Instalación Eléctrica de un Edificio de Viviendas. Memoria. Sistemas Eléctricos Diego Cabaleiro

Transcripción

1 Instalación Eléctrica de un Edificio de Viviendas Diego Cabaleiro

2 Índice 1. Objeto 2 2. Caja General de Protección 3 3. Línea General de Alimentación 3 a) Cálculo de la Previsión de Cargas 3 b) Cálculo del Interruptor General 5 c) Cálculo sección de cable de la Línea General Alimentación 5 d) Cables y Tubos empleados 6 4. Centralización de Contadores 6 5. Línea General de Tierra 8 6. Derivaciones Individuales 8 a) Cálculo de la sección del cable de cada Vivienda 8 b) Cables y Tubos empleados 12 c) Interruptor General Automático de cada Vivienda Normas y Referencias 14 Esquema Unifilar de la Instalación Plano 1 Situación/Dimensiones de la Centralización Plano 2 Autor Universidad de La Coruña Escuela Universitaria Politécnica Diego Cabaleiro Sabín 18/5/2009 dgcabaleiro@gmail.com 1

3 1. Objeto Se trata de realizar el proyecto de base de la instalación eléctrica, según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, de un edificio formadoo por 17 viviendas repartidas en 11 plantas cuyo grado de electrificación es elevado.. La altura de las viviendas es de 3 metros y la longitud en horizontal de las derivaciones individuales es de 4 metros. A continuación se incluye un diagrama con la distribución de las viviendas en el edificio. Distribución de las viviendas en el edificio Como se indica, el grado de electrificación es elevado por lo que según la ITC BT 10 la potencia prevista para cada vivienda tiene que ser como mínimo de 9200W. Se han considerado 9200W para todas las viviendas. 2

4 2. Caja General de Protección La Caja General de Protección es la caja quee aloja los protección de las líneas generaless de alimentación. componentes de Ubicaciónn de la Caja General de Protección Para nuestro edificio dee viviendas es necesaria una sola Caja General de Protección para una intensidad máxima de 250A ya y que la Línea General de Alimentación de este edificio como máximo llevará una intensidad dee 248,80A. Como la línea de acometida es aérea se colocará una caja encima de 3m del suelo. de superficie por Utilizaremos una Caja General de Protección CGP Línea General de Alimentac ción La Línea General de Alimentación es aquella que enlaza laa Caja General de Protección con la centralización de contadores. Línea General de Alimentación a) Cálculo de la Previsión de Cargas Para calcularr dicha línea necesitamos previamente saberr la previsión de cargas, para ello tenemos que tener en cuenta la carga de viviendas (P1), la carga correspondiente a servicios comunes (P2), la carga de locales comerciales u oficinas (P3) y la carga correspondiente a los garajes ( P4). Vamos a calcular una por una: 3

5 P1: Carga de Viviendas En nuestro edificio tenemos un total de 17 viviendas, y según la ITC BT 10 el grado de simultaneidad es de 13,1. Todas las viviendas tienen una potencia de 9200W, por lo tanto la carga total de las viviendas es: , P2: Carga correspondiente a Servicios Generales Consideramos las siguientes cargas: Carga Potencia 2 Ascensores 20000W Iluminación Zonas Comunes 3000W Fuerza Zonas Comunes 3000W Cargas correspondientes a Servicios Generales P3: Carga de Locales Comerciales u Oficinas No hay local comercial, por lo tanto no hay que considerar ninguna potencia. P4: Carga correspondiente a los Garajes No hay garaje, por lo tanto no hay que considerar ninguna potencia. Entonces la previsión de carga es la suma de la carga de viviendas (P1) y la de carga correspondiente a servicios generales (P2), por lo tanto:

6 b) Cálculo del Interruptor General Vamos a calcular el consumo total de la instalación. Se cumple: 3 cos Donde la potencia es la previsión de cargas ya calculada anteriormente, la tensión es 400V y a falta de datos, el coseno de φ lo consideramos 0,85, por lo tanto: 3 cos , ,85 Para este valor de corriente utilizaremos un interruptor de 4 polos y 250A, para cortar las 3 fases y el neutro c) Cálculo de la sección del cable de la Línea General de Alimentación Análisis por Criterio de Máxima Caída de Tensión Suponemos que la longitud de dicha línea es de 34m. Los cables serán de cobre con una conductividad de 56m/Ω mm 2 y según la ITC BT 14, la caída máxima de tensión permitida es del 0,5%, por lo tanto de 400V la caída equivale a 2V. Se cumple: , Análisis por Criterio de Intensidad Máxima La intensidad máxima que va transportar dichos cables ya la calculamos anteriormente y es de 248,80A, el interruptor general será de 250A. Por el criterio de máxima intensidad y consultando la tabla 1 de la instrucción técnica 5

