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INSTALACIONES ELECTRICAS PASO POR PASO

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SINALOA
PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA EN ENERGÍA
DISEÑO Y TRÁMITES DE
INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN
MAZATLÁN
AUTOR: CÉSAR EDUARDO ESCOBAR
GÓMEZ
Tesina presentada como requisito parcial para optar al título de:
Licenciado en Ingeniería en Energía
Asesores:
Ing. Juan Carlos López Lachica
Dr. Jorge Feliciano Ontiveros Cuadras
Mazatlán, Sinaloa. Diciembre de 2015.
Dictamen De Aprobación
2
Dedicatoria
Lo esencial es invisible a los ojos.
Antoine de Saint-Exupéry.
Éste trabajo está dedicado a mi familia, mis profesores a lo
largo de mi trayectoria académica y a mis colegas y
amigos de ingeniería en energía turno vespertino.
3
Resumen
El presente documento muestra la metodología y teoría en que se sustenta el
diseño de instalaciones eléctricas de media y baja tensión; las cuales se encuentra
presente en la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, y comprende de
carácter obligatorio en toda la república mexicana el correcto diseño de
instalaciones eléctricas. El fin del documento es presentar cuatro actividades
relacionadas con las instalaciones eléctricas y la Norma Oficial Mexicana, siendo
éstas la realización del proyecto eléctrico de las oficinas de CIG en el
fraccionamiento Monte Verde, la digitalización de la instalación eléctrica de Red
Petroil para una auditoria, el diseño del alumbrado público del fraccionamiento Las
Flores y la solicitud de permisos y recepción de obras por terceros ante Comisión
Federal de Electricidad (CFE). Lo antes mencionado se realizar con herramientas
informáticas AutoCAD 2010 y AutoCAD MEP 2008, la hoja de cálculo de Excel
2010 y la aplicación en línea de CFE llamada SISPROTER (Sistema de Recepción
de Obras por Terceros).
Palabras Clave: Instalación eléctrica, alumbrado público, Norma Oficial Mexicana,
levantamiento de cargas, SISPROTER.
Abstract
This paper shows the methodology and theory used for de design of an electrical
installation on low and medium voltage, which are written in the Mexican Official
Norm NOM-001-SEDE-2005. The NOMs are obligatory in every state of the
country for the correct design of an electrical installation. The main objective of this
document is to present the four activities related whit the electrical design relate
whit the NOM-001-SEDE-2005. The activities include the design of the electrical
installation for the CIG´s office in Monte Verde, the digitalization of the Red
Petroil´s electrical installation for an auditory, the design of public lights in Las
Flores residential area, and the request for a permit and receptions of works by
4
others in Comisión Federal de Electricidad (CFE). These activities were written by
using AutoCAD 2010 and AutoCAD MEP 2008, Excel software and CFE´s on line
application SISPROTER.
Key Words: Electrical Installation, Streets lights, NOM, lifting electric charges,
SISPROTER.
5
Tabla de contenido
Página
Introducción ...................................................................................................................... 12
Capítulo 1. Marco contextual............................................................................................. 14
1.1 Descripción de la empresa ...................................................................................... 14
1.1.1 Sobre la empresa.............................................................................................. 14
1.1. 2 Misión .............................................................................................................. 15
1.1. 3 Visión ............................................................................................................... 15
1.1.4 Organigrama ..................................................................................................... 16
1.1.5 Descripción de departamento ........................................................................... 16
1.2 Actividades .............................................................................................................. 17
1.3 Planteamiento del problema .................................................................................... 17
1.3.1 Actividad Petroil ................................................................................................ 17
1.3.2 Actividad oficinas Monteverde........................................................................... 18
1.3.3 Actividad fraccionamiento Valle de las Flores ................................................... 18
1.3.4 Actividad SISPROTER ...................................................................................... 18
1.4 Objetivos ................................................................................................................. 18
1.4.1 Objetivo general ................................................................................................ 18
1.4.2 Objetivos específicos ........................................................................................ 18
Capítulo 2. Marco teórico .................................................................................................. 20
2.1 Instalaciones eléctricas ........................................................................................... 20
2.1.1 Tableros ............................................................................................................ 20
2.1.2 Interruptores ..................................................................................................... 21
2.1.3 Contactos.......................................................................................................... 22
2.1.3.1 Cálculo de cables en contactos .................................................................. 22
2.1.4 Luminarias ........................................................................................................ 23
2.1.4.1 Cálculo de cables en circuitos sencillos ...................................................... 23
2.1.4.2 Cálculo de cables en circuitos escalera ...................................................... 23
2.1.5 Conductores ..................................................................................................... 24
2.2 Realización de proyectos eléctrico .......................................................................... 25
2.2.1 Planos eléctricos ............................................................................................... 25
6
2.2.1.1 Simbología usada en los planos eléctricos ................................................. 25
2.2.2 Levantamiento de cargas .................................................................................. 26
2.2.3 Cuadro de cargas ............................................................................................. 27
2.2.5 Diagrama unifilar ............................................................................................... 27
2.3 NOM-001-SEDE-2005 ............................................................................................. 28
Capítulo 3. Metodología .................................................................................................... 30
3.1 Metodología de diseño de instalaciones eléctricas en la NOM-001-SEDE-2005...... 30
3.1.1 Planos de obra civil ........................................................................................... 30
3.1.2 Determinación de las cargas ............................................................................. 31
3.1.3 Calculo de corrientes por carga o salida ........................................................... 31
3.1.3.1 Contactos en general .................................................................................. 32
3.1.4 Determinación de cargas totales ....................................................................... 33
3.1.5 Corrientes en los circuitos derivados................................................................. 34
3.1.6 Selección de cables y caída de tensión en circuitos. ......................................... 34
3.2 Actividad Red Petroil ............................................................................................... 36
3.2.1 Procedimiento ................................................................................................... 36
3.3 Actividad Oficinas Monteverde ................................................................................ 37
3.3.1 Procedimiento ................................................................................................... 37
3.4 Actividad Fraccionamiento las Flores ...................................................................... 38
3.4.1 Procedimiento ................................................................................................... 38
3.5 Actividad SISPROTER ............................................................................................ 38
3.5.1 Documentación para la aplicación en línea ....................................................... 38
3.4.2 Procedimiento ................................................................................................... 39
Capítulo 4. Resultados Y Discusión .................................................................................. 39
4.1 Resultados de la actividad en Red Petroil ............................................................... 39
4.1.1 Planos eléctricos ............................................................................................... 39
4.1.2 Cuadros de carga ............................................................................................. 42
4.1.4 Diagrama unifilar ............................................................................................... 42
4.2 Resultados de la actividad oficinas Monteverde ...................................................... 45
4.2.1 Planos eléctricos ............................................................................................... 45
4.2.2 Cuadro de cargas ............................................................................................. 46
4.2.3 Diagrama unifilar ............................................................................................... 47
7
4.3 Resultados de la actividad en fraccionamiento Valle de las Flores .......................... 48
4.3.1 Planos eléctricos ............................................................................................... 48
4.3.2 Cuadros de caída de voltaje .............................................................................. 48
4.4 Discusiones sobre la actividad SISPROTER ........................................................... 49
Capítulo 5. Conclusiones Y Recomendaciones ................................................................. 49
5.1 Conclusión de actividad Red Petroil ........................................................................ 49
5.2 Conclusión de actividad oficinas Monte Verde......................................................... 50
5.3 Conclusión de actividad Fraccionamiento Valle de las Flores .................................. 50
5.4 Conclusión de actividad SISPROTER ..................................................................... 50
5.5 Conclusión general .................................................................................................. 51
Bibliografía ........................................................................................................................ 52
Anexos ............................................................................................................................. 53
Anexos A. Características del Conductor THW ............................................................. 53
Anexos B. Características de resistencia y reactancia del conductor eléctrico THW a
75°C .............................................................................................................................. 54
Anexo C. Cuadros de Carga resultantes para las oficinas de CIG en Monte Verde. ...... 55
Anexo D. Tablas de caída de tensión fraccionamiento Valle de las Flores .................... 59
Anexos E. Cuadros de carga de Red Petroil ................................................................. 61
Anexo F. Capturas de pantalla de SISPROTER ............................................................ 65
8
Lista de figuras
Página
FIGURA 1. Organigrama de la empresa. .......................................................................... 16
FIGURA 2. Tablero o centro de carga. .............................................................................. 21
FIGURA 3. Cables que llegan al contacto ......................................................................... 22
FIGURA 4. Conexión de luminarias .................................................................................. 23
FIGURA 5. A) Método de puente y B) Método de cortocircuito para un circuito de escalera
........................................................................................................................................................... 24
FIGURA 6. Las partes del conductor eléctrico .................................................................. 24
FIGURA 7. Simbología común en Instalaciones eléctrica ................................................. 26
FIGURA 8. Dos formas de representar un diagrama unifilar ............................................. 27
FIGURA 9. A) Plano de obra civil y B) Plano eléctrico....................................................... 30
FIGURA 10. Planos eléctrico Petroil. Oficina planta alta (derecha) y baja (izquierda).
Distribución de luminarias. ................................................................................................ 40
FIGURA 11. Planos eléctrico Petroil. Oficina planta alta (derecha) y baja (izquierda).
Distribución de contactos. ................................................................................................. 40
FIGURA 12. Planos eléctrico Petroil. Universidad. A) distribución de luminarias. B)
distribución de contactos .................................................................................................. 41
FIGURA 13. Planos eléctrico Petroil. Áreas peligrosas. .................................................... 41
FIGURA 14. Diagrama unifilar Red Petroil ........................................................................ 43
FIGURA 15. Diagrama unifilar Red Petroil (Continuación) ................................................ 44
FIGURA 16. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de contactos en
planta alta (izquierda) y planta baja (derecha)................................................................... 45
FIGURA 17. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de luminarias en
planta alta (izquierda) y planta baja (derecha)................................................................... 46
FIGURA 18. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de aires
acondicionados en planta alta (izquierda) y planta baja (derecha) .................................... 46
FIGURA 19. Diagrama unifilar de las oficinas de CIG en Monte Verde ............................. 47
FIGURA 20. Distribución de luminarias en el fraccionamiento Las Flores ......................... 48
FIGURA 21. Cuadro de cargas Petroil. Tablero Universidad ............................................. 61
FIGURA 22. Cuadro de cargas Petroil. Tablero de Aires acondicionados 2 ...................... 61
FIGURA 23. Cuadro de cargas Petroil. Tablero en recepción 1 y en SITE ........................ 62
FIGURA 24. Cuadro de cargas Petroil. Tablero de aires acondicionados 1....................... 62
FIGURA 25. Cuadro de cargas Petroil. Tablero a bombas 1. ............................................ 62
FIGURA 26. Cuadro de Cargas Petroil. Tablero a bombas 2. ........................................... 63
FIGURA 27. Cuadro de cargas Petroil. Tableros de sistemas y recepción 2. .................... 63
FIGURA 28. Cuadro de cargas Petroil. Tablero a Oficinas. ............................................... 63
FIGURA 29. Cuadro de cargas Petroil. Tableros a Bombas 3 y del área de combustóleo.64
FIGURA 30. Cuadro de cargas Petroil. Tablero facturación .............................................. 64
FIGURA 31. Pantalla de inicio de SISPROTER ................................................................ 65
FIGURA 32. Pantalla de captura de datos ........................................................................ 65
9
FIGURA 33. Continuación de pantalla de captura de datos .............................................. 66
FIGURA 34. Pantalla final de captura de datos ................................................................. 66
FIGURA 35. Pantalla de apartado para subir datos de la solicitud .................................... 67
FIGURA 36. Pantalla de solicitudes en espera ................................................................. 67
10
Lista de tablas
Página
Tabla 1. Normativas de componentes eléctricos para una instalación eléctrica ................ 28
Tabla 2. Corrientes de aparatos comunes en el hogar a 127 V (a menos que se indique lo
contrario) .......................................................................................................................... 32
Tabla 3. Ejemplo de cuadro de cargas [5] ......................................................................... 33
Tabla 4. Características de Reactancia y resistencia de conductor eléctrico THW a 75°C54
Tabla 5. Cuadro de cargas tablero AA .............................................................................. 55
Tabla 6. Cuadro de cargas tablero B................................................................................. 56
Tabla 7. Cuadro de cargas tablero A................................................................................. 57
Tabla 8. Cálculo de alimentadores .................................................................................... 58
Tabla 9. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 1 ........................................................ 59
Tabla 10. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 2 ...................................................... 59
Tabla 11. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 3 ...................................................... 59
Tabla 12. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 4 ...................................................... 60
11
Introducción
La energía eléctrica es una de las formas de energía más comunes en la
actualidad. Su atractivo es evidente: fácil de transportar, fácil de almacenar y fácil
de usar. Sin embargo, y pese a su facilidad, también es una de las formas de
energía que más problemas dan en la actualidad, eso por su amplia difusión y uso.
