instalacionesdistribucion-solucionariopdf

Instalaciones
de distribución
Juan Eduardo González, Miguel Pareja, Sebastián Terol
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Y
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A
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I
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L
E
ÍNDICE
UNIDAD 1: CABLES ELÉCTRICOS PARA BAJA
B AJA Y ALTA TENSIÓN ............................................ 4
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 7 ..................................................................................................
.................................................................................................. 4
ACTIVIDADES - PÁGINA 18 ...........................................................................................................
........................................................................................................... 6
ACTIVIDADES - PÁGINA 19 ..........................................................................................................
.......................................................................................................... 6
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 26 ...........................................................................................
........................................................................................... 6
UNIDAD 2: CENTROS DE TRANSFORMACIÓN
TRANSFORMACIÓN .....................................................................
...........................................................................
...... 10
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 33 ..............................................................................................
.............................................................................................. 10
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 62 .........................................................................................
......................................................................................... 12
UNIDAD 3: EL TRANSFORMADOR ................................................................
...............................................................................................
............................... 15
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 69 ..............................................................................................
.............................................................................................. 15
ACTIVIDADES - PÁGINA 73 .........................................................................................................
......................................................................................................... 16
ACTIVIDADES - PÁGINA 79 .........................................................................................................
......................................................................................................... 16
ACTIVIDADES - PÁGINA 89 .........................................................................................................
......................................................................................................... 17
ACTIVIDADES - PÁGINA 95 .........................................................................................................
......................................................................................................... 17
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 96 .........................................................................................
......................................................................................... 17
UNIDAD 4: REDES AÉREAS DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA TENSIÓN ....................................... 22
22
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 103 ............................................................................................
............................................................................................ 22
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 128 .......................................................................................
....................................................................................... 24
UNIDAD 5: REDES SUBTERRÁNEAS DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA TENSIÓN ........................ 27
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 135 ............................................................................................
............................................................................................ 27
ACTIVIDADES- PÁGINA 147 ............................................................
.......................................................................................................
........................................... 29
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 158 .......................................................................................
....................................................................................... 29
UNIDAD 6: CÁLCULO DE INSTALACIONES DE ENLACE Y PUESTA A TIERRA ..................... 33
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 167 ............................................................................................
............................................................................................ 33
ACTIVIDADES - PÁGINA 171 .......................................................................................................
....................................................................................................... 34
ACTIVIDADES - PÁGINA 174 .......................................................................................................
....................................................................................................... 35
ACTIVIDADES - PÁGINA 176 .......................................................................................................
....................................................................................................... 36
ACTIVIDADES - PÁGINA 182 .......................................................................................................
....................................................................................................... 36
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 196 .......................................................................................
....................................................................................... 38
UNIDAD 7: INSTALACIONES DE ENLACE. MONTAJE
MONT AJE Y MANTENIMIE
M ANTENIMIENTO
NTO ............................ 48
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 203 ............................................................................................
............................................................................................ 48
ACTIVIDADES - PÁGINA 206 .......................................................................................................
....................................................................................................... 49
ACTIVIDADES - PÁGINA 210 .......................................................................................................
....................................................................................................... 49
ACTIVIDADES - PÁGINA 215 .......................................................................................................
....................................................................................................... 50
ACTIVIDADES - PÁGINA 228 .......................................................................................................
....................................................................................................... 51
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 234 .......................................................................................
....................................................................................... 52
UNIDAD 8: SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES .....................................
..................................... 58
58
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 243 ............................................................................................
............................................................................................ 58
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 262 .......................................................................................
....................................................................................... 60
UNIDAD 1: CABLES ELÉCTRICOS PARA BAJA Y ALTA TENSIÓN
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 7
1. ¿Qué niveles de tensión se utilizan en los cables de MT y BT?
La norma UNE 20435-2 y la tabla 2 de la ITCLAT 06 establecen los niveles de
tensión de los cables de media tensión:
Tensión nominal de 12/20 kV y tensión máxima de 24 kV.
Para baja tensión la norma UNE 21176 (Guía de utilización de cables armonizados
de BT) establece lo siguiente:
Tensión nominal de 0,6/1 kV y tensión máxima de 1,2 kV.
Tensión nominal de 100/100 V y tensión máxima de 110/110 V.
Tensión nominal de 300/300 kV y tensión máxima de 330/550 V.
Tensión nominal de 450/750 kV y tensión máxima de 495/825 V.
2. ¿Sabrías decir (designación) qué tipo de cable se debe utilizar para la red aislada de MT?
¿Sabrías decir sus características constructivas?
El cable de uso más general en redes asiladas de MT es el constituido por
aislamiento, pantalla de hilos, cinta cobre y cubierta exterior. El nivel de aislamiento
es 12/20 kV.
Su designación es:
RHZ1. Aislamiento de polietileno reticulado, pantalla y cubierta de poliolefina
(algunos fabricantes lo designan XHZ1).
HEPRZ1. Aislamiento de etileno propileno de alto módulo, pantalla y cubierta de
poliolefina (algunos fabricantes lo designa XZ1).
RHV, DHV. Aislamiento de polietileno reticulado o etileno propileno, pantalla y
cubierta de PVC.
Hay que recordar que todos los cables de MT llevan las capas semiconductoras
interna y externa.
3. ¿Sabrías decir (designación) qué tipo de cable se debe utilizar para la red aislada de BT?
¿Sabrías decir sus características constructivas?
El cable de uso más general en redes asiladas de BT es el constituido por
aislamiento y cubierta exterior. El nivel de aislamiento es de 0,6/1 kV.
Su designación es:
RV. Aislamiento de polietileno reticulado y cubierta de PVC.
RZ1. Aislamiento de polietileno reticulado y cubierta de poliolefina (algunos
fabricantes lo designan XZ1).
4. ¿Sabrías decir (designación) qué tipo de cable se debe utilizar para instalaciones
interiores? ¿Sabrías decir sus características constructivas?
El cable de uso más general en instalaciones interiores de BT está constituido por
el conductor y su aislamiento. El nivel de aislamiento más común es de 450/750 kV.
4
Su designación es:
H07Z1-K. Cable bajo norma armonizada con nivel de aislamiento 450/750 V y
aislamiento de poliolefina.
H07V-K. Cable bajo norma armonizada con nivel de aislamiento 450/750 V y
aislamiento de PVC.
Recordar que el guión seguido de la letra (-K), indica la clase de conductor (grado
de flexibilidad del cable).
5. Clasifica los cables según su comportamiento frente el fuego.
Cables de seguridad (S).
o
Libre de halógenos, baja acidez y corrosividad de los gases.
o
No propagación de la llama.
Cable de Alta Seguridad (AS).
o
Libre de halógenos, baja acidez y corrosividad de los gases.
o
No propagador de la llama y no propagador de incendio categoría B.
Cables resistentes al fuego (AS+).
o
Libre de halógenos, baja acidez y corrosividad de los gases.
o
No propagador de la llama y no propagador de incendio categoría B.
o
Mantienen el servicio durante y después de un fuego prolongado.
6. ¿Sabrías qué tipo de cable se utiliza en BT en función del tipo de instalación?
Basta consultar la tabla de la actividad 5 de Actividades finales. Por ejemplo:
Cable para una línea general de alimentación de una finca de viviendas: ITC-14,
instalación de enlace, línea general de alimentación, RZ1-K (AS).
Cable a utilizar en un alumbrado exterior, para el interior de los soportes: ITC-09,
alumbrado exterior, interior de los soportes, RV-K, RZ1-K (AS).
7. ¿Cuál es el de código de colores para la identificación de cables de BT?
Fases: marrón, negro o gris.
Neutro: azul.
Tierra o protección: amarillo-verde.
8. Si fueras el responsable del almacén, explica cómo harías la organización del mismo.
Lo más adecuado sería por niveles de tensión:
Cables para líneas de AT aisladas (12/20 kV).
Cables para líneas de distribución de BT (0,6/1 kV).
Cables para red de alumbrado (0,6/1 kV).
Cables para instalación interior (450/750 V) (300/500 V) (100/100 V).
Una vez clasificado por niveles de tensión, sería conveniente agruparlos en
unipolares y multipolares.
5
ACTIVIDADES - PÁGINA 18
1. Los cables que mantienen el servicio prolongado durante y después de un fuego son
designados con:
AS+
2. ¿Qué utiliza un cable designado como RZ1 como capa de aislamiento y como cubierta?
Como capa de aislamiento XLPE y como cubierta Z1.
3. ¿Qué aislamiento tiene un cable multipolar designado como: H05 RN-F?
Goma de silicona.
ACTIVIDADES - PÁGINA 19
4. Designar y representar los siguientes cables:
a.
Línea monofásica de CA con dos conductores de 6 mm2 de aluminio.
b.
Línea monofásica de CA con dos conductores de 6 mm2 más tierra, todos ellos de
cobre.
c.
Línea 3F+N de cuatro conductores de 6 mm2 más tierra de 6 mm2, todos ellos de
cobre.
d.
Línea 3F+N de tres conductores de fase de 16 mm2, neutro y tierra de 10 mm2,
todos ellos de cobre.
a)
50 Hz
b)
2
2
2 x 6 mm Al
c)
3N
2
2 x 6 mm Cu + T 1 x 6 mm Cu
50 Hz
2
50 Hz
d)
2
4 x 6 mm Cu + T 1 x 6 mm Cu
3N
50 Hz
2
2
3 x 6 mm Cu + 1 x 6 mm Cu + T 1 x 6
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 26
1. Designar y dibujar el siguiente cable: unipolar de Cu de 400 mm2 de sección, en cuerda
compacta, aislado con goma de EPR, apantallado, con una cubierta de separación de
PVC, protegido con una armadura de flejes de Al y una cubierta externa de material
termoplástico a base de PVC. Las tensiones de aislamiento son 18 /30 kV.
Se designa del siguiente modo: D H V FA V 18/30 kV 1 x 400 K
V
FA
V
H
D
Cu, 400 mm2 cuerda compacta
6
2. Describir y dibujar las características del cable RHVMAV 12/20 kV 3 x 50 Al.
Cable tripolar con aislamiento de XLPE, pantalla metálica individual, relleno o
cubierta interna de PVC, armadura de alambres de Al, cubierta exterior de PVC y
tensiones nominales de aislamiento 12/20 kV.
Capas semiconductoras
externa e interna
H
V
MA
R
V
Conductor de Al
50 mm2 de sección
3. Designar y dibujar el siguiente cable: tripolar formado por tres conductores de aluminio
de 25 mm2 de sección, aislamiento XLPE (polietileno reticulado), apantallado y con
cubierta de poliolefina. Es un cable flexible para uso fijo (clase 5). Las tensiones
nominales del cable son 0,6 /1 kV.
Se designa del siguiente modo: ROZ1-K 0,6/1 kV 3x25 Al
Sección 3 x 25 mm 2 Al
R
Z1
O
4. Describir y dibujar las características de los siguientes cables:
a.
RVMAV 0,6/1 kV 3x150/95 Al
b.
ES05V2-K 1 x 1
c.
H03Z1Z1H2-F (AS+) 2 x 0,5
d.
H07RN-F 4G6
La información sobre los cables es la siguiente:
a) RVMAV 0,6/1 kV 3x150/95 Al.
Indica un cable para red distribución de BT.
V
MA
V
R
Sección 3 x 150 mm2 Al, neutro 95 mm2 Al
7
R. Aislamiento de XLPE (polietileno reticulado).
V. Cubierta interna de PVC (policloruro de vinilo).
MA. Armadura de alambres de aluminio.
V. Cubierta externa de PVC (policloruro de vinilo).
0,6/1 kV. Nivel de aislamiento del cable o tensiones nominales del cable.
b) ES05V2-K 1 x 1
Es un cable de sección 1 mm 2 de Cu para instalación interior.
V2
ES. Normativa española.
05. Nivel de aislamiento del cable o tensiones nominales del cable, 300/500 V.
V2. Aislamiento de mezcla de PVC.
-K. Flexible para instalaciones fijas.
c) H03Z1Z1H2-F (AS+) 2 x 0,5
Cable para instalación interior con sección 2 x 0,5 mm 2 Cu.
Z1
Z1
H. Norma armonizada europea.
03. Nivel de aislamiento del cable o tensiones nominales del cable, 300/300 V.
Z1. Aislamiento de poliolefina.
Z1. Cubierta de poliolefina.
-F. Flexible para instalaciones móviles.
H2. Cable plano cuyos conductores aislados no pueden separarse.
AS+. Alta seguridad reforzada o resistente al fuego.
d) H07RN-F 4G6
Cable para instalación interior con sección de 6 mm 2 Cu con tierra o conductor de
protección.
H. Norma armonizada europea.
07. Nivel de aislamiento del cable o tensiones nominales del cable, 450/750 V.
8
R. Aislamiento de goma natural.
N. Cubierta de policloropreno.
-F. Flexible para instalaciones móviles.
R
N
5. La asociación española de fabricantes de cables y conductores eléctricos y de fibra
óptica facilita, a modo de orientación, una guía de los cables que cumplen con las
prescripciones de las diversas ITC-BT del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión
del 2002.
Según las tablas anteriores, comentar brevemente qué tipo de cables habría que utilizar
para las siguientes instalaciones: línea general de alimentación de una vivienda,
alumbrado festivo y circuito de seguridad de un local de pública concurrencia.
Línea general de alimentación de una vivienda: RZ1-K 0,6/1kV.
Alumbrado festivo: H03RN-F, H05RN-F, H05RNH2-F y H03VH7-H.
Circuito de seguridad de un local de pública concurrencia: cables AS+.
6. Explicar qué diferencias hay, en cuanto a sus características, entre los cables que se
citan: RV, XZ1 y RZ.
RV. Cable de asilamiento XLPE y con cubierta de PVC.
XZ1. Cable de asilamiento XLPE y con cubierta de Z1, es de tipo AS.
RZ. Cable trenzado con aislamiento de XLPE.
9
UNIDAD 2: CENTROS DE TRANSFORMACIÓN
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 33
1. ¿Sabrías decir dónde se genera la energía eléctrica?
La energía eléctrica se produce en las centrales generadoras, las cuales
transforman en energía eléctrica otro tipo de energía. Atendiendo a esa conversión,
se clasifican en: térmicas, de ciclo combinado, hidráulicas, nucleares, fotovoltaicas
y eólicas.
2. ¿Qué utilidad tienen las líneas eléctricas?
Las líneas eléctricas tienen la finalidad de transportar y suministrar la energía
eléctrica, desde las centrales de generación hasta los puntos de consumo, en
condiciones adecuadas de tensión, frecuencia y disponibilidad.
