PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
3.-
13 de septiembre de 2011
REALIZAR CÁLCULOS ELECTRICOS
En este punto veremos los diferentes cálculos eléctricos necesarios para un proyecto eléctrico, ya sea en red Monofásica como en Trifásica. a.- Cálculos de Potencia: a.a).- Monofásico:
En un Proyecto eléctrico se determinar las corrientes de cada circuito que se diseñara, se debe considerar como primera instancia las potencia que indica la normativa vigente NCH 4/2003 sección 11 “ INSTALACION DE ALUMBRADO” específicamente los puntos 11.0.4.10 y 11.0.4.11. “ 11.0.4.10.11.0.4.10.- Con el objeto de fijar la cantidad de centros que es posible conectar a
un circuito de alumbrado se considerará la potencia nominal de cada artefacto de iluminación, iluminación, incluidos sus accesorios. Si en algún algún caso particular particular dicha potencia potencia no está definida se estimará una potencia por centro de 100 W. 11.0.4.11.- La potencia unitaria de cada enchufe hembra en un circuito de alumbrado se estimará en 150 W. Los enchufes múltiples de hasta tres salidas por unidad se s e considerará cons iderarán n como c omo un cent c entro ro de 150 150 W. NA.- L os val valor ores es de 100 W y 150 W asignado asignado a cada centro ntro de alumb alumbrrado o enchufe enchufe no corresponde a la capacidad nominal de éstos, sino que es una base para establecer la potencia total estimada para cada circuito; pueden considerarse como un valor promedio representativo de demanda diversificada de ellos. ”
La estimación de las potencia cuando se conocen las carga que se conectaran a los circuitos o bien que se instalaran posteriormente según indicaciones del cliente o solicitante encargado de la obra, pueden variar según indicaciones que indica la normativa. En este caso se consideran la potencia de los equipos informados para efecto de cálculo matemático necesario para la determinación de la carga eléctrica que alimentaran dichos equipos.
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
1
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
13 de septiembre de 2011
Ejemplo: Caso 1.-
Se debe proyectar instalación eléctrica de un conjunto habitacional que comprende 25 casa básicas, esta poseen Living, Comedor, 2 dormitorios, un Baño, Cocina y un Lavadero. Se proyectar en: Living, Comedor:
2 enchufes de alumbrado y una lámpara centro por recinto
Dormitorio 1:
2 Enchufes de Alumbrado y una lámpara centro
Dormitorio 2:
2 Enchufes de Alumbrado y una lámpara centro
Baño:
1 Enchufe Alumbrado y una lámpara de 2 luces
Cocina:
2 Enchufes Alumbrado y una lámpara de 1 Luz
Lavadero:
1 Enchufe de Alumbrado y una lámpara tipo Aplique
Primeramente debemos proyectar los circuitos, para este caso se considera dos circuitos eléctricos: Circuito Nº 1: Living, Comedor y Dormitorios (1 y 2) Circuito Nº 2: Baño, Cocina y Lavadero Determinemos la potencia de cada circuito Circuito Nº 1:
En el circuito se realiza una agrupación de los diferentes elementos, tales como Enchufes de alumbrado y Lámparas, para realizar la determinación de las potencias por circuito
Paso A.-
6 Enchufes de Alumbrado (según sección 11.0.4.11 ) cada enchufe se
considera una potencia de 150 (w) Formula: Cantidad de enchufes x potencia individual = Potencia total de enchufes 6
x
150 (w)
=
900 (w)
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
2
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
Paso B.-
13 de septiembre de 2011
Centros de Iluminación (según sección 11.0.4.10 .) cada equipo de
iluminación se considerara una potencia de 100 (w), por lo tanto. Living, Comedor, Dormitorio 1 y Dormitorio 2
=
4 Lámpara
100 (w)
En Total consumo de Iluminación Living + Comedor + Dormitorio 1 + Dormitorio 2
=
400 (w)
En Resumen la potencia Total del Circuito Nº 1 será: Potencia Total Circuito Nº 1
=
Paso A + Paso B
Potencia Total Circuito Nº 1
=
900 (w) + 400 (w)
Potencia Total Circuito Nº 1
=
1.300 (w)
Circuito Nº 2:
En el caso del circuito Nº 2 que comprende tres recintos Cocina, Baño y Lavadero la potencia a determinar por sector, se determina el mismo criterio al utilizado para el circuito Nº1. Paso C :
4 Enchufes de Alumbrado (según sección 11.0.4.11 ) cada enchufe se
considera una potencia de 150 (w) Formula: Cantidad de enchufes x potencia individual = Potencia total de enchufes 4
Paso D.-
x
150 (w)
=
600 (w)
Centros de Iluminación (según sección 11.0.4.10 .) cada equipo de
iluminación se considerara una potencia de 100 (w), por lo tanto. Cocina, Baño y Lavadero
=
4 Lámpara
100 (w)
En Total consumo de Iluminación Cocina + Baño + Lavadero
=
400 (w)