[1]
La energía eléctrica es tan importante para nuestra sociedad, que muchos de los
servicios vitales están ligadas al correcto funcionamiento de ésta. El bombeo de
agua, por ejemplo, requiere de una bomba que funciona con energía eléctrica; los
aires acondicionados, luminarias públicas, múltiples aparatos médicos como los
respiradores, entre otros, obtienen su poder de la energía eléctrica. La
implementación de ésta energía ha provocado en los últimos años un avance sin
precedente en la historia de la humanidad: avances médicos, científicotecnológico, incluso una revolución en la forma en que el ser humanos ve el
mundo ha cambiado gracias a las redes sociales, el internet, entre otros elementos
que no pudieron nacer sino hasta que la energía eléctrica surge. [1]
Debido a la importancia de la potencia eléctrica, en todas las construcciones del
mundo moderno se agrega el sistema que permite que ésta forma de energía
llegue hasta nuestros aparatos: la instalación eléctrica. Y es tal la importancia de
ésta en nuestro país, que su correcto funcionamiento está ligado al seguimiento de
Normas Mexicanas que regulan la forma en que estas instalaciones son
construidas y diseñada para evitar accidentes, o fallas, en la calidad de la energía
que llega a los hogares de los millones de mexicanos, siendo la principal la NOM001-SEDE-20005.
El presente trabajo desarrolla los principales componentes que se incluyen en una
instalación eléctrica, con el fin de demostrar la importancia de los componentes en
una instalación y su correcto funcionamiento dentro del sistema. También describe
los elementos que constituyen al proyecto eléctrico, el cual se presenta para
aprobación y luego construcción del trabajo. También se abordarán los aspectos
metodológicos y teóricos más importantes de la NOM-001-SEDE-20005 con el fin
12
de describir algunas de las aportaciones más importantes de dicha norma
mexicana.
El aspecto del trabajo se centra en cuatro actividades relacionadas entre sí, por
las similitudes entre las instalaciones eléctricas, pero esencialmente diferentes en
problemática y finalidad del proyecto.
La primera actividad tiene como finalidad la digitalización de la instalación eléctrica
de Red Petroil Mazatlán, utilizando el levantamiento de cargas como aspecto
fundamental en su realización. La segunda actividad tiene como finalidad el diseño
conceptual “desde cero” de la instalación eléctrica de las oficinas de CIG en el
fraccionamiento Monte Verde, en la ciudad de Mazatlán. En la tercera actividad
realiza una distribución de alumbrado público en el fraccionamiento Valle de las
Flores de la cuidad de Mazatlán. Por último en la cuarta actividad se utilizó el
SISPROTER (Sistema de Recepción de Obras por Terceros) de Comisión Federal
de Electricidad (CFE), el cual permite ceder elementos de la instalación eléctrica
que son colocados en la vía pública.
Las primeras tres actividades fueron efectuadas siguiendo las recomendaciones
de la NOM-001-SEDE-20005, y con herramientas informáticas como AutoCAD
2010 y AutoCAD MEP 2008 en la digitalización del plano eléctrico. La Cuarta
Actividad se centró en el aspecto administrativo de la realización de proyectos
eléctricos, y fue trabajada por medio de la aplicación SISPROTER en la página
web de CFE.
13
Capítulo 1. Marco contextual
1.1 Descripción de la empresa
1.1.1 Sobre la empresa
Maz Electricidad, o Electrifica, es una empresa dedicada a la elaboración de
proyectos eléctricos en la ciudad de Mazatlán Sinaloa. Fue fundada en 1995, y
actualmente se encuentra sobre Avenida Manuel J. Clouthier, #4204, en Lomas de
San Jorge.
La empresa se especializa en redes eléctricas de media y baja potencia,
subestaciones eléctricas, alumbrado público, uso eficiente de la energía, y desde
2014 en proyectos de instalación fotovoltaica.
Con respecto a la construcción de redes eléctricas, Electrifica se encarga desde la
elaboración del proyecto eléctrico, la instalación de la obra eléctrica, hasta los
tramites con CFE para colocar estas obras.
En lo que respecta a subestaciones, efectúan el trabajo de elaboración técnica del
proyecto, la instalación de las subestaciones, y realiza los trámites para la
aprobación del proyecto por CFE; además de contar con un taller de
transformadores donde se llevan a cabo pruebas a transformadores, revisión de
tierras, estructuras, aisladores eléctricos, cortacircuitos fusibles y equipos de
medición, es decir, las condiciones generales del trasformador; y de esta manera,
redacta reportes sobre las condiciones de la subestación y ofrece
el
mantenimiento en caso de ser requerida.
Los proyectos de alumbrado público se hacen a petición de inmobiliarias y a través
de la junta del H. Ayuntamiento de Mazatlán tramitan el proyecto y construcción de
los mismos. Todas estas obras siguen la NOM-001-SEDE 2005 para instalaciones
eléctricas.
En el ahorro de energía, se practican correcciones de factor de potencia,
inspecciones termográficas, análisis de sistemas de tierras, análisis de armónicas,
suspensores de transitorios y restauradores eléctricos.
14
A pesar de ser relativamente nuevos en la gestión de proyectos renovables,
Electrifica cuenta con un programa llamado Electrifica Solar, en el cual se
proyectan
instalaciones
de
paneles
fotovoltaicos,
ya
sean
aislados
o
interconectados a red. Este programa se encuentra en crecimiento en la empresa.
Entre algunos de los cliente de Electrifica se cuentan el gobierno del estado, el
ayuntamiento de Mazatlán, Café el Marino, IMSS, Casas Coci, The Mazatlan
International Center, entre otros, lo cual demuestra la calidad en sus proyectos e
instalaciones.
1.1. 2 Misión
Realizar proyectos e instalación de obra eléctrica en redes de baja y media
tensión. Incursionar en el mercado de generación de energía con la elaboración de
proyectos de energía fotovoltaica y en el mercado de calidad de energía.
1.1. 3 Visión
Ser la empresa líder en el Estado de Sinaloa y trascender a nivel nacional en el
mercado como proveedores de energía limpia ideando estrategias y soluciones
que contribuya a la mejora de la calidad de vida con nuevos métodos y tecnología
de manera sustentable.
15
1.1.4 Organigrama
SR. ROSENDO LOPEZ ROCHA
DIRECTOR GENERAL
ING. JUAN CARLOS LOPEZ
LACHICA
GERENTE COMERCIAL
ING. ROSENDO LOPEZ
LACHICA
GERENTE DE PROYECTOS
ING. RAMON GREGORIO
CHAVEZ PAEZ
JEFE DE INGENIERIA
ING. WALTER ALFREDO
CAMACHO GASTELUM
RESPONSABLE DE OBRA
ING. GILDARDO ALAN
CAMACHO GASTELUM
RESPONSABLE DE OBRA
ING. PAUL ALONSO LEVA
RENDON
RESPONSABLE DE OBRA
ELECTRICISTAS
ELECTRICISTAS
ALBAÑILES
AYUDANTES
AYUDANTES
AYUDANTES
ING. JUAN LUIS GARCIA
TAPIA
JEFE DE PROYECTOS
LIC. DULCE GPE. ESPINOZA
GARATE
CONTADOR
LIC. ROSA ESTHER
PLASCENCIA ZAMUDIO
SECRETARIA
FIGURA 1. Organigrama de la empresa.
Al tratarse de una empresa familiar, el organigrama de la empresa comienza con
el Sr. Rosendo López., fundador de la empresa, seguido por sus hijos, Rosendo y
Juan Carlos López Lachica.
El organigrama de la empresa se divide en dos áreas que son: el área de
ingeniería y el área de administración. Asimismo el área de ingeniería se subdivide
en departamentos encargados de hacer cumplir las diversas funciones de la
empresa, ya sea la digitalización de proyectos, hasta la instalación de las obras
eléctricas.
1.1.5 Descripción de departamento
El departamento o área de proyectos es el área de la empresa electrifica que se
dedica a la realización del proyecto, desde el diseño conceptual y digitalización,
hasta el cálculo de parámetros en los proyectos.
El jefe de departamento es el Ingeniero Juan Luis García Tapia, quién reporta al
Ingeniero Juan Carlos López Lachica y al Ingeniero Rosendo López Lachica.
16
El departamento de proyectos utiliza los programas de diseño AutoCAD, tanto en
su versión comercial estándar, como la versión especializada en diseño eléctrico;
igualmente, en el área de proyectos se usan hojas de cálculo Excel.
También, el área de proyectos se encarga de la vinculación con CFE, al realizar
los trámites necesarios y agregar la documentación requeridas para que se
realicen los proyectos. Estos trámites en su mayoría son a través del
SISPROTER, plataforma virtual de CFE dedicada a la recepción de trámites de
obras por terceros.
1.2 Actividades
1. Realizar un croquis detallando las instalaciones eléctricas (alumbrado,
contactos y bombas) de la planta de Red Petroil Mazatlán, utilizando el
programa AutoCAD MEP 2008, así como la elaboración de los cuadros de
cargas de sus tableros y diagrama unifilar con el programa AutoCAD 2013.
2. Realizar un croquis donde se muestre la distribución de alumbrado público
y centro de cargas del fraccionamiento Valle de las Flores en Mazatlán
utilizando el programa AutoCAD 2013, así como los cálculos de caída de
voltaje empleando la metodología de la NOM-001-SEDE-2005, y la hoja de
cálculos de Excel 2010.
3. Realizar un plano de instalaciones de contactos y luminarias para las
oficinas de Monteverde de CIG, para realizar la futura instalación.
4. Utilizar la aplicación SISIPROTER para los trámites de obra por terceros.
1.3 Planteamiento del problema
1.3.1 Actividad Petroil
PROBLEMÁTICA: En las instalaciones de Red Petroil Mazatlán se realizó
una auditoría completa para la inclusión de nuevas bombas de gasoil. Para
la auditoría requirieron de un croquis detallado de la distribución de
instalaciones eléctricas, un diagrama unifilar y los correspondientes cuadros
de carga.
17
1.3.2 Actividad oficinas Monteverde
PROBLEMÁTICA: Las oficinas de Monteverde en Mazatlán, de CIG,
solicitaron el croquis de distribución eléctrica y las rutas del cableado de
luminarias y contactos, así como el número de cables que pasan por las
tuberías de las rutas propuestas.
1.3.3 Actividad fraccionamiento Valle de las Flores
PROBLEMÁTICA: Se requiere del diseño de distribución de alumbrado
público del fraccionamiento Valle de las Flores de la ciudad de Mazatlán,
así como la caída de voltaje y la ubicación del centro de cargas.
1.3.4 Actividad SISPROTER
PROBLEMÁTICA: Para que puedan ser realizados los proyectos por
contratistas es necesario que sean cargados al SISPROTER, una
aplicación en línea que permite enviar la documentación para que estos
proyectos sean aprobados por CFE.