3. ¿Puedes indicar los parámetros que definen un sistema eléctrico?
Un sistema eléctrico está definido por los parámetros siguientes:
El número de fases: trifásico y monofásico (únicamente en BT).
La tensión de servicio nominal: tensión eficaz entre las fases de la línea.
La frecuencia: 50 Hz en España.
4. ¿A qué categoría, según el RLAT, pertenecen las líneas de MT de distribución?
Según el RLAT, aquellas líneas con una tensión nominal superior a 1 kV e igual o
inferior a 30 kV se consideran líneas eléctricas de media tensión de distribución de
3ª categoría.
1 kV < UN ≤ 30 kV
(3ª Categoría) 20 kV
5. ¿Existen líneas de distribución en BT?
El Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) en su Artículo 8 hace
referencia a las redes de distribución como las instalaciones de servicio público o
privado cuya finalidad es la distribución de energía eléctrica.
La Instrucción Técnica Complementaria para Baja Tensión ITC-BT-06 Redes
aéreas para distribución en baja tensión recoge la normativa sobre dichas líneas.
La Instrucción Técnica Complementaria para Baja Tensión ITC-BT-07 Redes
subterráneas para distribución en baja tensión recoge la normativa sobre dichas
líneas.
Sí existen líneas de distribución en baja tensión.
6. ¿Qué tipo de conexiones pueden darse en las redes de distribución?
Las redes de distribución pueden estar conectadas formando:
Una red lineal constituida por una línea de distribución en AT alimentada por
uno o por dos lados (alimentación doble) y con las líneas de distribución en BT
que se necesiten.
10
Una red en anillo formada por una línea de AT que se cierra sobre sí misma
(configuración en anillo) con sus correspondientes líneas de distribución en BT.
Una red de anillos múltiples consiste en una variación de la red en anillo
formada por varias redes conectadas a una subestación o centro de reparto
cerradas en anillo. Cada anillo puede disponer de un número determinado de
CT con sus correspondientes líneas de distribución en BT.
7. ¿Qué diferencia a un seccionador de un interruptor?
El seccionador es un elemento de corte que aísla eléctricamente dos líneas. Debe
proporcionar una distancia segura de corte entre las partes con y sin tensión.
Siempre se accionará en vacío de forma manual y debe proporcionar una
comprobación visual de su estado (abierto o cerrado).
El interruptor es un elemento de maniobra o corte que proporciona una apertura y
cierre seguro del circuito a maniobrar.
Puede accionarse en vacío o en carga, de forma manual o automática, pero
siempre es de apertura y cierre bruscos, y no proporciona una comprobación visual
de su estado (abierto o cerrado).
8. ¿Cuáles son los componentes básicos en un centro de transformación?
Los elementos básicos que constituyen un CT son:
envolvente,
alimentación en AT,
aparamenta de maniobra y protección en AT,
transformador,
aparamenta de BT,
instalación de puesta a tierra.
9. ¿Qué tipos de centros de transformación podemos encontrar?
Según su alimentación: en punta (tiene únicamente una línea de alimentación,
1L1P) y de paso, anillo o bucle (tiene una línea de entrada y una o más líneas
de salida hacia otro/s centro/s de transformación, 2L1P).
Según la propiedad: de empresa o compañía (propiedad de la empresa
suministradora) y de cliente o abonado (es propiedad del cliente).
Según su emplazamiento: de intemperie o aéreo (sobre apoyo y compacto bajo
apoyo) y de interior (en superficie y subterráneo).
Según su acometida: aérea o subterránea, dependiendo de la alimentación.
10. ¿Qué dimensiones deben tener los pasillos y zonas de protección en un CT?
Si hay que realizar maniobras y existen elementos en tensión en un solo lado, 1 m.
Si hay elementos en tensión a ambos lados, 1,2 m.
Si es una inspección, y hay elementos en tensión en un solo un lado, 0,80 m; con
elementos en tensión a ambo lados, 1 m.
En cualquier caso, los pasillos deberán estar libres hasta una altura de 2,30 m.
11
11. ¿Qué tipo de conductor se utiliza en las conexiones del transformador-MT y del
transformador-BT en un CT de distribución?
La conexión eléctrica entre la celda de MT y el transformador de potencia se
realizará con cable unipolar seco de 50 mm 2 de Al tipo DHZ1 12/20 kV para
tensiones de CT de hasta 24 kV, y cable de 18/30 kV para tensiones asignadas de
CT de 36 kV.
La conexión eléctrica entre el transformador y el módulo de BT se debe realizar con
cable unipolar de 240 mm 2 de aluminio tipo RV y de 0,6/1 kV.
12. ¿Qué elementos conectamos a la PaT de un CT?
A la línea de tierra de PaT de protección se deben conectar las pantallas, los
enrejados o puertas metálicas de protección, las masas de los circuitos de MT, las
armaduras metálicas de la solera, la envoltura o pantalla de los cables de MT, la
cuba del transformador/res, las masas de los circuitos de BT, la celda alta tensión y
la envolvente metálica del cuadro de BT.
A la PaT de servicio (neutro) se conectará la salida del neutro del cuadro de BT,
los pararrayos de MT, los seccionadores de PaT, los bornes de PaT de los
transformadores de tensión e intensidad y el neutro de los circuitos de BT.
13. ¿Qué materiales de seguridad debemos tener en los CT?
Todo CT dispondrá de señalización de riesgo eléctrico, placa de instrucciones para
primeros auxilios, cartel con las instrucciones de maniobra, banqueta aislante y
guantes de goma para la correcta ejecución de las maniobras, pértiga de
salvamento en centros de maniobra interior y cartel EPI.
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 62
1. La tensión de 132 kV, ¿a qué categoría de líneas está asociada?
A la primera categoría.
2. La tensión de 1 kV, ¿corresponde a AT o BT?
A baja tensión.
3. ¿Qué nombre recibe la instalación donde se produce el cambio de tensión de AT a BT?
Centro de transformación.
4. ¿Por qué se emplea corriente alterna para alimentar los transformadores?
Porque es necesario modificar la tensión de las redes eléctricas. El transformador
es una máquina estática, y en corriente continua y sin movimiento relativo campoconductor, no se induciría fuerza electromotriz.
5. ¿Qué finalidad tiene elevar la tensión de las líneas de transporte eléctrico?
Por economía y para reducir las pérdidas debidas al efecto Joule: a mayor tensión,
menor sección.
12
6. ¿Un seccionador y un interruptor cumplen la misma función?
No.
Seccionador. Elemento de corte que puede operar en vacío y de forma manual. La
comprobación de su estado ha de ser visual.
Interruptor. Elemento de maniobra que puede accionarse en vacío o en carga. Su
apertura es brusca, y puede ser automática o manual. No proporciona distancia
segura de corte ni visual.
7. Dibujar los símbolos que representan un seccionador y un interruptor.
8. Indicar los elementos de protección de un CT de tipo intemperie.
Pararrayos autovalvulares y seccionador con fusibles.
9. ¿Qué potencias máximas se admiten para un transformador en un CT tipo intemperie?,
¿y en un CT compacto bajo apoyo?
Las potencias son 50 y 100 kVA (intemperie) y 250 kVA (compactos).
10. ¿A qué alturas mínimas deben estar situadas las rejillas de ventilación de un CT?
A 0,30 m y 2,30 m, con una separación entre ellas de 1,30 m.
11. Sea la figura:
Responder a las siguientes cuestiones:
a.
¿Qué indican los números, 1, 2, 3 y 4?
a) (1) Electrodo de PaT de protección, (2) PaT de protección, (3) Electrodo de PaT de
servicio y (4) PaT de servicio o neutro.
b.
¿Qué tensión se está midiendo en el punto 5?
b) La tensión de contacto.
13
12. Indicar la aparamenta incluida en la celda de protección de un CT?
Interruptor seccionador con fusibles y seccionador de PaT.
13. Indicar los elementos que se conectan a la puesta a tierra de servicio y a la tierra de
protección.
A la PaT de servicio: neutro, pararrayos, seccionadores de PaT, bornes de los
transformadores de tensión e intensidad.
A la PaT de protección: todas las masas metálicas del CT: pantallas, cables, cuba
del transformador, etc.
14. Explicar las medidas adicionales de seguridad, en la puesta a tierra de masas en un CT
de interior y de intemperie, para evitar que se puedan producir tensiones de paso.
En un CT de interior: emparrillado de redondo de acero con un diámetro de 4 mm
como mínimo (cuadrícula de 0,30 x 0,30 m), tendido perimetral de cable desnudo
de Cu de 50 mm2 con dos salidas mínimas al exterior, capa de hormigón de 10 cm,
pintura aislante del piso y acera perimetral de 1,50 m.
En un CT de intemperie: emparrillado de redondo de acero con un diámetro de 4
mm como mínimo (cuadrícula de 0,30 x 0,30 m) hasta 1 m de la base del apoyo,
tendido perimetral de cable desnudo de Cu de 50 mm 2 y picas, capa de hormigón
de 10 cm y acera perimetral de 1,50 m.
15. ¿Qué características debe tener la PaT de servicio?
Utilizará cable de cobre aislado de sección 50 mm 2, tipo DN-RA 0,6/1 kV y
protegido contra daños mecánicos con un tubo de PVC de grado de protección 7
como mínimo.
16. Sea la figura:
17. Responder a las siguientes cuestiones:
a.
¿Qué números están asociados con los elementos de protección?
(1) Autoválvulas, (5) Fusibles y (6) Seccionador.
b.
¿Qué números representan el transformador, los pasatapas de AT y los pasatapas
de BT?
(2) Transformador, (4) Pasatapas de AT y (3) Pasatapas de BT.
14
UNIDAD 3: EL TRANSFORMADOR
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 69
1. ¿Qué utilidad tienen los transformadores?, ¿Se usan solamente para obtener tensiones
menores de 1 kV?
Los transformadores son máquinas usadas en el sistema eléctrico para adaptar
tensión e intensidad a la generación, transporte, distribución y consumo. Por lo
tanto, se construyen para suministrar energía eléctrica a distintas tensiones.
2. ¿Sabrías decir la tensión y la corriente nominales del primario del transformador del
caso práctico?
Las tensiones nominales del transformador están marcadas en la placa de
características (U1N / U2N), en este caso la U1N = 25 000 V.
La intensidad nominal del primario está indicada entre los cinco valores de corriente
del lado de AT (23,096 A).
También podemos determinar el valor de la corriente nominal según la expresión:
I1N
SN
3 U1N
1000000
3 25000
23 ,096 A
3. ¿Puedes indicar el significado de las siglas ONAN de la placa de características del
transformador?
Las siglas ONAN de la placa de características del transformador indican:
O. Los arrollamientos están refrigerados con aceite mineral.
N. La circulación del aceite mineral es natural.
A. La parte externa está refrigerada por aire.
N. La circulación del aire es natural.
4. ¿Por qué en el lado de AT hay marcados cinco valores de tensión?
Los transformadores están equipados, normalmente, con un conmutador de 5
posiciones en el lado de alta tensión para poder regular la razón de transformación
y adaptar la tensión de baja a las necesidades del consumidor.
5. ¿Puede utilizarse el transformador con corriente continua?
Al conectar un transformador a una fuente de corriente continua, el campo
magnético permanecerá constante y, como es una máquina estática, no aparecerá
ninguna fuerza electromotriz inducida en los bobinados.
6. Si la tensión de cortocircuito de un transformador es del 5%, ¿podría conectarse en
paralelo con otro transformador con un 6% de tensión de cortocircuito?
Al conectar transformadores en paralelo, si no tienen igual U CC %, el transformador
con menor UCC %, será el más cargado (más duro).
C1 UCC1%
C2 UCC2%
15
7. Si el transformador tiene conectada una carga de 650 kW y cosφ = 0,8, ¿qué índice de
carga representa dicha potencia?
SN
cos
PN
1000 kVA
0 ,8
SN cos
C
800 kW
P2
650
P2 N
800
0 ,8125
8. Vuelve a leer los datos de la placa de características, ¿podemos conocer las pérdidas
del transformador?, ¿por qué?
Las pérdidas de un transformador pueden determinarse mediante ecuaciones en
función de las características magnéticas del núcleo, de la resistencia de cada
devanado y de la intensidad de corriente en cada bobinado para cada carga
conectada.
También las podemos determinar mediante los ensayos de vacío y de cortocircuito.
9. ¿Podrías conocer la máxima caída de tensión que puede tener el transformador que nos
ocupa? Si es así, ¿cuál será su valor?
El valor en % de la tensión de cortocircuito es igual al valor en % de la caída de
tensión máxima (∆u máx).
Umáx 100
umáx
Umáx
U2 N
umáx U2 N
100
5 420
100
21V
10. ¿Qué precaución especial se debe tomar siempre con un transformador de intensidad?
En un transformador de intensidad conectado nunca debe quedar el secundario
abierto. Antes de desconectar el amperímetro, cerrar en corto los bornes del
secundario.
ACTIVIDADES - PÁGINA 73
1. ¿Cómo es el elemento refrigerante del transformador?
a.
Siempre aceite mineral.
b.
Es de aire o resina epoxi.
c.
Depende de la potencia del transformador.
2. ¿Qué variantes puede presentar el núcleo de los transformadores trifásicos?
a.
Acorazado.
b.
Columna.
c.
Puede ser de ambos tipos.
ACTIVIDADES - PÁGINA 79
3. Calcular el número de espiras del bobinado primario de un transformador reductor
120/24 V, 50 Hz, si la bobina del devanado secundario tiene 65 espiras.
N1
U1
N2
U2
N1
U1
U2
N2
120
24
65
325 espiras
16
4. Determinar las intensidades nominales de un transformador trifásico 0,44 / 20 kV, 50 Hz
y 630 kVA.
SN
I1
630000
U1
826 ,66 A
3 440
I2
SN
630000
U2
3 20000
18 ,18 A
ACTIVIDADES - PÁGINA 89
5. ¿Qué lectura indicará un amperímetro de 8 A de alcance conectado al secundario de un
transformador de intensidad 125 / 5 A, si por la línea de alimentación circulan 86 A?
K
I1
125
I2
5
25 ; K
I1
I
I2
IA
IA
I
86
K
25
2 ,72 A
6. ¿Cuál será el valor de la tensión de red si un voltímetro de alcance 120 V conectado al
secundario de un transformador de tensión 12000 /110 V marca 94 V?