7 ITC BT 19 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, la sección mínima del cable tiene que ser: 150mm á 260A Entonces tenemos que emplear un cable que cumpla los dos criterios anteriores, por lo tanto la sección del cable es: 150mm d) Cables y Tubos empleados Según la instrucción ITC BT 14 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, los cables empleados serán no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida tipo RZ1 K o DZ1 K. La sección de los cables de fase tiene que ser de: 150mm La sección del neutro de: 70mm Y el diámetro exterior del tubo de: 160mm 4. Centralización de Contadores Los contadores y demás dispositivos para la medida de energía eléctrica se concentrarán en un lugar de la planta baja del edificio. En total son 18 contadores (17 de las viviendas + 1 servicios comunidad) y como son más de 16 se instalarán en un local exclusivo para ellos (Instrucción ITC BT 16 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión). 6

8 Esta concentración estará formada por: Interruptor General Ya lo calculamos anteriormente y será un interruptor de 4 polos y 250A, para cortar las 3 fases y el neutro Embarrado y fusibles de seguridad Es un embarrado formado por pletinas de cobre de donde se toma la tensión para las derivaciones individuales. Cada línea lleva un fusible de protección intercalado en el conductor de fase para proteger la línea de cortocircuitos. Utilizaremos fusibles de calibre 40A tipo Gl. Unidad de medida Cada una de las derivaciones individuales lleva su contador de energía. Estos contadores se colocarán en columnas modulares en cajas de doble aislamiento. Se dispondrá de tres columnas, una para el contador trifásico de los servicios comunes, otra para 8 contadores y la tercera columna con los 9 contadores restantes. Ver el Plano 2 donde aparece la distribución de dichos contadores. Para tener un consumo lo más equilibrado posible en las tres fases, se repartirán las líneas de las viviendas y servicios generales de la comunidad de la siguiente forma: Fase Viviendas R 1º, 4º, 7º, 10º, 11ºC, 11ºF S 2º, 5º, 8º, 11ºA, 11ºD, 11ºG T 3º, 6º, 9º, 11ºB, 11ºE Servicios Generales Comunidad (Trifásico) Distribución de las Viviendas en las Fases 7

9 Embarrado y bornes de salida Es donde se conectan las salidas de los contadores a las derivaciones individuales. Es donde se conectan o unen las salidas de los contadores a las derivaciones individuales. También debe existir una barra de tierra a donde llega el cable de la línea general de tierra y de donde sale el cable de protección para cada una de las viviendas. 5. Línea General de Tierra El objetivo de la línea general de tierra es limitar la tensión respecto a tierra que puedan tener en algún momento los equipos eléctricos para asegurar la actuación de las protecciones y eliminar el riesgo de una descarga al ponerse en contacto con ellos. El electrodo de puesta a tierra se dimensionará de modo que su resistencia de tierra no pueda dar lugar a tensiones superiores a 50V. Ver tablas de valores de resistividad del terreno y cálculo de la resistencia de tierra en la ITC BT 18. Desde este electrodo de puesta a tierra se pasará el cable de protección de tierra hasta la barra de los bornes de salida. La sección de este cable según la ITC BT 18 debe ser 95mm². 6. Derivaciones Individuales La derivación individual es la parte de la instalación que, partiendo de la línea general de alimentación subministra energía eléctrica a una instalación de usuario. Comprende los fusibles de seguridad, el conjunto de medida y los dispositivos generales de mando y protección. a) Cálculo de la sección del cable de cada Vivienda Análisis por Criterio de Intensidad Máxima La intensidad máxima que van soportar dichos cables se calcula dividiendo la potencia de cada vivienda entre la tensión. 8

