INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE AT / BT PARA HOTEL DE 92 HABITACIONES CON POTENCIA PREVISTA DE 280 kw

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1 DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS UNIVERSIDAD DE SEVILLA Proyecto fin de carrera: INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE AT / BT PARA HOTEL DE 92 HABITACIONES CON POTENCIA PREVISTA DE 280 kw - MEMORIA JUSTIFICATIVA Y DE CÁLCULO - Alumno: Ángel Carrascosa Fernández DNI: B Sevilla, Octubre 2008

2 - MEMORIA JUSTIFICATIVA Y DE CÁLCULO - 2

3 - ÍNDICE - 2. Memoria justificativa y de cálculos 2.1. Cargas de hotel Previsión de cargas en suministro normal Planta Garaje Planta Garaje / Servicios Planta Bar / Cocina Planta Recepción / Comedor Planta Habitaciones Nº Habitaciones simples Planta habitaciones Planta Habitaciones Nº Habitaciones simples Planta habitaciones Planta Habitaciones Nº Habitaciones simples Planta habitaciones Planta Habitaciones duplex Habitaciones simples Habitaciones duplex Plantas habitaciones Resumen previsión de potencias Suministro Normal Previsión de cargas en suministro de socorro Planta Garaje Planta Garaje / Servicio Planta Bar / Cocina Planta Recepción / Comedor Planta Habitaciones Nº Planta Habitaciones Nº Planta Habitaciones Nº Planta Habitaciones duplex Ascensores Resumen de previsión de potencias Suministro Socorro Línea subterránea de media tensión Cálculos de conductor media tensión Cálculos corriente de cortocircuito Cálculos del centro de transformación Determinación de potencia aparente en transformador Calculo de línea de interconexión Cuadro baja tensión de centro de transformación Puesta a tierra de centro de transformación Investigación de características de suelo Corriente máxima de puesta tierra y tiempo eliminación de defecto Diseño preliminar de instalación de tierra Tierra de Protección Cálculos de Tierra de Protección Comprobación de tensiones Tierra de Servicio

4 2.4. Calculo de conductores de baja tensión Circuito de alimentación a cuadro general en suministro normal Circuito de alimentación a cuadro general en suministro socorro Derivaciones de cuadro general a cuadros secundarios Circuitos de cuadros secundarios Conductores cuadro secundario Nº 1, CS Conductores cuadro secundario Nº 2, CS Conductores cuadro secundario Nº 3, CS Conductores cuadro secundario Nº 4, CS Conductores cuadro secundario Nº 5, CS Conductores cuadro secundario de comedor, CS-C Conductores cuadro secundario Nº 6, CS Conductores cuadro secundario Nº 7, CS Conductores cuadro secundario Nº 8, CS Conductores cuadro secundario planta Habit. Nº 1, CS-H Conductores cuadro secundario planta Habit. Nº 2, CS-H Conductores cuadro secundario planta Habit. Nº 3, CS-H Conductores cuadro secundario planta Habit. duplex CS-H Conductores cuadro secundario Ascensores Conductores cuadro secundario Alumbrado Exterior Conductores cuadro secundario Habitaciones Intensidades de cortocircuito Método de cálculo Impedancias de cortocircuito Impedancias en secuencia directa Impedancias homopolares Cortocircuito trifásico Int. Corto. en salida secundario de transformador Int. Corto. en final de línea de alimentación a cuadro general Int. Corto. en final de líneas de alimentación a cuadros secundarios Cortocircuito bifásico Int. corto. en salida secundario de transformador Int. Corto. en final de línea de alimentación a cuadro general Int. corto. en final de líneas de alimentación a cuadros secundarios Cortocircuito monofásico a tierra Int. Corto. en salida secundario de transformador Int. Corto. en final de línea de alimentación a cuadro general Int. Corto. en final de líneas de alimentación a cuadros secundarios Calculo de resistencia a tierra Compensación de energía reactiva Calculo de energía reactiva en transformador Calculo de energía reactiva en las cargas Calculo de conductor de unión a batería Pararrayos Necesidad de pararrayos Tipo de instalación

5 2.9. Estudio de iluminación Documentación justificativa Valor eficiencia energética en instalación Cálculos Calculo de ocupación