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo general
Realizar trabajos de diseño y modelado eléctrico en el departamento de proyectos
de la empresa Electrifica, utilizando los programas informáticos: AutoCAD 2013,
para la elaboración del plano de alumbrado público del fraccionamiento Valle de
las Flores y los cuadros de carga y diagrama unifilar de Red Petroil; AutoCAD
MEP 2008, para el diseño de distribución eléctrica de los planos de las oficinas de
Monteverde de CIG y los planos de instalación eléctrica de Red Petroil, así
también posteriormente cumplir con los trámites pertinentes para ceder a CFE
suministros del alumbrado público.
1.4.2 Objetivos específicos
1. Asistir al curso en CFE sobre SISPROTER para sistema en línea de
recepción de obras.
2. Generar solicitudes de obra por terceros utilizando la metodología de
CFE.
18
3. Visitar Red Petroil para dimensionamiento eléctrico (ubicación y
potencia consumida por bombas, ubicación de contactos y luminarias,
ubicación y potencias de aires acondicionados).
4. Elaborar un croquis en AutoCAD MEP 2008 de instalaciones eléctricas,
ubicación y rutas de cableado eléctrico del área de bombas de Red
Petroil.
5. Realizar un croquis en AutoCAD MEP de instalaciones de contactos y
luminarias, ubicación y rutas de cableado eléctrico del área de oficinas
de Red Petroil.
6. Digitalizar en AutoCAD 2013 de cuadro de cargas de los centros de
carga de Red Petroil.
7. Diseñar en AutoCAD 2013 de diagrama unifilar de los centros de carga
de Red Petroil.
8. Producir un croquis en AutoCAD MEP de distribución y rutas de
contactos de las oficinas de Monteverde de CIG.
9. Calcular el número de hilos en las tuberías de contactos del croquis de
contactos de las oficinas de Monteverde de CIG.
10. Digitalizar un croquis en AutoCAD MEP de distribución y rutas de
luminarias de las oficinas de Monteverde de CIG.
11. Calcular el número de hilos en las tuberías de luminarias de las oficinas
de Monteverde de CIG.
12. Proyectar un croquis con la distribución de luminarias en el
Fraccionamiento Las Flores, esto para tener sus distancias y referencias
para su futura instalación y el cálculo de caída de voltaje.
13. Localizar el centro de cargas que alimentará las luminarias del
fraccionamiento Valle de las Flores, esto para tener sus distancias y
referencias para su futura instalación y el cálculo de caída de voltaje.
14. Calcular la caída de voltaje de las luminarias del Fraccionamiento Las
Flores, usando la metodología de la NOM-001-SEDE-2005.
19
Capítulo 2. Marco teórico
2.1 Instalaciones eléctricas
En el diseño de una construcción, ya sea una vivienda, fabrica u otro, la
instalación eléctrica es la que permite que dentro de esta construcción se
encuentren aparatos que funcionan con energía eléctrica CA, y que se compone
por todos los materiales que hacen que estos aparatos funcionen. Los
componentes principales de la instalación eléctrica son: el tablero de cargas,
cables de fase y neutro, contactos, apagadores y lámparas o luminaria en general,
y, en lugares de clima cálido, el aire acondicionado [2].
El diseño de la instalación eléctrica doméstica se realiza con el fin de tener una
idea clara de la trayectoria de los cables, sus calibres, el de la tubería por donde
transitan. Una instalación eléctrica puede ser comparada con el sistema nervioso
del cuerpo humano, siendo ambas las encargadas de enviar la “señal” de acción a
los aparatos domésticos.
Para regular los componentes y los calibres por corriente eléctrica transitada por
los cables, en México se utiliza la NOM-001-SEDE-2005, la cual contiene tablas
normalizadas para las instalaciones eléctricas. El objetivo de esta norma es
“establecer lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones
destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan
condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades, en lo
referente a la protección de la instalación eléctrica” [3].
En las siguientes secciones conoceremos algunos de estos componentes de la
instalación, así como el número de cables que deben llegar hasta ellos.
2.1.1 Tableros
Los tableros o centros de carga son los lugares donde se encuentran los
interruptores, y de donde saldrán los alimentadores de los circuitos. Nacen de la
necesidad de dividir la instalación eléctrica en circuitos más pequeños, con el fin
de reducir el calibre de los cables alimentadores y tener un centro de control de
toda la instalación [4].
20
FIGURA 2. Tablero o centro de carga.
En la figura 2 tenemos un esquema de tablero trifásico, el cual está compuesto por
tres barras principales donde se conectan las fases, los interruptores
termomagnéticos que protegen los circuitos, los polos (cada lado del tablero) y la
barra para neutro.
2.1.2 Interruptores
Un interruptor es un dispositivo que sirve para “cortar” y restablecer la corriente
eléctrica en un circuito. En el caso de las instalaciones eléctricas modernas, los
más utilizados son los termomagnéticos, o breakers, los cuales están diseñados
para “abrir” el circuito en caso de una sobrecarga por medios térmicos y
magnéticos [2,4].
El elemento magnético es una bobina con núcleo móvil, el cual se acciona con la
sobre corriente, puesto que al incrementarse la corriente que circula por el
interruptor se crea un campo magnético que decrece o aumenta con la corriente.
[2]
21
El elemento térmico es una placa bimetálica que aprovecha los coeficientes de
dilatación de dos metales diferentes con el incremento de la temperatura. En los
circuitos con sobrecargas la temperatura del conductor tiende a aumentar, por lo
que el elemento térmico “abre” el circuito cuando esto sucede. [4]
2.1.3 Contactos
Los contactos se usan para conectar o enchufar por medio de clavijas dispositivos
portátiles, tales como licuadora, tostadora o televisiones, entre otros dispositivos
portátiles [5]. Los contactos deben poder conectar aparatos que no sobre pasen
los 15 amperes [3, 5, 6] y deben ser puestos a 40cm del suelo, excepto por los
que sean parte de apagadores en áreas como la cocina, donde estarán a los 1.2m
del suelo [3, 6].
En el caso de los contactos de uso general se considera que cada uno suministra
una potencia 180 W, lo cual es equivalente a 1.5 A pasando por el conductor [4].
2.1.3.1 Cálculo de cables en contactos
En el caso de los contactos monofásicos, es decir, que reciben 127 V; los circuitos
con contactos tendrán tres cables: fase, neutro y tierra.
En la figura 3 se muestran las conexiones de un contacto a 127V, el cual sólo
muestra los conectores de fase y neutro; sin embargo según las NOM-001-SEDE2005 es necesario que todos los conectores sean aterrizados correctamente para
evitar electrocuciones [3, 4].
FIGURA 3. Cables que llegan al contacto
22
2.1.4 Luminarias
Los circuitos de luminarias son circuitos donde el cable que las alimenta (de fase)
y el cable de neutro recorren cada luminaria de forma tal que son conectadas
entre sí. En estos circuitos a diferencia de los circuitos de contactos, el cable de
neutro sigue una línea más larga, puesto que son estos los que conectan las
lámparas con en apagador [7].
Los circuitos de luminarias son conectados en paralelo, esto para evitar las caídas
de tensión, el cual provoca que las lámparas pierdan intensidad luminosa por la
distancia de la fuente de energía hasta la última lámpara [2,7].
2.1.4.1 Cálculo de cables en circuitos sencillos
Para el diseño de la instalación y el cálculo de la tubería por la que cruzarán los
cables, sólo es necesario saber que en los circuitos simples el número de cables
es igual para cada luminaria, y dos desde la lámpara hasta el apagador, tal como
se observa en la figura 4. Con esta información es posible deducir cuantos cables
pasarán por una tubería dependiendo el número de circuitos que alimentará.
FIGURA 4. Conexión de luminarias
2.1.4.2 Cálculo de cables en circuitos escalera
Los circuitos de escalera son aquellos donde las luminarias pueden ser
controladas desde dos lugares, por ejemplo escaleras (de allí su nombre),
recámaras u otros. Existen dos métodos que permiten conectar las lámparas de
este modo: método de puente o método de cortocircuito. [8]
23
FIGURA 5. A) Método de puente y B) Método de cortocircuito para un circuito de escalera
En estos circuitos van tres cables al interruptor, de los cuales dos hacen puente
con el apagador, tal como lo muestra la figura 5. En ambos casos la tubería a
utilizar es del mismo calibre; y aunque en el método de puente se utiliza más cable
que en el de cortocircuito, también es más seguro al evitar cortocircuitos. [8]
2.1.5 Conductores
Los Cables son el elemento constructivo de una instalación eléctrica. A través de
ellos pasa la corriente desde los alimentadores o tablero hasta el la salida eléctrica
en el aparato. [4, 5]
FIGURA 6. Las partes del conductor eléctrico
Los cables se componen de un conductor eléctrico de metal conductor
(generalmente cobre o aluminio) por el cual circula la corriente eléctrica, Un
aislamiento que protege el conductor contra los cortocircuitos, y una cubierta que
24
protege a los conductores de amenazas mecánicas [4, 5]. En la figura 6 se
muestran estos componentes.
2.2 Realización de proyectos eléctrico
El proyecto eléctrico es un documento realizado por un experto en instalaciones
eléctricas, representado por un plano eléctrico, un cuadro de cargas y un diagrama
unifilar donde son descritas las especificaciones de la instalación eléctrica [2,7]. A
continuación se realiza una descripción general de cada uno de estos
componentes.
2.2.1 Planos eléctricos
Los planos eléctricos son los planos donde se muestran las características de la
instalación eléctrica en una construcción, indicando elementos como salidas,
trayectorias de tubos, ubicación de tableros, luminarias, contactos y calibres de los
conductores. Estos planos son de importancia a la hora de hacer modificaciones
estructurales o eléctricas, ya que evitan que la instalación eléctrica sea dañada
accidentalmente. [2,5]
Los planos pueden ser realizados con programas informáticos como AutoCAD,
donde se hacen los señalamientos de la ubicación de contactos, alumbrado y
apagadores; además de las trayectorias de tuberías mediante una simbología:
2.2.1.1 Simbología usada en los planos eléctricos
En el plano eléctrico es necesaria una señalización de cada uno de los
componentes de la instalación eléctrica. Estas señalizaciones o simbología se
encuentran estandarizadas, de forma que todo ingeniero civil, arquitecto e
ingeniero eléctrico pueda reconocer esta simbología. [4, 5]
25
La figura 7 muestra algunas de las simbologías más comúnmente usadas en los
planos eléctricos. Estos símbolos también se usan en muchas ocasiones al
FIGURA 7. Simbología común en Instalaciones eléctrica
realizar un cuadro de cargas para señalar que es cada uno de los consumos de la
instalación.
2.2.2 Levantamiento de cargas
Un levantamiento de cargas es la acción de contabilizar las cargas eléctricas que
la instalación eléctrica alimentará. Este puede ser previo a la construcción del
lugar, lo cual servirá para designar el lugar donde serán puestos los contactos,
luminarias, aires acondicionados y demás aparatos eléctricos. También se pueden
realizar a una instalación ya construida, éste con el fin de determinar las carga a
las que está sometida la instalación [9].
Para realizar un levantamiento de cargas sólo se requiere del conocimiento del
consumo y lugar donde se encuentran los aparatos, así como los circuitos que los
alimentan, para que así sean detallados en el diagrama unifilar y el cuadro de
cargas.
26
2.2.3 Cuadro de cargas
El cuadro de cargas es el documento que muestra los diferentes circuitos que
contiene un tablero o centro de cargas. El cuadro de cargas sirve para conocer la
distribución de las cargas en los circuitos, los calibres de cable que van del tablero
hasta la salida, y las caídas de tensión que puedan tener en esos circuitos.
También es un sistema de orientación en la instalación eléctrica, sin embargo,
tiende a ser complicado y muy extenso debido a la información que contiene. [4, 5]
2.2.5 Diagrama unifilar
Un diagrama unifilar representa en forma de diagrama de flujo la instalación
eléctrica. El diagrama comienza con el circuito alimentador y sigue con el derivado
en forma secuencial, describiendo en cada paso las características del calibre que
se utiliza en la línea que une cada parte. En éste se identifican los tableros o
centros de carga de la instalación eléctrica y de donde derivan. A diferencia de
otros elementos de un proyecto eléctrico no hay una norma oficial que dicte como
deben ser dibujados los diagramas unifilares [10].