K
U1
12000
U2
110
109
Utilizando:
K
U1
U
U2
UV
U
K UV
109 94
10246 V
ACTIVIDADES - PÁGINA 95
7. En el ensayo de cortocircuito de un transformador monofásico, 50 kVA, 400 /230 V, a
intensidad nominal, el vatímetro conectado indica 245 W. ¿Qué valor tendrán las
pérdidas en el cobre a 3 / 4 de la carga?
PCu
C
2
PCC
3
4
2
245
137 ,81W
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 96
1. Clasificar los transformadores según su función.
Transformador elevador: la tensión del secundario es mayor que la tensión del
primario.
Transformador reductor: la tensión en el primario es mayor que la tensión del
secundario.
2. ¿Qué se entiende por potencia nominal de un transformador? , ¿y por tensión de
cortocircuito?
La potencia nominal es la potencia aparente que puede suministrar el secundario
de un transformador, referida a la tensión nominal, en las condiciones de
temperatura preestablecidas.
La tensión de cortocircuito es la tensión que hay que aplicar al bobinado primario
para que, estando en cortocircuito el devanado secundario, circule por ellos su
intensidad nominal.
17
3. Calcular la potencia necesaria de un transformador para alimentar el conjunto de
receptores que se indica:
a.
20 viviendas de 8 kW cada una,
b.
una industria de 60 kW,
c.
una red de alumbrado de 12 KW,
El factor de potencia global será de cos φ = 0,8.
Queda del siguiente modo:
PVIVIENDAS
20 8
PINDUSTRIA
60 kW
PALUMBRADO
160 kW
PTOTAL
232 kW
12 kW
La potencia aparente necesaria será:
S
P
232
cos
0 ,8
290 kVA
4. ¿Qué potencia en kW se puede alimentar con un transformador de 160 kVA, si el cos φ
es 0,7?
P
S cos
160 0 ,7
112 kW
5. Calcular las corrientes primaria y secundaria que circulan por un transformador trifásico
de 630 KVA, 20 / 0,4 KV, 50 Hz.
S=630 kVA
20 kV
0,4 kV
Las corrientes quedan:
S
I1
S
630000
3 U1
3 20000
18 ,18 A
3 I U
I2
SN
630000
U2
3 400
909,33 A
6. Dado un transformador monofásico con 2300 espiras en el primario y 480 espiras en el
secundario, si se conecta su primario a una tensión de 1000 V, ¿qué tensión se inducirá
en el bobinado secundario?
N1=2300
N2=480
U1=1000 V
U2=?
18
Los cálculos quedan:
N1
U1
N2
U2
N2
U2
N1
U1
480
2300
1000
208 ,7 V
7. Para un transformador monofásico de 500 VA, con 1500 espiras en el primario y 39
espiras en el secundario. Calcular las corrientes primaria y secundaria sabiendo que su
tensión nominal primaria es de 400 V. Calcular también la tensión secundaria.
S=500 VA
N1=1500
N2=39
U1=400 V
Las corrientes son:
I1
S
500 VA
U1
400 V
1,25 A ;
I2
N1
I1
N2
I2
N1 I1
1500 1,25
N2
39
48 A
La tensión secundaria:
U2
S
500 VA
I2
48 A
10 ,4 V
8. ¿Qué desfase hay entre las tensiones primarias y secundarias en un transformador
Dy6?
El desfase entre las tensiones primaria y secundaria es de 6 ∙ 30 = 180º.
9. En un amperímetro conectado a un transformador de intensidad de relación 125/5 A, se
obtiene una lectura de 1,5 A. ¿Cuál es el valor de la corriente de la línea? Dibujar el
esquema de conexión.
K
I1
125
I2
5
25
IL
K IA
25 1,5
37 ,5 A
El esquema queda:
19
10. Se desea controlar el valor de la tensión en una línea de 20 000 V. Para ello se utiliza un
transformador de tensión con relación 20 000/110 V. Realizar el esquema de conexión e
indicar el valor de la tensión de la red, si el voltímetro marca 90 V.
K
U1
20000
U2
110
181 ,82
UL
K UV
90 181 ,82
16363 ,8 V
El esquema queda:
11. Decir las características de un transformador para el siguiente caso: la intensidad
máxima que circula es de 80 A en la línea donde se conecta, además hay que alimentar
un relé de intensidad de 53 VA.
La corriente en la línea (I 1) es de 80 A.
La corriente secundaria (I 2) es la estándar de 5 A (más frecuente) o la de 1 A.
Por tanto, las características son: 100/5 A y 75 VA.
12. Indicar la designación de un transformador cuyo primario está conectado en triángulo,
el secundario en estrella con neutro accesible, y cuyas tensiones de primario a
secundario desfasan 330º.
Dyn11
13. Indicar la secuencia correcta de funcionamiento de un transformador. Tachar lo
incorrecto
Al conectar el bobinado primario/secundario a MT/BT tensión, circula una
corriente/tensión que da lugar a un flujo eléctrico/flujo magnético constante/variable.
Al ser el flujo constante/variable produce en el bobinado primario/secundario una
tensión denominada inducida/ inductora.
Este flujo es conducido por la cuba/el núcleo hacia el bobinado primario/ bobinado
secundario.
Queda:
Al conectar el bobinado primario/secundario a MT/BT tensión, circula una
corriente/tensión que da lugar a un flujo eléctrico/flujo magnético
constante/variable.
Este flujo es conducido por la cuba/el núcleo hacia el bobinado primario/
bobinado secundario.
Al ser el flujo constante/variable produce en el bobinado primario/secundario una
tensión denominada inducida/ inductora.
20
14. Un transformador monofásico de 50 kVA ,10000/500 V, 50 Hz, UCC=5% funciona a plena
carga con factor de potencia 0,86 y carga inductiva. En vacío, un vatímetro indica 800 W,
y en el ensayo en cortocircuito a intensidad nominal la potencia es de 1200 W.
Calcular la potencia suministrada por el secundario, el rendimiento y la tensión de
cortocircuito.
La potencia del secundario:
P2
SN cos
50 0,8
2
40 kW
El rendimiento:
C
C P2
C P2
C
2
1 40000
PCu
PFe
12 1200
1 40000
0 ,952
800
92 ,5%
La tensión de cortocircuito:
UCC 100
uCC
U1N
UCC
uCC U1N
5 500
100
100
25 V
15. Un transformador de 400 kVA presenta un protocolo de ensayo con los siguientes
resultados:
Ensayo de vacío: 820 W.
Ensayos de C/C: 1340 W a IN.
Calcular su rendimiento para un índice de carga del 80 % y cosφ2 = 0,85.
P2
SN cos
2
400 0,85
340 kW
C
80%
C
0,8
El rendimiento:
C P2
C
C P2
C 2 PCu
0 ,8 340000
PFe
0 ,8 340000
0 ,8 2 1340
820
0 ,9938
99 ,38%
16. Indicar el tipo de transformador de la figura y qué representan los números 1, 2, 3 y 4.
Es un transformador de llenado integral.
2. Núcleo de chapas.
3. Bobinados.
5. Pasatapas de BT.
6. Pasatapas de AT.
17. ¿Qué es cierto en el circuito magnético de un transformador?
a.
Corresponde al conjunto de bobinados primario y secundario.
b.
Es un conjunto de chapas ferromagnéticas apiladas y aisladas entre sí.
c.
Es el encargado de conducir el flujo magnético principal variable del secundario al
primario.
21
UNIDAD 4: REDES AÉREAS DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA TENSIÓN
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 103
1. ¿Has observado en tu ciudad cómo es la red de distribución de BT?, ¿cómo son los
conductores?, ¿dónde crees que se inician este tipo de redes?
Los conductores son de tipo trenzado grapados sobre las fachadas.
Se inician en un centro de transformación 20 000 V / 400 V (MT / BT).
2. Basándote en los conocimientos adquiridos en la unidad 2, ¿sabrías decir la potencia
del transformador de alimentación y qué elementos de corte y protección debe tener?
La potencia aparente ( S) que debe tener el transformador será:
S
P
cos
30 kW
0 ,9
33 ,33 kVA
Se adoptará una potencia normalizada de 50 kVA.
Los elementos de corte y protección serán:
En el apoyo anterior al transformador, seccionadores cortacircuitos fusibles.
En el propio apoyo del transformador, pararrayos de resistencia variable
(autoválvulas).
3. ¿Por qué crees que se utiliza el conductor trenzado en la red posada sobre fachada?
Porque es fácil de adaptar al perfil de las fachadas de los edificios y no requiere
más actuación que graparla sobre las mismas.
4. ¿Por qué crees que se emplean trenzados con neutros de Almelec en la red trenzada
sobre postes?, ¿por qué crees que se actúa sobre el neutro y no sobre una de las fases?
Porque la red sobre apoyos está sometida a una tensión mecánica, ello exige
utilizar un material (Almelec) que pueda soportar dicha carga.
Se actúa sobre el neutro porque, en condiciones normales de red equilibrada, este
conductor está recorrido por una corriente eléctrica inferior a la de las fases, lo que
permite aumentar su resistencia mecánica en detrimento de su resistencia eléctrica.
5. ¿Cómo se designan los conductores trenzados?, ¿qué secciones normalizadas usan?
Su designación es: RZ 0,6/1 kV
Cables sin neutro fiador:
2 x 16 Al y 2 x 25 Al.
4 x 16 Al, 4 x 25 Al y 4 x 50 Al.
3 x 95/50 Al y 3 × 150/95 Al.
Cables con neutro fiador:
3×25 Al /29,5 Alm y 3×50 Al /29,5 Alm.
3×25 Al /54,6 Alm y 3×50 Al /54,6 Alm.
3×95 Al /54,6 Alm y 3×150 Al /80 Alm.
22
6. Asumiendo el hecho de que la caída de tensión es correcta, ¿sabrías decir por qué la
sección empleada en el caso práctico es 3x25 Al/29,5 Alm?
Sabiendo que la potencia de transporte es de 30 kW, la tensión 400 V y el factor de
potencia 0,9:
P
I
30000
3 U cos
3 400 0 ,9
48,11 A
La intensidad admisible del cables 3x25 Al/29,5 Alm, es de 100 A considerando la
línea expuesta al sol (factor de corrección de 0,9).
Imáx .admisi ble
100 0,9
90 A 48,11 A
7. ¿Qué orden correlativo de trabajos crees más adecuado para el montaje de la línea?
a) Realizar el acopio de materiales a lo largo del trazado de la red siguiendo las
especificaciones del proyecto y de acuerdo con el plan de montaje.
b) Seleccionar las herramientas y medios necesarios.
c) Realizar la ubicación de apoyos.
d) Realizar el izado y sujeción de los apoyos.
e) Montar las tomas de tierra de los apoyos de acuerdo a la documentación del proyecto.
f) Realizar la cimentación y hormigonado de los apoyos.
g) Realizar el tendido de los conductores dejándolos preparados para su tensado.
h) Tensar los conductores.
i) Realizar el engrapado o retencionado del neutro fiador a los herrajes de sujeción.
j) Realizar el replanteo de la red y la ubicación de los taladros y huecos para los
elementos de anclaje y sujeción (soportes, tubos y garras, entre otros).
k) Verificar que los soportes del haz permiten la instalación adecuada del trenzado a la
fachada.
l) Realizar el tendido y fijación del haz a la fachada desplazando la bobina sin que sufra
daños.
8. ¿Qué medios materiales y herramientas se necesitan para la realización de la red?
Para el montaje de los apoyos: camión-grúa, plumas, cabrestantes, frenos y
cable piloto, poleas, estrobos, calzos, trácteles, prensas, matrices, cinta métrica,
teodolito y plomada.
Herramientas manuales para trabajos eléctricos y mecánicos.
Instrumentos de medida (telurómetro, dinamómetro, termómetro y polímetro).
Elementos de fijación de los conductores a los apoyos: elementos de suspensión
y de amarre como los que se muestran.
23
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 128
1. Indicar las distancias mínimas que debe guardar una red aérea de BT sobre apoyo en los
siguientes cruzamientos:
a.
Carretera.
b.
Ferrocarril electrificado.
c.
Ferrocarril sin electrificar.
d.
Cable transportador, si la línea de BT pasa por encima.
a) 6 m.
b) 2 m.
c) 6 m.
d) 2 m.
2. Indicar las distancias mínimas que debe guardar una red aérea de BT sobre apoyo en los
siguientes paralelismos:
a.
Con una línea de 20 kV, siendo la altura de los apoyos de la línea de AT de 14 m.
b.
Con una línea de BT, siendo ambas líneas de un nivel de aislamiento 0,6/1 kV.
c.
Con carretera con circulación rodada.
d.
Con canalización de agua.
a) 1,5 ∙ H = 1,5 ∙ 14 = 21 m.
b) 0,10 m.
c) 6 m.
d) 0,2 m.
3. ¿Por qué los cables trenzados para red aérea sobre apoyo tienen el neutro de Almelec?
Porque el aluminio no tiene una resistencia mecánica adecuada.
4. Explicar qué significa la siguiente designación: RZ 0,6/1 kV 3x25 Al/29,5 Alm.
R. Aislamiento de polietileno reticulado.
Z. Formación en trenza.
0,6/1 kV. Niveles de aislamiento fase-fase / fase-masa.
3x25 Al/29,5 Alm. Trenzado de tres fases de 25 mm 2 de aluminio y neutro fiador de
29,5 mm2 de Almelec.
5. Tratar de razonar qué consecuencias tendría para los usuarios el hecho de que se
produjera un corte imprevisto de neutro en la red de alimentación
Los usuarios conectados aguas abajo del corte del neutro se verían sometidos a
una tensión superior a 230 V, ya que esta dependería del valor de la impedancia de
cada usuario y no de la tensión de salida del transformador de alimentación
6. Explicar qué es un rég imen de des carg o y un rég imen es pecial de explotación.
Descargo: conjunto de acciones coordinadas para dejar una instalación en
condiciones de seguridad para trabajar en ella sin tensión.
Régimen especial de explotación: se da cuando estando en servicio, se haya
modificado su estado normal de funcionamiento con el fin de realizar trabajos en
tensión en la misma o trabajos en su proximidad.
7. ¿Qué distancias mínimas deben existir entre un balcón y una red trenzada posada sobre
fachada?
0,3 m al borde superior de la abertura y 1 m a los bordes laterales del balcón.
24
8. Los cables posados sobre fachada, ¿a qué distancia mínima del suelo deben estar?
A 2,5 m.
9. Resuelve los siguientes ejercicios mediante las tablas que se facilitan en la unidad
temática. Verificar también los resultados con las tablas que aporta el RBT-ITC 06
a.
Calcular la intensidad máxima admisible de una línea trenzada de sección
3x95 Al/54,6 Alm que discurre directamente expuesta al sol.
