada lámpara se puede obtener
el número de lámparas como el cociente entre el flujo real y el flujo por luminaria.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
50
FIGURA XXXI: FACTORES DE DETERIORO POR SUCIEDAD EN LA LUMINARIA
2. MÉTODO DE LA CAVIDAD DE ZONA (CAVIDAD ZONAL)
El llamado método de la cavidad de zona (cavidad zonal) es uno de los más
recientes que se conocen (entre 1970 y 1980 ya que se desconoce la fecha exacta) para
el cálculo de alumbrado, fue desarrollado en los estados unidos de América y por lo
mismo, es conveniente entender las unidades del sistema ingles (pies-candela, foot-
candels)
Con este método se calculan niveles de iluminación medios suponiendo que cada
cuarto o área consiste de tres cavidades separadas: cavidad del techo, cavidad de cuarto
y cavidad de piso, en la figura siguiente se muestran estas cavidades:
FIGURA XXXII
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
51
FIGURA XXXIII
La cavidad de techo se considera desde el plano de las luminarias hasta el techo,
la cavidad de piso se considera del plano de trabajo hacia el piso, la cavidad de cuarto es
el espacio entre las luminarias y el plano de trabajo.
Los cuartos se clasifican a su forma por diez números de relaciones de cavidad. La
fórmula básica para obtener la relación de cavidad en cuartos de forma rectangular es:
Donde la altura es la altura de la cavidad en consideración, es decir techo, piso o
cuarto.
Para cuartos compuestos por más de un rectángulo por ejemplo en forma de L, la
relación de cavidad se obtiene de la siguiente expresión:
En el cálculo de la relación de cavidad de techo, el área de la pared se calcula
multiplicando la distancia entre el plano de las luminarias y la cavidad del techo.
22..11.. RREEFFLLEECCTTAANNCCIIAA EEFFEECCTTIIVVAA..
En iluminación es de interés el concepto de luz reflejada total expresada en
términos de la reflectancia.
La combinación de las reflectancias de techo y pared así como la de piso y pared
se deben convertir en reflectancias efectivas de techo y piso.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
52
La reflectancia efectiva de las cavidades de techo y piso toman en consideración el
efecto de interacción de la luz entre las varias superficies de cuarto.
Estos valores se encuentran en las tablas del Anexo B.
22..22.. CCOOEEFFIICCIIEENNTTEE DDEE UUTTIILLIIZZAACCIIÓÓNN
El coeficiente de utilización se define matemáticamente como el cociente entre el
número de Lúmens existentes en el plano de trabajo y el número total de Lúmens
producidos por la lámpara.
ó
El plano de trabajo se considera aproximadamente a una altura de 76 cm. sobre el
nivel del suelo.
El coeficiente de utilización es un dato que proporcionan los fabricantes para el
tipo de luminaria que fabrican. Ver Anexo B.
2.2.1. Ajuste del coeficiente de utilización.
Cuando la reflectancia efectiva de la cavidad de piso es 18, 19, 21 o 22%, se puede hacer
uso directo de las tablas de los coeficientes de utilización, sin embargo, si la reflectancia
efectiva de piso es 17% o menor, o bien 23% o superior, es necesario hacer un ajuste.
Ver tabla 4 del Anexo B.
22..33.. FFAACCTTOORR DDEE MMAANNTTEENNIIMMIIEENNTTOO..
El factor de mantenimiento toma en consideración la reducción en la luz emitida
por las lámparas o luminarias debido al envejecimiento y acumulación de suciedad, el
factor de mantenimiento apropiado para cualquier condición dada y tipo de luminaria.
Las luminarias se pueden clasificar o dividir en categorías, para cada categoría
existe una curva en donde se encuentra en uno de los ejes el número de meses entre
limpieza y limpieza de las luminarias, cada curva corresponde a la condición de suciedad
considerada en la atmósfera.
22..44.. NNÚÚMMEERROO DDEE LLÁÁMMPPAARRAASS YY LLUUMMIINNAARRIIAASS RREEQQUUEERRIIDDOO..
De acuerdo con el método de cavidad de zona o cavidad zonal, para un sistema
de iluminación en interiores, el número de lámparas y luminarias a emplear se puede
determinar a partir de la siguiente expresión:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
53
Donde:
C.U. = Coeficiente de utilización
F.M. = Factor de mantenimiento
22..55.. AARRRREEGGLLOO,, DDIISSPPOOSSIICCIIÓÓNN DDEE LLUUMMIINNAARRIIAASS YY DDIISSTTAANNCCIIAASS TTÍÍPPIICCAASS
AA LLAA PPAARREEDD
Como en el método de cálculo descrito anteriormente, para obtener una
iluminación uniformemente distribuida, es necesario tener una idea de la distribución más
apropiada para las luminarias que tome en consideración las dimensiones del local por
iluminar y los aspectos arquitectónicos del mismo, es necesario indicar la máxima
separación entre luminarias, aspecto que generalmente indican los fabricantes,
relacionando esta separación con la altura de montaje que se mide normalmente a partir
del plano de trabajo, por lo general, para cada tipo de luminaria, se establece la relación
separación-altura de montaje.
22..66.. EESSPPAACCIIAAMMIIEENNTTOO MMÁÁXXIIMMOO EENNTTRREE LLUUMMIINNAARRIIAASS
El espaciamiento máximo entre luminarias es longitudinal y paralelo a ellas, por lo
tanto cuando se tiene una fila no existe. Depende de la altura h de las luminarias sobre el
plano de trabajo y del ángulo de abertura de emisión del haz de flujo luminoso de la
luminaria.
Según este ángulo de abertura sea mayor o menor se puede establecer la
siguiente clasificación de luminarias:
Luminarias para un sistema de alumbrado directo. El espaciamiento máximo
entre luminarias debe ser: d ≤ 1.2 h.
Luminarias para un sistema de alumbrado semi-directo. El espaciamiento
máximo entre luminarias debe ser: d ≤ 1.5 h.
Luminarias para un sistema de alumbrado semi-indirecto. El espaciamiento
máximo entre luminarias debe ser: d ≤ 1.5 h.
Luminarias para un sistema de alumbrado indirecto. El espaciamiento máximo
entre luminarias debe ser: d ≤ 1.6 h.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
54
FIGURA XXXIV: ALTURA AL PLANO DE TRABAJO PARA ALGUNOS TIPOS DE LUMINARIAS
3. CONCEPTOS DE ALUMBRADO EXTERIOR
Como iluminación exterior se puede entender la iluminación de calles y avenidas,
de glorietas, la iluminación de jardines, de edificios, de campos deportivos, etc. En todo lo
relacionado con la iluminación de áreas exteriores interviene con un alto grado de
importancia lo relativo al tipo de luminarias usadas y los criterios para su utilización, así
como el tipo de lámparas y sus características de fabricación para cada aplicación
específica. La descripción de las principales características de los distintos tipos de
lámparas se dan en los capítulos precedentes, por lo que aquí se hará referencia
principalmente a las luminarias.
Debido a que las luminarias son los aparatos destinados a distribuir el flujo que
emiten las lámparas con el propósito de dirigirlo sobre los objetos para iluminar, es
importante que estas luminarias cumplan con ciertos requisitos de luminotecnia, eléctricos
y mecánicos.
33..11.. PPRROOYYEECCTTOORREESS
Un proyector es una luminaria que concentra la luz en un determinado ángulo
sólido mediante un sistema óptico (espejos o lentes), para conseguir una intensidad
luminosa elevada en dicha zona. Las lámparas empleadas son muy variadas
dependiendo del uso al que este destinado el aparato.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
55
FIGURA XXXV: TIPOS DE PROYECTORES
Los proyectores se clasifican según la apertura o dispersión del haz de luz que se
define como el ángulo comprendido entre las dos direcciones en que la intensidad
luminosa cae un determinado porcentaje (usualmente el 10% o el 50%) del valor máximo
que hay en el centro del haz donde la intensidad es máxima.
La forma de la distribución del haz de luz depende del tipo de proyector. Así, en los
proyectores circulares puede ser cónico o cónico ligeramente asimétrico, obteniéndose
una proyección elíptica sobre las superficies iluminadas. Mientras, en los rectangulares
suele ser simétrica en los planos horizontal y vertical; aunque en este último plano
también puede ser asimétrica y la proyección obtenida tiene entonces forma trapezoidal.
FIGURA XXXVI: REPRESENTACIÓN DE LA PROYECCIÓN DEL HAZ
33..22.. CCUUBBIIEERRTTAASS PPAARRAA LLUUMMIINNAARRIIAASS
Desde el punto de vista de la iluminación, se ha puesto mucha atención por parte
de los fabricantes en la realización de los elementos (difusores) encargados de modificar
la distribución del flujo luminoso que emite la lámpara. Esta atención se da al grupo
completo que comprende también los reflectores y los refractores.
Estructuralmente las luminarias deben estar construidas de tal forma que estén
protegidas contra la acción nociva de los agentes atmosféricos (polvo, agua, etc.), no solo
las luminarias, también las lámparas y todos los auxiliares eléctricos (portalámparas,
alimentadores, conectores, etc.) para tal fin los fabricantes disponen distintos tipos de
protecciones.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
56
Desde el punto de vista de iluminación, las luminarias consideran los siguientes
elementos:
REFLECTORES.- Tienen la función de distribuir la luz emitida por la fuente luminosa. Se
fabrican de aluminio brillantado y anodizado, con vidrio metalizado, o bien con lamina
esmaltada.
REFRACTORES.- Se construyen en forma de copa, de globo o de media pera, se
construyen de vidrio o de materiales plásticos con acabado prismatizado de manera que
dirijan los rayos de luz en dirección preestablecidas.
DIFUSORES.- Tienen la función principal de disminuir la luminancia de las lámparas,
están construidos de algunos tipos de vidrio o de material plástico opalino que atenúa el
deslumbramiento, pero que reducen el rendimiento de la luminaria.
4. CRITERIOS PARA EL CÁLCULO DE ILUMINACIÓN EXTERNA.
Los métodos de cálculo de iluminación externa son esencialmente los mismos
usados para el cálculo de iluminación en interiores a excepción del llamado método de la
cavidad zonal que no es aplicable al alumbrado exterior.
Algunos conceptos generales que se emplean en los distintos métodos de cálculo
de alumbrado exterior son los siguientes:
Distancia entre luminarias.- La distancia entre luminarias o centros luminosos debe ser tal
que corresponda a la proyección vertical del centro óptico de cada luminaria sobre el área,
uniendo de alguna forma al centro luminoso de la luminaria contigua, la distancia entre
luminarias incide sobre el costo de la instalación, ya que a menor distancia, mayor número
de luminarias y en consecuencia se requiere de mayor mantenimiento. Esta distancia
entre luminarias depende de la altura de montaje de los centros luminosos (H), de la
uniformidad deseada en la iluminación y del grado de deslumbramiento tolerado.
FIGURA XXXVII: DISTANCIA ENTRE LUMINARIAS
Coeficiente de utilización.- El coeficiente de utilización se define como la relación entre el
flujo luminoso que incide sobre el área (ФU = flujo útil) y el flujo que emite la lámpara (ФL)
es decir:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
57
Ф
Ф
Este coeficiente de utilización depende de los siguientes factores:
El tipo de luminaria.
La disposición de las luminarias (centros luminosos).
El área a iluminar.
44..11.. CCAALLCCUULLOO DDEELL CCOOEEFFIICCIIEENNTTEE DDEE UUTTIILLIIZZAACCIIÓÓNN ((CC..BB..UU..)) CCOONN CCUURRVVAASS
IISSOOCCAANNDDEELLAASS
Las curvas isocandelas son proporcionadas por los fabricantes de reflectores con
diferentes especificaciones.
En general, puede decirse que C.B.U. medio de todos los proyectores de una
instalación debe estar comprendido entre 0.6 y 0.9. Si el número de lúmenes del haz
utilizado fuese inferior al 60%, es señal de que se puede encontrar un plan de alumbrado
más económico con emplazamientos diferentes o utilizando proyectores de haz más
estrecho. Por otro lado, si el C.B.U. es superior a 90%, es probable que el haz
seleccionado sea demasiado estrecho y la iluminación resultante es muy concentrada.
La determinación precisa del valor C.B.U. sólo es posible después de haber
seleccionado los puntos a los que ha de dirigirse la luz.