FIGURA 8. Dos formas de representar un diagrama unifilar.
En la figura 8 podemos ver un diagrama unifilar simple representado de dos
formas distintas, pero con los mismos elementos básicos: acometida, medidor,
registro, watthorimetro, interruptor de seguridad y centro de carga. Este ejemplo
del diagrama no muestra las cargas, pero uno más detallado muestra como se
27
distribuyen las cargas en los circuitos. También en los diagramas se agregan
datos cómo distancias en cable de un elemento a otro, y en los interruptores
muestran sus capacidades en amperes. [2,10]
2.3 NOM-001-SEDE-2005
La NOM se elaboró con “el objetivo de establecer las disposiciones y
especificaciones de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones
destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan
condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades” [3].
Abarca situaciones tales como sobretensiones, cortocircuitos, fallas de corriente,
efectos térmicos, entre otros relacionados con las instalaciones eléctricas en
propiedades residenciales, fabricas, comercios, oficinas, etc. La NOM abarca
desde la baja hasta la alta tensión; domestica, comercial o industrial [3,4]. Los
alances de la NOM-001-SEDE-2005 no incluyen instalaciones en barcos, minas,
instalaciones del transporte público y de automóviles privados [4].
Para que un proyecto sea aprobado siguiendo al NOM, éste debe de utilizar
materiales que sean certificados por las normas oficiales o normas mexicanas que
las contengan, ya que sólo así se puede estar seguro de la calidad de los
suministros en
la
instalación eléctrica. Algunos
de
estos componentes
normalizados están dentro de las siguientes normas mostradas en la tabla 1.
Tabla 1. Normativas de componentes eléctricos para una instalación eléctrica
NORMA
NOM-003-SCFI-2000
NOM-058-SCFI-1999
NOM-063-SCFI-2001
NOM-064-SCFI-2000
TÍTULO
Productos eléctricos especificaciones de
seguridad.
Productos
eléctricos-balastros
para
lámparas de descarga eléctrica en gasespecificaciones de seguridad.
Productos eléctricos-conductores-requisitos
de seguridad.
Productos eléctricos-luminarios para uso
en interiores y exteriores-especificaciones
de seguridad y métodos de prueba.
28
Tabla 1. Normativas de componentes eléctricos para una instalación eléctrica (continuación)
NORMA
NOM-021-ENER/SCFI/ECOL/SCFI2000
NOM-011-ENER-2002
NOM-014-ENER-2004
NMX-J-002-ANCE-2001
NMX-J-008-ANCE-2001
NMX-J-009/248/1-ANCE-2000
NMX-J-009/248/7-ANCE-2000
NMX-J-059-ANCE-2004
NMX-J-008-ANCE-2001
TÍTULO
Eficiencia
energética,
requisitos
de
seguridad al usuario y eliminación de
clorofluorocarbonos
(CFC’s)
en
acondicionadores de aire tipo cuarto.
Límites, métodos de prueba y etiquetado.
Eficiencia energética en acondicionadores
de aire tipo central paquete o dividido.
Límite, métodos de prueba y etiquetado.
Eficiencia energética de motores eléctricos
de corriente alterna, monofásicos, de
inducción, tipo jaula de ardilla, enfriados
con aire, en potencia nominal de 0,180 kW
a 1 500 kW. Límites, método de prueba y
marcado.
Conductores-alambres de cobre duro para
usos eléctricos-especificaciones.
Conductores-alambres de cobre estañado
suave o recocido para usos eléctricosespecificaciones.
Productos eléctricos-fusibles-fusibles para
baja tensión, parte 1: requisitos generales.
Productos eléctricos-fusibles-fusibles para
baja tensión, parte 7: fusibles renovables
letra h-especificaciones y métodos de
prueba
Conductores-cable de cobre con cableado
concéntrico compacto, para usos eléctricos
especificaciones.
Conductores-alambres de cobre estañado
suave o recocido para usos eléctricosespecificaciones.
29
Capítulo 3. Metodología
3.1 Metodología de diseño de instalaciones eléctricas en
la NOM-001-SEDE-2005
3.1.1 Planos de obra civil
Son la primera herramienta con la que se debe contar al momento de diseñar una
instalación eléctrica. Este plano define las áreas de la construcción y permite
definir donde serán colocados apagadores, contactos, donde estarán luminarias y
aparatos como lavadoras, aires acondicionados entre otros. Una vez que se tiene
el plano, se deben colocar las cargas en los lugares propuestos y presentarlas al
dueño para asegurarnos que se colocan en el sitio correcto. [4]
Los planos de obra civil representan el primer paso para el diseño de la instalación
eléctrica. Con estos se realiza el plano eléctrico, donde se determinan las
trayectorias de los cables que alimentarán las cargas.
La figura (9-A) muestra un ejemplo de plano de obra civil, mientras que la figura (9B) uno de eléctrico, donde la única diferencia es que el plano eléctrico traza las
rutas de los cables que alimentarán las cargas.
FIGURA 9. A) Plano de obra civil y B) Plano eléctrico
30
3.1.2 Determinación de las cargas
El siguiente paso en el aspecto metodológico es la determinación de las cargas
que tendrá cada una de las áreas del plano eléctrico. Para esto se le asigna a los
circuitos de cada habitación un número con el cual se le conocerá al circuito para
referencias. En este paso es donde se construye el plano eléctrico. La figura 9-B
muestra el plano eléctrico donde las cargas ya han sido asignadas en las
habitaciones de la casa. [3]
La parte de asignación de cargas depende de las necesidades del cliente, así
como cuan avanzada va la obra. Si se realiza el plano mucho antes de que sea
construida la obra civil, entonces el plano eléctrico sufrirá pocas modificaciones;
en cabio, si la obra va avanzada será necesario que se adapten a posibles
complicaciones.
3.1.3 Calculo de corrientes por carga o salida
Para determinar la corriente que consume cada salida o carga, se necesita
conocer su potencia aparente en VA (volt-amperes). Con la potencia aparente
podemos calcular la corriente empleando la fórmula siguiente:
𝐼=
𝑃
𝑉
Ecuación 1
Dónde:
I= corriente que pasa por el circuito en A
P= potencia aparente del circuito en VA
V= el voltaje que utiliza la instalación eléctrica en V
En Electrifica, por acuerdo de la NOM-001-SEDE-2005 se utiliza el factor de
potencia de 0.9 para convertir la potencia real en Watt a la potencia aparente en
VA.
Algunos equipos indican en su información técnica, o en placa de datos, la
corriente que consumen los que no pueden ahorrar el cálculo al utilizar la tabla 2.
[5]
31
Tabla 2. Corrientes de aparatos comunes en el hogar a 127 V (a menos que se indique lo contrario)
3.1.3.1 Contactos en general
En el diseño conceptual, previo a la construcción, no hay aparatos conectados que
puedan medir la potencia, por lo que en cada contacto se considera la convención
de considerarlos como de 180 VA cada uno, incluso si son contactos dobles.
Teniendo esto en cuenta, cada contacto tendría fluyendo una
corriente
determinada por la ecuación 1 igual a [3,4]:
180 𝑉𝐴
𝐼=
= 1. 5𝐴
127 𝑉
Esto teniendo en cuenta que se trata de un circuito monofásico. Sin embargo, en
el caso de contacto especiales como lo son los de la cocina, que conectan
aparatos con mayor corriente a 1.5 A se realiza la suposición que estarán fluyendo
corrientes de hasta 4 A. En el caso del contacto para la lavadora, se considera que
el contacto tiene una corriente de hasta 13 A. Y el contacto que conecta los aires
acondicionados y demás aparatos con voltaje especial se consideran con la figura
10.
32
3.1.4 Determinación de cargas totales
En las secciones 220-3 y 220-4, de la NOM-001-SEDE-2005, los circuitos
derivados se pueden dividir en los siguientes tipos, de acuerdo con el tipo de
carga que alimentan
•
Circuitos de alumbrado general.
•
Circuitos para otras cargas como: aparatos específicos, motores, elementos
de alumbrado empotrados, elementos de alumbrado para trabajo pesado,
rieles de alumbrado, alumbrado para anuncios y de realce y otras salidas.
•
Circuitos de 20 A para pequeños aparatos eléctricos en unidades de
vivienda.
•
Circuitos de 20 A para lavadoras en unidades de vivienda. [3,4]
En Electrifica se dividen los circuitos en tres tipos para la mayoría de los
proyectos:
•
Circuitos de alumbrado
•
Circuitos de contactos
•
Circuitos de aires acondicionados
También se agregan otros circuitos más específicos como circuitos para bombas,
aparatos especializados de corrientes grandes, y aparatos delicados.
En la determinación de las cargas ayuda elaborar el cuadro de cargas, presentado
en el capítulo anterior. La tabla 3 muestra un ejemplo de cuadro de cargas con
circuitos de alumbrado, contactos y aires acondicionado. [5]
Tabla 3. Ejemplo de cuadro de cargas [5].
Numero de
Cargas
Cargas
Cargas
Cargas
circuito
180W
100W
1300W
totales
1
2
3
10
1,800W
10
1,000W
1
1,300W
41,000W
33
La tabla 2 es un ejemplo de cargas donde la suma es en potencias. Para obtener
la corriente total se utiliza la ecuación 1, y el facto de potencia de 0.9 para
determinar la potencia reactiva.
3.1.5 Corrientes en los circuitos derivados
En esta sección se utilizó el ejemplo de cargas anterior para determinar las
corrientes en estos circuitos y así determinar la corriente nominal de estos. Una
vez se obtiene la corriente nominal se puede determinar el interruptor que
protegerá el circuito, y el interruptor principal que protegerá la instalación.
En el caso del circuito 1 se tiene que:
1800 𝑉𝐴
𝐼=
= 15𝐴
127 𝑉
El circuito 2 tiene una corriente de:
𝐼=
1000 𝑉𝐴
= 7. 9𝐴
127 𝑉
El circuito 3 tiene una corriente de:
1300
𝑉𝐴
𝐼 = 0. 9
= 6. 56 𝐴
220 𝑉
En el caso del circuito 3 se tiene en cuenta que la instalación del aire
acondicionado es bifásico y no monofásico, por ello se divide entre 220V (voltaje
del bifásico) y se divide entre el factor de potencia al ser 1300W la potencia real.
Los interruptores serán el número inmediato superior al que tienen, comenzando
por los 15 A, 20 A, 25 A…y así sucesivamente. Siendo para el circuito 1 un
interruptor de 20 A; para el 2, uno de 15 A; y para el tres dos de 15 A al ser
bifásico. [4,5]
3.1.6 Selección de cables y caída de tensión en circuitos.
En la selección del cable se debe tener especial atención, puesto que esta es la
parte principal de la instalación, y la más delicada. El cable equivocado provocaría
sobrecalentamiento, sobretensiones y cortocircuitos en la instalación arruinando el
funcionamiento de los aparatos.
34
De forma general en México se utiliza el cable del tipo THW-LS que se compone
de un cable de conductor de cobre y aislamiento de PCV. Las características del
cable están en el Anexo A. Una vez que se ha seleccionado el cable lo segundo
más importante es el calibre del cable.
Para seleccionar el calibre de los conductores que transportan corriente, se deben
cumplir las siguientes dos condiciones:
1. La capacidad de conducción de corriente de los conductores debe ser mayor o
igual al valor nominal o de ajuste del dispositivo de protección de sobrecorriente
del circuito. Existen las siguientes excepciones a esto [3]:
•
Cables que alimentan un solo motor.
•
Cables que suministran energía eléctrica a varios motores, o a motores y
otras cargas.