En la tabla 4.3 de la unidad se observa que la intensidad máxima admisible para el
cable descrito es 230 A. Al estar expuesta al sol, habrá que aplicar un factor de
corrección de 0,9, por tanto queda: 230 ∙ 0,9 = 207 A.
Esta solución concuerda con lo mostrado en la tabla 3 de la instrucción RBT-ITC06.
b.
Calcular la intensidad máxima admisible de un trenzado posado sobre fachada de
sección 4x16 Al y protegido del sol (temperatura de 25 ºC).
En la tabla 4.4 de la unidad se observa que la intensidad máxima admisible para el
cable descrito es 64 A. Al estar expuesta a una temperatura distinta de 40 °C,
habrá que aplicar un factor de corrección de 1,14, por tanto quedará una intensidad
de: 64 ∙ 1,14 = 72,96 A.
Esta solución se asemeja a lo mostrado en la tabla 7 de la instrucción RBT-ITC06.
Según la instrucción, sería 76,38 A.
En este caso, aparece una discrepancia de resultados, por tanto se optará por el
valor obtenido por la tabla 4.4 de la unidad temática, que se corresponde con los
valores de la norma UNE 211435-2007.
c.
Calcular la intensidad máxima admisible de una línea trenzada de 4x50 Al, sobre
fachada y expuesta al sol.
En la tabla 4.4 de la unidad se observa que la intensidad máxima admisible para el
cable descrito es 115 A.
Según la RBT-ITC06, se obtiene 133 A, pero al estar expuesta al sol, habrá que
aplicar un factor de corrección de 0,9, por tanto queda: 133 ∙ 0,9 = 119,7 A.
En caso de discrepancia de resultados, se optará por el valor obtenido por la tabla
4.4 de la unidad, que corresponde con los valores de la norma UNE 211435-2007.
d.
Calcular la sección que debería tener un trenzado 3F Al+N de Almelec si ha de
alimentar una instalación de 81 kW, 400 V y cos φ= 0,8. Tener en cuenta que está
directamente expuesto al sol. Se desprecia la caída de tensión.
I
P
81000
3 U cos
3 400 0 ,8
146,14 A
Se toma un conjunto 3x50 Al /29,5 Alm con intensidad máxima admisible de 150 A.
En este caso, como está expuesta al sol se usará un factor corrección de 0,9.
Imáx .admisi ble
150 0,9 135 A 146,14 A
La sección, inicialmente seleccionada, no es válida, por tanto se escogerá otra de
sección mayor: 3x95 Al /54,6 Alm.
En este caso, la intensidad máxima admisible será 230 A, que con el factor de
corrección 0,9 queda:
Imáx .admisi ble
230 0 ,9
207 A 146,14 A
Ahora sí es válido.
25
e.
Supóngase que el dibujo representa la red de suministro eléctrico a un bloque de
viviendas, para ello se utiliza una red posada sobre fachada de 4x25 Al. Responder
las siguientes cuestiones:
Consultando el REBT, decir qué precauciones, en cuanto a distancias, se
deben tomar en la colocación de la red.
Consultando el catálogo de fabricante Cahors, decir qué materiales se
usarían para realizar el suministro.
En cuanto a las distancias:
En todo el recorrido de la línea por la fachada, se deberá guardar una distancia
mínima al suelo de 2,50 m.
En la acometida al CPM, si se pierde la distancia de 2,5 m, se deberá proteger
mediante tubo.
En el paso por la ventana, se deberán guardar las distancias de 0,30 m al borde
superior y 0,50 m al borde lateral.
En cuanto a las materiales :
Soportes de acero plastificado para líneas, separados 50 cm.
Teniendo en cuenta que el diámetro del haz (4x25) es de 23 mm, se utilizará la
abrazadera ARC 16 + taco T30 para un diámetro máximo del haz de 35 mm
Cuna E o cuna A más soporte WB.
Conectores de perforación CPA 25.
10. ¿Qué distancias de cruce deben existir entre una red aérea de BT con carretera y con
canalización de agua y gas?
Con carretera, 6 m.
Con canalización agua y gas, 0,2 m.
11. ¿Cuál debe ser la distancia de cruzamiento entre dos líneas aéreas aisladas de BT?
Pueden estar en contacto.
26
UNIDAD 5: REDES SUBTERRÁNEAS DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA
TENSIÓN
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 135
1. ¿Qué ventajas e inconvenientes presenta la red de distribución subterránea respecto de
la red aérea?
Las ventajas son:
Estética, puesto que no se ven los cables.
En el interior de las ciudades es imprescindible, ya que sería imposible distribuir
todo el cableado de energía eléctrica grapado por las fachadas o mediante
postes.
Seguridad, ya que no están a la vista y, por tanto, no están expuestas a robo,
vandalismo, etc.
Los inconvenientes son:
Exige realizar zanjas, lo cual siempre supone una incomodidad inicial para el
desarrollo normal de la vida cotidiana.
Su instalación y mantenimiento es más costoso que en el caso de red sobre
fachada.
2. Basándote en los conocimientos adquiridos en la unidad 4, ¿sabrías definir el concepto
de intensidad máxima admisible de un conductor?, ¿y qué son los factores de
corrección?
Intensidad máxima admisible. La máxima intensidad que puede circular por un
cable sin que su aislamiento se vea expuesto a temperaturas que pudieran
deteriorarlo o degradarlo.
Factores de corrección. Los valores de intensidad máxima admisible que
proporcionan los reglamentos o los fabricantes de cables, están dados para unas
condiciones concretas de montaje, temperatura, etc., si se modifican estas
condiciones, se deben aplicar los factores de corrección correspondientes en cada
caso.
3. Define y da las características del tipo de cable a utilizar de, al menos, dos fabricantes
distintos.
En estas dos direcciones se pueden encontrar las características técnicas y
constructivas de este tipo de cables:
http://www.generalcable.es/Productos/REBT/tabid/947/Default.aspx
http://www.prysmian.es/energy/Trade_x_Installers/
4. Conociendo el recorrido de la línea, define los modelos de zanjas a realizar, incluyendo
las distancias en caso de cruce y paralelismo.
Recorrido normal bajo acera:
Zanja de profundidad mínima de 0,6 m en acera. Los conductores se dispondrán
sobre una capa de arena de un espesor mínimo de 0,05 m. Se colocará,
también, una cinta de señalización del cable eléctrico a una distancia mínima al
suelo de 0,1 m y a la parte superior del cable de 0,25 m.
27
Cruce sobre calzada:
Será igual que la anterior, pero los cables se colocarán en el interior de tubos
protectores recubiertos de hormigón en toda su longitud a una profundidad
mínima de 0,8 m. Siempre que sea posible, el cruce se hará perpendicular al eje
del vial.
Cruce sobre red de agua potable:
Los conductores se instalarán por encima de las canalizaciones de agua. La
distancia mínima entre cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua será
de 0,2 m.
Paralelismo con red de eléctrica de 20 kV:
Los cables podrán instalarse paralelamente a otros de alta tensión manteniendo
una distancia mínima de 0,25 m con los cables de alta tensión.
5. Sabiendo que la empresa suministradora es Iberdrola, ¿hay diferencias entre los
modelos de zanjas que establece el libro y los propios modelos de Iberdrola?
Si se entra en esta página, se pueden consultar los modelos de zanjas que propone
la empresa Iberdrola:
http://www.aven.es/attachments/normas_iberdrola/mt_2_51_01.pdf
6. ¿Cómo serían esas zanjas si la empresa distribuidora fuese Unión Fenosa?
Si se entra en esta página, se pueden consultar los modelos de zanjas que propone
la empresa Unión Fenosa:
http://www.proyectostipo.com/Seccion01/Seccion01_apart.B_1.htm
7. ¿Qué medios materiales y herramientas crees que son necesarios para la realización de
la red?
De forma general:
Camión-grúa.
Bobinas de cable, gatos y rodillos.
Cabrestantes, frenos y cable piloto.
Prensas, matrices y herramientas para derivaciones por cuña a presión.
Cinta métrica y cintas adhesivas de colores.
Herramientas manuales para trabajos eléctricos.
Herramientas manuales para trabajos mecánicos.
Medidor de aislamiento.
Instrumentos de medida (telurómetro, dinamómetro, termómetro, polímetro, etc.).
Elementos de empalme y derivación.
8. ¿Qué orden de tareas sería el más adecuado?
Realizar el replanteo y el dimensionado de las zanjas y arquetas (calzadas,
aceras, cruces de calles y carreteras, entre otros) disponiendo de los permisos
correspondientes.
28
Realizar el acopio de materiales a lo largo del trazado de la red.
Seleccionar las herramientas y medios necesarios de acuerdo con las
necesidades del montaje.
Realizar el tendido de los conductores (colocando los rodillos y evitando cruces).
Montar los conductores sobre un lecho de arena y bajo tubo en las zanjas de
acuerdo al proyecto.
Se montarán las protecciones mecánicas y de señalización de la red.
Verificar que se cumplen las distancias de seguridad adecuadas siguiendo la
documentación del proyecto.
Se realizarán los empalmes y conexiones de los conductores.
ACTIVIDADES- PÁGINA 147
1. Los cables subterráneos de BT podrán instalarse paralelamente a otros de BT o AT
manteniendo una distancia mínima entre ellos de:
a.
0,2 m con los cables de AT y 0,25 m con los de BT.
b.
0,25 m con los cables de AT y 0,1 m con los de BT.
c.
0,5 m con los cables de AT y 0,1 m con los de BT.
2. La cinta que señala la presencia de cable eléctrico de BT en una red de distribución
subterránea debe tener unas distancias mínimas de:
a.
20 cm al suelo y 25 cm a la parte superior del cable.
b.
20 cm al suelo y 35 cm a la parte superior del cable.
c.
10 cm al suelo y 25 cm a la parte superior del cable.
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 158
1. Averiguar la intensidad máxima admisible de una línea 3F+N constituida por cables
unipolares de C u de 50 mm2 en tendido enterrado bajo zanja a 30 ºC en el interior de un
tubo y con aislamiento de XLPE.
Según las características del cable, 3F+N, cables unipolares de Cu de 50 mm2
enterrado en tubular la intensidad admisible es 155 A.
Como la temperatura no es la estándar, habrá que aplicar una factor de corrección
de 0,96.
De este modo:
Imáx .admisi ble
155 0,96 148,8 A
2. Averiguar el valor de la intensidad máxima admisible para un terno de cables unipolares
de 240 mm2 (conductor de Al, aislamiento de XLPE) enterrados bajo zanja, si se dan las
siguientes circunstancias simultáneamente:
a.
La profundidad de instalación es de 60 cm.
b.
En dicha zanja, además del terno en cuestión, existen dos ternos más, separados
entre sí 20 cm.
Como es un terno de cables unipolares de 240 mm 2, Al, XLPE y enterrado bajo
zanja, su intensidad máxima admisible será de 340 A.
29
A este valor habrá que aplicarle dos factores de corrección:
Profundidad 60 cm: factor corrección de 1,02.
Tres ternos en la zanja separados 20 cm: factor corrección de 0,79.
Finalmente queda:
Imáx .admisi ble
340 1,02 0 ,79
273,9 A
3. Averiguar el valor de la intensidad máxima admisible para un terno de cables unipolares
de 25 mm2 (conductor de Al, aislamiento de XLPE) enterrados bajo zanja, si se dan las
siguientes circunstancias simultáneamente:
a.
La temperatura del terreno es de 40 ºC.
b.
La profundidad de instalación es de 60 cm.
Como es un terno de cables unipolares de 25 mm 2, Al, XLPE y enterrado bajo
zanja, su intensidad máxima admisible será de 95 A.
A este valor habrá que aplicarle dos factores de corrección:
Profundidad 60 cm: factor corrección de 1,02.
Temperatura de 40 ºC: factor corrección de 0,88.
Finalmente queda:
Imáx .admisi ble
95 1,02 0 ,88
85,27 A
4. ¿Cómo se distribuiría una potencia de 650 kW con cables unipolares de 240 mm 2
(conductor de A l, aislamiento de XLPE) en galería ventilada a una temperatura de 40 ºC
en una bandeja horizontal perforada?, ¿cuál sería la intensidad máxima admisible de
dicha agrupación? Algunos datos son: cos φ= 0,9, U= 400 V, f = 50 Hz.
I
P
650000
3 U cos
3 400 0 ,9
1042,4 A
Para este tipo de cables: unipolares de 240 mm 2, Al, XLPE y galería ventilada, la
intensidad máxima admisible es de 390 A.
Para superar los 1042,4 A que circulan, se tiene que triplicar la sección, es decir, se
emplearán 3 conductores por fase. Así, la intensidad admisible resultante será de:
390 ∙ 3 = 1170 A > 1042,4 A.
Al estar en bandeja horizontal (1 bandeja 3 circuitos), el factor es de 0,96.
La intensidad queda:
Imáx .admisi ble
1170 0,96 1123,2 A 1042,4 A
5. En el circuito de la figura, responder las siguientes cuestiones:
a.
Tipo de esquema de distribución.
b.
Tensión de defecto que se generan en la masa respecto a tierra.
c.
Corriente que atravesaría el cuerpo de la persona.
30
a) El esquema es del tipo TT.
b) La tensión de defecto masa tierra queda:
Id
230
50 5
4 ,18 A
Ud
Id RT
4,18 50
209 V
c) La corriente corporal sería:
IC
209
0 ,0992 A 99,2 , mA
1500 500 100 5
Este valor haría saltar el diferencial.
6. En el circuito de la figura responder las siguientes cuestiones:
a.
Tipo de esquema de distribución.
b.
¿Se genera una tensión masa-tierra peligrosa?
c.
¿Qué valor podría alcanzar una corriente corporal?
d.
¿Qué elemento de protección se debe poner?
NOTA. La impedancia de la línea no s e cons idera.
a) El esquema es del tipo TT.
31
b) La tensión de defecto masa tierra queda:
Id
230
300
30
10
0 ,676 A
Ud
Id RT
0 ,676 30
20 ,3 V
c) La corriente corporal sería:
IC
20 ,3
0 ,0299 A 29,9 mA
678
d) Se debe poner un diferencial de 30 mA.
7. En el circuito de la figura responder las siguientes cuestiones:
a.
Tipo de esquema de distribución.
b.
Corriente y tensión de defecto que se generan en la masa respecto a tierra.
c.
Qué corriente atravesaría el cuerpo de la persona.
a) El esquema es del tipo IT.
b) La tensión de defecto masa tierra queda:
Id
Ud
230
Id RT
0
No hay cierre del circuito
0V
c) La corriente corporal sería:
IC
0A
32
UNIDAD 6: CÁLCULO DE INSTALACIONES DE ENLACE Y PUESTA A
TIERRA
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 167
1. Para el cálculo de secciones es necesario fijar una potencia, ¿cuál será su valor?, ¿qué
criterios se han de seguir?