Para realizas los cálculos en la zona iluminada, se superpone una cuadrícula
fotométrica del proyector seleccionado, y se sigue el procedimiento que a continuación se
describe.
FIGURA XXXVIII: REPRESENTACIÓN DE LOS PUNTOS PARA OBTENER EL COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
58
Para la obtención de los ángulos mostrados en la figura anterior se siguen los siguientes
pasos:
PRIMER PASO.
El ángulo para el punto F, es decir el formado por G E F, será:
m
Fh
l1tan
Donde:
l= longitud de la superficie
hm= Altura de montaje
SEGUNDO PASO
Los ángulos para los puntos Q, P y R se consideran como sigue:
PUNTO Q 4
FQ
(ángulo G E Q)
PUNTO P 2
FP
(ángulo G E P)
PUNTO R 4
3 FR
(ángulo G E R)
TERCER PASO
Se consideran a las líneas T-U (ordenadas) y F-G (abscisas), como los ejes
neutros de la cuadricula fotométrica del proyector seleccionado.
CUARTO PASO
Las ordenadas (en grados) de la cuadrícula fotométrica para los diferentes puntos
del área a iluminar serán:
ordenada = del punto en cuestión - P
Sí la ordenada (en grados) es negativa, esto indica que la dirección en que se
trazará en la cuadrícula fotométrica, será del eje neutro horizontal hacia abajo. Si la
ordenada es positiva se trazará en forma inversa.
QUINTO PASO.
Las abscisas (en grados) de la cuadrícula fotométrica para los diferentes puntos
del área a iluminar serán:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
59
Abscisa = tan-1 mh
cuestióndelpuntoen ])([coscuestión)]en punto [l(del
Donde:
l= largo de la superficie
hm= Altura de montaje
Si la abscisa (en grados) es negativa, esto indica que la dirección en que se
trazará en la cuadrícula fotométrica, será del eje neutro vertical hacia el lado izquierdo. Si
la abscisa es positiva se trazará en forma inversa.
Finalmente, con el dato calculado anteriormente, se puede determinar la relación
entre los lúmenes comprendidos en el área a iluminar y los lúmenes totales del haz (estos
últimos, es un dato proporcionado por el fabricante), obtenido así el C.B.U. del proyector
seleccionado.
Cualquiera de los métodos empleados para el cálculo de la iluminación exterior
tratan de definir las características geométricas y de iluminación de la instalación como
son:
o La altura de la luminaria y centro luminoso.
o La distancia entre luminarias ó centros luminosos
o El nivel de iluminación medio sobre el área
o El coeficiente de utilización con relación a la luminaria seleccionada.
o El flujo luminoso que cada luminaria debe emitir que es un dato de fabricante.
o El grado de uniformidad en la iluminación.
44..22.. IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN EEXXTTEERRNNAA DDEE EEDDIIFFIICCIIOOSS YY OOTTRRAASS ÁÁRREEAASS..
La iluminación externa de edificios, anuncios, etc. requiere no sólo tomar en
consideración los aspectos técnicos de la iluminación. Por lo que respecta al estudio de la
instalación, se deben tomar en consideración los siguientes elementos:
Dirección de la visual.- Se debe tomar una decisión en cuanto a qué dirección y cual
distancia con el propósito de establecer la posición de los proyectores. Los aspectos
arquitectónicos se deben cubrir con una dosificación adecuada de sombras y contrastes.
Colocación de los proyectores.- Dependiendo del efecto que se desee obtener con
relación a la estructura de un edificio o construcciones circundantes, se deben localizar
los proyectores de manera que no produzca el efecto de deslumbramiento que afecte el
tráfico de vehículos y de peatones.
Forma del área a iluminar.- Cualquier área con cualquier tipo de forma se puede reducir a
un grupo de figuras o formas relativamente simples sobre las cuales se establecen los
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
60
criterios básicos de iluminación mencionados anteriormente, se debe tomar en
consideración la forma de la fachada, las salientes, así como las áreas de interés para la
incidencia de la luz. Se deben tener en consideración también, los coeficientes de
reflexión del material y color de las fachadas
Selección del tipo de lámparas a utilizar.- Como en el caso de la iluminación interior o
exterior, existen distintas posibilidades de sistemas de iluminación en función de las
lámparas y luminarias usadas, un resumen comparativo de las características más
importantes a considerar se da en la tabla siguiente:
TABLA 9.- RECOMENDACIONES PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE LAMPARA A UTILIZAR
EN ALUMBRADO EXTERIOR
TIPO
LAMPARA VENTAJAS DESVENTAJAS
Vapor de
Mercurio
Larga vida. (24,000 Hrs.), elevado
rendimiento luminoso (Lumens por
Watts).
Bajo costo de operación.
Temperatura de color: 3000 – 6000K.
Alto costo inicial.
Con bulbo claro los colores se modifican
radicalmente, por ser una fuente de gran tamaño,
tiene un limitado control del haz luminoso.
(Especialmente con lámparas con revestimiento de
fósforo).
No enciende inmediatamente después de una
interrupción de energía.
Aditivos
Metálicos
Vida útil moderada (20,000 Hrs.). Muy
elevado rendimiento luminoso (Lumens
por Watt) Permite ver los colores de
forma natural.
Bajo costo de operación.
Temperatura de color: 2500 – 5000K.
Índice de rendimiento de color: 65 Ra
Emite una luz blanca fría que ayuda a
reproducir adecuadamente los colores.
Alto costo inicial.
No enciende inmediatamente después de una
interrupción de energía.
Consume una mayor cantidad de potencia (175-
1000 W).
Vida útil más corta
Vapor de
Sodio de Alta
Presión
Larga vida útil (24,000 Hrs.)
La de mayor rendimiento luminoso.
Bajo costo de operación. Su luz de
color amarillo pálido, permite lograr
efectos especiales en fachadas.
Temperatura de color: 1900 – 2200K.
Índice de rendimiento de color: 25 Ra
Alto costo inicial, regular control del haz luminoso,
su luz monocromática ámbar modifica los colores y
por lo tanto su reproducción de colores es muy
pobre.
Selección de la Luminaria o Reflector.- Desde el punto de vista de aplicación, se han
considerado tradicionalmente dos tipos de reflectores, el llamado de uso rudo y aquel
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
61
denominado de servicio general, el primero se fabrica en fundición de aluminio y es muy
resistente al mal trato y a las condiciones ambientales.
El llamado tipo de servicio general se fabrica con menos resistencia normalmente
a base de lámina de aluminio, pero con resistencia suficiente para soportar las
condiciones atmosféricas del medio exterior. Existen dentro de estos dos tipos algunas
luminarias que combinan las características de las dos, desde luego que estas variantes
de diseño dependen del fabricante.
5. MÉTODO DE FLUJO LUMINOSO PARA ALUMBRADO EXTERIOR
La iluminación de fachadas y áreas externas dependen de varios factores algunos de los
cuales ya han sido tratados en el cálculo de alumbrado para interiores, entre los
importantes se pueden mencionar los siguientes:
El coeficiente de reflexión de la fachada
La posición del área por iluminar con relación al ambiente circundante
Las dimensiones del área
Las características de la lámpara y luminaria como es el coeficiente de utilización
Donde:
N = Número de proyectores necesarios.
Em = Iluminancia media recomendada para cada aplicación.
S = Superficie a iluminar en m2.
Φ = Flujo luminoso de un proyector.
CBU = Coeficiente de utilización del haz (Coefficient of Beam Utilization) que se define
como la relación entre los lúmenes que llegan a la superficie iluminada y los lúmenes
del haz. Su valor que oscila entre 0.6 y 0.9.
fm = Factor de mantenimiento cuyo valor está entre 0.65 para equipo abierto y 0.85
para equipo cerrado. Sirve para cuantificar la disminución del flujo luminoso por el
envejecimiento de las lámparas y por la suciedad acumulada en estas y el proyector.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
62
6. MÉTODO DE PUNTO POR PUNTO
El método de punto por punto es utilizado para determinar la iluminación en
instalaciones de alumbrado general localizado o individual donde la luz no se
distribuye uniformemente. Su uso es más utilizado en el cálculo de la iluminación
producida con proyectores.
En el caso de una fuente puntual, la iluminación es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia y directamente proporcional a la
intensidad de iluminación, al coseno del ángulo ϴ formado entre el rayo de luz y la
normal a la superficie.
Como:
En donde:
E= iluminación en lux
I= distancia luminosa en bujías (lumen/estereorradián)
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
63
r= distancia entre la lámpara y el punto P en m.
y= altura de la luminaria sobre el plano de trabajo en m.
x= distancia horizontal, de la vertical a la lámpara y al punto P en m.
ө= ángulo formado entre el rayo luminoso y la normal a la superficie.
7. OBTENCIÓN DE LOS kWh
El consumo de la energía eléctrica requiere de unidades que sirven como
referencia para saber la cantidad que consume cada usuario, de acuerdo a un tiempo
determinado y la tarifa en la que se encuentre.
En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de la manera en como se registran
los kWh consumidos en una instalación doméstica y el promedio estimado de
consumo diario de acuerdo al periodo establecido.
lecturas que corresponden al periodo
de consumo Cte. Para obtener Consumo de energía
el consumo de energía en el periodo determinado
Días que abarcan el periodo de consumo Consumo promedio diario
Cabe señalar que este ejemplo no se aplica en todos los casos ya que existen
diferentes tipos de tarifas de consumo de acuerdo al tipo y cantidad de kW consumido,
algunas de ellas son:
Tarifas específicas
Servicios públicos 5 5-A 6 Cuotas mensuales autorizadas
Agrícolas 9 9M 9-CU 9-N Cuotas mensuales autorizadas
Temporal 7 Cuotas mensuales autorizadas
Acuícola EA
Tarifas generales
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
64
En baja tensión 2 3 Cuotas mensuales autorizadas
En media tensión O-M H-M H-MC Cuotas mensuales
autorizadas
Con cargos fijos OMF HMF HMCF Cuotas mensuales
autorizadas
En alta tensión HS HS-L HT HT-L Cuotas mensuales
autorizadas
Con cargos fijos HSF HS-LF HTF HT-LF Cuotas mensuales
autorizadas
Servicio de respaldo HM-R HM-RF HM-RM HS-R HS-RF HS-RM
HT-R HT-RF HT-RM Cuotas mensuales
autorizadas
Servicio interrmpible I-15 I-30 Cuotas mensuales autorizadas
Todas ellas se sujetan a reglamentos y disposiciones de la Secretaria de Energía,
la Comisión Reguladora de Energía y la Comisión Federal de Electricidad.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
65
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIVV:: DDEESSAARRRROOLLLLOO DDEELL PPRROOYYEECCTTOO DDEE AALLUUMMBBRRAADDOO
AA UUNNAA SSUUBBEESSTTAACCIIÓÓNN EELLÉÉCCTTRRIICCAA DDEE 223300kkVV//2233kkVV
Ya que analizamos los aspectos fundamentales del alumbrado, los elementos que lo componen, las características de las luminarias y los métodos de cálculo, procederemos a realizar la aplicación de estos conceptos para iluminar la subestación.
CÁLCULO DE ALUMBRADO INTERIOR EMPLEANDO EL MÉTODO DE FLUJO TOTAL (LUMEN)
Primeramente se llevará a cabo el alumbrado a la caseta de control, en la siguiente tabla se enlistan las dimensiones y el nivel de iluminación que conforman las áreas de la caseta de control:
Lugar Largo
(m) Ancho
(m) Altura
(m) Área (m2)
Nivel de iluminación (lux)*
Oficina 6 5.8 3.5 34.8 300
Bodega 8.8 6 3.5 52.8 100
Cocina 3 3 3.5 9 100
Sala de Baterías 13 6 4.0 78 150
W.C. 3 3 3.5 9 60
Caseta de vigilancia 3 3 3.5 9 200
Área de monitoreo 13 8.7 3.5 113.1 300
Pasillo 6 3.5 3.5 21 100
*Niveles de iluminación recomendados por Iluminating Engineering Society
El siguiente paso a realizar será calcular el número y distribución de luminarias para las áreas mencionadas anteriormente:
-OFICINA
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
66
De la tabla 2 del anexo A se toma el inmediato inferior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2.
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.80 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.40
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 del anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
67
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescentes de 3,100 lumens por lámpara (anexo C).
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Por razones de simetría y espacio, se utilizaran 8 luminarias, distribuidas en 2 filas con 4 luminarias.