2. La caída de tensión en los conductores de los circuitos debe ser menor a lo
siguiente para que proporcionen una eficacia de funcionamiento razonable a los
equipos que están conectados a la salida de los circuitos derivados [3]:
•
Para alimentadores: los conductores de alimentadores deben tener un
tamaño nominal que evite una caída de tensión eléctrica superior a 3% en
la salida más lejana que alimente a cargas de fuerza, calefacción,
alumbrado o cualquier combinación de ellas.
•
Para circuitos derivados: los conductores de circuitos derivados deben tener
un tamaño nominal que evite una caída de tensión eléctrica superior a 3%
en la toma de corriente eléctrica más lejana para fuerza, calefacción y
alumbrado o cualquier combinación de ellas.
•
Total de alimentadores más circuitos derivados: la caída máxima de tensión
eléctrica sumada de los circuitos alimentadores y derivados hasta la salida
más lejana no debe superar 5%.
La teoría de la caída del voltaje en circuitos es complicada y está fuera de los
límites de éste trabajo, pero a grandes rasgos se define como la perdida de voltaje
en el conductor provocado por el calentamiento del conductor. La ecuación que
permite calcular la caída de tensión es la siguiente:

Para circuitos monofásicos
35
∆𝑉 =

2𝑍𝐿𝐼
𝑥100 (Ecuación 2)
𝑉0
Para circuitos trifásicos
∆𝑉 =
√3𝑍𝐿𝐼
𝗑100 (Ecuación 3)
𝑉𝐹𝐹
Dónde:
ΔV = Caída de tensión en el cable, en porcentaje
I = Corriente eléctrica que pasa por el cable, en amperes
L = Longitud del circuito, en km
VO = Voltaje de fase a tierra, en volts
VFF = Voltaje entre fases, en volts
Z = Impedancia eléctrica del cable, en Ω/km. La cual está dada por la siguiente
fórmula:
𝑍 = √𝑅2 + 𝑋𝐿2 (Ecuación 4)
Dónde:
R = Resistencia eléctrica del conductor a la corriente alterna a la temperatura de
operación, en Ω/km
XL = Reactancia inductiva del cable en Ω/km
En el Anexo B se encuentra una tabla con las resistencias y reactancias del cable
seleccionado para una temperatura de operación de 75°C, la cual es muy superior
a la temperatura real de operación por lo que brindará una mejor protección del
sistema.
3.2 Actividad Red Petroil
3.2.1 Procedimiento
 Durante la visita a las instalaciones de Red Petroil, se recabó
información sobre ubicaciones de bombas, luminarias y contactos, así
como las características de consumo eléctrico de bombas y alumbrado.
Con ayuda de un croquis de la planta se ubicaron dichos aparatos.
 Con ayuda del programa AutoCAD MEP 2008, se situaron las bombas y
las trayectorias de las tuberías que llevan los cableados de dichas
36
bombas, así como las acotaciones de calibres y número de hilos que
contienen las tuberías.
 Usando AutoCAD MEP 2008, se encuentraron luminarias y contactos
del las oficinas de Red Petroil, así como las rutas de tuberías, número
de hilos que contienen, y su calibre.
 En el programa AutoCAD 2013, se realizó un cuadro de cargas por cada
tablero que poseen, agregando la denominación de las cargas de sus
circuitos, así como sus consumos, esto con el fin de detallar el calibre de
los cables, los voltajes y amperajes de cada circuito, y finalmente los
calibre de los cables.
 Finalmente, empleando AutoCAD 2013, se digitalizó el diagrama unifilar
en el cual se incluyen los centros de cargas de Petroil, los calibres que
alimentan sus centros de carga, y la relación entre sí.
3.3 Actividad Oficinas Monteverde
3.3.1 Procedimiento
 Se comenzó con la selección del lugar y colocación de los contactos, así
como designar la trayectoria del cableado. Los contactos de colocaron a 0.4
m sobre el nivel del suelo, y las trayectorias de las tuberías por debajo del
suelo.
 En cada circuito de contactos no hay más de 1800 W, lo que es igual a 10
contactos. En los contactos dobles se contó cómo unitario, esto de acuerdo
con la NOM-001-SEDE-2005.
 Lo siguiente fue el dimensionamiento de la tubería. Para ello se requirió
saber cuántos hilos están en la tubería. Una vez así, se consultó la Tabla
De Ocupación En Tubo De Conductores Y Cables Del Mismo Tamaño
Nominal de la NOM-001-SEDE-2005.
 En el caso de las luminarias, de la misma forma se dispusieron en el lugar
asignado por los clientes, y se procedió a conectar los circuitos. Cada
circuito estuvo en un límite de 1800 W.
37
 Los apagadores se colocaron donde fueron indicados por el cliente, para
comodidad fueron puestos en sitios como al lado de las puertas, inmediato
al terminar la escalera o el principio de un pasillo.
 El calibre de la tubería se obtuvo de la Tabla De Ocupación En Tubo De
Conductores Y Cables Del Mismo Tamaño Nominal de la NOM-001-SEDE2005.
3.4 Actividad Fraccionamiento las Flores
3.4.1 Procedimiento
 Con el programa AutoCAD 2013 se efectuó la distribución de luminarias en
el fraccionamiento, teniendo en cuenta que entre cada luminaria debió
haber una distancia no menor a 36 m y no mayor a 42 m.
 Cada luminaria debió quedar entre lotes, es decir, no encontrarse de frente
con una casa.
 Los circuitos se armaron de acuerdo a la cercanía entre ellos y el centro de
carga. Cada uno de los circuitos no superó una caída de voltaje mayor a
3% desde la luminaria más alejada.
 La caída de voltaje de cada circuito se calculó en la hoja de cálculos de
caída de voltaje. En caso que algún circuito fuera mayor se cambió el
circuito o el lugar del centro de cargas.
 En la hoja de cálculo también se agregó el calibre del cable que lleva cada
circuito. Estos cables son del calibre más pequeño posible. Cambiar los
calibres cambia la caída de voltaje, así que ambos estuvieron equilibrados.
3.5 Actividad SISPROTER
3.5.1 Documentación para la aplicación en línea
 Croquis del lugar del proyecto
 Planos eléctricos del proyecto
 Cartas trámite ante CFE firmada por el representante legal y el contratista
 Solicitud de obra ante CFE con datos de ubicación, y descripción del
proyecto.
38
3.4.2 Procedimiento
 Con la documentación debidamente firmada, un cuadro de cargas que
verifique la carga a contratar o modificar y el proyecto elaborado, se armó
un expediente digital que los contenga.
 En la página http://sisproter.cfe.gob.mx/sisproter/ se accedió a la aplicación
de SISPROTER, en la cual se agregaron los datos que contiene la solicitud
de obras ante CFE.
 Una vez los datos fueron llenados se anexan los documentos que se
requiere al sistema en formato PDF. En la pagina se muestra el estatus del
proyecto, y es aprobado o rechazado al cabo de tres días.
Capítulo 4. Resultados Y Discusión
4.1 Resultados de la actividad en Red Petroil
Dentro de los resultados obtenidos en la actividad en Red Petroil tenemos el
proyecto eléctrico completo: planos eléctricos, cuadros de carga y diagrama
unifilar.
4.1.1 Planos eléctricos
Los planos eléctricos de Red Petroil fueron separados en áreas peligrosas,
oficinas planta baja, oficinas planta alta y universidad. Para realizarlo fue
necesaria la visita a campo durante dos días. En los planos se agregan las
trayectorias que siguen los conductores, las ubicaciones de centro de carga,
luminarias, contactos y bombas.
En las siguientes figuras se muestran los resultados pertinentes a la digitalización
del levantamiento de cargas.
39
FIGURA 10. Planos eléctrico Petroil. Oficina planta alta (derecha) y baja (izquierda). Distribución de
luminarias.
FIGURA 11. Planos eléctrico Petroil. Oficina planta alta (derecha) y baja (izquierda). Distribución de
contactos.
40
FIGURA 12. Planos eléctrico Petroil. Universidad. A) distribución de luminarias. B) distribución de
contactos.
FIGURA 13. Planos eléctrico Petroil. Áreas peligrosas.
41
4.1.2 Cuadros de carga
En Red Petroil se encuentran 13 tableros, por lo cual se realizaron 13 cuadros de
cargas, uno respectivo a cada tablero que se encuentran en la planta. La cantidad
de tableros se debe a la expansión de la planta y también a la cantidad de bombas
que utilizan.
Cada tablero fue nombrado por el área donde se encuentra o el área que alimenta,
y los resultados se muestran de la figura 24 a la 33 en los anexos F. Cada figura
contiene uno o dos cuadros de cargas donde se acomodan todas las cargas que
fueron detectadas durante el levantamiento de cargas, y que se digitalizaron en los
planos mostrados en el apartado anterior (figuras 10, 11, 12 y 13)..
4.1.4 Diagrama unifilar
El diagrama unifilar de Red Petroil fue la culminación del trabajo realizado por
parte del departamento de proyectos. La figura 14 muestra el diagrama unifilar
resultado del levantamiento de cargas, los planos eléctricos y cuadros de cargas.
En el diagrama se muestran los calibres que alimentan los diferentes tableros de
la planta, siendo el de mayor grosor el que alimenta el tablero principal (de 4/0
AWG).
El interruptor principal de la instalación eléctrica es de 400 A, demostrando que en
una planta con más de 20 bombas el consumo de electricidad es alto. También
hay interruptores menores, de 100, 125 y 200 A para los diferentes tableros. Los
calibres después del tablero principal tienden a ser menores al 4/0 AWG, siendo
los menores los que alimentan tableros que distribuyen al área administrativa (10 y
8 AWG), y los mayores (3/0 o 1/0 AWG) los que distribuyen a las bombas.
En el diagrama se muestran las canalizaciones (diámetros de tuberías) y la
longitud de la trayectoria que cada circuito sigue. En las áreas más alejadas al
tablero de distribución principal los calibres tienden a ser mayores para compensar
la caída de voltaje.
42
FIGURA 14. Diagrama unifilar Red Petroil.
43
FIGURA 15. Diagrama unifilar Red Petroil (Continuación)
44
4.2 Resultados de la actividad oficinas Monteverde
Como resultados de la actividad realizada a las Oficinas en Monte Verde para
CIG, tenemos el proyecto eléctrico completo: Planos eléctricos, cuadro de cargas
y diagrama unifilar.
4.2.1 Planos eléctricos
Los planos eléctricos de las oficinas de CIG en Monte Verde fueron diferentes a
los planos anteriores para Petroil debido a que no requirió de una visita de campo
para un levantamiento de cargas. Las trayectorias propuestas para la canalización
fueron siguiendo la idea de la mejor ruta (es decir la más directa entre el
alimentador y la carga). También fueron separados los circuitos de contactos en el
lado de los nones y luminarias en las pares del tablero de cargas, mientras los
aires acondicionados tenían su propio circuito cada uno.
Los planos realizados para esta actividad se muestran en las figuras 16 a la 18.
FIGURA 16. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de contactos en planta
alta (izquierda) y planta baja (derecha)
45
FIGURA 17. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de luminarias en planta
alta (izquierda) y planta baja (derecha)
FIGURA 18. Planos eléctricos en oficinas CIG Monte Verde. Distribución de aires acondicionados
en planta alta (izquierda) y planta baja (derecha)
4.2.2 Cuadro de cargas
Los cuadros de cargas para las oficinas de CIG en Monte Verde contienen
elementos extra a los de Red Petroil, esto debido a que para la actividad anterior
no fue necesario hacer el cálculo de alimentadores o de conductores, puesto que
era una instalación ya existente y el proyecto eléctrico para verificación; en
cambio, para la actividad de Monte Verde fue necesario realizar dichos cálculos.
En el anexo C, las tablas 5, 6 y 7 muestran los resultados para el cálculo en
tableros de cargas; mientras la tabla 8 muestra el cálculo de alimentadores.
46
4.2.3 Diagrama unifilar
El diagrama unifilar de la actividad en las oficinas de Monte Verde fue elaborado
con los datos obtenidos en el cuadro de cargas y el cálculo de alimentadores. En
la figura 19 se muestra el diagrama unifilar obtenido en base a estos cálculos.