En función de los requisitos de la instalación se realiza el cálculo de la previsión
de potencia:
Se considera ambas viviendas de electrificación elevada pues requerirán
instalación del C11. Se toma una potencia de 9,2 kW por cada vivienda, por
tanto PV=18,4 kW.
La potencia para servicios comunes es de 8 kW. P SC=8 kW.
Para el local comercial se reserva un espacio de 60 m 2. Según esto, la potencia
sería: PLC=60 m2·100 W/m2=6 kW.
Finalmente, la potencia total será: P TOTAL=32,4 kW.
2. ¿Qué características tiene que cumplir el cable presente en la instalación de enlace?,
¿qué criterios sigo para la selección?
Para la LGA se utilizan los de designación RZ1-K (AS).
Para la DI se utilizan los RZ1-K (AS), H07Z1-K (AS) y ES07-K (AS).
3. ¿Qué partes tiene una instalación de puesta a tierra?
4. ¿Qué cables o conductores se deben elegir para una puesta a tierra?, ¿de qué sección?
Para la línea principal y enlace con tierra se escoge como referencia la LGA con
una sección mínima de 16 mm 2 y 25 mm2, respectivamente.
Para la línea secundaria se escoge como referencia la DI.
Para el interior de la vivienda se toma como referencia la sección de las fases de
cada circuito.
Para la línea de enlace con tierra se utiliza cable de cobre desnudo.
33
ACTIVIDADES - PÁGINA 171
1. Calcula la previsión de carga de un edificio de 40 viviendas de 120 m2 sin previsión de
incorporar ningún equipo especial.
Como el enunciado no dice nada más, al ser 120 m 2 menos que 160 m 2, se podrán
considerar todas las viviendas como de electrificación básica y se escogerá una
potencia por cada vivienda de 5,75 kW.
Con 40 viviendas, según ITC-BT-10, hay que aplicar una ecuación para obtener el
coeficiente de simultaneidad (n=40):
CS
15 ,3
n 21
15 ,3
2
40 21
24,8
2
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PElec. básica nElec. básica PElec. elevada nElec. elevada
PV
n
CS 5750 24,8 142 ,6 kW
2. Calcula la previsión de carga de un edificio de 20 viviendas de electrificación básica con
discriminación horaria.
Al ser todas viviendas de electrificación básica, se considera una potencia por
vivienda de 5,75 kW.
Como se consideran con discriminación horaria, el coeficiente de simultaneidad es
igual al número de viviendas (C S=20).
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. básica nElec. básica PElec. elevada nElec. elevada
CS 5750 20 115 kW
n
3. Calcula la previsión de carga de un edifico con 15 viviendas de electrificación elevada y
20 de electrificación básica.
Se consideran las viviendas de electrificación elevada con una potencia de 9,2 kW y
las de electrificación básica con 5,75 kW.
Con 35 viviendas, según ITC-BT-10, hay que aplicar una ecuación para obtener el
coeficiente de simultaneidad (n=35):
CS
15 ,3
n 21
15 ,3
2
35 21
22 ,3
2
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. básica nElec. básica PElec. elevada nElec. elevada
CS
n
5750 20 9200 15
35
22 ,3 161198 kW
4. Busca información para saber a partir de que potencia prevista se requerirá instalar un
centro de transformación en un edificio de viviendas.
Según el RD 1995/2000 por el que se regulan las actividades de transporte,
distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de
instalaciones de energía eléctrica.
34
En el artículo 47 punto 5 se indica:
Cuando se trate de suministros en suelo urbano con la condición de solar, incluidos
los suministros de alumbrado público y la potencia solicitada para un local, edificio o
agrupación de estos sea superior a 100 kW, o cuando la potencia solicitada de un
nuevo suministro o ampliación de uno existente sea superior a esa cifra, el
solicitante deberá reservar un local, para su posterior uso por la empresa
distribuidora, de acuerdo a las condiciones técnicas reglamentarias y con las
normas técnicas establecidas por la empresa distribuidora y aprobadas por la
administración competente, cerrado y adaptado, con fácil acceso desde la vía
pública, para la ubicación de un centro de transformación cuya situación
corresponda a las características de la red de suministro aérea o subterránea y
destinado exclusivamente a la finalidad prevista.
Acceso a la normativa:
http://www.boe.es/boe/dias/2000/12/27/pdfs/A45988-46040.pdf
ACTIVIDADES - PÁGINA 174
5. Calcular la previsión de potencia demandada por un edificio de viviendas y locales
comerciales de: 10 viviendas de grado de electrificación básica, 8 viviendas de grado de
electrificación elevada de 9 200 W, 4 viviendas de grado de electrificación elevada de
14 490 W, un ascensor de 5 plazas, una iluminación de 100 m2 de zonas comunes con
fluorescentes, un garaje subterráneo de 300 m2 (ventilación forzada) y un local comercial
de 40 m2.
Con 22 viviendas, según ITC-BT-10, se obtiene el coeficiente de simultaneidad:
CS
15 ,3
n 21
15 ,3
2
22 21
15 ,8
2
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. básica nElec. básica PElec. elevada1 nElec. elevada1
n
PV
5750 10 14490 4 9200 8
n
PElec. elevada2 nElec. elevada2
CS
15 ,8 135 ,78 kW
El segundo paso es calcular la previsión de cargas de servicios comunes.
Para el cálculo de instalaciones de iluminación se pueden escoger los valores de la
tabla 6.5, que para iluminación fluorescente se consideran de 10 W/m 2:
PALUM
100 m2 10
W
1 kW
m2
Para el cálculo de la potencia del ascensor, se puede consultar la tabla 6.7. Para 5
personas se puede utilizar un ITA-1, cuya potencia será de 4,5kW.
Entonces la potencia para servicios generales:
PSG
PALUM PASC 5500 kW
El tercer paso es calcular la previsión de carga del garaje, que con ventilación
forzada utiliza 20 W/m2:
PG
SG 20
W
m2
300 20 6 kW
35
El cuarto paso es calcular la previsión de carga del local comercial, para ello se
utiliza 100 W/m 2:
PLC
SLC 100
W
m2
40 100 4 kW
El quinto y último paso es calcular la potencia total prevista del edificio:
PTOTAL PV PSG PG PLC 152,28 kW
6. Considerando que una vivienda de electrificación básica tiene una previsión de carga de
5 750 W y que le corresponde un IGA de 25 A, el valor máximo que se acepta contratar
por el usuario es aquel en el que el calibre del ICP sea igual o inferior al calibre del IGA.
Si las potencias normalizadas que permite contratar la empresa suministradora son para
un suministro monofásico a 230 V: 3 450 W, 4 600 W, 5 750 W, 6 900 W, 9 200 W,
10 350 W, 11 500 W y 14 450 W. Justifica la respuesta calculando el calibre del ICP para
cada potencia contratada.
El cálculo se realiza teniendo en cuenta un cos φ=1 y una tensión de alimentación
de 230 V. A simple vista las potencias que se podrán contratar serán de 5 750 W e
inferiores:
IICP
PContratada
230 V
En cada caso:
IICP
3450
15 A
230
IICP
6900
230
IICP
14490
230
30 A
IICP
4600
230
20 A
IICP
5750
230
25 A
IICP
10350
230
45 A
IICP
11500
230
50 A
63 A
7. A partir en las ecuaciones mostradas en el apartado 1, construir una hoja de cálculo que
facilite el proceso de cálculo de la previsión de cargas de un edificio en función del
número de viviendas y su electrificación. Después ampliarla con la posibilidad de añadir
servicios comunes y, finalmente, añadir la previsión para el garaje y locales comerciales.
ACTIVIDADES - PÁGINA 176
8. Utilizando símbolos normalizados, realizar el esquema unifilar de una instalación de
enlace para una sola vivienda dentro de un edificio con centralización de contadores en
un solo lugar. Identificar cada una de las partes que la constituyen.
Una instalación de enlace para una sola vivienda es como la que se muestra en la
figura 6.4. La descripción de cada una de las partes se muestra en la notación del
lateral de la página.
ACTIVIDADES - PÁGINA 182
9. Buscar información sobre fabricantes de cajas generales de protección, y su utilización
en cada uno de los tipos de instalaciones vistas.
A continuación se muestran los enlaces para visitar los catálogos de algunas de las
empresas que suministran estos materiales.
36
Cahors:
http://www.cahors.es/index.php?ap=productos&subap=equioscompanyiaficha&compa
ny=6&id=424&expanddiv=167,a170
Claved:
http://www.claved.es/CGP_Endesa.pdf
Uriarte Safybox:
http://www.safybox.com/web/pdf/cias_iberdrola.pdf
10. Buscar información sobre fabricantes de centralizaciones de contadores modulares.
Algunos ejemplos son:
Cahors:
http://www.cahors.es/index.php?ap=productos&subap=equioscompanyiaficha&compa
ny=8&id=81&expanddiv=13,a23
Claved:
http://www.claved.es/centralizaciones_claved.pdf
Uriarte Safybox:
http://www.safybox.com/web/flash/IBERDROLA-FLASH/MT-Iberdrola-2012.html
http://www.uriarte.net/pruebacd/pdf/Safybox_Viesgo.pdf
11. Buscar información sobre fabricantes de cable y para qué recomiendan la designación
H07Z1-K (AS) y ES07Z1-K (AS).
a.
En ambas designaciones cambian las siglas iniciales, ¿por qué?
b.
Indicar qué significa dicha designación, y cómo se ajusta para ser utilizado para la
DI.
a) Porque hace referencia a la normativa de referencia: H es la internacional y ES la
nacional, ambas designaciones son aplicables a la instalación de la derivación
individual.
b) Obtenido del catalogo de Prysmian (www.prysmian.es) donde se pueden apreciar sus
características y aplicaciones.
37
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 196
1. Calcular la previsión de carga para un edificio de 4 plantas. En las 3 primeras hay 4
viviendas de 100 m2 por planta, y en la última planta hay 2 áticos de 200 m2 cada uno.
Las 12 viviendas de 100 m2 no se prevén con aire acondicionado o con sistema de
calefacción eléctrica. Tampoco habrá en la instalación receptores especiales. Por tanto, se
toma el grado de electrificación básico con una previsión de carga de 5 750 W por vivienda.
Para las dos viviendas del ático, aunque no tienen previsión de aire acondicionado ni
calefacción eléctrica, al ser su superficie superior a 160 m2, se toma el grado de
electrificación elevada con una previsión por vivienda de 9 200 W.
PElec. básica nElec. básica PElec. elevada nElec. elevada
PV
n
PV
CS
5750 12 9200 2
11,3 70 ,54 kW
14
2. Calcular la previsión total de cargas de un edificio de cinco plantas y seis viviendas de
50 m2 por cada planta sin calefacción eléctrica. En la planta baja existe una previsión de
cuatro locales comerciales de 60 m2 cada uno. En los sótanos existen tres plantas
(superficie de 240 m2) utilizados como garaje con ventilación forzada.
Para las viviendas:
CS
15 ,3
n 21
15 ,3
2
30 21
19,8
2
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. básica nElec. básica
n
CS
5750 30
19,8 113 ,58 kW
30
La previsión de carga del local comercial utiliza 100 W/m 2:
PLC
4 SLC 100
W
m2
4 60 100 24 kW
38
La previsión de carga del garaje con ventilación forzada utiliza 20 W/m 2:
PG
SG 20
W
m2
240 20 4,8 kW
El último paso es calcular la potencia total prevista:
PTOTAL PV
PG PLC 142,38 kW
3. Calcular la potencia total a prever en un solar en donde irá un edificio con las siguientes
características:
6 plantas con 5 viviendas por planta con una superficie por vivienda de 200 m2.
Planta baja para supermercado de 1 000 m2 con potencia total prevista de 150 000 W.
Planta primera compuesta por doce oficinas de 100 m2 cada una.
2 plantas sótano para garajes de 1 050 m2 cada una (ventilación forzada).
Zonas comunes (portal más rellanos de escaleras) de 300 m2.
Ascensor (630 Kg; 8 personas; 1 m/s).
Piscina de comunidad de 400 m3 de capacidad.
Alumbrado público incandescente con lámparas incandescentes (1 100 W).
CS
15,3
n 21
15,3
2
30 21
19,8
2
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. elevada nElec. elevada
CS
n
9200 30
19,8 182 ,16 kW
30
Previsión de potencia para las oficinas:
POFICINA
100 m2 100
W
10 kW
m2
POFICINAS
12 POFICINA
12 10 kW 120 kW
Previsión de potencia para el supermercado:
PSUPERMERCADO 150 kW
La previsión de carga del garaje con ventilación forzada utiliza 20 W/m 2:
PG
SG 20
W
1050 20 21 kW
m2
Para los servicios comunes:
PASCENSOR 11,5 kW
PPISCINA
400 m3 8
PALUM
W
m2
300 m2 10
W
m2
3 kW
3,2 kW
Entonces la potencia para servicios generales:
PSG
PALUM PASCENSOR PPISCINA 11 3 3,2 17,2 kW
Por otro lado, la previsión de alumbrado con lámparas incandescentes:
PALUM .CON LÁMPARAS 1,1 kW
39
La potencia total prevista del edificio:
PTOTAL PV PSG PG PALUM .CON LÁMPARAS PSUPERMERCADO
POFICINAS
PTOTAL 182,16 17,2 21 1,1 150 120 491,96 kW
4. Calcular la previsión de cargas de un edificio que dispone de 4 locales de 160 m2 en
planta baja, 8 oficinas de 80 m2 en primera planta y 8 viviendas dúplex (plantas segunda
y tercera) de 165 m2 cada una, equipadas para tarifa de discriminación horaria para los
dúplex. La potencia total de los servicios comunes es de 15 kW.
CS
n
Se calcula la previsión de potencia de las viviendas como:
PV
PElec. elevada CS
9200 8 73 ,6 kW
Previsión de potencia para los locales:
W
16 kW
m2
PLOCAL 160 m2 100
PLOCALES
4 PLOCAL
4 16 kW 64 kW
POFICINAS
8 POFICINA
8 8 kW 64 kW
Previsión de potencia para las oficinas:
POFICINA
80 m2 100
W
8 kW
m2
La potencia para servicios generales:
PSG 15 kW
La potencia total prevista del edificio:
PTOTAL PV PSG PLOCLES POFICINAS
PTOTAL 73,6 17,2 15 64 64 216,8 kW
5. Calcular la sección para una DI con las siguientes características:
a.