El espaciamiento máximo entre luminarias para el sistema de alumbrado directo debe ser de: d ≤ 1.2 h, y como tenemos una altura de montaje sobre el plano de trabajo de 2.7 metros, entonces:
Espaciamiento máximo entre luminarias = d =1.2 x altura de montaje (h)
Espaciamiento máximo entre luminarias = 1.2 x 2.7 m = 3.24 m.
Este valor está considerado para las distancias entre las filas, ya que las luminarias se encuentran distribuidas a lo largo del local.
En este caso se cumple que
2.9 m ≤ 3.24 m
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
68
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Representaciones físicas
5.8 m
6 m
1.5
m
1.45 m
1.5
m1
.5 m
0.7
5 m
2.9 m 1.45 m
6 m
3.5
m
1.5 m0.75 m
0.8
m2
.7 m
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Oficina 300 46,607.10 8 16
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima Tipo Marca
Oficina T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 Empotrar PHILLIPS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
69
Para realizar el estudio técnico-económico se realizará el mismo cálculo para
obtener el número de luminarias, utilizando tubos fluorescentes T-5
-OFICINA
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 del anexo A se toma el inmediato inferior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2.
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.80 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.40
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
70
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 del anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescentes de 3,650 lumens por lámpara (ver anexo C).
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizaran 7 luminarias.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
71
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Oficina 300 46,607.10 7 14
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima Tipo Marca
Oficina T-5 Mini-
Bipin 35 3,650 0.8 1.46 Empotrar PHILLIPS
-BODEGA
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 del anexo A se toma el inmediato inferior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Lugar Color Reflexión
Techo Gris 50%
Pared Gris 30%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 1.0 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.28
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.7, ya que se considera un ambiente poco aseado.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
72
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 del anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescente de 3,100 lumens cada uno (ver anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
73
Por razones de simetría y espacio, se utilizaran 6 luminarias, distribuidas en 2 filas con 3 luminarias.
El espaciamiento máximo entre luminarias para el sistema de alumbrado directo debe ser de: d ≤ 1.2 h, y como tenemos una altura de montaje sobre el plano de trabajo de 2.5 metros, entonces:
Espaciamiento máximo entre luminarias = d =1.2 x altura de montaje (h)
Espaciamiento máximo entre luminarias = 1.2 x 2.5 m = 3 m.
Este valor está considerado para las distancias entre las filas, ya que las luminarias se encuentran distribuidas a lo largo del local.
En este caso se cumple que
3 m ≤ 3 m
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
74
Representaciones físicas
6 m
8.8 m
2.93 m1.46 m 2.93 m 1.46 m
1. 5
m3
m1
.5 m
6 m
3.5
m
3 m
1.5 m
1 m
2.5
m
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Bodega 100 38,483.96 6 12
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Bodega T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 Empotrar PHILLIPS
-COCINA
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 del anexo A se toma el inmediato superior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
75
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Crema 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.60 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.27
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 del anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
76
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescente de 5,780 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizará 1 luminaria.
Para obtener una distribución uniforme de la unidad considerada se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Representaciones físicas
3 m
3 m
1.5 m
1.5
m
3.5
m
3 m
1.32 m
1 m
2.5
m
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
77
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Cocina 100 5,952.38 1 2
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Cocina T-8 Fa8 59 5,780 0.8 2.44 Empotrar PHILLIPS
-SALA DE BATERIAS
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato inferior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Lugar Color Reflexión
Techo Gris 50%
Pared Gris 30%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 1.0 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.28
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.7, ya que se considera un ambiente poco aseado.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
78
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescente de 3,100 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
79
Por razones de simetría y espacio, se utilizaran 14 luminarias, distribuidas en 2 filas con 7 luminarias.
El espaciamiento máximo entre luminarias para el sistema de alumbrado directo debe ser de: d ≤ 1.2 h, y como tenemos una altura de montaje sobre el plano de trabajo de 2.8 metros, entonces:
Espaciamiento máximo entre luminarias = d =1.2 x altura de montaje (h)
Espaciamiento máximo entre luminarias = 1.2 x 2.8 m = 3.36 m.
Este valor está considerado para las distancias entre las filas, ya que las luminarias se encuentran distribuidas a lo largo del local.
En este caso se cumple que
3 m ≤ 3.36 m
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
80
Representaciones físicas
13 m
6 m
1.85 m0.92 m
1.85 m 1.85 m 1.85 m 1.85 m 1.85 m
1.5
m3
m1
.5 m
6 m
4 m
1.5 m
3 m
1.2
0 m
2.8
m
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Sala de baterias 150 85,276.96 14 28
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Sala de baterias
T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 Sobreponer PHILLIPS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
81
-W.C.
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato superior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.6 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.27
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
82
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescente de 1,400 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizará 1 luminaria.
Para obtener una distribución uniforme de la unidad considerada se utilizaran las
siguientes formulas:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
83
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Representaciones físicas
3 m
3 m
1.5 m
1.5
m
3.5
m
3 m
4 m
1.19 m
1.3
0 m
2.2
m
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
W.C. 60 3,571.42 1 2
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
W.C. T-8 G13 17 1,400 0.8 0.61 Empotrar PHILLIPS
-CASETA DE VIGILANCIA
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
84
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato superior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Gris 30%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.6 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.22
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.7, ya que se considera un ambiente poco aseado.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
85
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con un tubo fluorescente de 8,200 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizará 1 luminaria.
Para obtener una distribución uniforme de la unidad considerada se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
86
Representaciones físicas
3 m
3 m
1.5 m
1.5
m
3.5
m
3 m
1.32 m
1.1
0 m
2.4
m
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Caseta de vigilancia 200 16,697.58 1 2
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Caseta de vigilancia
T-8 R17d 86 8,200 0.7 2.44 Empotrar PHILLIPS
-Área de monitoreo
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato superior
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
87
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 1.50 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.58
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
88
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con un tubo fluorescente de 3,100 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Por razones de simetría y espacio, se utilizaran 16 luminarias, distribuidas en 4 filas con 4 luminarias.
El espaciamiento máximo entre luminarias para el sistema de alumbrado directo debe ser de: d ≤ 1.2 h, y como tenemos una altura de montaje sobre el plano de trabajo de 2.3 metros, entonces:
Espaciamiento máximo entre luminarias = d =1.2 x altura de montaje (h)
Espaciamiento máximo entre luminarias = 1.2 x 2.3 m = 2.76 m.
Este valor está considerado para las distancias entre las filas, ya que las luminarias se encuentran distribuidas a lo largo del local.
En este caso se cumple que
2.17 m ≤ 2.76 m
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
89
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Representaciones físicas
13 m
8.7
m
3.25 m1.62 m
2.1
7 m
3.25 m 3.25 m 1.62 m
2.1
7 m
2.1
7 m
1.0
8 m
8.7 m
3.5
m
1.2
0 m
2.3
m
2.17 m1.08 m
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
90
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Área de monitoreo 300 69,642.85 12 24
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Área de monitoreo
T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 Empotrar
PHILLIPS
-PASILLO
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato inferior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2.
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.60 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.27
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
91
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubos fluorescentes de 3,100 lumens por lámpara (anexo C).
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
92
Por razones de simetría y espacio se utilizaran 3 luminarias en una fila.
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
F = Número de Filas
Representaciones físicas
6 m
3.5 m
1 m
2 m
2 m
1 m
1.75 m
3.5
m
6 m
1 m
2 m
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
93
Resultados obtenidos
Área Nivel de iluminación
(lux) Flujo luminoso real
(lumen) # de luminarias # de lámparas
Pasillo 100 13,888.90 3 6
Características de la luminaria
Área Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima
Tipo de instalación
Marca
Pasillo T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 Empotrar
-Sala de Tableros
El cálculo del alumbrado para la sala de tableros, se hará dividiendo esta sala en varias subáreas, con la finalidad de obtener un cálculo lo más exacto posible; considerando las áreas de tránsito de personal y que los tableros de control impiden la contribución de iluminación de las filas de las luminarias adyacentes ya que los tableros se consideran como paredes, se dividió el área de la sala de tableros en 4 subáreas.
Sala de Tableros Largo (m)
Ancho (m)
Altura (m)
Área (m2)
Nivel de iluminación (lux)* Subáreas
1 21.1 1.42 3.5 29.96 300
2 21.1 1.42 3.5 29.96 300
3 21.1 1.42 3.5 29.96 300
4 21.1 1.42 3.5 29.96 60
FIGURA XXIX.- SUBÁREAS DE LA SALA DE TABLEROS.
Subárea 1
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
94
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato superior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2, estos se aplicarán para todas las subáreas.
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.60 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.27
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
95
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.70
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubo fluorescentes de 3,100 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizarán 10 luminarias.
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
96
F = Número de Filas
21.1 m
1.4
2 m
2.11 m1.05 m
2.11 m 2.11 m 2.11 m 2.11 m 2.11 m 2.11 m 2.11 m 2.11 m
0.7
1 m
Resultados obtenidos
Nota: El número de luminarias y su distribución en las subáreas 2 y 3 serán iguales a la subárea 1
Subárea 4
Índice de local
a = Ancho del local en metros.
b = Largo del local en metros.
h = Altura de las luminarias sobre el plano de trabajo en metros.
Sala de tableros
Subárea
Nivel de iluminación (lux)
Flujo luminoso real (lumen)
# de luminarias # de lámparas
1 2 3
300 59,444.44 10 20
Características de la luminaria
Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima Marca
T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 PHILLIPS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
97
De la tabla 2 anexo A se toma el inmediato superior
Se seleccionaron los siguientes valores de acuerdo a la tabla 2, estos se aplicarán para todas las subáreas.
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Teniendo el valor del índice del local (k) de 0.60 y los porcentajes de reflexión, por lo que de la tabla 2 se toma un factor de utilización:
µ = 0.27
Se selecciona un factor de mantenimiento (U) de 0.8, ya que se considera un ambiente limpio.
Flujo teórico
E = Nivel de iluminación medio que se pretende realizar (Lux)
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
S= Superficie total del local por iluminar en m2.
µ = Coeficiente de utilización
U = Factor de mantenimiento
Flujo luminoso real
De acuerdo a la tabla 1 anexo A tenemos que el rendimiento de las luminarias (ηL) es 0.85
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
98
Ф = Flujo luminoso total emitido por la lámpara
luminoso real
Número de luminarias
Se seleccionara una luminaria con dos tubo fluorescentes de 2,850 lumens cada uno (anexo C)
= Flujo luminoso que produce cada lámpara
luminoso real
Se utilizarán 4 luminarias.
Para obtener una distribución uniforme de las unidades consideradas se utilizaran las
siguientes formulas:
Siendo:
A = Ancho del Local
L = Largo del Local
N = Número de luminarias por fila
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
99
F = Número de Filas
21.1 m
1.4
2 m
2.62 m
0.7
1 m 5.27 m 5.27 m 5.27 m 2.62 m
Resultados obtenidos
CÁLCULO DE ALUMBRADO INTERIOR EMPLEANDO EL MÉTODO DE CAVIDAD ZONAL PARA LA OFICINA.
El primer paso a realizar es dar las características y dimensiones del área de trabajo ya que son necesarias para saber el número de luminarias que se usarán
-OFICINA
Lugar Largo
(m) Ancho
(m) Altura
(m)
Área (m2)
Nivel de iluminación
(lux)*
Trabajo a desarrollar
Oficina 6 5.8 3.5 34.8 300 Mecanografía y
papeleo
Sala de tableros
Subárea
Nivel de iluminación (lux)
Flujo luminoso real (lumen)
# de luminarias # de lámparas
4 60 9,790 4 4
Características de la luminaria
Tipo de lámpara
Potencia (W)
Flujo luminoso máximo (lumen)
Factor de mantenimiento
Long. (m)
Máxima Marca
T-8 G13 32 3,100 0.8 1.22 PHILLIPS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
100
Lugar Color Reflexión
Techo Blanco 80%
Pared Blanca 50%
Piso Gris 30%
El siguiente paso será proponer la luminaria y sus características:
Número1 Catálogo Categoría1 Tipo de lámpara1
Lúmenes lámpara1
Vida en hrs1
Lúmenes luminario
9 Empotrar
2/32 IV T-8 3,100 18,000 6,200
1= Ver Anexo C
Factor de Depreciación de la lámpara (L.L.D.)
Factor de depreciación del luminario (L.D.D.)
Factor de Mantenimiento (L.L.D.xL.D.D.)
