Instalaciones eléctricas Criterios de planificación

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1 Instalaciones eléctricas Criterios de planificación Marzo, 2006 Introducción El presente documento tiene como finalidad explicar algunas de las características importantes de las instalaciones eléctricas, así como la importancia que tiene la planificación de su construcción. En esta oportunidad, se enfocará nuestra atención en instalaciones residenciales, comerciales e industriales de pequeña escala. Generalmente, los usuarios de las instalaciones eléctricas tienen quejas del tipo: -El interruptor está caliente-, -el interruptor desactiva el circuito frecuentemente-, -las lámparas parpadean o se atenúa la intensidad de luz con frecuencia-, -el equipo no funciona correctamente y es nuevo-, - hubo una falla y la protección que tenemos no funcionó-, mi equipo tiene una vida útil de 10 años y se me quemó en menos de la mitad- Dichas expresiones seguramente conocidas para el lector son base para comenzar a pensar que no hubo un proceso de planificación adecuado al momento de llevar a cabo la instalación eléctrica. Por esta razón, es de importancia capital elaborar un estudio detallado de características y funcionamiento de las cargas que van a ser conectadas al sistema eléctrico. De esta manera, será posible minimizar factores negativos tales como: exposición al riesgo de los operadores humanos, fallas eléctricas que pudiesen afectar el buen rendimiento de equipos y la producción, problemas de operación, daños en las instalaciones del usuario y pérdidas económicas entre otros. Consideraciones generales Las instalaciones eléctricas son la base para el empleo directo de la electricidad en el desarrollo cotidiano. A través de los años la tecnología ha permitido la aplicación de esta forma de energía de manera cada vez más segura. Página 1 de 5

2 Para aprovechar al máximo la virtud que se deriva de la electricidad (la energía en sus distintas formas), se ha adoptado una serie de criterios fundamentales que se aplican cuando se elaboran los estudios o proyectos para una instalación con necesidades eléctricas particulares (recuérdese que cada instalación es única), las cuales se mencionan a continuación: Seguridad para la vida de las personas. Seguridad para los equipos y materiales. Desempeño óptimo de la instalación. Ahorro energético en la instalación y operación del sistema. Previsión suficiente para las ampliaciones futuras. Facilidades para un mantenimiento oportuno y adecuado. El proyecto eléctrico En términos estrictamente funcionales, la electricidad como tal, no se usa. Se usan las otras formas de energía en las cuales se transforma (movimiento, luz, calor, frío, y otros), es por tanto un servicio, el cual debe ser utilizado adecuadamente, de lo contrario habrá una permanente carencia o deficiencia, y esto a su vez restará valor a la instalación que lo contiene. Para ofrecer un buen servicio eléctrico, se debe elaborar un proyecto eléctrico que defina completamente las características de la instalación eléctrica a realizar, incluyendo materiales, equipos y criterios de instalación, así como las especificaciones de los diferentes elementos que formarán parte del sistema diseñado. La razón fundamental por la cual se debe elaborar un proyecto eléctrico es que esta es la mejor manera para obtener la mejor combinación de todos los criterios mencionados en la sección de consideraciones generales (seguridad, desempeño, ahorro, etc.), garantizando así el mejor rendimiento de las inversión realizada y la mayor disponibilidad de energía para la operación a ser soportada. Con el fin de obtener información adecuada para la elaboración del proyecto, es necesario fijar un programa de reuniones con todos los actores Página 2 de 5

3 involucrados en el diseño y operación de la aplicación que será soportada por las nuevas instalaciones eléctricas. De esta forma se debería lograr conocer todas las necesidades de cargas y ubicación de las instalaciones. El Estudio de Cargas Esta es, sin lugar a dudas, la fase más importante durante la elaboración del proyecto eléctrico; si no se conocen exactamente las necesidades de energía de la aplicación que se instalará, será poco probable brindar un servicio adecuado. Recuérdese además, que un buen proyecto debe tomar en consideración las cargas futuras en su análisis. Durante la elaboración del estudio de cargas se recomienda considerar los siguientes aspectos: Identificar las cargas por ambientes. Esto permite identificar las necesidades rápidamente y facilitar el estudio puntual de cargas, la revisión y/o modificación del estudio en proceso e igualmente facilitar la labor del instalador el cual puede revisar rápidamente si la ejecución del proyecto se cumplió a cabalidad. Identificar las cargas por Sistema. Con esta información, es posible estructurar y optimizar el sistema de alimentación eléctrica, de forma tal que sea posible la mejor combinación de elementos para garantizar la calidad del servicio, aplicando los mejores criterios de funcionamiento para cada tipo de carga. Como valor agregado, se tiene un sistema bien estructurado y distinguido por funcionamiento. Criterios de Diseño Después de identificar las cargas a conectar en la edificación residencial, comercial o industrial en las distintas reuniones con el solicitante del servicio de ingeniería, se sugiere establecer un plan de estudio que permita obtener como resultado lo siguiente: Estimar la carga total aproximada. Desde el comienzo del trabajo es necesario conocer el orden del valor de la carga total que será necesario servir, pues de ello dependerán las características principales de la distribución. No menos importante es Página 3 de 5