Para vivienda de electrificación básica de 5 750 W, y una longitud de 30 m.
b.
Para vivienda de electrificación elevada de 5 750 W, y una longitud de 30 m.
a) Al ser electrificación básica, se tiene una potencia de 5 750 W en suministro
monofásico a 230 V. Se va a utilizar cable de designación H07Z1-K (AS) que tiene
aislamiento de PVC con una conductividad de 48 Ω-1∙m-1.
Los pasos a seguir son:
Se calcula la caída de tensión máxima, caída del 1%, si hay centralización de
contadores en un solo lugar:
e
1% U 1% 230
2 ,3 V
100
100
Del mismo modo si se supone que hay centralización de contadores en más de un
lugar la caída de tensión será de 0,5%:
e
0 ,5% U
100
0 ,5% 230
1,15 V
100
40
Se halla la intensidad a partir de una potencia prevista de 5 750 W:
I
P
U cos
5750
230 1
25 A
Se calcula la sección del conductor para la centralización en un solo lugar:
S
2 P L
e U
2 5750 30
13,59 mm2
48 2 ,3 230
Cálculo de la sección del conductor para centralización de contadores en más de un
lugar para:
S
2 P L
e U
2 5750 30
48 1,15 230
27 ,17 mm2
Escoger valores normalizados de designación H07Z1-K mirando la tabla 6.16
suponiendo suministro trifásico en tubos empotrados en obra:
Centralización en 1 lugar: 16 mm 2.
Centralización en más de 1 lugar: 35 mm 2.
Consultar tabla 6.16 para que soporte la intensidad máxima admisible y cumpla
también la recomendación de que I b ≤ 0,85% IZ.
En el caso de utilizar cable de designación RZ1-K porque la derivación individual se
realice enterrada, la sección del conductor para centralización en un solo lugar
quedaría:
S
2 P L
e U
2 5750 30
14,83 mm2
44 2 ,3 230
Y para centralización de contadores en más de un lugar:
S
2 P L
e U
2 5750 30
44 1,15 230
29,64 mm2
Escoger valores normalizados de designación RZ1-K mirando la tabla 6.17
suponiendo suministro trifásico en tubos empotrados en obra:
Centralización en 1 lugar: 16 mm 2.
Centralización en más de 1 lugar: 35 mm 2.
Consultar tabla 6.16 para que soporte la intensidad máxima admisible y cumpla
también la recomendación de que I b ≤ 0,85% IZ.
b) Al ser electrificación elevada se tiene una potencia de 9 200W en suministro
monofásico a 230 V. Se va a utilizar cable de designación H07Z1 que tiene
aislamiento de PVC con una conductividad de 48 Ω-1∙m-1.
41
Los pasos a seguir son:
Se calcula la caída de tensión máxima, caída del 1%, si hay centralización de
contadores en un solo lugar:
e
1% U 1% 230
2 ,3 V
100
100
Del mismo modo si se supone que hay centralización de contadores en más de un
lugar la caída de tensión será de 0,5%:
0 ,5% U
100
e
0 ,5% 230
1,15 V
100
Se halla la intensidad a partir de una potencia prevista de 9 200 W:
I
P
U cos
9200
230 1
40 A
Se calcula la sección del conductor para la centralización en un solo lugar:
S
2 P L
e U
2 9200 30
48 2 ,3 230
21,73 mm2
La sección del conductor para centralización de contadores en más de un lugar es:
S
2 P L
e U
2 9200 30
48 1,15 230
43,48 mm2
Escoger valores normalizados de designación H07Z1-K mirando la tabla 6.16
suponiendo suministro trifásico en tubos empotrados en obra:
Centralización en 1 lugar: 25 mm 2.
Centralización en más de 1 lugar: 50 mm 2.
Consultar tabla 6.16 para que soporte la intensidad máxima admisible y cumpla
también la recomendación de que I b ≤ 0,85% IZ.
En el caso de utilizar cable de designación RZ1-K porque la derivación individual se
realice enterrada, la sección del conductor para centralización en un solo lugar
quedaría:
S
2 P L
e U
2 9200 30
44 2 ,3 230
27 ,71 mm2
Y para centralización de contadores en más de un lugar:
S
2 P L
e U
2 5750 30
44 1,15 230
47 ,4 mm2
Escoger valores normalizados de designación RZ1-K mirando la tabla 6.17
suponiendo suministro trifásico en tubos empotrados en obra:
42
Centralización en 1 lugar: 35 mm 2.
Centralización en más de 1 lugar: 50 mm 2.
Consultar tabla 6.16 para que soporte la intensidad máxima admisible y cumpla
también la recomendación de que I b ≤ 0,85% IZ.
6. En un edificio destinado a viviendas y locales comerciales está previsto una única
centralización con una previsión de cargas de 145 kW que se alimentará por una LGA
(Línea General de Alimentación). Dicha línea se encuentra en el interior de un tubo
enterrado bajo una zona ajardinada de usos comunes, y discurre desde la caja general
de protección hasta la centralización de contadores con una longitud de 40 m. Hallar:
a.
Selección del tipo de cable.
RZ1-K (AS)
b.
Cálculo de la sección a utilizar para la LGA (considera la recomendación que
Ib≤85%IZ).
Se calcula la caída de tensión máxima, caída del 0,5%, si hay centralización de
contadores en un solo lugar:
e
0 ,5% U
100
0 ,5% 400
2V
100
Intensidad a partir de una potencia prevista de 145 kW:
P
I
145000
3 U cos
3 400 0 ,9
132 ,82 A
Cálculo de la sección del conductor para centralización en un solo lugar:
S
P L
e U
145000 40
44 2 400
164,78 mm2
Consultar tabla 6.17 y se obtendrá una sección de 185 mm 2, con una sección
admisible de 291 A, que cumple la recomendación de que I b ≤ 0,85% IZ.
c.
Cálculo del fusible a instalar en la CGP (RDI=0,054 Ω).
Condición que tiene que cumplir para la elección del calibre del fusible para 145 kW
con centralización en 1 lugar, tubos enterrados y longitud de 40 m:
232,82
IN
0 ,91 291 A
160,57
IN
264,81 A
Se escoge una sección de 185 mm 2 y un fusible de 200 A.
Se calcula IS:
IS
S K
5
11831,39 A
Se cumple la condición de: I S>If5S. A partir de la tabla 6.13, 11 831,39A>1 250A.
Se calcula ICC:
R
RDI
RLGA
0 ,054
L
S
0 ,054
0 ,018 40
185
0 ,058
43
0 ,8 U
ICC
d.
3172,4 A
R
Se cumple que If5S<ICC.
Repetir los pasos anteriores para una LGA con una previsión de carga de 75 kW y
una longitud de 10 m.
Se calcula la caída de tensión máxima, caída del 0,5%, si hay centralización de
contadores en un solo lugar:
e
0 ,5% U
100
0 ,5% 400
2V
100
Intensidad a partir de una potencia prevista de 75 kW:
P
I
75000
3 U cos
3 400 0 ,9
120 ,43 A
Cálculo de la sección del conductor para centralización en un solo lugar:
P L
e U
S
75000 10
44 2 400
21,31 mm2
Consultar tabla 6.17 y se obtendrá una sección de 50 mm 2.
Condición que tiene que cumplir para la elección del calibre del fusible para 145 kW
con centralización en 1 lugar, tubos enterrados y longitud de 40 m:
232,82
IN
0 ,91 138 A
120,43
IN
125,58 A
Si se escoge una sección de 50 mm 2 y un fusible de 125 A, se cumple la condición
de: IS>If5S. A partir de las tablas 6.12 y 6.13, 3 544 A >715 A.
Se cumple la condición de I CC porque la longitud es inferior a 175 m.
Tal y como se indica en el enunciado, hay que cumplir la condición I b≤85%IZ.
Si se escoge una sección de 70 mm 2 y un fusible de 125 A.
Se cumple la condición de: I S>If5S. Utilizando la ecuación y 6.13, 4 476,61ª > 715 A.
Se cumple la condición de I CC porque la longitud es inferior a 175 m.
7. Calcular los metros de cable necesarios para realizar una puesta a tierra en la que RT sea
inferior a 50 Ω (resistividad del terreno: 1 200 Ω∙m).
a.
Verifique que dicho valor de RT es adecuado sabiendo que los diferenciales a
emplear serán de 300 mA.
b.
Indicar las características del electrodo a emplear y su forma de instalación.
a) Se halla la longitud del cable:
R
2
L
L
2
R
2 1200
50
48 m
Si se tiene en cuenta el valor máximo de la resistencia:
RT máx
Um
24
Id
0 ,3
80
Como el valor obtenido de 50 Ω es inferior al máximo permitido (80 Ω) , los 48 m de
cable son suficientes.
44
b) Cable de Cu desnudo de 35 mm 2 de sección, enterrado formando un anillo perimetral
a la instalación y a una profundidad de 0,80 m.
8. Se desea saber si con una placa de Cu (1 x 1 m) es suficiente para realizar la instalación
de PaT de una nave industrial donde los diferenciales a emplear son de 500 mA y la
resistividad del terreno es de 5 000 Ω∙m. Explicar y dibujar la forma de instalación de
dicha placa.
La resistencia máxima de tierra es:
RT máx
Um
Id
24
0 ,5
48
En el caso de una placa enterrada:
R
0 ,8
P
0 ,8 5000
1000
5
Como se observa, es un valor muy superior a los 48 Ω.
Se emplearán 21 picas, pero no es un sistema adecuado, se recomienda hacerlo
mediante cable desnudo.
9. La siguiente figura representa un edificio destinado a viviendas. Realizar los siguientes
cálculos:
a.
Dibujar cómo se debería realizar la PaT explicando qué material se debe utilizar
como electrodo.
Como electrodo se utilizará cable desnudo de Cu rígido de 35 mm2 de sección
mínima.
b.
Indicar el número de puntos de PaT que se deben extraer al exterior y a qué irán
destinados.
Las tomas de PaT extraídas corresponderán a: ascensores, CGP y donde se prevea
un local comercial.
45
c.
Explicar y dibujar las características de la línea principal de tierra y los conductores
de protección utilizar teniendo en cuenta que la LGA tiene una sección de 150 mm
y las derivaciones individuales son de 10 mm.
La línea principal será de cable rígido de Cu aislado o desnudo con una sección
mínima 16 mm2. Los conductores de protección serán de la misma sección que el
conductor de fase que acompañen.
d.
Verificar que con los metros de cable utilizado se obtiene una resistencia de tierra
correcta. La resistividad del terreno es de 1 200 Ω∙m.
A continuación hay que verificar que con los metros de electrodo utilizado se obtiene
una resistencia de tierra correcta.
La resistencia máxima queda:
RT máx
Um
Id
24
0 ,03
800
En el ejercicio:
R
2
L
R
2
L
2 1200
17 ,14
140
Se obtiene un valor inferior a los 800 Ω.
10. En una vivienda unifamiliar realizar los siguientes cálculos:
a.
Realizar
un croquis de puesta a tierra según el número de picas necesarias
(ρ = 3 200 Ω∙m).
46
b.
Explicar qué material se debe utilizar como electrodo.
Los electrodos tendrán las siguientes características:
Acero cobreado o Cu de 1 m y 14,2 mm de diámetro.
R
L
L
R
3200
800
4m
Se necesitarán, por tanto, 4 picas de 1 metro.
47
UNIDAD 7: INSTALACIONES DE ENLACE. MONTAJE Y MANTENIMIENTO
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 203
1. ¿Requiere la instalación del caso inicial proyecto o memoria técnica de diseño?
Al tratarse de una instalación cuya potencia prevista es inferior a 100 kW sin garaje,
no hará falta centro de transformación y tampoco será necesario redactar proyecto,
por tanto será suficiente con la redacción de la memoria técnica de diseño.
2. ¿Qué caja general de protección debe elegirse?, ¿qué esquema de conexionado debe
tener?
La potencia prevista de la instalación es de 38,15 kW, según la tabla 7.4 se puede
utilizar CGP con intensidad de base de 100 A. Además, como el suministro es
trifásico, se instalará en el exterior (montaje superficial). Por otro lado, según la
compañía distribuidora, las bases de los fusibles deben ser tipo BUC. Se escoge,
por tanto, una CGP con la siguiente designación: CGP-7-100/BUC.
3. ¿Qué secciones deben escogerse para los cables de la instalación?
Tras los cálculos se obtienen las siguientes secciones:
Ib = 61,25 A
y
IN (fusible) = 63 A
Designación para la LGA : RZ1-K.
SLGA=25 mm2 para fase y 16 mm 2 para neutro.
Designación para la DI: ES07Z1-K.
SDI - VIVIENDA PLANTA BAJA = 10 mm2
SDI - VIVIENDAPLANTA 1 = 10 mm2
SDI - VIVIENDAPLANTA 2 = 16 mm2
4. ¿Dónde se ubica la centralización de contadores?
La centralización, al ser para menos de 16 contadores, se podrá alojar en un
armario utilizando equipos modulares que permitan integrar 4 contadores, por
ejemplo, con código Iberdrola 4271004.
5. ¿Qué tubos deben escogerse y de qué diámetros?
Se podría utilizar tubo de designación 2221 para instalaciones empotradas en obra.
Los diámetros a utilizar serán de:
110 mm para la LGA.
32 mm para la DI para las plantas baja y primera, y 40 mm para la segunda
planta, aunque para simplificar se puede utilizar todo tubo de 40 mm.
6. ¿Qué ICP habrá que instalar si la potencia contratada y prevista es distinta?
El ICP irá en función de la potencia contratada y será igual o inferior a la potencia
prevista. Ver tabla 7.14 para valores del ICP en función de la potencia contratada.
7. ¿Qué fusibles de protección habrá que escoger?
Ib = 61,25 A
IN (fusible) = 63 A
IMáx (cable LGA) = 95 A
48
8. ¿Quién tiene que realizar la documentación
documentación para legalizar la instalación eléctrica?
En el caso de requerir proyecto, este será redactado por un técnico titulado
competente. Pero como se requiere memoria técnica de diseño, esta podrá ser
completada por el instalador cualificado y, antes de la puesta en servicio, deberá
emitir un certificado para la autorización de la obra.
ACTIVIDADES - PÁGINA 206
1. Realiza una búsqueda para
para encontrar la documentación
documentación a completar para la MTD
MTD de la
comunidad autónoma en la que resides. Además de localizar la sección o apartado a
completar relativo a la instalación de enlace.