0.95 0.9 0.85
El siguiente paso es determinar el coeficiente de utilización, para ello se tienen los siguientes valores, los cuales indican la distancia del piso al área de trabajo (hFC) y del área de trabajo al techo (hRC), la distancia de la luminaria al techo no se toma en cuenta ya que se usará plafón falso.
hCC=0
hRC=2.8
hFC=0.70
Con estos valores se determina la cavidad de zona:
Factor de cavidad de techo CCR:
Factor de cavidad de cuarto RCR:
Factor de cavidad de piso FCR:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
101
El siguiente paso es obtener las reflectancias efectivas de techo y piso:
Reflectancia efectiva del techo Pcc: 0.76
Reflectancia efectiva de piso Pfc: 0.29
Con los valores de RCR y las reflectancias de techo y pared, de la tabla 2 (ver Anexo B) se obtiene el coeficiente de utilización:
C.U: 0.39
Como el valor está arriba del 20%, se realiza una corrección de acuerdo a la tabla 4 (ver Anexo B), tomando en cuenta el valor del factor de cavidad de cuarto (RCR) y las reflectancias de techo (Pcc) y pared (Pw):
C.U.: 0.39 x 1.04
C.U.: 0.40
Finalmente se obtendrá el número de luminarias necesarias en el área a iluminar:
Por lo que se utilizarán 5 luminarias.
NOTA: Al haber realizado el cálculo del alumbrado en la oficina utilizando el método de flujo total (lumen) y el método de cavidad zonal, se tienen diferentes resultados, por lo tanto en este proyecto se utilizara únicamente el método de flujo total (lumen) y se aplicaran en cada caso los criterios para la distribución correcta de la iluminación, ya que para áreas pequeñas el método de flujo total (lumen) presenta mejores resultados.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
102
RReepprreesseennttaacciióónn ffííssiiccaa ddeell aalluummbbrraaddoo iinntteerriioorr
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
103
CÁLCULO DE ALUMBRADO EXTERIOR EMPLEANDO EL MÉTODO DE FLUJO LUMINOSO
Debido a que los niveles de iluminación recomendados por la Sociedad de Ingenieros en Iluminación varían significativamente en áreas contiguas, se propone homogenizar el nivel de iluminación a 60 luxes para reducir el número de proyectores, así mismo se analizarán para esta área el uso de lámparas de aditivos metálicos y de vapor de sodio para saber cual es la adecuada en esta subestación.
Primeramente se realizarán los cálculos del alumbrado exterior utilizando lámparas de vapor de sodio de 400W:
EQUIPO PRIMARIO
La zona de bahías está dividida en 4 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
30 18 540 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
19.6812
30tan 1
m
mF
04.174
19.68Q
09.342
19.68P
14.514
)19.68(3R
0G
03.6912
31.32tan 1
mC
25.174
03.69UD
51.342
03.69U
77.514
)03.69(3Uu
0D
03.6912
31.32tan 1
mB
25.174
03.69TD
51.342
03.69T
77.514
)03.69(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
104
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])19.68([0][cos
Q = tan-1 0
12
])04.17([0][cos
P = tan-1 0
12
])09.34([0][cos
R = tan-1 0
12
])14.51([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 02.15
12
])03.69([-9][cos
UD = tan-1 61.35
12
])25.17([-9][cos
U = tan-1 71.31
12
])51.34([-9][cos
Uu = tan-1 90.24
12
])77.51([-9][cos
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 02.15
12
])03.69([9][cos
TD = tan-1 61.35
12
])25.17([9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
105
T = tan-1 71.31
12
])51.34([9][cos
Tu = tan-1 90.24
12
])77.51([9][cos
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 34.10 0
ΦQ -17.05 0
ΦP 0 0
ΦR 17.05 0
ΦG -34.10 0
ΦC 34.52 -15.02
ΦUD -17.26 -35.61
ΦU 0 -31.71
ΦUU 17.26 -24.90
ΦD -34.52 -36.86
ΦB 34.52 15.02
ΦTD -17.26 35.61
ΦT 0 31.71
ΦTU -17.26 24.90
ΦA 34.52 36.86
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 25,289 0.68
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
106
Por lo tanto se utilizarán 2 proyectores
30 m
9 m
18
m
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
G Q P R F
A TD T TU B
D UD U UU C
Representación del haz en el diagrama Isocandela
G
B
TD
T
TU
A
F
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
107
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de utilización
Factor de mantenimiento
Equipo primario
60 17,380 25,289 8 0.68 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Equipo primario NPF400HP62WH 400 220 Vertical Sodio de alta
presión
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
108
Representación física de la distribución de proyectores en el equipo primario
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
90 m
30 m 30 m
18
m
30 m
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
109
ZONA DE TRANSFORMADORES I
La zona de transformadores está dividida en 2 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
6 18 108 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
56.2612
6tan 1
m
mF
64.64
56.26Q
28.132
56.26P
92.194
)56.26(3R
0G
01.4212
81.10tan 1
mC
50.104
01.42UD
212
01.42U
51.314
)01.42(3Uu
0D
01.4212
81.10tan 1
mB
50.104
01.42TD
212
01.42T
51.314
)01.42(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
110
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])56.26([0][cos
Q = tan-1 0
12
])64.6([0][cos
P = tan-1 0
12
])28.13([0][cos
R = tan-1 0
12
])92.19([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 12.29
12
])01.42([-9][cos
UD = tan-1 40.36
12
])5.10([-9][cos
U = tan-1 99.34
12
])21([-9][cos
Uu = tan-1 59.32
12
])51.31([-9][cos
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 12.29
12
])01.42([9][cos
TD = tan-1 40.36
12
])5.10([9][cos
T = tan-1 99.34
12
])21([9][cos
Tu = tan-1 59.32
12
])51.31([9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
111
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 13.28 0
ΦQ -6.64 0
ΦP 0 0
ΦR 6.64 0
ΦG -13.28 0
ΦC 21.01 -29.12
ΦUD -10.50 -36.40
ΦU 0 -34.99
ΦUU 10.50 -32.59
ΦD -21.01 -36.86
ΦB 21.01 29.12
ΦTD -10.50 36.40
ΦT 0 34.99
ΦTU 10.50 32.59
ΦA -21.01 36.86
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 17,648 0.61
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
112
Por lo tanto se utilizará 1 proyector
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
9 m
18
m
6 m
G Q P FR
A TD T BTU
D UD U CUU
Representación del haz en el diagrama Isocandela
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
113
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Zona de transformadores
I 60 10,892 17,648 2 0.61
0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V) Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Zona de transformadores I
Sport Flood 694
250 220 Vertical Aditivos
Metálicos
ZONA DE TRANSFORMADORES II
La zona de transformadores está dividida en 2 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
24 18 432 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
43.6312
24tan 1
m
mF
85.154
43.63Q
71.312
43.63P
57.474
)43.63(3R
0G
91.6412
63.25tan 1
mC
22.164
91.64UD
45.322
91.64U
68.484
)91.64(3Uu
0D
91.6412
63.25tan 1
mB
22.164
91.64TD
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
114
45.322
91.64T 68.48
4
)91.64(3Tu 0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])43.66([0][cos
Q = tan-1 0
12
])85.15([0][cos
P = tan-1 0
12
])71.31([0][cos
R = tan-1 0
12
])57.47([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 64.17
12
])91.64([-9][cos
UD = tan-1 75.35
12
])22.16([-9][cos
U = tan-1 32.32
12
])45.32([-9][cos
Uu = tan-1 34.26
12
])68.48([-9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
115
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 64.17
12
])91.64([9][cos
TD = tan-1 75.35
12
])22.16([9][cos
T = tan-1 32.32
12
])45.32([9][cos
Tu = tan-1 34.26
12
])68.48([9][cos
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 31.71 0
ΦQ -15.86 0
ΦP 0 0
ΦR 15.86 0
ΦG -31.71 0
ΦC 32.46 -17.64
ΦUD -16.23 -35.75
ΦU 0 -32.32
ΦUU 16.23 -26.34
ΦD -32.46 -36.86
ΦB 32.46 17.64
ΦTD -16.23 35.75
ΦT 0 32.32
ΦTU 16.23 26.34
ΦA -32.46 36.86
Ф
Ф
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
116
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 25,289 0.74
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Por lo tanto se utilizará 1 proyector, ya que el alumbrado perimetral también incide sobre el transformador.
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
18
m
9 m
24 m
ÁREA DE TRANSFORMADORES
II
G Q P R F
A TD T TU B
D UD U UU C
Representación del haz en el diagrama Isocandela
G
B
TD
T
TU
A
F
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
117
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Zona de transformadores
II 60 18,900 25,289 2 0.74 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Zona de transformadores II
NPF400HP62WH 400 220 Horizontal Sodio de alta
presión
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
118
Representación física de la distribución de proyectores en el área de transformadores
PUERTA DE ACCESO
18
m
9 m
6 m 24 m
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
II
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
I
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
119
Corte de la zona de transformadores I y II
5000mm
12
m
16
m
7 m
24 m
Transformador
de Potencia
12
m
14.8 m
5 m
Proyector tipo
sport flood
Proyector tipo
halcón
mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
120
ÁREA PERIMETRAL
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
100 50 5,000 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
15.8312
100tan 1
m
mF
78.204
15.83Q
57.412
15.83P
36.624
)15.83(3R
0G
35.8312
103.07tan 1
mC
83.204
35.83UD
67.412
35.83U
51.624
)35.83(3Uu
0D
35.8312
103.07tan 1
mB
83.204
35.83TD
67.412
35.83T
51.624
)35.83(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
121
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])15.83([0][cos
Q = tan-1 0
12
])78.20([0][cos
P = tan-1 0
12
])57.41([0][cos
R = tan-1 0
12
])36.62([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 56.13
12
])35.83([-25][cos
UD = tan-1 81.62
12
])83.20([-25][cos
U = tan-1 27.57
12
])67.41([-25][cos
Uu = tan-1 88.43
12
])51.62([-25][cos
D = tan-1 35.64
12
])0([-25][cos
PUNTO B
B = tan-1 56.13
12
])35.83([25][cos
TD = tan-1 81.62
12
])83.20([25][cos
T = tan-1 27.57
12
])67.41([25][cos
Tu = tan-1 88.43
12
])51.62([25][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
122
A = tan-1 35.64
12
])0([25][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 41.58 0
ΦQ -20.79 0
ΦP 0 0
ΦR 20.79 0
ΦG -41.58 0
ΦC 41.68 -13.56
ΦUD -20.84 -62.81
ΦU 0 -57.27
ΦUU 20.84 -43.88
ΦD -41.68 -64.35
ΦB 41.68 13.56
ΦTD -20.84 62.81
ΦT 0 57.27
ΦTU 20.84 43.88
ΦA -41.68 64.35
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 25,289 0.96
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Por lo tanto se utilizarán 14 proyectores.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
123
Distancia de los proyectores en plano horizontal
Distancia de los proyectores en plano vertical
Representación del haz en el diagrama Isocandela
G
B
TD
T
TU
A
F
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
124
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Barda perimetral
60 24,318 25,289 14 0.96 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Barda perimetral NPF400HP62WH 400 220 Horizontal Sodio de alta
presión
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
125
Representación física de la distribución de proyectores en el área perimetral
100 m
16.66 m
50
m
16
.66
m1
6.6
6 m
16
.66
m
CASETA DE
CONTROL
16.66 m16.66 m
CASETA DE VIGILANCIA
PUERTA DE ACCESO Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
126
RReepprreesseennttaacciióónn ffííssiiccaa ddeell aalluummbbrraaddoo eexxtteerriioorr
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
127
Finalmente se realizara el mismo calculo pero ahora se realizará con una lámpara de aditivos metálicos de 400W:
EQUIPO PRIMARIO
La zona de bahías está dividida en 4 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
30 18 540 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
19.6812
30tan 1
m
mF
04.174
19.68Q
09.342
19.68P
14.514
)19.68(3R
0G
03.6912
31.32tan 1
mC
25.174
03.69UD
51.342
03.69U
77.514
)03.69(3Uu
0D
03.6912
31.32tan 1
mB
25.174
03.69TD
51.342
03.69T
77.514
)03.69(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
128
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])19.68([0][cos
Q = tan-1 0
12
])04.17([0][cos
P = tan-1 0
12
])09.34([0][cos
R = tan-1 0
12
])14.51([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 02.15
12
])03.69([-9][cos
UD = tan-1 61.35
12
])25.17([-9][cos
U = tan-1 71.31
12
])51.34([-9][cos
Uu = tan-1 90.24
12
])77.51([-9][cos
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 02.15
12
])03.69([9][cos
TD = tan-1 61.35
12
])25.17([9][cos
T = tan-1 71.31
12
])51.34([9][cos
Tu = tan-1 90.24
12
])77.51([9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
129
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 34.10 0
ΦQ -17.05 0
ΦP 0 0
ΦR 17.05 0
ΦG -34.10 0
ΦC 34.52 -15.02
ΦUD -17.26 -35.61
ΦU 0 -31.71
ΦUU 17.26 -24.90
ΦD -34.52 -36.86
ΦB 34.52 15.02
ΦTD -17.26 35.61
ΦT 0 31.71
ΦTU -17.26 24.90
ΦA 34.52 36.86
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 21,242 0.69
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Por lo tanto se utilizarán 3 proyectores.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
130
Representación del haz en el diagrama Isocandela
30 m
9 m
18
m
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
G Q P R F
A TD T TU B
D UD U UU C
Representación del haz en el diagrama Isocandela.