10 á cos La potencia prevista para todas las viviendas es de 9200W entonces la sección mínima basándose en dicho criterio va ser la misma para todas ellas. Por lo tanto: Consultando la tabla 1 de la instrucción técnica ITC BT 19 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, la sección mínima del cable tiene que ser: 10mm á 40A Para los Servicios Comunes, es corriente trifásica por lo tanto: ,15 3 0, Consultando la tabla 1, la sección mínima es la siguiente: 16mm á 49A Análisis por Criterio de Máxima Caída de Tensión Para calcular la sección del cable, tenemos que tener en cuenta el nivel de electrificación de cada vivienda, la longitud del cable, la máxima caída de tensión permitida, la tensión y la conductividad del cable. Utilizamos cable de cobre de conductividad 56m/Ω mm 2, y la máxima caída de tensión es de un 1,5%, por lo tanto en 230V la máxima caída de tensión equivale a 3,45V. Se cumple: 9

11 2 Por ejemplo para el 1º, la potencia es 9200W y la longitud son 7m (3m altura + 4 m de longitud horizontal), por lo tanto: , , La sección mínima para dichos cables según la instrucción técnica ITC BT 15 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión es de 6mm 2, por lo tanto la sección del cable de la vivienda del 1º cumpliendo el criterio de máxima caída de tensión es: 6 Se calculan de la misma forma la sección de los cables vivienda a vivienda. Las secciones correspondientes por cada una son las siguientes: Vivienda Potencia(W) Longitud(m) Sección(mm 2 ) 1º º º º ,63 5º ,87 6º ,11 7º ,35 8º ,59 9º ,84 10º ,08 11ºA ,32 11ºB ,32 11ºC ,32 11ºD ,32 11ºE ,32 11ºF ,32 11ºG ,32 Resultados Teóricos de las secciones de los cables (Criterio de Máxima Caída de Tensión) 10

12 Para el caso de los Servicios Generales de la Comunidad, la corriente es trifásica, por lo tanto para la forma de calcular la caída de tensión es distinta. La sección se calcula con la siguiente expresión: , Entonces tenemos que emplear un cable que cumpla tanto el criterio de máxima caída de tensión como el criterio de máxima intensidad. Cumpliendo los dos criterios anteriores y sabiendo la que sección mínima tiene que ser de 6mm 2, las secciones a emplear son las siguientes: Vivienda Sección Mínima Intensidad (mm 2 ) Sección Mínima Tensión (mm 2 ) Sección Cable (mm 2 ) 1º º º º 10 6, º 10 7, º 10 9, º 10 10, º 10 11, º 10 12, º 10 14, ºA 10 15, ºB 10 15, ºC 10 15, ºD 10 15, ºE 10 15, ºF 10 15, ºG 10 15,32 16 Ser.Gen. 16 2,90 16 Secciones de los Cables de las Derivaciones Individuales 11

13 b) Cables y Tubos empleados Según la instrucción ITC BT 14 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, los cables empleados serán no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida. Los cables a utilizar serán unipolares de tensión asignada mínima de 450/750V por tanto el tipo de cable a utilizar será del tipo ES07Z1 K. La sección de los cables de y diámetro de los tubos tiene que cumplir la siguiente tabla: Vivienda Sección Cable Fase(mm 2 ) Sección Cable Neutro (mm 2 ) Sección Cable Tierra (mm 2 ) Diámetro Tubo Exterior (mm) 1º º º º º º º º º º ºA ºB ºC ºD ºE ºF ºG Secciones de los Cables y diámetros de los Tubos Para los servicios generales utilizaremos un cable de 16mm 2 para las 3 fases, neutro y tierra y un tubo de diámetro exterior de 125 mm. 12

14 c) Interruptor General Automático (IGA) de cada Vivienda Según la instrucción ITC BT 25 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, se empleará un IGA de corte omnipolar y accionamiento manual. Los interruptores generales automáticos a instalar son los siguientes: Vivienda Potencia(W) IGA(A) 1º Polos 2º Polos 3º Polos 4º Polos 5º Polos 6º Polos 7º Polos 8º Polos 9º Polos 10º Polos 11ºA Polos 11ºB Polos 11ºC Polos 11ºD Polos 11ºE Polos 11ºF Polos 11ºG Polos Ser.Gen Polos IGA a instalar en cada Vivienda 13

15 7. Normas y Referencias Este proyecto cumple la normativa española correspondiente a baja tensión, es decir, cumple el Real Decreto 842/2002 Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión y las Instrucciones Técnicas Complementarias. Se han procurado seguir las recomendaciones de la norma UNE para la redacción de la memoria. 14