4 conocer aproximadamente la ubicación relativa de los equipos, para poder situar los puntos de suministro ó transformación necesarios para dichas cargas. Considerar, al menos dos (2) soluciones adecuadas a la instalación y realizar los cálculos económicos. Permite proponer y presentar al solicitante de los servicios de ingeniería, la solución factible más económica de las estudiadas. No queriendo decir, que al momento de desarrollar la ingeniería de detalles, la propuesta pudiese evolucionar para ser optimizada. Desarrollo de la Ingeniería de detalles. Tomará en cuenta la documentación escrita y gráfica (planos y esquemas) del diseño de Acometidas, alimentadores, coordinación y tipo de sistema de protecciones según la clasificación de equipos que se realice, sistemas de canalizaciones y cableado, sistema de iluminación, tomas de energía para los distintos equipos y máquinas rotativas, sistemas de puesta a tierra, pararrayos, señales, sistemas de comunicaciones, sistema preferencial y otros aplicables a las particularidades de la instalación. El desarrollo de las líneas anteriores debe acompasar los criterios expresados en el ítem 2. Para ello, se dispone de: Normativas y procedimientos fundamentales para garantizar y sustentar el diseño. La seguridad de la instalación (criterio más importante a desarrollar), debe estar sustentado por la Norma COVENIN 734 Código Nacional de Seguridad en instalaciones de suministro de Energía Eléctrica y de Comunicaciones, la Norma NFPA 101 Life Safety Code en sus capítulos aplicables a edificaciones (algunos capítulos: 7 al 13, 24 al 31 y 40) y la COVENIN 200:2004 Código Eléctrico Nacional en sus capítulos aplicables: 2, 3, 4, 6, 7 y 8. El desempeño óptimo y el ahorro energético de la instalación, deberá ser estudiado con técnicas de flujo de carga óptimo, el cual, dependiendo de la magnitud de la instalación, se empleará la técnica adecuada. Otro método es utilizar un software que permita la corrida en frío (o simulación) de la instalación eléctrica a proponer. El mismo permite obtener valores de Página 4 de 5

5 cortocircuito monofásico y trifásico, actuación de las protecciones propuestas (coordinación de protecciones), flujo de carga y comportamiento general de la Red. Las previsiones de cargas futuras y el mantenimiento de la instalación, deberán ser estimados conforme a las características propias de la edificación en estudio. Se propone como un buen factor de utilización para equipos con vencimiento, fu=0,75. Mantenimiento preventivo conforme a las especificaciones del fabricante de equipos y el ingeniero que diseña la instalación, quien deberá exponer un capítulo exclusivamente para el tema del mantenimiento preventivo. Bibliografía - CODELECTRA. Código Eléctrico Nacional. COVENIN 200:2004. Caracas MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS. Manual de Normas y Criterios para Proyectos de Instalaciones Eléctricas, tomos I, II y III. Caracas CODELECTRA. Código Nacional de Seguridad en Instalaciones de Suministro de Energía Eléctrica y de Comunicaciones. COVENIN 734:2004. Caracas NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. Life Safety Code. NFPA 101. Quincy, MA IEEE Std IEEE Electric Power Distribution for Industrial Plants. (IEEE Red Book) IEEE Std , IEEE Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. (IEEE Green Book). - IEEE Std , IEEE Power Systems in Commercial Buildings. (IEEE Gray Book). - IEEE Std , IEEE Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems. (IEEE Buff Book). Página 5 de 5