13 12 9 5 2 1 1 0 43
40 37 34 29 13 3 1 0 155
71 60 51 45 34 8 2 1 273
133 111 88 75 60 38 3 1 509
197 160 130 112 92 68 4 1 764
200 176 151 131 108 81 7 2 855
586 381 244 175 129 88 38 2 1641
1082 622 347 213 144 92 52 2 2550
949 557 320 202 139 91 53 2 2314
433 299 207 154 117 83 44 2 1338
202 172 143 120 98 75 7 1 817
178 143 113 92 72 51 3 1 653
134 103 74 57 41 24 2 1 438
87 71 54 42 29 8 2 1 291
55 50 42 34 15 4 1 0 201
16 14 12 8 4 2 1 0 55
4379 2972 2021 1494 1098 717 220 16 12918
4234
6300
8400
16800
33600
F B
TD
T
TU
A
G
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
131
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de utilización
Factor de mantenimiento
Equipo primario
60 14,810 21,242 12 0.69 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Equipo primario NPF400HP62WH 400 220 Vertical Aditivos
metálicos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
132
Representación física de la distribución de proyectores en el equipo primario
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
90 m
30 m 30 m
18
m
30 m
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
133
ZONA DE TRANSFORMADORES I
La zona de transformadores está dividida en 2 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
6 18 108 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
56.2612
6tan 1
m
mF
64.64
56.26Q
28.132
56.26P
92.194
)56.26(3R
0G
01.4212
81.10tan 1
mC
50.104
01.42UD
212
01.42U
51.314
)01.42(3Uu
0D
01.4212
81.10tan 1
mB
50.104
01.42TD
212
01.42T
51.314
)01.42(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
134
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])56.26([0][cos
Q = tan-1 0
12
])64.6([0][cos
P = tan-1 0
12
])28.13([0][cos
R = tan-1 0
12
])92.19([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 12.29
12
])01.42([-9][cos
UD = tan-1 40.36
12
])5.10([-9][cos
U = tan-1 99.34
12
])21([-9][cos
Uu = tan-1 59.32
12
])51.31([-9][cos
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 12.29
12
])01.42([9][cos
TD = tan-1 40.36
12
])5.10([9][cos
T = tan-1 99.34
12
])21([9][cos
Tu = tan-1 59.32
12
])51.31([9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
135
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 13.28 0
ΦQ -6.64 0
ΦP 0 0
ΦR 6.64 0
ΦG -13.28 0
ΦC 21.01 -29.12
ΦUD -10.50 -36.40
ΦU 0 -34.99
ΦUU 10.50 -32.59
ΦD -21.01 -36.86
ΦB 21.01 29.12
ΦTD -10.50 36.40
ΦT 0 34.99
ΦTU 10.50 32.59
ΦA -21.01 36.86
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 17,648 0.61
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
136
Por lo tanto se utilizará 1 proyector
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
9 m
18
m
6 m
G Q P FR
A TD T BTU
D UD U CUU
Representación del haz en el diagrama Isocandela
87
60
224
136
512
542
352
250
235
400
67
60
82
195
285
124
408
317
393
116
61
208
52
50
20 18
74
149
203
106
263
216
255
87
54
149
20
29
4
89
87
67
60
157
136
96
68
168
15
11
91
99
72
103
91
105
5
52
4
49
85
81
83
3
166
SE
MI-
TO
TA
L D
E Z
ON
AS
HO
RIZ
ON
TA
LE
S
136
321
536
822
1172
1512
1557
1225
805
461
229
47
38
SEMI-TOTAL DE ZONAS VERTICALES
2786 2263 1530 1064 701 401 8824
0º 8º 16º 24º 32º 40º 48º 56º8º16º24º32º40º48º56º
0º
8º
16º
24º
32º
40º
56º
8º
16º
24º
32º
40º
56º
63º
5000 C.P.
9000 C.P.
14000 C.P.
21000 C.P.
2326 C.P.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
137
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Zona de transformadores
I 60 10,892 17,648 2 0.61
0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V) Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Zona de transformadores I
Sport Flood 694
250 220 Vertical Aditivos
Metálicos
ZONA DE TRANSFORMADORES II
La zona de transformadores está dividida en 2 áreas iguales, por lo que los resultados que se obtengan se aplicaran para dichas zonas.
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
24 18 432 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
43.6312
24tan 1
m
mF
85.154
43.63Q
71.312
43.63P
57.474
)43.63(3R
0G
91.6412
63.25tan 1
mC
22.164
91.64UD
45.322
91.64U
68.484
)91.64(3Uu
0D
91.6412
63.25tan 1
mB
22.164
91.64TD
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
138
45.322
91.64T 68.48
4
)91.64(3Tu 0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])43.66([0][cos
Q = tan-1 0
12
])85.15([0][cos
P = tan-1 0
12
])71.31([0][cos
R = tan-1 0
12
])57.47([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 64.17
12
])91.64([-9][cos
UD = tan-1 75.35
12
])22.16([-9][cos
U = tan-1 32.32
12
])45.32([-9][cos
Uu = tan-1 34.26
12
])68.48([-9][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
139
D = tan-1 86.36
12
])0([-9][cos
PUNTO B
B = tan-1 64.17
12
])91.64([9][cos
TD = tan-1 75.35
12
])22.16([9][cos
T = tan-1 32.32
12
])45.32([9][cos
Tu = tan-1 34.26
12
])68.48([9][cos
A = tan-1 86.36
12
])0([9][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 31.71 0
ΦQ -15.86 0
ΦP 0 0
ΦR 15.86 0
ΦG -31.71 0
ΦC 32.46 -17.64
ΦUD -16.23 -35.75
ΦU 0 -32.32
ΦUU 16.23 -26.34
ΦD -32.46 -36.86
ΦB 32.46 17.64
ΦTD -16.23 35.75
ΦT 0 32.32
ΦTU 16.23 26.34
ΦA -32.46 36.86
Ф
Ф
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
140
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 21,242 0.72
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Por lo tanto se utilizarán 2 proyectores.
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
18
m
9 m
24 m
ÁREA DE TRANSFORMADORES
II
G Q P R F
A TD T TU B
D UD U UU C
Representación del haz en el diagrama Isocandela
13 12 9 5 2 1 1 0 43
40 37 34 29 13 3 1 0 155
71 60 51 45 34 8 2 1 273
133 111 88 75 60 38 3 1 509
197 160 130 112 92 68 4 1 764
200 176 151 131 108 81 7 2 855
586 381 244 175 129 88 38 2 1641
1082 622 347 213 144 92 52 2 2550
949 557 320 202 139 91 53 2 2314
433 299 207 154 117 83 44 2 1338
202 172 143 120 98 75 7 1 817
178 143 113 92 72 51 3 1 653
134 103 74 57 41 24 2 1 438
87 71 54 42 29 8 2 1 291
55 50 42 34 15 4 1 0 201
16 14 12 8 4 2 1 0 55
4379 2972 2021 1494 1098 717 220 16 12918
4234
6300
8400
16800
33600
F B
TD
T
TU
AG
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
141
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Zona de transformadores
II 60 15,298 21,242 4 0.72 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Zona de transformadores II
NPF400HP62WH 400 220 Horizontal Aditivos
Metálicos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
142
Representación física de la distribución de proyectores en el área de transformadores
PUERTA DE ACCESO
18
m
9 m
6 m 24 m
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
II
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
I
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
143
Corte de la zona de transformadores I y II
30 m
12
m
16
m
7 m
24 m
Transformador
de Potencia
12
m
14.8 m
5 m
Proyector tipo
sport flood
Proyector tipo
halcón
mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
144
ÁREA PERIMETRAL
Largo (m)
Ancho (m)
Superficie (m2)
Altura de montaje
(hm)
Nivel de iluminación
(lux)
100 50 5,000 12 60
Obtención del coeficiente de utilización.
El primer paso será obtener los ángulos de incidencia del haz del proyector al punto F, C
y B (ver fig. XXXVIII):
PUNTO F PUNTO C PUNTO B
15.8312
100tan 1
m
mF
78.204
15.83Q
57.412
15.83P
36.624
)15.83(3R
0G
35.8312
103.07tan 1
mC
83.204
35.83UD
67.412
35.83U
51.624
)35.83(3Uu
0D
35.8312
103.07tan 1
mB
83.204
35.83TD
67.412
35.83T
51.624
)35.83(3Tu
0A
El segundo paso será obtener las ordenas en grados de la cuadricula:
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
145
El tercer paso será obtener las abscisas en grados de la cuadricula:
PUNTO F
F = tan-1 0
12
])15.83([0][cos
Q = tan-1 0
12
])78.20([0][cos
P = tan-1 0
12
])57.41([0][cos
R = tan-1 0
12
])36.62([0][cos
G = tan-1 0
12
])0([0][cos
PUNTO C
C = tan-1 56.13
12
])35.83([-25][cos
UD = tan-1 81.62
12
])83.20([-25][cos
U = tan-1 27.57
12
])67.41([-25][cos
Uu = tan-1 88.43
12
])51.62([-25][cos
D = tan-1 35.64
12
])0([-25][cos
PUNTO B
B = tan-1 56.13
12
])35.83([25][cos
TD = tan-1 81.62
12
])83.20([25][cos
T = tan-1 27.57
12
])67.41([25][cos
Tu = tan-1 88.43
12
])51.62([25][cos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
146
A = tan-1 35.64
12
])0([25][cos
Punto Ordenadas en grados de la cuadricula
Abscisas en grados de la cuadricula
ΦF 41.58 0
ΦQ -20.79 0
ΦP 0 0
ΦR 20.79 0
ΦG -41.58 0
ΦC 41.68 -13.56
ΦUD -20.84 -62.81
ΦU 0 -57.27
ΦUU 20.84 -43.88
ΦD -41.68 -64.35
ΦB 41.68 13.56
ΦTD -20.84 62.81
ΦT 0 57.27
ΦTU 20.84 43.88
ΦA -41.68 64.35
Ф
Ф
Obtención del número de proyectores.