FIGURA 19. Diagrama unifilar de las oficinas de CIG en Monte Verde
47
En el diagrama unifilar se muestran los tres tableros, el tablero B y AA como
derivados del tablero principal A. Para obtener las características del cable que
alimenta al tablero A fue necesaria la suma de las potencias de los tableros B y
AA, por lo que sus características fueron calculadas primero.
Para calculas los calibres del tablero B se usó la ecuación 2 (3.1.6); mientras que
para calcular las del tablero AA su utilizó la ecuación 3 (3.1.6). En ambos casos la
caída de voltaje no supera el 3%. En el caso del tablero A se utilizó la ecuación 3
(3.1.6) para determinar el calibre del cable que sería utilizado. En el diagrama
unifilar se muestran los diámetros de fase y neutro, así como canalización.
4.3 Resultados de la actividad en fraccionamiento Valle
de las Flores
4.3.1 Planos eléctricos
El plano eléctrico de las luminarias colocadas en el fraccionamiento Las Flores se
muestra en la figura 20. En el plano se muestran la ubicación de luminarias,
circuitos agrupados, ubicación del centro de carga y la ruta del cable que alimenta
a las luminarias.
FIGURA 20. Distribución de luminarias en el fraccionamiento Las Flores
4.3.2 Cuadros de caída de voltaje
Las tablas 9, 10, 11 y 12 en el anexo D muestran los circuitos con los calibres de
cables por tramo de ruta y la caída de voltaje final, el cual está sobre el 3% de
caída, tal como lo señala la NOM-001-SEDE-2005. Para su cálculo se utiliza la
ecuación 2 (3.1.6), debido a que es un circuito monofásico.
48
4.4 Discusiones sobre la actividad SISPROTER
La actividad realizada en SISPROTER consiste en la petición a CFE del permiso
para la construcción de proyectos eléctricos en la vía pública y la conexión con la
red de CFE. En general este se realiza sobre transformadores y demás aparatos
que conectan la red con el cliente.
El SISPROTER nace de la necesidad de CFE para agilizar los trámites con
respecto a la recepción de obras por terceros, así que de ésta forma es llamado
también al proceso de ceder a CFE los componentes eléctricos cuyo permiso fue
pedido con anterioridad, así como los materiales que se usaron para esto. Puede
accederse a través de la página de CFE.
El servicio era rechazado o aceptado a partir de 3 días hábiles después de haber
sido solicitado, por el ingeniero encargado de aprobaciones en CFE. Una vez
aceptado, se prosigue con la instalación y obra eléctrica. El SISPROTER es un
efectivo sistema, útil y sencillo de utilizar; las asignaciones son a nivel regional,
pese a que el sistema funciona a nivel nacional. Al ser una actividad
administrativa, los resultados son confidenciales y sólo pueden ser vistos por los
contratistas, CFE y el cliente solicitante del servicio. [11]
Este sistema es indispensable para los trámites con CFE para instalaciones
eléctricas en media y baja tensión que serán cedidas a CFE por ser parte de la vía
pública. El sistema no incluye las instalaciones de baja tensión domésticas que no
requieran de elementos fuera de la línea de propiedad, en el caso de la instalación
eléctrica, desde la acometida. [11]
Las imágenes referentes al uso del SISPROTER se encuentran en el Anexo F.
Capítulo 5. Conclusiones Y Recomendaciones
5.1 Conclusión de actividad Red Petroil
Red Petroil es en Mazatlán una empresa de calidad en su área de trabajo; sin
embargo, la actividad realizada a ellos fue complicada y extenuante.
La principal complicación fue su instalación eléctrica, y su delicada distribución en
las áreas peligrosas de la planta. La planta y oficinas de Red Petroil son un claro
49
ejemplo de desarrollo por etapas, tanto en su forma arquitectónica de distribución,
como en la evolución de la instalación eléctrica.
El crecimiento de la compañía, tanto financiera como física hizo necesario ampliar
la instalación eléctrica por épocas, lo cual provoca confusiones en personal poco
familiarizado con las instalaciones eléctricas. Al final, fue posible descifrar la
instalación eléctrica y con el uso de AutoCAD MEP 2008, también los planos
eléctricos, cuadros de cargas y diagrama unifilar.
5.2 Conclusión de actividad oficinas Monte Verde
El diseño eléctrico se basó en la colocación de contactos, luminarias y cuadros de
cargas en las áreas propuestas, así como la determinación de la mejor trayectoria
para los conductores eléctricos, lo cual fue a ensaño y error.
La NOM-001-SEDE-2005 fue de mucha ayuda en cuanto a la determinación de
tuberías, conductores, alimentadores, interruptores y caídas de voltaje; el mayor
reto en esta actividad fue determinar la trayectoria de los circuitos eléctrico. Al
finalizar esta actividad se logró un plano eléctrico completo.
5.3 Conclusión de actividad Fraccionamiento Valle de las
Flores
El mayor reto en esta actividad fue la repetición. Realizar cambios para que las
caídas de voltaje estuvieran de acuerdo a la NOM-001-SEDE-2005, y al mismo
tiempo se usaran calibres no muy grandes para ello fue complicado, pero los
resultados al final fueron favorecedores.
5.4 Conclusión de actividad SISPROTER
El acercamiento a esta actividad fue de gran importancia, pues muestra que el
proyecto eléctrico no se construye hasta que se ha informado CFE de éste,
especialmente porque las actividades que se suben al SISPROTER tienen entre
sus materiales transformadores y otras que se colocan en la vía pública y que son
de riesgo para la población en general, y vitales para el funcionamiento de la red
eléctrica local.
50
5.5 Conclusión general
Los proyectos eléctricos van mucho más allá del plano eléctrico, es toda una
metodología complicada y exhaustiva con el fin de que las consultoras brinden la
mejor calidad y seguridad en la distribución de la energía eléctrica.
En Electrifica, la calidad es importante, tanto así que en pro de brindar el mejor
servicio, cada una de las actividades relacionadas con el diseño eléctrico fue
realizada y revisada en múltiples ocasiones antes de ser presentadas al cliente.
Cada mejora permite la retención de información y técnica para en un futuro
realizar proyectos eléctricos más complicados y detallados que los mostrados en
este trabajo.
También es importante destacar que, aunque la realización del plano eléctrico es
importante, generalmente es hasta la fase del diagrama unifilar o el cuadro de
cargas que se encuentran los errores, es por ello que éstos sean tomados en
cuenta para facilitar la finalización de los proyectos.
En lo que respecta a complicaciones del trabajo, la lectura y análisis de la NOM001-SEDE-2005 fue la parte más complicada de realizar. Esta norma es, y con
sentido, vasta y complicada cuando se realiza el primer acercamiento; sin
embargo, también es la herramienta más útil al momento de la realización, pues
contienen en un solo documento todas las especificaciones, ecuaciones y pasos a
seguir en el diseño de instalaciones eléctricas.
51
Bibliografía
[1] Mujal Rosas, R. M. (2002). Tecnología eléctrica. España: Ediciones UPC.
[2] Enríquez Harper, G. (2004). Manual Práctico de Instalaciones Eléctricas
(Segunda ed.). México: Limusa.
[3] SECRETARIA DE ENERGIA. (2005). Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-
2005, Instalaciones Eléctricas (utilización). México: Secretaría de Energía.
[4] CONDUMEX. (2009). Manual Técnico de Instalaciones Eléctricas en Baja
Tensión. México: GRUPO CONDUMEX.
[5] Enríquez
Harper, G. (1998). El abc de las instalaciones eléctricas
residenciales. México: Limusa.
[6] Curso de Instalaciones Eléctricas. (1 de Junio de 2008). Curso de Instalaciones
Eléctricas. Recuperado el 1 de Octubre de 2015, de Curso de Instalaciones
Eléctricas:
http://cursosdeelectricidad.blogspot.mx/2008/06/tema-18-tomas-de-
corriente-contactos.html
[7] Curso de Instalaciones Eléctricas. (1 de Junio de 2008). Curso de Instalaciones
Eléctricas tema 14. Recuperado el 1 de Octubre de 2015, de Curso de
Instalaciones Eléctricas: http://cursosdeelectricidad.blogspot.mx/2008/06/tema-14conexin-de-2-o-ms-lmparas-en.html
[8] Curso de Instalaciones Eléctrica. (1 de Junio de 2008). Curso de Instalaciones
Eléctrica tema 10. Recuperado el 1 de Octubre de 2015, de Curso de
Instalaciones Eléctrica: http://cursosdeelectricidad.blogspot.mx/2008/06/tema-10mtodos-de-puentes-y-corto.html
[9] A. Zapata, “Levantamiento Y Diagnóstico De La Instalación Eléctrica Del
Edificio De Posgrado De La Facultad De Química”. Ing. Tesis, Universidad
Nacional Autónoma de México, Cuidad de México, 2015.
[10] Curso de Instalaciones Eléctricas. (1 de Junio de 2008). Curso de
Instalaciones Eléctricas tema 34. Recuperado el 1 de Octubre de 2015, de Curso
de Instalaciones Eléctricas: http://cursosdeelectricidad.blogspot.mx/2008/06/tema34-qu-es-un-diagrama-unifilar.html
[11] Comisión Federal de Electricidad (CFE). Curso SISPROTER. Septiembre 4,
2015.
52
Anexos
Anexos A. Características del Conductor THW.
53
Anexos B. Características de resistencia y reactancia del
conductor eléctrico THW a 75°C
Tabla 4. Características de Reactancia y resistencia de conductor eléctrico THW a 75°C
54
Anexo C. Cuadros de Carga resultantes para las oficinas de CIG en Monte Verde.
Tabla 5. Cuadro de cargas tablero AA
TABLERO:
"AA"
ALUMBRADO, CONTACTOS
DESCRIPCION:
EN SERVICIO NORMAL, 220/127 VOLTS,
ANALISIS DE CARGAS
POT. INSTALADA
POT. DEMANDA
2 FASES 3 HILOS, 60 Hz. INT PRINCIPAL 2X50
OFICNAS DE ALMACEN
LOCALIZACION:
CATALOGO:
W
180
43
50
13
50
1100
1650
2200
3300
24 POLOS
TOTAL =
MARCA:
SIMBOLO
INSTALDA
V OLT A J
SISTEMA
V
E F A SE
133.33
VA'S
29,333.33
INT. PRINCIPAL =
A
VA'S
3
x
160 A
CONDICIONES Y FACTORES
DATOS DEL SISTEMA
POT.
29,333.33
CORRIENTE =
SQUARE D
FASES
HILOS
In
LONGITUD AGRUP.