En el siguiente enlace puede acceder a una recopilación de la documentación a
partir de la comunidad autónoma:
autónoma:
http://www.voltimum.es/catalogue.jsp?mode=deta
http://www.voltimum.es/catalogue
.jsp?mode=details&family_i
ils&family_id=/103/001/REEd=/103/001/REE002&catalogType=L&brand=REE&universe=
NOTA. Para el acceso a algunos documentos puede ser necesario registrarse
previamente.
También se puede acceder directamente en las páginas web de las
correspondientes
correspondientes consejerías.
consejerías.
ACTIVIDADES - PÁGINA 210
2. Buscar información para
para representar los esquemas
esquemas CGP-8 y CGP-9 que no se muestran
en la figura 7.3.
En la siguiente dirección web, se puede acceder al catálogo de CLAVED con las
particularidades de Endesa:
http://www.claved.es/CGP_Endesa.pdf
3. Adecuar la tabla 7.3 para la compañía distribuidora
distribuidora de tu zona, por ejemplo,
ejemplo, Iberdrola.
En las normativas particulares de la compañía distribuidora, debe haber un
apartado en el que se indique el tamaño de los huecos.
El acceso a las especificaciones particulares de las empresas suministradoras se
puede obtener en el siguiente enlace:
http://www.f2i2.net/legislacionseguridadi
http://www.f2i2.net/legislacio
nseguridadindustrial/norma
ndustrial/normascompaniase
scompaniaselectricas.aspx
lectricas.aspx?
?
regl=REBT
Por ejemplo para Iberdrola se encuentra en la tabla 8 del apartado 2.1.3 (medida de
huecos) de la MT 2.80.12.
49
ACTIVIDADES - PÁGINA 215
4. Realizar una búsqueda de fabricantes
fabricantes o distribuidores
distribuidores que dispongan de canalizaciones.
Verificar que se utilizan los códigos indicados.
Desde la página web de Álvarez Beltrán, se pueden encontrar precios y tubos
utilizados en la sección Productos/tubo y canalización/tubo
canalización/tubo.
http://www.alvarezbeltran.com
http://www.alv
arezbeltran.com/productos/?fami
/productos/?familias=2198
lias=2198
Otros fabricantes pueden ser:
ODI-BAKAR S.A.:
http://www.odibakar.com/produc
http://www.odi
bakar.com/productos/vivienda
tos/vivienda/forroplast.htm
/forroplast.htm
AISCAN:
http://www.aiscan.com/
5. Tomando como
como base la tabla 7.13, completarla con los datos de tu residencia habitual.
Recuerda que si alguna casilla no es necesaria, puede dejarse en blanco.
A continuación
continuación se muestra una posible plantilla
plantilla para ser completada:
completada:
CGP en MTD
Caja General de Protección
Emplazamiento
Acometida
Subterránea
Aérea
Montaje
Superficial
Nicho en
pared
Intensidad
nominal CGP
Intensidad de los
fusibles
Esquema
LGA en MTD
Línea General de Alimentación
Alimentació n
Cables
Montaje
Dimensiones
CC en MTD
Montaje
CPM
Contador
CC en
Local
DI en MTD
CC en
armario
Intensidad IG maniobra
Derivación individual
Montaje
DI
Potencia
Cables
Diámetro tubo
50
ACTIVIDADES - PÁGINA 228
6. Realizar una búsqueda de contadores monofásicos y enumerar sus características
describiendo los esquemas de conexionado.
Algunos ejemplos
ejemplos de la empresa
empresa Circutor:
CIRWATT A:
http://circutor.es/producte.aspx?r=4397
CIRWATT B:
http://circutor.es/producte.aspx?r=5563
7. Consultando la ITC-BT-05, indica qué puede
puede pasar en la instalación de enlace
enlace para que la
instalación sea clasificada como condicionada o negativa.
Será clasificada como condicionada cuando haya, al menos, un defecto grave o un
defecto leve procedente de otra inspección anterior que no se haya corregido.
Será clasificada como negativa cuando haya, al menos, un defecto muy grave.
Un defecto grave es el que no supone un peligro inmediato para la seguridad de las
personas o de los bienes, pero puede serlo al originarse un fallo en la instalación.
Algunos defectos graves asociados a la instalación de enlace, aunque también
para el resto de la instalación, son:
Inexistencia de medidas adecuadas de seguridad contra contactos indirectos.
Falta de aislamiento de la instalación.
Falta de protección adecuada contra cortocircuitos y sobrecargas en los
conductores en función de la intensidad máxima admisible en los mismos. Todo
esto de acuerdo con sus características y condiciones de instalación.
Falta de continuidad de los conductores de protección.
Valores elevados de resistencia de tierra en relación con las medidas de
seguridad adoptadas.
Defectos en la conexión de los conductores de protección a las masas cuando
estas conexiones fueran preceptivas.
Sección insuficiente de los conductores de protección.
Naturaleza o características no adecuadas
adecuadas de los conductores utilizados.
Falta de sección de los conductores en relación con las tensiones admisibles.
Falta de identificación de los conductores de neutro y protección.
Sucesión reiterada o acumulación de defectos leves.
8. Localiza para tu comunidad
comunidad el impreso
impreso a rellenar para
para la certificación de la instalación.
instalación.
En el siguiente enlace se puede acceder a una recopilación de la documentación a
partir de la comunidad autónoma:
http://www.voltimum.es/catalogue.jsp?mode=d
http://www.voltimum.es/catalogue
.jsp?mode=details&family
etails&family_id=/103/001/R
_id=/103/001/REEEE002&catalogType=L&brand=REE&universe=
También se puede acceder directamente una vez conocida la consejería
correspondiente.
51
9. Indicar los medios técnicos y humanos mínimos necesarios para una empresa
instaladora de baja tensión según ITC-BT-03.
Medios humanos:
Personal contratado que realice la actividad en condiciones de seguridad, con un
mínimo de un instalador para las instalaciones de cada una de las respectivas
categorías, o una misma persona si esta reúne los respectivos requisitos.
Medios técnicos (equipos) para categoría básica:
Telurómetro.
Medidor de aislamiento según la ITC MIE-BT 19.
Multímetro para las siguientes magnitudes: tensión alterna y continua hasta un
valor de 500 V, intensidad alterna y continua hasta 20 A y resistencia.
Medidor de corrientes de fuga con resolución mayor o igual que 1 mA.
Detector de tensión.
Analizador - registrador de potencia y energía para corriente alterna trifásica con
capacidad de medir las siguientes magnitudes: potencia activa, tensión alterna,
intensidad alterna y factor de potencia.
Equipo verificador de la sensibilidad de disparo de los interruptores diferenciales
capaz de verificar la característica intensidad – tiempo.
Verificador de la continuidad de conductores.
Medidor de resistencias de bucle con fuente propia de energía, con sistema de
medición independiente del valor de la resistencia de los cables de prueba y con
una resolución m ayor o igual que 0,1 Ω.
Herramientas comunes y equipo auxiliar.
Luxómetro con rango de medida adecuado para el alumbrado de emergencia.
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 234
1. Considerando un suministro trifásico a un edificio de viviendas (230/400 V) cuya
demanda prevista es de 150 kW con un cos φ de 0,9, calcular:
a.
La intensidad total que circulará por la LGA.
I
b.
P
3 U cos
150000
3 400 0 ,9
240 ,85 A
El esquema a utilizar en la CGP teniendo en cuenta que la acometida es aérea y la
salida es por la parte inferior. Se ubicará empotrada en obra.
Esquema 7
c.
La designación de la CGP a utilizar teniendo en cuenta bases BUC.
CGP-7-250/BUC (tabla 7.5)
d.
Elección comercial de la caja en el catálogo del fabricante.
www.cahors.es
http://www.cahors.es/load_art/pdf_article_1290499235.pdf
52
2. A partir del siguiente croquis de una instalación de enlace para un edificio de viviendas:
Calcular:
a.
Características de la CGP incluyendo la designación. Indicar el tamaño A del
mechinal.
Esquema 10, red de distribución subterránea y LGA subterránea (entrada y salida
por la parte inferior de la CGP).
Irá alojada en un hueco o mechinal de tamaño: 1 x 0,75 x 0,30 m (alto x ancho x
fondo) con 1 puerta de 1 x 0,75 m (tabla 7.3).
CGP-10-250/BUC (tabla 7.5).
b.
Diámetro del tubo para una sección de la fase siendo la sección de la LGA de
95 mm2. Incluir las características comerciales del mismo y buscar precios.
El diámetro queda 140 mm para una sección de fase de 95 mm 2 (tabla 7.9).
c.
Sección utilizada para el conductor de neutro, así como la designación utilizada
para los cables de la LGA.
Sección de neutro mínima de 50 mm 2 (tabla 7.9).
Designación para cables de LGA con designación RZ1-K (AS).
3. La potencia prevista para un bloque de viviendas es de 90 kW, con una tensión de
suministro eléctrico de 230/400 V y con una sección de LGA de 120 mm2 (mediante tubo
enterrado). Calcular:
a.
La intensidad total que circulará por la LGA.
Ib
b.
P
90000
3 U cos
3 400 0 ,9
144 ,51 A
Esquema a utilizar teniendo en cuenta que la acometida es aérea y la salida de la
CGP es por la parte inferior. Se ubicará sobre la fachada.
Esquema 7 en montaje en superficie.
c.
Talla e intensidad de los fusibles.
Fusibles NH de tipo de cuchilla y tamaño 1. La intensidad nominal debe cumplir la
siguiente condición, por tanto se escoge un fusible con un valor nominal de 160 A:
Ib
IN
144,51
0 ,91 IZ A
IN
209,3 A
53
d.
Designación de la CGP a utilizar teniendo en cuenta bases BUC.
CGP-7-160/BUC
e.
Elección comercial de la caja en el catálogo del fabricante.
http://www.cahors.es/load_art/pdf_article_1288250563.pdf
4. En un edificio de 10 viviendas la distribución es de 2 viviendas por planta con
centralización de contadores en un solo lugar, siendo la distancia entre plantas de
3 metros. La potencia prevista para cada vivienda es de 5 750 W y la planta baja se
destina a garaje. Calcular:
a.
Las secciones a utilizar para la derivación individual teniendo en cuenta un
suministro monofásico y que la distancia entre la puerta y la canaladura por donde
discurre la DI es de 3 m (por ejemplo, la distancia entre la centralización hasta la
primera planta es de 3 m más 3 m, es decir, 6 m, pero para la segunda planta será 6
m más 3 m, es decir, 9 m, y así sucesivamente). Se realiza con tubos empotrados en
pared.
Al ser suministro monofásico, la sección es:
S
2 P L
e U
2 5750 L
48 2 ,3 230
En cada planta:
SPLANTA1( V1,V 2 )
2 P L
e U
2 5750 6
48 2 ,3 230
2 ,72 mm2
6 mm2
SPLANTA2 (V 3 ,V 4 )
2 P L
e U
2 5750 9
48 2 ,3 230
4,08 mm2
6 mm2
SPLANTA3 (V 5 ,V 6 )
2 P L
e U
2 5750 12
48 2 ,3 230
5 ,44 mm2
6 mm2
SPLANTA4 ( V 7 ,V 8 )
2 P L
e U
2 5750 15
48 2 ,3 230
6 ,79 mm2
SPLANTA5 ( V 9 ,V 10 )
2 P L
e U
2 5750 6
48 2 ,3 230
28 ,16 mm2
10 mm2
10 mm2
La intensidad es:
P
Ib
5750
U cos
230 1
25 A
Condición que tiene que cumplir para sección de 6 mm 2:
Ib
IZ
Se recomienda Ib
25 A
0 ,85 IZ
36 A
25 A
30,6 A
Condición que tiente que cumplir para sección de 10 mm 2:
Ib
IZ
Se recomienda Ib
b.
25 A
0 ,85 IZ
50 A
25 A
42,5 A
Indica los diámetros mínimos para cada derivación individual.
Para derivación individual con instalación empotrada y cable tipo ES07Z1-K (AS)
de 6 mm2 y 10 mm2, en la tabla 7.10 corresponden a un diámetro de 32 mm.
54
c.
Busca características y precios para los diámetros de los tubos elegidos.
Tubos empotrados en pared de designación 2221.
A continuación se muestra un enlace con precios:
http://www.emared.com/imagenes/EMA%20TARIFA%202011R.pdf
5. Dos viviendas unifamiliares (adosadas) comparten una misma caja empotrada en la
fachada para albergar los contadores. Las potencias previstas para cada una de ellas es
de 9,2 kW, con suministro monofásico. La canalización que va desde la caja hasta el
interior de la vivienda transcurre a través de un pequeño patio, por lo que se realizará
enterrada recubierta de hormigón con una distancia de 15m.
a. ¿Lleva la instalación lleva LGA?, ¿por qué?
Al tratarse de viviendas unifamiliares, se integra en la caja el dispositivo de
protección y en el equipo de medida. Por lo tanto no existe LGA.
b.
¿Cómo se denomina la caja?, ¿lleva CGP?
Se denomina Caja de Protección y Medida (CPM) porque lleva en su interior los
fusibles de protección y el equipo de medida (contador de energía eléctrica).
c.
¿La instalación lleva DI?, ¿cuántas?
Sí hay DI, y sirve para unir la salida del equipo de medida hasta el CGMP de cada
vivienda. En consecuencia, en la CPM habrá 2 equipos de medida con una DI para
cada vivienda, y que discurrirán por tubos distintos.
d.
Características de la caja a elegir incluyendo la designación.
CPM3-D2/2 M (empotrada)
e.
¿Qué diámetro de tubo se utilizará para la canalización de la instalación de enlace?
El diámetro depende de la sección de la DI, que en este caso será igual para cada
vivienda porque la potencia prevista y la distancia coinciden. Se considera que la
instalación discurre enterrada con cable RZ1-K (AS) y suministro monofásico:
SV1 y V 2
2 P L
2 9200 15
e U
44 2 ,3 230
7 ,91 mm2
10 mm2
Esta sección corresponde a un diámetro de tubo de 40mm (tabla 7.10).
Las características del tubo a utilizar son de designación ligero, con resistencia a la
compresión de 250 N y resistencia al impacto de 250 N.
f.
Valor del magnetotérmico general a instalar en la CGMP.
P
Ib
9200
U cos
40 A
230 1
Condición que tiene que cumplir para sección de 10 mm2:
Ib
IZ
Se recomienda I b
g.
40 A
70 A
0 ,85 I Z
40 A
59,5 A
¿Qué potencias podrán contratar ambas viviendas?
Potencias de 9 200W e inferiores, valores de ICP en tabla 7.14.
h.
Si la potencia a contratar es de 4,6 kW en suministro monofásico, ¿qué valor de ICP
instalarías?