Factor de mantenimiento* Flujo luminoso del proyector (lumens)
Coeficiente de utilización
0.85 21,242 0.96
* Se utilizará un factor de mantenimiento de 0.85 ya que se empleará un equipo cerrado
Por lo tanto se utilizarán 18 proyectores.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
147
Distancia de los proyectores en plano horizontal
Distancia de los proyectores en plano vertical
Representación del haz en el diagrama Isocandela
13 12 9 5 2 1 1 0 43
40 37 34 29 13 3 1 0 155
71 60 51 45 34 8 2 1 273
133 111 88 75 60 38 3 1 509
197 160 130 112 92 68 4 1 764
200 176 151 131 108 81 7 2 855
586 381 244 175 129 88 38 2 1641
1082 622 347 213 144 92 52 2 2550
949 557 320 202 139 91 53 2 2314
433 299 207 154 117 83 44 2 1338
202 172 143 120 98 75 7 1 817
178 143 113 92 72 51 3 1 653
134 103 74 57 41 24 2 1 438
87 71 54 42 29 8 2 1 291
55 50 42 34 15 4 1 0 201
16 14 12 8 4 2 1 0 55
4379 2972 2021 1494 1098 717 220 16 12918
4234
6300
8400
16800
33600
F B
TD
T
TU
AG
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
148
Resultados obtenidos
Área Nivel de
iluminación (lux)
Flujo luminoso (diagrama
isocandela)
Haz luminoso (lumens)
# de proyectores
Coeficiente de
utilización
Factor de mantenimiento
Barda perimetral
60 20,590 21,242 18 0.96 0.85
CARACTERÍSTICAS DE LOS PROYECTORES
Área Catalogo Potencia
(W)
Tensión de operación
(V)
Tipo de montaje
Tipo de lámpara
Barda perimetral NPF400HP62WH 400 220 Horizontal Aditivos
Metálicos
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
149
Representación física de la distribución de proyectores en el área perimetral
100 m
16.66 m
50
m
16
.66
m1
6.6
6 m
16
.66
m
CASETA DE
CONTROL
16.66 m16.66 m
CASETA DE VIGILANCIA
PUERTA DE ACCESO
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
150
RReepprreesseennttaacciióónn ffííssiiccaa ddeell aalluummbbrraaddoo eexxtteerriioorr
Proyector tipo
halcón mediano
Nombre Símbolo
100 m
16.66 m
50 m
16
.66
m1
6.6
6 m
16.6
6 m
CASETA DE
CONTROL
16.66 m16.66 m
CASETA DE VIGILANCIA
PUERTA DE ACCESO
6 m
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
II
ÁR
EA
DE
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
I
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
ÁREA DE EQUIPO PRIMARIO
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
151
En la siguiente tabla se muestra un comparativo entre las unidades requeridas de
vapor de sodio y de aditivos metálicos para el alumbrado exterior:
Área
Cantidad
Lámpara de Vapor de Sodio
Lámpara de Aditivos Metálicos
Equipo Primario 2 3
Área de Transformadores I 1 1
Área de Transformadores II 1 2
Alumbrado Perimetral 14 18
Total 18 23
Por las características de la subestación no es necesario una iluminación tan clara
como la que emiten las lámparas de aditivos metálicos, además de que con este tipo de
lámparas requerimos de mas unidades para satisfacer los niveles de iluminación en cada
áreas, es por ello que después de haber realizado nuestro cálculo se puede concluir que
las lámparas de vapor de sodio son las ideales para esta subestación.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
152
CCAAPPÍÍTTUULLOO VVII:: EESSTTUUDDIIOO TTÉÉCCNNIICCOO--EECCOONNÓÓMMIICCOO
En el siguiente estudio realizado en la oficina muestra un comparativo entre el tubo fluorescente T-8 y el tubo fluorescente T-5 con la finalidad de conocer cuál de los dos es el más adecuado para el alumbrado interior, obteniendo los siguientes resultados:
Lm/m2 requeridos para oficina 1339
Tipo de lámpara T-8 T-5
Potencia 2x32W 2x35W
Lúmenes por lámpara 3,100 3,650
Longitud 1.22 m 1.46 m
Lm/m2 proporcionados por la luminaria
1425 1468
Cantidad de luminarias 8 7
Costo por luminaria 3,180 4,900
Inversión inicial 25,440 34,300
Consumo en kWh 0.04 0.043
Hrs. de funcionamiento Anual
2,592 2,592
Consumo en kWh al año 103.68 111.45
Costo tarifa 1 por Kwh 0.707
Costo anual 73.30 78.79
Los resultados obtenidos en la tabla muestran que a pesar de que la lámpara fluorescente T-5 tiene un mayor rendimiento luminoso, su potencia consumida es mayor y aunque se utilicen menos unidades para cubrir los Lm/m2 requeridos en la oficina, la inversión inicial para estos tubos fluorescentes es mayor. Además, para los tubos fluorescentes T-5 se requieren balastros especiales.
De acuerdo a estos resultados es conveniente utilizar tubos fluorescentes T-8 ya que estos cumplen con los niveles de iluminación requeridos para cada área y la inversión inicial es menor.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
153
CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS
En este proyecto se realizo el diseño del alumbrado interior y exterior para una
Subestación Eléctrica tipo Intemperie.
INTERIOR
Para el cálculo de este alumbrado se emplearon dos métodos distintos, el método
de Flujo total (lumen) y el método de Cavidad zonal. Ambos métodos sirven para calcular
el número de luminarias y presentan distintos resultados; para la oficina se utilizo el
método de flujo total (lumen) y se obtuvieron 7.51 que es la cantidad necesaria para cubrir
los 1339 Lm/m2 requeridos en el área, sin embargo este resultado se redondea al
inmediato superior con el fin de realizar una distribución uniforme y mantener el nivel de
iluminación necesario, ya que con 8 unidades se obtienen 1425 Lm/m2. Mientras que
utilizando el método de cavidad zonal se obtuvieron 4.95 luminarias y aplicando el mismo
criterio que para el método de Lumen, las 5 luminarias resultantes no cumplen con el nivel
de iluminación requerido para el área, ya que aportan 890 Lm/m2. De acuerdo a los
resultados obtenidos, es necesario considerar los criterios de dimensiones tanto en
luminarias como en el área de trabajo para distribuir uniformemente la iluminación, evitar
sombras en el campo de visión del observador y cumplir con el nivel de iluminación
necesario para cada área.
De acuerdo a los resultados anteriores, para ambos métodos se utilizaron 4
luminarias, por lo tanto, se decidió utilizar el método de lumen para todas las áreas que
comprenden el alumbrado interior y se aplicó en cada caso los criterios mencionados
anteriormente.
En las áreas que comprende el alumbrado interior se utilizo una iluminación
directa, ya que con este sistema se obtiene la ventaja de proporcionar con cierta facilidad
el nivel de iluminación promedio requerido en el frente de los tableros y el nivel requerido
en el plano horizontal.
Para el alumbrado interior se utilizaron lámparas fluorescentes T-8 marca
PHILLIPS, estas tienen una vida útil de 20,000 a 30,000 horas, su tamaño es menor que
la lámpara fluorescente T-12, su costo es accesible y aunque no son las más eficientes,
cumplen con las necesidades requeridas en la caseta de control. Las lámparas
fluorescentes T-12 son las primeras que salieron al mercado, son menos eficientes y más
voluminosas con respecto a las lámparas fluorescentes T-5 y T-8; por otro lado las
lámparas T-5 son el modelo más reciente que existe, poseen mayor eficiencia que las T-8,
sin embargo su precio es muy elevado y requiere de accesorios especiales para su
instalación.
EXTERIOR
En este cálculo se empleó el método de flujo luminoso, el cual nos proporciona el
número de proyectores a utilizar; un dato importante para obtener el número de
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
154
proyectores es el coeficiente de utilización, el cual se obtiene con los diagramas
Isocandela proporcionados por el fabricante.
Se utilizaron 2 tipos de proyectores, uno circular y otro rectangular, para ambos se
utilizó un factor de mantenimiento de 0.85 debido a que son equipos cerrados y pueden
resistir las condiciones atmosféricas que se presenten.
Las lámparas utilizadas para el alumbrado exterior fueron de vapor de sodio ya
que no es necesaria una buena reproducción de colores. Generalmente se han utilizado
lámparas de vapor de sodio debido a que las lámparas de vapor de mercurio son menos
eficientes, su flujo luminoso es menor, tiene menor depreciación, su vida útil es menor y
tiene un menor nivel de penetración en la niebla o bruma. Por otro lado las lámparas de
aditivos metálicos tienen características similares a las de vapor de sodio, solo que su
costo económico es más elevado y las unidades requeridas en este proyecto son más que
las de vapor de sodio.
Para este alumbrado se propuso homogenizar el nivel de iluminación a 60 luxes
debido a que los niveles de iluminación varían significativamente en áreas que se
encuentran muy cerca y de esta forma reducir el número de proyectores a utilizar.
En la zona de bahías se realizó el cálculo para montar las unidades en la parte
central de la estructura, sin embargo el equipo que se encuentra en esa área impide su
instalación ya que se correría el riesgo de sufrir una accidente al tener contacto con los
buses; por tal motivo las unidades se montaron en los extremos de las estructuras a una
altura de 12 metros para que el haz del proyector abarque un área mayor y con ayuda de
los proyectores en el alumbrado perimetral se obtengan una buena iluminación nocturna.
Las unidades utilizadas en este proyecto fueron de las empresas Holophane,
PHILLIPS y FINSA, ya que estos fabricantes proporcionaron mayor información acerca de
sus equipos.
Una vez desarrollado el alumbrado para la subestación, se observa que el objetivo de
diseñar el alumbrado interior y exterior para el proyecto de la subestación eléctrica
“Anáhuac Potencia Bco. 2 230kV/23kV”, proponiendo un equipo de iluminación innovador
y una distribución de alumbrado exterior distinta planteado inicialmente se cumplió
satisfactoriamente.
Para verificar los resultados obtenidos anteriormente es necesario acudir a la
subestación eléctrica con el equipo de medición adecuado (luxómetro).