TEMP. (°C)
Ic
CALIBRE SECCION
N EU T R
CAIDA DE
CORRIENTE DE
POTENCIA
VOLTAJE
PROTECCION
INTERRUPTOR
AREA DE APLICACIÓN
O
DESCRIPCION
180 WATTS
23 WATTS
37 WATTS
40 WATTS
10 WATTS
1 TON
1.5 TON
2 TON
3 TON
VA
200.00
47.78
55.56
14.44
55.56
1,222.22
1,833.33
2,444.44
3,666.67
VA
VOLTS
VOLTS
AMPERES
46-50 6()
MTS
AMPERES
#
mm2
%
FASE A
FASE B
MINIMO
POLOS
AMPERES
0.75
CTO
1
3
5
7
9
11
1
1
13
1
1
27
1
31
2
4
18
20
-
-
-
-
-
5.26
0.30
4.00
220V 2F- 2
H
220
220
2
2
16.67
17
1
0.75
3
22.22 10
5.26
0.62
220
220
2
2
5.56
24
1
0.75
7.41
5.26
0.30
220
220
2
2
11.11
13
0.75
14.81
5.26
0.31
220
220
2
2
5.56
21
0.75
7.41
5.26
0.26
220V 2F- 2
H
4.00
220V 2F- 2
H
4.00
4.00
220V 2F- 2
H
220V 2F- 2
4H
.00
220V 2F- 2
H
4.00
00
220V 2F-42.H
00
220V 2F-42.H
1,222.22
1
4.00
1,222.22 220V 2F- 2 H
1
1,222.22
1,833.33
1,222.22
1
32
0.33
3
7.41 10
1
1
UNIDADES
5.26
0.75
2,444.44
1
30
0.75
1
1,222.22
24
28
1
25
1
22
26
14
5.56
3,666.67
1
12
14
16
11.11
2
1,833.33
29
10
2
2
1,222.22
25
6
8
2
220
2,444.44
1
23
220
220
1,222.22
17
19
21
220
3,666.67
1
15
1,222.22
9
2
3
2
-
-
10 3
220V 2F- 2
4H.00
4.00
1,222.22 220V 2F- 2H
2,444.44
1
16.00
220V 2F-42.H
00
220V 2F- 2
H
4.00
220V 2F- 2
H
4.00
220V 2F- 2H
4.00
220V 2F- 2H
4.00
1
1
14.81
220
220
2
2
8.33
29
1
0.75
11.11
220
220
2
2
16.67
24
1
0.75
22.22
220
220
2
2
11.11
20
1
0.75
14.81
220
220
2
2
5.56
2
1
0.75
7.41
220
220
2
2
5.56
22
1
0.75
7.41
220
220
2
2
5.56
18
1
0.75
7.41
220
220
2
2
5.56
18
1
0.75
7.41
220
220
2
2
8.33
24
1
0.75
11.11
220
220
2
2
5.56
30
1
0.75
7.41
220
220
2
2
5.56
2
Salidas
WATTS
-
-
-
-
-
9,900.00
3,300.00
6,600.00
6,600.00
-
-
26,400.00
Watts Totales Instalados
VA
-
-
-
-
-
11,000.00
3,666.67
7,333.33
7,333.33
-
-
29,333.33
VA´s Totales Instalados
NOTA:
1
0.75
7.41
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
10 3
5.26
0.24
5.26
0.41
5.26
0.49
5.26
0.03
5.26
0.27
5.26
0.22
5.26
0.22
5.26
0.44
5.26
0.37
5.26
Cuando se utilizen, los espacios libres, será
necesario analizar el desbalanceo entre fases,
siendo el 5% un valor recomendado.
0.01
1,222.22
1,222.22
611.11
611.11
13.89
2
X
15 A
6.94
2
X
10 A
2
X
30 A
6.94
2
X
10 A
13.89
2
X
10 A
6.94
2
X
10 A
10.42
2
X
15 A
20.83
2
X
30 A
13.89
2
X
15 A
6.94
2
X
10 A
6.94
2
X
10 A
6.94
2
X
10 A
6.94
2
X
10 A
10.42
2
X
15 A
6.94
2
X
10 A
6.94
2
X
10 A
1,833.33
1,833.33
611.11
611.11
1,222.22
1,222.22
611.11
611.11
916.67
916.67
1,833.33
1,833.33
1,222.22
1,222.22
611.11
611.11
611.11
611.11
611.11
611.11
611.11
611.11
916.67
916.67
611.11
611.11
611.11
611.11
14,666.67
14,666.67
20.83
DESBALANCEO MAX. =
-
Tabla 6. Cuadro de cargas tablero B.
PROYECTO :
UBICACIÓN :
REALIZO:
ENCARGADO:
# DE REVISION:
MAZINSA
GUAYMAS, SONORA
ING. JUAN LUIS GARCIA
ING. GREGORIO CHAVEZ
TABLERO:
FECHA:
20 DE AGOSTO DE 2015
LOCALIZACION:
"B"
DESCRIPCION:
ALUMBRADO, CONTACTOS
180
43
50
13
50
VA
24 POLOS
INSTALDA
180 WATTS
23 WATTS
37 WATTS
40 WATTS
10 WATTS
200.00
47.78
55.56
14.44
55.56
VA
0.00
0.00
SISTEMA
V
VOLTS
VOLTS
V OLT A J
E F A SE
N EU T R
O
13,036.67
TOTAL =
OFICNAS DE ALMACEN
MARCA:
POT. DEMANDA
CORRIENTE =
SQUARE D
59.26
13,036.67
VA'S
INT. PRINCIPAL =
A
VA'S
3
x
80 A
CONDICIONES Y FACTORES
DATOS DEL SISTEMA
POT.
SIMBOLO
DESCRIPCION
POT. INSTALADA
2 FASES 3 HILOS, 60 Hz. INT PRINCIPAL 2X50
CATALOGO:
W
ANALISIS DE CARGAS
EN SERVICIO NORMAL, 220/127 VOLTS,
FASES
HILOS
In
LONGITUDAGRUP.
TEMP. (°C)
Ic
6
AMPERES
CALIBRE SECCION
CAIDA DE
CORRIENTE DE
POTENCIA
VOLTAJE
PROTECCION
INTERRUPTOR
AREA DE APLICACIÓN
AMPERES
MTS
0.00
#
mm2
%
FASE A
FASE B
MINIMO
POLOS
AMPERES
0.75
CTO
1
2
3
10
2,000.00
5
10
2,000.00
7
10
2,000.00
1.00
9
7
1,400.00
1.00
11
400.00
8
1,600.00
13
-
15
-
17
19
-
21
-
23
-
2
11
1.00
1.00
4.00
4.00
4.00
120
120
1
2
3.33
9
1
0.75
4.44
120
120
1
2
16.67
30
1
0.75
22.22
120
120
1
2
16.67
40
1
0.75
22.22
120
120
1
2
16.67
38
1
0.75
22.22
120
120
1
2
11.67
14
1
0.75
15.56
3
120
220
#N/A
120
1
220
#N/A
2
2
#N/A
2
#N/A
220
220
2
2
#N/A #N/A #N/A
#N/A
220
#N/A
220
#N/A
2
#N/A
13.33
27
#N/A
2
#N/A
-
0.75
17.78
1
0.75
-
3
0.75
#N/A
4
0.75
0.75
#N/A
0.75
-
0.75
#N/A
1
1
#N/A
3
1
#N/A
-
3
3
#N/A
#N/A
3
#N/A
4
5.26
0.25
5.26
4.07
5.26
5.42
5.26
5.09
5.26
1.28
5.26
8.367
4
3
#N/A
8.367
#N/A
#N/A
#N/A
2,000.00
2,000.00
2,000.00
1,400.00
2.88
#N/A
8.367
400.00
-
1,600.00
-
#N/A
120
120
1
2
4.38
24
1
0.75
5.84
5.26
0.86
1
18
1,047.78
120
120
1
2
8.73
20
1
0.75
11.64
5.26
1.42
3
692.22
512.22
120
120
120
120
1
1
2
2
5.77
4.27
35
53
1
1
0.75
0.75
7.69
5.69
5.26
5.26
1.64
120
120
1
2
2.78
12
1
0.75
3.70
5.26
0.27
120
120
1
2
4.38
35
1
0.75
5.84
5.26
1.25
-
106
1
0.75
-
5.26
-
-
0.75
#N/A
0.75
-
-
-
0.75
#N/A
6
12
333.33
11
525.56
14
-
18
-
20
22
VA
1.00
1.00
47
8,460.00
9,400.00
42
1,806.00
2,006.67
27
1,350.00
1,500.00
9
117.00
130.00
-
-
-
-
-
-
-
125.00
11,733.00
13,036.67
127
#N/A
220
3.00
#N/A
4.00
#N/A
-
24
WATTS
1.00
1.00
16
UNIDADES
1.00
220
127
#N/A
1
#N/A
220
#N/A
#N/A
220
#N/A
Salidas
Watts Totales Instalados
4.00
VA´s Totales Instalados
2
#N/A
2
#N/A
2
#N/A
#N/A
2
#N/A
110
#N/A
2
#N/A
-
1
#N/A
-
1
#N/A
#N/A
NOTA:
0.75
-
0.75
#N/A
3
3
3
3
3
525.56
1,047.78
692.22
512.22
333.33
3
#N/A
2
#N/A
5.26
Cuando se utilizen, los espacios libres, será
necesario analizar el desbalanceo3entre fases,
siendo el 5% un valor recomendado.
PRYTOS, PTTOS, URBANI
20.83
1 X 30 A
20.83
1 X 30 A
ÁREA COMERCIAL
14.58
1 X 10 A
PAPELERÍA, SALA DE JUNTAS
16.67
20 A
CONTROL DE OBRA
2 X VACIO
-
2 X VACIO
-
2 X VACIO
5.47
1 X 10 A
10.91
1 X 15 A
PASILLOS
7.21
ÁREA COMERCIAL, ESCALERAS
5.34
1 X 10 A
1 X 10 A
3.47
1 X 10 A
MÓDEM, BAÑOS, SERVICIO
1 X 10 A
PTTOS, PRYTOS, COCINA, URBA
-
-
LUMINARIAS EXTERIORES
#N/A
-
2 X 10 A
-
2 X VACIO
#N/A
SALA DE JUNTAS, OBRAS
1 X VACIO
#N/A X
-
-
MERCAD, TITUL, COMEDOR
-
525.56
#N/A
3.307
BAÑOS
1 X 30 A
-
11
8
9
1 X 10 A
-
6
8
1.00
4.17
20.83
-
4
10
525.56
1.00
1.00
#N/A
5,351.11
7,685.56
DESBALANCEO MAX. =
0.30
56
Tabla 7. Cuadro de cargas tablero A.
PROYECTO :
UBICACIÓN :
REALIZO:
ENCARGADO:
# DE REVISION:
MAZINSA
GUAYMAS, SONORA
ING. JUAN LUIS GARCIA
ING. GREGORIO CHAVEZ
TABLERO:
FECHA:
20 DE AGOSTO DE 2015
LOCALIZACION:
"A"
ALUMBRADO, CONTACTOS
DESCRIPCION:
EN SERVICIO NORMAL, 220/127 VOLTS,
180
43
50
13
50
1100
1650
2200
POT. INSTALADA
3300
180 WATTS
23 WATTS
37 WATTS
40 WATTS
10 WATTS
AC 1 TON
AC 1.5 TON
AC 2 TON
AC 3 TON
VA
200.00
47.78
55.56
14.44
55.56
1,222.22
1,833.33
2,444.44
3,666.67
24 POLOS
MARCA:
POT. DEMANDA
POT.
INSTALDA
SISTEMA
V
VA
VOLTS
VOLTS
V OLT A J
E F A SE
N EU T R
O
21,938.89
CORRIENTE =
SQUARE D
99.72
A
21,938.89
VA'S
INT. PRINCIPAL =
VA'S
3
x
125 A
CONDICIONES Y FACTORES
DATOS DEL SISTEMA
SIMBOLO
DESCRIPCION
TOTAL =
OFICNAS DE ALMACEN
CATALOGO:
W
ANALISIS DE CARGAS
2 FASES 3 HILOS, 60 Hz. INT PRINCIPAL 2X50
FASES
HILOS
In
LONGITUD AGRUP.