6 2. CÁLCULOS CARGAS DE HOTEL.- El recuento de potencias se ha llevado a cabo considerando todos los receptores instalados, en las distintas plantas del edificio. La previsión de cargas se ha realizado teniendo en cuenta el destino del edificio así como requisitos técnicos exigidos en un edificio de esta índole. Cabe resaltar, que algunas zonas como salones, recepción, bar, etc., el nivel de potencia instalada sea superior a la recomendada, esto se debe a razones decorativas y de confort, reflejándose esto en un mayor nivel de iluminación, superior al mínimo exigido. Para cada planta se adjunta recuadros viéndose diferentes potencias. Uno primero, con las potencias detalladas de aparatos receptores, agrupado por zonas o circuito, como por ejemplo cocina, usos comunes, habitaciones simples o duplex o circuito de alumbrado o fuerza. Según característica de receptor, se aplicara un coeficiente de potencia, que siguiendo ITC-BT-44 del REBT se tomara una previsión de potencia de 1,8 la potencia en vatios para receptores con lámparas de descarga, al igual que el caso de motores que se considera el 125 % de la intensidad a plena carga del motor, como indica ITC-BT-47 del antes citado reglamento. Obtenida las cargas por cada zona, se aplicara un coeficiente de simultaneidad. La magnitud de este coeficiente, ha sido designada por el criterio del proyectista y variando, según el uso que se ha definido a cada planta o zona. Se va a realizar dos previsiones de potencias una primera teniendo en cuenta todas las potencias de los receptores, aplicándose coeficientes de simultaneidad, para así poder definir la carga del hotel y con ello determinar la potencia aparente del transformador y una segunda previsión, donde se recuenta la demanda de potencias de aquellos receptores susceptibles de ser alimentados mediante un suministro de socorro. Conocido el valor de esta última previsión se podrá definir la potencia nominal del grupo electrógeno, encargado de suministrar suministro de socorro. 6

7 PREVISIÓN DE CARGAS EN SUMINISTRO NORMAL PLANTA GARAJE.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 2980,8 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 2505,6 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C ,8 561,6 Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 378 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 112 Emergencia 300 Lúmenes Emergencia 60 Lúmenes Alumbrado balizamiento 23 0,5 1 11,5 ALUMBRADO 6877,5 Cabina extracción , ,5 Bases enchufe schuko 16 A Puerta garaje , FUERZA 20657,5 GARAJE Pot. instalada ( W ) Coef. Simultaneidad Potencia ( W ) ALUMBRADO 6877, ,5 FUERZA 20657,5 0, TOTAL 15140,5 7

8 PLANTA GARAJE / SERVICIOS.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Luminaria estanca, fluorescente 2x36 TL-D ,8 4924,8 Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D , Luminaria estanca, fluorescente 1x58 TL-D ,8 417,6 Luminaria estanca, fluorescente 1x36 TL-D ,8 129,6 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C ,8 561,6 Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 378 Luminaria adosable lámpara fluorescente PL-C ,8 64,8 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 252 Emergencia 300 Lúmenes Emergencia 60 Lúmenes Alumbrado balizamiento 23 0,5 1 11,5 ALUMBRADO 10569,9 Cabina extracción , ,5 Bases enchufe schuko 16 A FUERZA 81967,5 GARAJE / SERVICIOS Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 10569, ,9 FUERZA 81967,5 0, TOTAL 43356,9 8

9 PLANTA BAR / COCINA.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD , Aplique hotel en patio ingles, lámpara descarga completa CDM-TD , Colgante techo, lámpara descarga completa CDM-TD , Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 630 Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D , Luminaria estanca, fluorescente 2x36 TL-D ,8 1425,6 Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 69 0,5 1 34,5 ALUMBRADO 27118,1 Sartén a gas Lavadora Fabricador de cubitos Molino de café Cafetera electrónica Bascula electrónica Cafetera electrónica Cafetera electrónica Frente mostrador Molino de café Secadora Peladora patatas Lavavajillas Armario caliente Fabricador de cubitos Lavavasos Mesa snack Enfriador de botellas Motores cámaras , FUERZA COCINA Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE BAR / COCINA Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 27118,1 0, ,29 TOMAS CORRIENTE , FUERZA COCINA , ,5 TOTAL 78076,79 9

10 PLANTA RECEPCIÓN / COMEDOR.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , ,8 Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD , Aplique entrada hotel, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 756 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 756 Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 626,4 Luminaria estanca, fluorescente1x58 TL-D ,8 208,8 Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 78 0, ALUMBRADO Cafetera electrónica Molino de café Enfriador botellas Fabricador de cubitos Lavavasos Mesa snack Horno microondas FUERZA CAFETERÍA 7510 Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE RECEPCIÓN / COMEDOR Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO , ,1 TOMAS CORRIENTE , FUERZA COCINA , ,5 TOTAL 46643,1 10