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
155
AANNEEXXOO AA:: TTAABBLLAASS UUTTIILLIIZZAADDAASS
PPAARRAA EELL MMÉÉTTOODDOO DDEE FFLLUUJJOO TTOOTTAALL
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
156
TABLA 1.- RENDIMIENTO LUMINOSO DE ALGUNAS LUMINARIAS
Tipo de luminaria Factor de mantenimiento
Luminaria para un solo tubo fluorescente, en forma de tira, abierta completamente
0,92
Armadura para un solo tubo fluorescente, con vidrio lateral y rejilla inferior
0,85
Armadura para dos tubos fluorescentes, cerrada exteriormente y con rejilla inferior
0,70
Armadura de dos tubos fluorescentes, recubierta totalmente de vidrio o plástico
0,60
Luminaria de exteriores, con sistema óptico cerrado y lámpara de vapor de sodio alta presión
0,70
TABLA 2.- FACTOR DE UTILIZACIÓN EN LA ILUMINACIÓN DE UN LOCAL
Índice
de local (k)
Techo blanco (ρ1)
80%
Techo de color claro (ρ1)
50% Techo de color oscuro
(ρ1) 30%
Pared (ρ2)
50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10% 0,60 0,27 0,22 0,19 0,25 0,16 0,13 0,24 0,15 0,13
0,80 0,40 0,31 0,28 0,34 0,22 0,18 0,33 0,22 0,17
1,00 0,46 0,37 0,33 0,40 0,28 0,22 0,39 0,26 0,19
1,25 0,53 0,43 0,39 0,46 0,33 0,27 0,45 0,31 0,23
1,50 0,58 0,49 0,44 0,51 0,37 0,30 0,49 0,34 0,26
2,00 0,67 0,58 0,53 0,56 0,44 0,36 0,55 0,40 0,30
2,50 0,72 0,65 0,60 0,64 0,49 0,41 0,60 0,44 0,35
3,00 0,76 0,69 0,65 0,67 0,53 0,46 0,63 0,47 0,38
4,00 0,80 0,76 0,73 0,71 0,59 0,52 0,67 0,51 0,42
5,00 0,84 0,81 0,77 0,73 0,63 0,55 0 69 0,54 0,45
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
157
AANNEEXXOO BB:: TTAABBLLAASS UUTTIILLIIZZAADDAASS
PPAARRAA EELL MMÉÉTTOODDOO DDEE CCAAVVIIDDAADD
ZZOONNAALL
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
158
TABLA 1: COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE LUMINARIAS
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
LUMINARIA DISTRIBUCIÓN SEPARA
CIÓN
REFLECTANCIA
Cavidad
de techo
80% 50% 10% 0%
80% 30% 10% 80% 30% 10% 80% 30% 10% 0%
Coeficiente de utilización
TIPO 5
2 TUBOS
1.5 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.70 0.66 0.63
0.60 0.54 0.50
0.52 0.46 0.41
0.46 0.39 0.34
0.40 0.33 0.28
0.36 0.29 0.24
0.32 0.25 0.21
0.29 0.22 0.18
0.20 0.19 0.15
0.23 0.17 0.13
0.62 0.59 0.57
0.53 0.49 0.46
0.46 0.41 0.38
0.41 0.36 0.32
0.36 0.30 0.26
0.32 0.26 0.22
0.29 0.23 0.19
0.26 0.20 0.17
0.26 0.18 0.14
0.21 0.16 0.12
0.52 0.51 0.49
0.45 0.42 0.40
0.39 0.36 0.33
0.36 0.31 0.28
0.31 0.27 0.24
0.27 0.23 0.20
0.25 0.21 0.17
0.22 0.18 0.15
0.20 0.16 0.13
0.18 0.14 0.11
0.47
0.37
0.31
0.26
0.22
0.18
0.16
0.13
0.11
0.10
TIPO 4
2 LÁMPARAS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.63 0.61 0.59
0.57 0.54 0.51
0.51 0.48 0.44
0.46 0.42 0.39
0.42 0.37 0.34
0.38 0.34 0.30
0.35 0.30 0.27
0.31 0.27 0.24
0.26 0.24 0.21
0.26 0.21 0.18
0.59 0.58 0.56
0.54 0.51 0.49
0.49 0.46 0.43
0.44 0.41 0.38
0.40 0.36 0.34
0.37 0.33 0.30
0.33 0.29 0.27
0.30 0.26 0.23
0.27 0.23 0.20
0.25 0.21 0.18
0.55 0.54 0.53
0.50 0.49 0.47
0.48 0.44 0.42
0.42 0.39 0.37
0.38 0.35 0.33
0.35 0.32 0.29
0.32 0.29 0.26
0.29 0.26 0.23
0.26 0.23 0.20
0.24 0.20 0.18
0.52
0.46
0.41
0.36
0.32
0.28
0.25
0.22
0.19
0.17
TIPO 5
2 LÁMPARAS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.73 0.71 0.68
0.66 0.62 0.59
0.59 0.55 0.51
0.53 0.48 0.45
0.48 0.43 0.39
0.44 0.38 0.34
0.39 0.34 0.30
0.36 0.30 0.26
0.32 0.27 0.23
0.29 0.24 0.20
0.59 0.67 0.66
0.62 0.59 0.57
0.56 0.53 0.50
0.51 0.47 0.44
0.46 0.42 0.39
0.42 0.37 0.34
0.38 0.33 0.30
0.34 0.30 0.26
0.31 0.26 0.23
0.28 0.23 0.20
0.64 0.62 0.51
0.58 0.56 0.55
0.53 0.50 0.48
0.56 0.45 0.43
0.44 0.40 0.38
0.40 0.36 0.33
0.36 0.32 0.30
0.33 0.29 0.26
0.29 0.25 0.23
0.27 0.23 0.20
0.50
0.53
0.47
0.41
0.36
0.32
0.28
0.25
0.21
0.19
TIPO 5
4 TUBOS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.66 0.64 0.62
0.60 0.56 0.53
0.54 0.50 0.46
0.49 0.44 0.41
0.44 0.39 0.35
0.40 0.35 0.31
0.36 0.28 0.28
0.32 0.24 0.24
0.29 0.22 0.21
0.27 0.21 0.19
0.62 0.61 0.59
0.56 0.54 0.52
0.51 0.48 0.45
0.46 0.43 0.44
0.42 0.38 0.35
0.38 0.34 0.31
0.35 0.30 0.27
0.31 0.27 0.24
0.28 0.24 0.21
0.26 0.23 0.19
0.58 0.57 0.56
0.53 0.51 0.49
0.48 0.46 0.44
0.44 0.41 0.39
0.40 0.37 0.34
0.36 0.33 0.31
0.33 0.30 0.27
0.30 0.26 0.24
0.27 0.23 0.21
0.25 0.21 0.18
0.55
0.48
0.43
0.38
0.23
0.59
0.26
0.23
0.20
0.17
TIPO 5
6 TUBOS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.60 0.58 0.56
0.54 0.51 0.48
0.49 0.45 0.42
0.44 0.40 0.37
0.40 0.35 0.32
0.36 0.32 0.29
0.33 0.28 0.25
0.30 0.25 0.22
0.27 0.22 0.19
0.24 0.20 0.16
0.56 0.55 0.54
0.51 0.49 0.47
0.46 0.43 0.41
0.42 0.39 0.36
0.38 0.35 0.32
0.35 0.31 0.28
0.32 0.28 0.25
0.28 0.25 0.22
0.26 0.22 0.19
0.23 0.20 0.17
0.52 0.51 0.50
0.48 0.46 0.45
0.44 0.41 0.40
0.40 0.37 0.35
0.36 0.33 0.31
0.33 0.30 0.28
0.30 0.27 0.25
0.27 0.24 0.22
0.25 0.21 0.17
0.22 0.19 0.18
0.49
0.44
0.39
0.34
0.30
0.27
0.24
0.21
0.18
0.16
TIPO 5
3 TUBOS
1.3 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.59 0.57 0.55
0.53 0.50 0.47
0.48 0.44 0.41
0.43 0.39 0.36
0.39 0.35 0.31
0.35 0.31 0.28
0.32 0.28 0.25
0.29 0.25 0.22
0.26 0.22 0.19
0.24 0.20 0.17
0.55 0.54 0.52
0.50 0.48 0.46
0.45 0.42 0.40
0.41 0.38 0.35
0.37 0.34 0.31
0.34 0.30 0.28
0.31 0.27 0.25
0.28 0.24 0.22
0.25 0.21 0.19
0.23 0.19 0.17
0.51 0.50 0.49
0.47 0.45 0.44
0.43 0.40 0.39
0.39 0.36 0.34
0.35 0.32 0.30
0.32 0.29 0.27
0.29 0.26 0.24
0.27 0.24 0.21
0.24 0.21 0.19
0.22 0.19 0.17
0.48
0.43
0.38
0.33
0.29
0.26
0.23
0.20
0.18
0.16
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
159
TIPO 5
4 TUBOS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.56 0.54 0.52
0.50 0.47 0.45
0.45 0.41 0.38
0.41 0.37 0.34
0.37 0.32 0.29
0.33 0.29 0.26
0.30 0.26 0.23
0.27 0.23 0.20
0.25 0.20 0.18
0.22 0.18 0.16
0.52 0.50 0.49
0.47 0.44 0.42
0.42 0.39 0.37
0.38 0.25 0.32
0.34 0.31 0.28
0.31 0.28 0.25
0.29 0.25 0.22
0.26 0.22 0.20
0.23 0.20 0.17
0.21 0.18 0.15
0.47 0.46 0.45
0.43 0.41 0.40
0.39 0.37 0.35
0.35 0.33 0.31
0.32 0.29 0.27
0.29 0.27 0.24
0.27 0.24 0.22
0.24 0.21 0.19
0.22 0.19 0.17
0.20 0.17 0.15
0.44
0.39
0.34
0.30
0.26
0.23
0.20
0.18
0.16
0.14
TABLA 2: COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE LUMINARIAS
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
LUMINARIA DISTRIBUCIÓN SEPARACIÓN REFLECTANCIA
Cavidad
de techo
80% 70% 50%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10%
Coeficiente de utilización
CATEGORIA
“I”
2 TUBOS
1.3 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.68 0.65 0.63
0.60 0.56 0.53
0.54 0.49 0.45
0.49 0.43 0.40
0.44 0.38 0.34
0.40 0.34 0.30
0.36 0.31 0.27
0.32 0.27 0.24
0.29 0.24 0.21
0.27 0.22 0.18
0.65 0.63 0.61
0.58 0.55 0.52
0.52 0.49 0.45
0.47 0.43 0.39
0.43 0.38 0.34
0.39 0.34 0.30
0.35 0.30 0.26
0.32 0.27 0.23
0.29 0.24 0.20
0.26 0.21 0.18
0.61 0.60 0.58
0.55 0.52 0.49
0.50 0.46 0.43
0.45 0.41 0.38
0.40 0.36 0.33
0.37 0.32 0.29
0.33 0.29 0.26
0.30 0.26 0.23
0.27 0.23 0.50
0.25 0.21 0.18
CATEGORIA
“I”
2 TUBOS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.59 0.55 0.52
0.53 0.48 0.45
0.48 0.43 0.39
0.43 0.38 0.34
0.39 0.34 0.30
0.35 0.31 0.26
0.32 0.27 0.23
0.28 0.24 0.20
0.26 0.22 0.18
0.24 0.20 0.17
0.64 0.62 0.60
0.57 0.54 0.51
0.52 0.48 0.44
0.47 0.42 0.39
0.42 0.37 0.34
0.38 034. 0.30
0.34 030. 0.26
0.31 0.26 0.23
0.28 0.23 0.20
0.25 0.21 0.18
0.61 0.59 0.57
0.55 0.52 0.49
0.49 0.46 0.43
0.45 0.41 0.38
0.40 0.36 0.33
0.36 0.32 0.29
0.33 0.29 0.26
0.30 0.26 0.23
0.27 0.23 0.20
0.25 0.20 0.17
CATEGORIA
“I”
2 LÁMPARAS
1.6 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.83 0.79 0.75
0.71 0.65 0.60
0.62 0.55 0.49
0.55 0.47 0.41
0.48 0.40 0.34
0.43 0.35 0.29
0.38 0.30 0.25
0.34 0.26 0.21
0.30 0.23 0.18
0.28 0.21 0.16
0.79 0.76 0.72
0.68 0.62 0.57
0.59 0.53 0.47
0.52 0.45 0.39
0.46 0.38 0.33
0.41 0.33 0.28
0.36 0.29 0.24
0.33 0.25 0.21
0.30 0.23 0.18
0.27 0.20 0.15
0.73 0.70 0.67
0.62 0.58 0.54
0.55 0.49 0.44
0.48 0.42 0.37
0.42 0.36 0.31
0.38 0.31 0.26
0.34 0.27 0.23
0.30 0.24 0.19
0.27 0.21 0.17
0.25 0.19 0.15
CATEGORIA
“I”
1 LÁMPARAS
1.2 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.64 0.62 0.60
0.58 0.55 0.52
0.52 0.48 0.45
0.47 0.42 0.39
0.42 0.37 0.34
0.38 0.33 0.30
0.35 0.30 0.26
0.31 0.26 0.23
0.28 0.23 0.20
0.26 0.21 0.18
0.63 0.61 0.59
0.57 0.54 0.51
0.51 0.47 0.44
0.46 0.42 0.39
0.42 0.37 0.34
0.38 0.33 0.30
0.34 0.30 0.26
0.31 0.26 0.23
0.28 0.23 0.20
0.25 0.21 0.18
0.60 0.59 0.57
0.55 0.52 0.50
0.49 0.46 0.44
0.45 0.41 0.38
0.40 0.36 0.34
0.37 0.32 0.30
0.33 0.29 0.26
0.30 0.26 0.23
0.27 0.23 0.20
0.25 0.21 0.18
CATEGORIA 6
1.5 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
0.68 0.65 0.62
0.59 0.54 0.51
0.52 0.46 0.42
0.46 0.40 0.35
0.40 0.34 0.30
0.36 0.30 0.26
0.32 0.26 0.22
0.59 0.56 0.54
0.51 0.48 0.44
0.45 0.40 0.37
0.44 0.35 0.31
0.35 0.30 0.26
0.31 0.27 0.23
0.28 0.23 0.19
0.42 0.41 0.39
0.37 0.35 0.32
0.32 0.29 0.27
0.28 0.25 0.23
0.25 0.22 0.20
0.22 0.20 0.17
0.20 0.17 0.14
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
160
2 LÁMPARAS
8
9
10
0.29 0.23 0.19
0.26 0.20 0.17
0.24 0.18 0.15
0.25 0.20 0.17
0.23 0.18 0.15
0.21 0.16 0.13
0.18 0.15 0.13
0.17 0.13 0.11
0.15 0.12 0.10
CATEGORIA
“6”
PLAFON
LUMINOSO
50%
TRNSMISIÓN
1.5 A 2.0 x
ALTURA
DE
MONTAJE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.60 0.58 0.56
0.53 0.49 0.45
0.47 0.42 0.37
0.41 0.36 0.32
0.37 0.31 0.27
0.33 0.27 0.23
0.29 0.24 0.20
0.26 0.21 0.18
0.23 0.19 0.15
0.21 0.17 0.13
0.58 0.56 0.54
0.51 0.47 0.43
0.45 0.41 0.36
0.39 0.35 0.31
0.35 0.30 0.26
0.31 0.26 0.23
0.28 0.23 0.20
0.25 0.20 0.17
0.23 0.18 0.15
0.21 0.16 0.13
TABLA 3: PORCENTAJES DE REFLECTANCIA EFECTIVA PARA CAVIDADES DEL TECHO Y
DEL PISO, PARA VARIAS COMBINACIONES DE REFLECTANCIA
PORCENTAJE DE REFLECTANCIA DEL TECHO AL PISO
90
80
70
50
30
10
PORCENTAJE DE REFLECTANCIA DE LAS PAREDES
90 70 50 30
80 70 50 30
70 50 30
70 50 30
65 50 30 10
50 30 10
2.6 2.7 2.8 2.9 3.0
82 67 55 46 82 66 55 45 81 66 54 44 81 65 53 43 81 64 52 42
66 60 50 41 66 60 49 40 66 59 48 39 65 58 48 38 65 58 47 38
53 43 35 52 43 34 52 42 33 51 41 33 51 40 32
41 34 26 41 33 26 41 33 25 40 33 25 40 32 24
27 23 18 13 27 23 18 13 27 23 18 13 27 23 17 12 27 22 17 12
13 9 5 13 9 5 13 9 5 13 9 5 13 8 5
DEL
TEC
HO
O P
ISO
3,1 3,2 3,3 3,4 3,5
80 64 51 41 80 63 50 40 80 62 49 39 80 62 48 38 79 61 48 37
64 57 46 37 64 57 45 36 64 56 44 35 63 56 44 34 63 55 43 33
50 40 31 50 39 30 49 39 30 49 38 29 48 38 29
40 32 24 40 31 23 39 31 23 39 31 22 39 30 22
27 22 17 12 27 22 16 11 27 22 16 11 27 22 16 11 26 22 16 11
13 8 5 13 8 5 13 8 5 13 8 5 13 8 5
DE
CA
VID
AD
3.6 3,7 3.8 3,9 4,0
79 60 47 36 79 60 46 35 79 59 45 35 78 59 45 23 78 58 44 33
62 54 42 33 62 54 42 32 62 53 41 31 61 53 40 30 61 52 40 30
48 37 28 48 37 27 47 36 27 47 36 26 46 35 26
39 30 21 38 30 21 38 29 21 38 29 20 38 29 20
26 21 15 10 26 21 15 10 26 21 15 10 26 21 15 10 26 21 15 9
3 8 5 13 8 4 13 8 4 13 8 4 13 8 4
REL
AC
ION
4.1 4.2 4.3 4.4 4,5
78 57 43 32 78 57 43 32 78 56 42 31 77 56 41 30 77 55 41 30
60 52 39 29 60 51 39 29 60 51 38 28 59 51 38 28 59 50 37 27
46 35 25 46 34 25 45 34 25 45 34 24 45 33 24
37 28 20 37 28 19 37 28 19 37 27 19 37 27 19
26 21 14 9 26 20 14 9 26 20 14 9 26 20 14 8 25 20 14 8
3 8 4 13 8 4 13 8 4 13 8 4 14 8 4
4,6 4.7 4.8 4.9 5.0
77 55 40 29 77 54 40 29 76 54 39 28 76 53 38 28 76 53 38 27
59 50 37 26 58 49 36 26 58 49 36 25 58 49 35 25 57 48 35 25
44 33 24 44 33 23 44 32 23 44 32 23 43 32 22
36 27 18 36 26 18 36 26 18 36 26 18 36 26 17
25 20 14 8 25 20 13 8 25 29 13 8 25 19 13 7 25 19 13 7
14 8 4 14 8 4 14 8 4 14 8 4 14 8 4
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
161
FACTORES PARA REFLECTANCIAS EFECTIVAS DE LA CAVIDAD DEL PISO
DIFERENTES DE 20 POR CIENTO.