TEMP. (°C)
Ic
6
AMPERES
CALIBRE SECCION
CAIDA DE
VOLTAJE
CORRIENTE DE
PROTECCION
POTENCIA
INTERRUPTOR
AREA DE APLICACIÓN
AMPERES
MTS
#
mm2
%
FASE A
FASE B
MINIMO
POLOS
AMPERES
0.75
CTO
1
2
400.00
3
6
1,200.00
5
8
1,600.00
7
6
1,200.00
1.00
9
6
1,200.00
1.00
11
1
13
1,222.22
15
17
19
21
23
25
2
1
2,444.44
1
2,444.44
1
4
6
8
13
2
8
3
6
1,222.22
732.22
1
12
14
2,444.44
1
1,222.22
16
1
18
2,444.44
1
22
1,222.22
24
VA
4.00
4.00
5.00
5.00
1.00
1.00
1.00
4.00
4.00
4.00
120
120
1
2
3.33
6
1
0.75
4.44
120
120
1
2
10.00
13
1
0.75
13.33
120
120
1
2
13.33
23
1
0.75
17.78
120
120
1
2
10.00
12
1
0.75
13.33
120
120
1
2
10.00
9
1
0.75
13.33
3
3
3
3
5.26
0.16
5.26
1.06
5.26
2.50
5.26
0.98
5.26
0.73
28
5,040.00
5,600.00
21
903.00
1,003.33
11
550.00
611.11
4
52.00
57.78
-
4
4,400.00
4,888.89
-
4
8,800.00
9,777.78
-
-
-
72.00
19,745.00
21,938.89
400.00
1,200.00
1,600.00
1,200.00
1,200.00
3
220
220
2
2
5.56
6
1
0.75
7.41
220
220
2
2
11.11
5
1
0.75
14.81
220
127
2
3
11.11
12
1
0.75
14.81
220
127
2
3
5.56
17
1
0.75
7.41
120
120
1
2
6.10
20
1
0.75
8.14
120
120
120
120
1
1
2
2
4.57
3.26
23
28
1
1
0.75
0.75
6.10
4.35
220
220
2
2
11.11
10
1
0.75
14.81
220
220
2
2
5.56
2
1
0.75
7.41
220
220
2
2
11.11
8
1
0.75
14.81
220
220
2
2
5.56
14
1
0.75
7.41
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
0.75
4
4
4
4
3
3
8.367
0.05
611.11
611.11
1,222.22
8.367
0.04
8.367
0.16
8.367
0.11
611.11
5.26
0.99
732.22
5.26
5.26
0.86
0.74
391.11
5.26
0.26
5.26
0.03
3.307
0.32
5.26
0.08
1,222.22
1,222.22
1,222.22
3
Salidas
4.00 Totales Instalados
Watts
VA´s Totales Instalados
#N/A
NOTA:
#N/A
2
#N/A
Cuando se utilizen, los espacios libres, será
necesario analizar el desbalanceo 3entre fases,
siendo el 5% un valor recomendado.
611.11
548.89
1,222.22
1,222.22
3
3
20
WATTS
1.00
548.89
391.11
4
10
UNIDADES
1.00
1.00
611.11
611.11
4.17
1 X 10 A
BAÑOS
12.50
1 X 15 A
GERENCIA, SALA DE JUNTAS
16.67
1 X 20 A
COMPUTACIÓN Y ASESORES
12.50
1 X 15 A
PAPELERÍA
12.50
1 X 10 A
VENDEDORES
6.94
2
X
10 A
AC GERENTE 1
13.89
2
X
15 A
VENTAS
13.89
2
X
15 A
VENTAS
6.94
2
X
10 A
CIG CORCHOLIS
7.63
1 X 10 A
1 X 10 A
VENDEDORES, PAPELERÍA, CIG
1 X 10 A
LUMINARIAS EXTERNAS
5.72
4.07
13.89
2
X
15 A
AC SALA DE JUNTAS
6.94
-
2
X
10 A
AC GERENTE 2
2
X
15 A
VENTAS
2
X
10 A
CÓMPUTO Y ASESORES
#N/A X
#N/A
2,444.44
-
1,222.22
1,222.22
#N/A
-
11,045.56
12,115.56
GERENCIA, JUNTAS, CÓMPUTO
DESBALANCEO MAX. =
0.09
57
Tabla 8. Cálculo de alimentadores.
DATOS DEL SISTEMA
VA'S TOTAL
# C.A.
DE
TABLERO
VA'S TOTAL
APLICACIÓN
F.D.
INSTALADOS
DEMANDADOS
SISTEM A
VOLTS
V OLT A JE
F A SE
N EU T R O
FASES HILOS
In.
AMPERES
A
AA
AIRE
ACONDICIONADOS
29,333.33
1
29,333.33 220V 2F- 2H
A
B
LUMINARIAS Y
CONTACTOS PA
13,036.67
1
13,036.67 220V 2F- 2H
INT 400 A
A
PLANTA BAJA
64,308.89
1
64,308.89 220V 2F- 2H
4
4
4
220
220
2
2
CONDICIONES
AGRUP. TEMP.
LONG.
46-500.75
()
°C
MTS
133.33 31.3648
1
0.75
e%
Ic.
DESEADO
#
CONDUCTOR POR
CONDUCTORES
x FASE
AMPACIDAD
AMPERES
177.78
4
1
SELECCIÓN DEL CONDUCTOR
CONDUCTOR POR
AGRUPAMIENTO
CONDUCTOR POR
e%
CONDUCTOR X
FASE
No. mm2 (AWG )
MINIMO (8 AWG)
MINIMO (8 AWG)
MINIMO (8 AWG)
85.01 (3/0)
85.01 (3/0)
13.30 (6)
1
3/0
CONDUCTOR
DESNUDO
TUBERIA
mm2 (AWG)
MM
0.956
13.30 (6)
32 (1-1/4)
2 x
175 A
e%
INTERRUPTOR
11.00
220
220
2
2
59.26
31.3648
1
0.75
79.01
4
1
21.15 (4)
21.15 (4)
8.367 (8)
1
1/0
0.624
8.367 (8)
25 (1)
2 x
75 A
220
220
2
2
292.31
7.7709
1
0.75
389.75
4
1
304.0 (600)
304.0 (600)
8.367 (8)
1
4
1.429
33.62 (2)
25 (1)
2 x
400 A
9.00
6.00
58
Anexo D. Tablas de caída de tensión fraccionamiento
Valle de las Flores
Tabla 9. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 1
150 W
AMP.
R ohm/kft
X ohm/kt
CAIDA DE
TENSION
TOTAL DE
CAIDA DE
TENSION
% CAIDA
SECC.
CAL.
DIST.
LAMP.
150 W
1
6
37
1
1
0.9
0.710
0.051
0.069
0.069
0.06
2
6
45
1
2
1.7
0.710
0.051
0.168
0.237
0.20
3
6
36
2
4
3.4
0.710
0.051
0.269
0.505
0.42
4
6
11
2
6
5.2
0.710
0.051
0.123
0.628
0.52
5
4
21
3
9
7.7
0.460
0.048
0.232
0.860
0.72
6
4
20
1
10
8.6
0.460
0.048
0.245
1.106
0.92
7
4
45
1
11
9.5
0.460
0.048
0.607
1.713
1.43
8
4
36
1
12
10.3
0.460
0.048
0.530
2.242
1.87
9
4
23
6
18
15.5
0.460
0.048
0.508
2.750
2.29
10
1/0
42
8
26
22.4
0.190
0.044
0.585
3.335
2.78
11
1/0
10
1
27
23.2
0.190
0.044
0.145
3.480
2.90
DISTANCIA
326
26
Tabla 10. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 2
SECC.
CAL.
DIST.
LAMP.
150 W
150 W
AMP.
R ohm/kft
X ohm/kt
CAIDA DE
TENSION
TOTAL DE
CAIDA DE
TENSION
% CAIDA
1
6
42
1
1
0.9
0.710
0.051
0.078
0.078
0.07
2
6
15
1
2
1.7
0.710
0.051
0.056
0.134
0.11
3
6
38
1
3
2.6
0.710
0.051
0.213
0.347
0.29
4
6
40
1
4
3.4
0.710
0.051
0.298
0.645
0.54
5
4
36
1
5
4.3
0.460
0.048
0.221
0.866
0.72
6
4
36
1
6
5.2
0.460
0.048
0.265
1.131
0.94
7
4
19
1
7
6.0
0.460
0.048
0.163
1.294
1.08
8
4
35
7
14
12.0
0.460
0.048
0.601
1.895
1.58
9
4
36
7
21
18.1
0.460
0.048
0.927
2.822
2.35
10
1/0
51
3
24
20.6
0.190
0.044
0.656
3.478
2.90
DISTANCIA
348
24
Tabla 11. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 3
SECC.
CAL.
DIST.
LAMP.
150 W
150 W
AMP.
R ohm/kft
X ohm/kt
CAIDA DE
TENSION
TOTAL DE
CAIDA DE
TENSION
% CAIDA
1
6
37
1
1
0.9
0.710
0.051
0.069
0.069
0.06
2
6
34
1
2
1.7
0.710
0.051
0.127
0.196
0.16
3
6
20
1
3
2.6
0.710
0.051
0.112
0.308
0.26
4
4
42
1
4
3.4
0.460
0.048
0.206
0.514
0.43
5
4
40
1
5
4.3
0.460
0.048
0.245
0.759
0.63
6
4
39
1
6
5.2
0.460
0.048
0.287
1.046
0.87
7
4
39
1
7
6.0
0.460
0.048
0.335
1.381
1.15
8
4
36
2
9
7.7
0.460
0.048
0.397
1.778
1.48
9
1/0
42
1
10
8.6
0.190
0.044
0.225
2.003
1.67
10
1/0
36
1
11
9.5
0.190
0.044
0.212
2.215
1.85
11
1/0
37
1
12
10.3
0.190
0.044
0.238
2.453
2.04
12
13
1/0
1/0
32
113
1
1
13
14
11.2
12.0
0.190
0.190
0.044
0.044
0.223
0.848
2.676
3.524
2.23
2.94
DISTANCIA
547
14
Tabla 12. Cálculos de caída de voltaje en el circuito 4
SECC.
CAL.
1
6
2
6
3
6
4
4
5
4
6
4
7
4
8
4
9
4
10
4
11
1/0
12
1/0
13
1/0
14
1/0
DISTANCIA
DIST.
36
38
27
35
11
25
42
36
36
42
36
38
20
71
422
LAMP.
150 W
150 W
AMP.
R ohm/kft
X ohm/kt
CAIDA DE
TENSION
TOTAL DE
CAIDA DE
TENSION
% CAIDA
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0.9
1.7
2.6
3.4
4.3
5.2
6.0
6.9
7.7
8.6
9.5
10.3
11.2
12.0
0.710
0.710
0.710
0.460
0.460
0.460
0.460
0.460
0.460
0.460
0.190
0.190
0.190
0.190
0.051
0.051
0.051
0.048
0.048
0.048
0.048
0.048
0.048
0.048
0.044
0.044
0.044
0.044
0.067
0.142
0.151
0.172
0.067
0.184
0.361
0.353
0.397
0.515
0.212
0.244
0.139
0.533
0.067
0.209
0.360
0.532
0.599
0.783
1.144
1.497
1.894
2.409
2.621
2.866
3.005
3.538
0.06
0.17
0.30
0.44
0.50
0.65
0.95
1.25
1.58
2.01
2.18
2.39
2.50
2.95
14
60
Anexos E. Cuadros de carga de Red Petroil
FIGURA 21. Cuadro de cargas Petroil. Tablero Universidad
FIGURA 22. Cuadro de cargas Petroil. Tablero de Aires acondicionados 2.
61
FIGURA 23. Cuadro de cargas Petroil. Tablero en recepción 1 y en SITE
FIGURA 24. Cuadro de cargas Petroil. Tablero de aires acondicionados 1.
FIGURA 25. Cuadro de cargas Petroil. Tablero a bombas 1.
62
FIGURA 26. Cuadro de Cargas Petroil. Tablero a bombas 2.
FIGURA 27. Cuadro de cargas Petroil. Tableros de sistemas y recepción 2.
FIGURA 28. Cuadro de cargas Petroil. Tablero a Oficinas.
63
FIGURA 29. Cuadro de cargas Petroil. Tableros a Bombas 3 y del área de combustóleo.
FIGURA 30. Cuadro de cargas Petroil. Tablero facturación.
64
Anexo F. Capturas de pantalla de SISPROTER
FIGURA 31. Pantalla de inicio de SISPROTER
FIGURA 32. Pantalla de captura de datos
65
FIGURA 33. Continuación de pantalla de captura de datos
FIGURA 34. Pantalla final de captura de datos
66
FIGURA 35. Pantalla de apartado para subir datos de la solicitud
FIGURA 36. Pantalla de solicitudes en espera
67
Descargar