ICP de 20 A.
55
6. ¿Es recomendable contratar discriminación horaria para una vivienda que realiza su
mayor consumo durante las horas centrales del día, es decir, al mediodía y durante las
primeras horas de la tarde? Se supone que el suministro es monofásico y que la
potencia es inferior a 10 kW.
Las horas centrales del día corresponden con la tarifa de punta y con el precio del
kilovatio hora más caro a lo largo del día.
7. Realizar el esquema unifilar de una instalación de enlace de una pequeña finca de pisos
de 4 plantas con 1 vivienda por planta con contador para servicios comunes. Sabiendo
que la sección de la LGA es de 50 mm2 y que las secciones son: 6 mm2 (las dos primeras
plantas) y 10 mm2 (las dos últimas).
8. Completar una memoria técnica de diseño (escoger el formato de tu comunidad
autónoma), para una finca de pisos de 4 viviendas por planta (con 2 plantas) con
potencia prevista de 5,75 kW cada una teniendo en cuenta que en la planta baja hay 2
locales comerciales de 40 m2 cada uno. La potencia prevista para servicios comunes es
de 8 kW.
La toma de tierra se realiza en una malla con una longitud total de 100 m de cable
desnudo de 35 mm2 en la cimentación, si se necesita reducir su valor, se instalará
alguna pica adicional. Además, el edificio no cuenta con pararrayos.
La acometida es aérea y no hay espacio suficiente en la fachada para colocar la CGP
empotrada en ella. El tubo que va desde la CGP hasta la centralización va empotrado en
obra con una longitud de 12 m. Los tubos que van desde la centralización hasta cada
vivienda discurren a través de un hueco en obra. La altura entre plantas se considera de
2,5 m y la distancia entre el hueco en obra por donde discurren los tubos hasta la
entrada de cada vivienda es de 5 m para dos viviendas (más próximas a la canaladura) y
para las otras dos es de 8 m. La longitud desde la centralización de contadores hasta el
hueco en obra es de 6 m, y desde la centralización de contadores hasta cada local es de
6 m.
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La memoria técnica queda:
CGP en MTD
Caja General de Protección
Emplazamiento
Superficie sobre fachada
Acometida
Subterránea
Montaje
Superficial
Esquema
Aérea
100 A
Intensidad de los
fusibles
100 A
X
Nicho en
pared
X
Intensidad
nominal CGP
Esquema 7
LGA en MTD
Línea General de Alimentación
Cables
3x35mm +1x16mm Cu RZ1-K (AS)
Montaje
2
Dimensiones
Empotrada en obra
CC en MTD
Montaje
CPM
2
110 mm
Contador
CC en
armario
CC en Local
Intensidad IG
maniobra
X
DI en MTD
Derivación individual
Montaje
Hueco en obra 0,65x0,15x0,3
160 A
DI
Potencia
Protección
Cables
Ø tubo
Locales
8 kW
63 A
3x6 mm Cu ES07Z1-K (AS)
2
32 mm
V1-A y B
5,75 kW
63 A
3x6 mm Cu ES07Z1-K (AS)
2
32 mm
V1-C y D
5,75 kW
63 A
3x10 mm Cu ES07Z1-K (AS)
V2-A y B
5,75 kW
63 A
3x10 mm Cu ES07Z1-K (AS)
V1-C y D
5,75 kW
63 A
3x10 mm Cu ES07Z1-K (AS)
Servicios comunes
8 kW
63 A
3
2
32 mm
2
32 mm
2
32 mm
Toma de tierra
Tipo
Picas
Número de electrodos
Placas
Número de placas
Mallas
Sección TT
X
Longitud del cable
100 m
Línea de derivaciones
Misma sección que la fase
Línea de enlace
25 mm
Línea principal
16 mm
2
2
57
UNIDAD 8: SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES
ESTUDIO DEL CASO - PÁGINA 243
1. ¿Qué efectos, directos e indirectos, puede ocasionar la corriente eléctrica en caso de
recorrer el cuerpo de una persona?
El efecto directo es el provocado por la corriente al circular por el cuerpo.
Puede producir: fibrilación ventricular, asfixia, tetanización muscular,
quemaduras o electrocución.
El efecto indirecto no es provocado por la propia corriente. Puede producir:
quemaduras, golpes contra objetos, caídas, etc.
2. ¿Sabrías decir cómo influye el tipo de corriente (continua o alterna) y la impedancia del
cuerpo cuando se produce una electrocución?
La corriente continua produce calentamiento y puede ocasionar efectos
electrolíticos en el organismo que pueden dar lugar a embolia o muerte.
La corriente alterna produce una alteración que se traduce en espasmos,
sacudidas y fibrilación ventricular (ritmo desordenado del corazón).
La impedancia corporal es: 1 500 Ω para piel seca , 1 000 Ω para piel húmeda ,
650 Ω para piel mojada y 325 Ω para piel sumergida
3. ¿Sabrías cómo actuar ante un accidente eléctrico?
Las tres acciones básicas son:
Proteger al accidentado y al que va a socorrer.
Avisar a los servicios de emergencia
Practicar al accidentado los primeros auxilios.
El procedimiento para liberar a un accidentado por electricidad es el siguiente:
Cortar la corriente antes de tocar al accidentado. Si no es posible, utilizar
materiales aislantes (madera, goma, etc.) para separar al accidentado.
Ante posibles caídas del accidentado al cortar la corriente, colocar mantas,
abrigos, almohadas, etc., para disminuir el efecto traumático.
Si la ropa del accidentado arde, se apagará mediante sofocación (tapándolo con
mantas, prendas de lana, nunca acrílicas) o haciéndolo rodar por el suelo
Nunca se utilizará agua.
4. ¿Conoces el código de formas y colores para señales de seguridad?
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5. Cita las cinco reglas de oro y su secuencia de aplicación.
Primera regla. Apertura de todas las fuentes de tensión.
Segunda regla. Enclavamiento o bloqueo de los dispositivos de corte.
Tercera regla. Reconocimiento de la ausencia de tensión.
Cuarta regla. Puesta a tierra y cortocircuito de todas las fuentes de tensión.
Quinta regla. Delimitación de la zona de trabajo mediante señalización.
6. ¿Sabrías decir que medidas preventivas, así como que protecciones individuales y
colectivas se deben utilizar a la hora de realizar un trabajo en una instalación de baja
tensión, sin tensión?
Las medidas preventivas son:
En el lugar de corte y en el propio lugar de trabajo, efectuar la apertura y el cierre
de los circuitos siguiendo las indicaciones dadas para la supresión y reposición
de tensión.
En lugares conductores y durante los procedimientos de ejecución, se deben
extremar las precauciones de aislamiento.
No realizar trabajos con tensión en lugares con elevado riesgo de incendio o
explosión.
Interrupción de trabajos, si así lo considera el jefe de trabajos, cuando haya
riesgo de tormenta.
En trabajos en altura, usar el casco con barbuquejo y el arnés asociado a
dispositivos anticaída.
Las protecciones individuales son:
Casco con barbuquejo.
Pantalla con banda inactínica de protección facial.
Guantes aislantes para trabajos en baja tensión.
Guantes de protección contra riesgos mecánicos.
Ropa de trabajo normalizada.
Las protecciones colectivas son:
Protectores aislantes (alfombrilla o banqueta, capuchones, perfiles y telas
aislantes de baja tensión).
Material de señalización y delimitación (cinta delimitadora, señales, etc.).
Discriminador o detector de baja tensión.
Herramientas aisladas.
7. ¿Sabrías decir dónde se pueden encontrar las distancias de seguridad a aplicar en
trabajos en proximidad a instalaciones eléctricas?
En la web del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT) y,
más concretamente, en el REAL DECRETO 614/2001 de 8 de junio sobre
disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los
trabajadores frente al riesgo eléctrico. BOE nº 148 21-06-2001.
59
ACTIVIDADES FINALES - PÁGINA 262
1. Indicar en cada una de las figuras siguientes el tipo de contacto eléctrico que se
produce.
a)
b)
c)
a) Contacto directo.
b) Contacto indirecto (masa a tierra).
c) Contacto indirecto (sin PaT).
2. Calcular la corriente que soporta el cuerpo humano en cada uno de tres de los casos
anteriores sabiendo que:
La tensión entre fase y neutro es de 230 V.
La resistencia de tierra del neutro (RB) es 15 .
La resistencia del cuerpo humano (RH) se considera en 2500 .
La resistencia a tierra de la masa (RA) es de 20 .
La resistencia del defecto (Rd) es de 8 .
a) En el caso del contacto directo.
R
IF
RH
RB
2500 15
U0
230
R
2515
2515
0 ,09145 A
IF
IH
b) En el caso de contacto indirecto (masa a tierra).
R
IF
Rd
RH RA
RH
RA
U0
230
R
42,84
RB
8
5 ,37 A
2500 20
2500
RC
15
20
42 ,84
RH RA
2500 20
RH
2500
RA
20
19 ,84
La corriente queda:
UC
RC IF
19 ,84 5 ,37
105 ,95 V
IH
UC
105 ,95
RH
2500
0 ,042 A
60
c) Contacto indirecto (sin PaT).
R
Rd
RH
RB
8
2500 15
2523
IF
U0
230
R
2523
0 ,0912 A
3. ¿Cómo es la corriente alterna a alta frecuencia respecto a la de baja frecuencia?, ¿más
peligrosa?, ¿menos?, ¿igual?
La corriente de alterna a alta frecuencia es menos peligrosa que a baja frecuencia.
4. Indicar los regímenes de neutro en las instalaciones eléctricas.
TT, IT, TN (TN-C, TN-S).
5. Indicar la secuencia de maniobras que hay que realizar para reponer la tensión una vez
finalizado el trabajo
Retirada de las protecciones adicionales y de la señalización de los límites de la
zona de trabajo, retirada de la puesta a tierra y en cortocircuito, desbloquear y
quitar la señalización de los dispositivos de corte y cerrar los aparatos de maniobra.
6. ¿En qué casos puede indicar la ausencia de tensión el detector de tensión?
El detector de tensión puede indicar ausencia de tensión aunque exista en la
instalación, siempre y cuando esta no alcance la tensión umbral del detector.
7. En corriente alterna a 50 Hz, si se realiza un contacto eléctrico y no se sobrepasa un
tiempo determinado, no se puede producir fibrilación ventricular.
a.
¿Cómo se denomina ese periodo de tiempo?
Umbral absoluto de tiempo.
b.
¿Cuánto vale la duración de dicho periodo de tiempo?
En corriente alterna a 50 Hz es la duración del periodo, 0,02 segundos.
8. Diferencia entre contacto eléctrico directo y contacto eléctrico indirecto.
Contacto eléctrico directo se da entre una persona y las partes activas o bajo
tensión de una instalación eléctrica.
Contacto eléctrico indirecto es producido entre una parte del cuerpo con
masas puestas accidentalmente bajo tensión o con las partes metálicas de un
aparato que, en condiciones normales, están aisladas de las partes activas.
9. Además de la tensión aplicada al organismo y de la naturaleza de la corriente. ¿Qué
otros factores influyen en los efectos de la corriente?
Intensidad de corriente que circula por el organismo, tiempo de paso de la corriente,
impedancia eléctrica del cuerpo humano, trayectoria de la corriente en el cuerpo
humano y frecuencia de la corriente en caso de ser alterna.
10. Diferenciar entre trabajador autorizado y trabajador cualificado.
Trabajador autorizado. Aquel que ha sido autorizado por el empresario para
realizar determinados trabajos con riesgo eléctrico teniendo en cuenta su
capacidad para hacerlos de forma correcta.
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Trabajador cualificado. Trabajador autorizado que posee conocimientos
especializados en materia de instalaciones eléctricas debido a su formación
acreditada, profesional o universitaria, o a su experiencia certificada de dos o
más años.
11. Los equipos o dispositivos de puesta a tierra y en cortocircuito deben conectarse en
primer lugar a la toma de tierra y, a continuación, a los elementos a poner a tierra y
deben ser visibles desde la zona de trabajo
12. ¿Qué es necesario comprobar antes de utilizar un detector de ausencia de tensión?
Verificar la ausencia de tensión entre todos los conductores.
Se recomienda realizar esta comprobación con las masas también.
13. Si no fuera posible enclavar un aparato de corte, ¿qué habría que hacer?
Se debe colocar una señalización para prohibir maniobrar el aparato abierto.
14. ¿Qué requisitos hay que seguir para trabajar con seguridad en trabajos sin tensión?
Cumplir las cinco reglas de oro: apertura de todas las fuentes de tensión,
enclavamiento o bloqueo de los dispositivos de corte, reconocimiento de la
ausencia de tensión, puesta a tierra y cortocircuito de todas las fuentes de tensión,
y delimitación de la zona de trabajo mediante señalización.
15. Ante cualquier accidente, explica tu actuación.
Proteger, al accidentado y al que va a socorrer, avisar a los servicios de
emergencia (teléfono 112) y socorrer practicándole los primeros auxilios al
accidentado.
16. El EPI debe:
a.
Ser adecuado a los riesgos a proteger, sin suponer un riesgo adicional.
b.
Compatible con otros EPI.
c.
Las dos son correctas.
17. Los EPI:
a.
Sustituyen a otras medidas de seguridad.
b.
Complementan otras medidas de seguridad.
c.
No sustituyen ni complementan.
18. ¿Con qué color asociamos la indicación de seguridad?
Con el color verde.
19. ¿Qué forma tiene la señal de prohibición?
Tiene forma redonda.
20. ¿Qué forma tiene la señal de prevención?
Es un triangulo equilátero.
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21. ¿De qué depende el valor de la impedancia del cuerpo humano?
El valor de la impedancia depende del trayecto y duración del paso de la corriente,
de la tensión de contacto, de la frecuencia de la corriente, del estado de humedad
de la piel, de la superficie de contacto, de la presión ejercida y de la temperatura.
22. ¿Cuáles son los tipos de acoplamiento eléctrico?
Los tipos de acoplamiento son: conductivo, inductivo y capacitivo.
23. ¿Qué es la electrocución?
a.
El paso de la corriente eléctrica por el cuerpo.
b.
El fallecimiento debido a la acción de la corriente en el cuerpo humano.
c.
El contacto mantenido de una parte del cuerpo humano con un circuito eléctrico.
24. El valor límite de tensión de seguridad debe ser tal que:
a.
No supere los 230 V durante 0,02 segundos, aplicada al cuerpo humano.
b.
Aplicada al cuerpo humano, proporcione una intensidad que no suponga riesgo
para el individuo.
c.
No son correctas las anteriores.
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