Para obtener reflectancias de 30 por ciento, multiplíquese por el factor adecuado
mencionado abajo, por 10 por ciento de reflectancia efectiva, divídase por el factor
apropia do mencionado abajo.
TABLA 4
% DE REFLECTANCÍA EFECTIVA DE LA
CAVIDAD DEL TECHO,PCT
80
70
50
10
% DE REFLECTANCÍA
EFECTIVA DE LAS PAREDES, PM
50 30 10
50 30 10
50 30 10
50 30 10
RELACIÓN DE CA- VIDAD DEL LOCAL
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
1.08 1.08 1.07 1.07 1,06 1.05 1,05 1,04 1.03 1.05 1.03 1,02 1,04 1.03 1.02 1,03 1.02 1.01 1.03 1,02 1,01 1,03 1,02 1,01 1,02 1,01 1,01 1,02 1.01 1.01
1,07 1.06 1.06 1.06 1.05 1.04 1.05 1.04 1,03 1,04 1,03 1.02 1,03 1,02 1,02 1,03 1,02 1.01 1.03 1.02 1,01 1,02 1.02 1,01 1,02 1.01 1.01 1.02 1.01 1.01
1.05 1.04 1.04 1.04 1.03 1.03 1.03 1.03 1,02 1,03 1,02 1.02 1,02 1.02 1,01 1,02 1,02 1.01 1.02 1.01 1,01 1,02 1,01 1,01 1,02 1,01 1,01 1,02 1.01 1.01
1.01 1,01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 1,01 1.00 1.01 1.01 1.00 1.01 1.01 1.00 1.01 1.01 1,00 1,01 1.01 1.00 1.01 1.01 1.00 1,011.01 1,00
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
162
AANNEEXXOO CC:: CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS DDEELL
TTUUBBOO FFLLUUOORREESSCCEENNTTEE
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
163
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
164
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
165
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
166
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
167
AANNEEXXOO DD:: CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS DDEE
LLOOSS PPRROOYYEECCTTOORREESS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
168
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
169
FS-400-D
400 w High Pressure Sodium Lamp (Clear)
Report # 29
Lamp Lumens: 50,000
Beam Lumens: 25,289
CANDEL POWER DISTRIBUTION CURVE ISOLUX DIAGRAM
Mt. Ht. 30 Aim Pt 90
Promedio max en bujias: 50,400 AVERAGE ISOCANDELA CURVES
TOTAL LUMENS
Certenline CP: 50,400
Beam Eff: 50.6%
Total Eff: 61.5%
Beam Spread: 130H x 93V
NEMA Type 7H x 5V
VOLTS: 220
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
170
Pulse Start
400 w Metallic additives Lamp (Clear)
Lamp Lumens: 42,000
Beam Lumens: 21,242
CANDEL POWER DISTRIBUTION CURVE ISOLUX DIAGRAM
Mt. Ht. 30 Aim Pt 90
Promedio max en bujias: 50,400 AVERAGE ISOCANDELA CURVES TOTAL
LUMENS
Certenline CP: 50,400
Beam Eff: 65.6%
Total Eff: 73.5%
Beam Spread: 130H x 93V
NEMA Type 7H x 5V
VOLTS: 220
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
171
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
172
DE PARTAMENTO DE CURVA DE DISTRIBUCION LUMINOSA No 1551 MEXICO
D.F.
ILUMINACION
WATTS: 250 BULBO: P552 PROMEDIO MAX EN BUJIAS 23283
VOLTS: 220 TIPO: FIL C-7A LUMENS HAZ LUMINOSO 17648
EFICIENCIA HAZ LUMINOSO: 53.5% DIFUSIÓN DEL HAZ LUM: V-93° H-
98°
LUMENS: 33000
PRUEBA EFECTUADA CON LAS ESPECIFICACIONES I.E.S. Y NEMA
CCUURRVVAA IISSOOCCAANNDDEELLAA PPRROOMMEEDDIIOO DDEE LLOOSS
LLAADDOOSS DDEERREECCHHOO EE IIZZQQUUIIEERRDDOO
LLUUMMEENNEESS PPRROOMMEEDDIIOO DDEE LLOOSS LLAADDOOSS
DDEERREECCHHOO EE IIZZQQUUIIEERRDDOO
87
60
224
136
512
542
352
250
235
400
67
60
82
195
285
124
408
317
393
116
61
208
52
50
20 18
74
149
203
106
263
216
255
87
54
149
20
29
4
89
87
67
60
157
136
96
68
168
15
11
91
99
72
103
91
105
5
52
4
49
85
81
83
3
166
SE
MI-
TO
TA
L D
E Z
ON
AS
HO
RIZ
ON
TA
LE
S
136
321
536
822
1172
1512
1557
1225
805
461
229
47
38
SEMI-TOTAL DE ZONAS VERTICALES
2786 2263 1530 1064 701 401 8824
0º 8º 16º 24º 32º 40º 48º 56º8º16º24º32º40º48º56º
0º
8º
16º
24º
32º
40º
56º
8º
16º
24º
32º
40º
56º
63º
5000 C.P.
9000 C.P.
14000 C.P.
21000 C.P.
2326 C.P.
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
173
AANNEEXXOO EE:: PPLLAANNOOSS
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
174
4m
12
m6
m6
m
2 m30 m
36
m
60m
6m
1
2 3 4 6
57 8
9
10
CASETA DE VIGILANCIA
18
m
30m
100 m
50
m
CASETA DE
CONTROL
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
DISEÑO DEL ALUMBRADO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
TIPO INTEMPERIE
ARREGLO GENERAL – SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
GRUPO SEMESTRE Nº DIBUJO FECHA
9E-2V NOVENO 1 10/09/10
ESCALA 1:15 HOJA 1 DE 3
NÚMERO
1
2
3
4
SIGNIFICADO
Estructura
TP’s y TC’s
Cuchillas
Aislador soporte
5
6
7
Interruptor
Aislador soporte
Cuchillas
8 Aislador soporte
SIMBOLOGÍA
9 Estructura
10 Transformadores
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
175
6 m
13 m 3 m
3 m
3 m
3.5 m 5.8 m 8.8 m
34 m8
.7 m
14
.8 m
1
2
3
4
5
6 78
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
DISEÑO DEL ALUMBRADO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
TIPO INTEMPERIE
ARREGLO GENERAL – CASETA DE CONTROL
GRUPO SEMESTRE Nº DIBUJO FECHA
9E-2V NOVENO 2 10/09/10
ESCALA 1:15 HOJA 2 DE 3
NÚMERO
1
2
3
4
SIGNIFICADO
Tableros
Área de monitoreo
Sala de Baterías
W.C.
5
6
7
Cocina
Entrada
Oficina
8 Bodega
SIMBOLOGÍA
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
176
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
DISEÑO DEL ALUMBRADO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA
TIPO INTEMPERIE
SALA DE TABLEROS - CORTES
GRUPO SEMESTRE Nº DIBUJO FECHA
9E-2V NOVENO 3 10/09/10
ESCALA 1:15 HOJA 3 DE 3
3.5
m
8.7 m
2 m
1.5
0 m
0.5
0 m
4 m
1 m1.42 m 1.42 m 1.42 m
Diseño de alumbrado a una Subestación Eléctrica tipo Intemperie
177
BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFÍÍAA
-- Diseño de Subestaciones Eléctricas. José Raull Martínez, Facultad de
Ingeniería UNAM, 2000 – 555 páginas.
-- El ABC del Alumbrado y las Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión. Gilberto
Enriquez Harper, Ed. Limusa, 2006 – 381 páginas.
-- Fundamentos sobre Ahorro de Energía. Juan José Soto Cruz, Ediciones de la
Universidad Autónoma de Yucatán, 1996.
-- http://edison.upc.edu/curs/llum/fotometria/magnitud.html
- http://edison.upc.edu/curs/llum/interior/iluint1.html
- http://edison.upc.edu/curs/llum/lamparas/ldesc2.html
- http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_emisor_de_luz
-- Instalaciones Eléctricas. Marcelo Antonio Sobrevila. Alberto Luis Farina. Ed.
Alsina, 2002, Buenos Aires Argentina, 347 páginas.
-- Manual de Instalaciones de Alumbrado y Fotometria. Jorge Chapa Carreón,
Ed. Limusa, 1990 – 266 páginas.
- Sistemas de Unidades Físicas. José Luis Galán García, Ed. Reverte, 1987 –
325 páginas.
- http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_emisor_de_luz
- http://www.bing.com/images/search?q=t8+g13&FORM=BIFD&adlt=strict#focal=9453aa96505b87e27a9b3bce3a5fdbfd&furl=http%3A%2F%2Fwww.pxf.pl%2Fgfx%2Fproduct%2FROMA_fq2we0b.jpg
- http://edison.upc.edu/curs/llum/exterior/monum.html - http://www.gelighting.com/es/resources/learn_about_light/color_specifying.htm - http://www.ucm.es/info/opticaf/OPT_ILUMINA/presenta/pdf/2%20Temperatura
Color.pdf
- http://edison.upc.edu/curs/llum/interior/iluint1.html
- http://www.coelpuebla.com.mx/iluminacion/philips.pdf - http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/Tarifas.asp?Tarifa=DA
CTAR1&Anio=2010&mes=11&imprime=