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
3
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
13 de septiembre de 2011
En Resumen la potencia Total del Circuito Nº 2 será: Potencia Total Circuito Nº 2
=
Paso C + Paso D
Potencia Total Circuito Nº 2
=
600 (w) + 400 (w)
Potencia Total Circuito Nº 2
=
1.000 (w)
Con los valores obtenidos en los diferentes Circuitos (1 y 2) determinamos las corrientes en cada caso. Para la determinación de la corriente se utiliza la siguiente formula
I n cto
=
P cto
/ ( V red x Cos Φ )
En donde:
In cto
:
Corriente Nominal del Circuito
P cto
:
Potencia del Circuito
V red
:
Voltaje de la red (red Monofásica 220 (v))
Cos Φ
:
Coseno fi
Nota:
El coseno fi en este caso corresponde a valor 1 por circuito resistivo (ver material de Medición y Análisis de Circuitos Eléctricos 3º Año Medio 2010)
En donde:
Circuito 1:
Potencia 1.300 (w)
Remplazamos según formula In Cto 1
=
1.300 (w) / (220 (V) x 1)
In Cto 1
=
5,909 (A)
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
4
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
Circuito 2:
13 de septiembre de 2011
Potencia 1.000(w)
Remplazamos según formula In Cto 2
=
1.000 (w) / (220 (V) x 1)
In Cto 2
=
4,545 (A)
Con la información obtenida de los cálculos determinamos los conductores y protecciones eléctricas adecuadas para el buen funcionamiento de la instalación. Para cumplir adecuadamente este requerimiento se debe considerar la siguiente relación matemática. (1.1)
In cto < In p < In cond
En donde: In cto :
Corriente Nominal del Circuito
In P :
Corriente Nominal de la Protección
In cond:
Corriente Nominal del Conductor
Entonces determinamos el conductor adecuado para cada circuito, considerando lo que indica la sección 11.0.4.9. “ 11.0.4.9.- La cantidad de centros que es posible instalar en un circuito se
determinará igualando la suma de las potencias unitarias de cada centro conectado a él con el 90% del valor nominal de la capacidad del circuito. ”
Es decir que para el circuito Nº1 se determino una potencia de 1.300 (w) que equivale al 100 %, considerando la sección 11.0.4.9., obtenemos la nueva potencia de 1.170 (w) que corresponde al 90 % de 1.300 (w), con este nuevo dato determinamos los Conductores y Protecciones a instalar. Con esta nueva información recalculamos la corriente del circuito de la misma forma que se realizo anteriormente
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
5
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
Potencia circuito Nº1
13 de septiembre de 2011
1.170 (w)
Voltaje
220 (v) 1
Cos Φ
In cto 1 = 1.170 (w) / (220 (v) x 1)
In cto 1 = 5,31 (A) Determinemos la Protección Magneto térmica (Automático) del circuito, según la corriente, la Protección que se encuentra en el mercado marca Legrand es de 6 (A)
Interruptor magnetotérmico (Vivienda) DX-E 6 000
Capacidad de ruptura 6000A IEC 60898 – 1
Unipolares 230/400 V~
Emb.
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Ref.
Curva C
Intensidad Nominal (A)
033 82 033 84 032 65 033 86 033 87 033 88 033 89 033 90 033 91 033 92
6 10 15 16 20 25 32 40 50 63
Número de módulos 17,7 mm.
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
6
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
13 de septiembre de 2011
Determínenos primeramente los conductores del circuito, en este caso debemos utilizar la Norma 4/2003, tabla 8.7 Intensidad de Corriente Admisible para Conductores Aislados Fabricados según Normas Europeas. Secciones Milimétricas. Temperatura de Servicio: 70º C; Temperatura Ambiente: 30º C.” “
Corriente admisible Amperes [A]
Sección nominal 2 [mm ]
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
0,75 1 1,5 2,5 4
11 15 20 25
12 15 19 25 34
15 19 23 32 42
6 10 16 25 35
33 45 61 83 103
44 61 82 108 134
54 73 98 129 158
50 70 95 120 150
132 164 197 235 -
167 207 249 291 327
197 244 291 343 382
185 240 300 400 500
-
374 442 510 -
436 516 595 708 809
Grupo 1:
Conductores monopolares en tuberías.
Grupo 2: Conductores multipolares con cubierta común; cables planos, cables móviles, portátiles y similares. Grupo 3: Conductores monopolares tendidos libremente al aire con un espacio mínimo entre ellos igual al diámetro del conductor.
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
7
PROYECTO ELECTRICO EN BAJA TENSION
13 de septiembre de 2011
Según indica la tabla 8.7 el conductor que se debería utilizar es aquel que se indica en color amarillo, es importante el Grupo de uso del Conductor. En este caso corresponde a Alambre de Sección 1,5 mm², el cual soporta una corriente de 15 (A), según la fórmula (1.1)
Profesor de Instalaciones Eléctricas Ricardo Cáceres Aliaga
8