11 PLANTA HABITACIONES Nº HABITACIONES SIMPLES.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 32,4 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 32,4 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ALUMBRADO 364,8 Toma TV Toma frigorífico Bases enchufe schuko 16 A FUERZA HABITACIÓN Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 364, ,8 FUERZA , TOTAL 3841,8 11

12 PLANTA HABITACIONES TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Habitación , ,4 TOTAL HABITACIONES 88361,4 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luxlon, conjunto lámpara fluorescente TL-D ,8 1555,2 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD , Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 5626,7 Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE PLANTA HABIT_ Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 5626,7 0,9 5064,03 TOMAS CORRIENTES , TOTAL HABITACIONES 88361,4 0, ,84 TOTAL 68384,87 12

13 PLANTA HABITACIONES Nº HABITACIONES SIMPLES.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 32,4 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 32,4 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ALUMBRADO 364,8 Toma TV Toma frigorífico Bases enchufe schuko 16 A FUERZA HABITACIÓN Pot. instalada ( W ) Coef. simultaneidad Potencia ( W ) ALUMBRADO 364, ,8 FUERZA , TOTAL 3841,8 13

14 PLANTA HABITACIONES TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Habitación , ,4 TOTAL HABITACIONES 88361,4 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luxlon, conjunto lámpara fluorescente TL-D ,8 1555,2 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD , Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 5626,7 Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE PLANTA HABIT_ Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 5626,7 0,9 5064,03 TOMAS CORRIENTES , TOTAL HABITACIONES 88361,4 0, ,84 TOTAL 68384,87 14

15 PLANTA HABITACIONES Nº HABITACIONES SIMPLES.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 32,4 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 32,4 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ALUMBRADO 364,8 Toma TV Toma frigorífico Bases enchufe schuko 16 A FUERZA HABITACIÓN Pot. instalada ( W ) Coef. simultaneidad Potencia ( W ) ALUMBRADO 364, ,8 FUERZA , TOTAL 3841,8 15

16 PLANTA HABITACIONES TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Habitación , ,4 TOTAL HABITACIONES 88361,4 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luxlon, conjunto lámpara fluorescente TL-D ,8 1555,2 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD , Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 5626,7 Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE PLANTA HABIT_ Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 5626,7 0,9 5064,03 TOMAS CORRIENTES , TOTAL HABITACIONES 88361,4 0, ,84 TOTAL 68384,87 16

17 PLANTAS HABITACIONES DUPLEX HABITACIONES SIMPLES.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 32,4 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 32,4 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ALUMBRADO 364,8 Toma TV Toma frigorífico Bases enchufe schuko 16 A estanca FUERZA HABITACIÓN SIMPLE Pot. instalada ( W ) Coef. simultaneidad Potencia ( W ) ALUMBRADO 364, ,8 FUERZA , TOTAL 3841,8 17

18 HABITACIONES DUPLEX.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 64,8 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 64,8 Aplique escaleras, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 180 ALUMBRADO 559,6 Toma TV Toma frigorífico Bases enchufe schuko 16 A FUERZA HABITACIÓN DUPLEX Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 559, ,6 FUERZA , TOTAL 4036,6 18

19 PLANTAS HABITACIONES TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Habitación simple , ,8 Habitación duplex , ,2 TOTAL HABITACIONES Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Luxlon, conjunto lámpara fluorescente TL-D ,8 1555,2 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD , Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C ,8 979,2 Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 5565,9 Bases enchufe schuko 16 A TOMAS CORRIENTE PLANTA HABIT_ Pot. instalada ( W ) Cs Potencia ( W ) ALUMBRADO 5565,9 0,9 5009,31 TOMAS CORRIENTES , TOTAL HABITACIONES , ,4 TOTAL 64723,4 19

20 RESUMEN DE PREVISIÓN DE POTENCIAS SUMINISTRO NORMAL.- PLANTA COEF. SIMULTANEIDAD POT. PLANTA ( W ) POTENCIA ( W ) GARAJE , ,5 GARAJE / SERVICIOS 0, , ,21 BAR / COCINA 0, , ,9135 RECEPCIÓN / COMEDOR 0, , ,17 HABITACIONES , , ,435 HABITACIONES , , ,435 HABITACIONES , , ,435 HABITACIONES DUPLEX 0, , ,7 TOTAL , ,7985 La potencia total del Hotel asciende a 272,5 kw Una vez hecha la previsión de cargas y determinando la potencia total que consume el hotel se puede determinar que la potencia aparente del transformador será de 400 kva. 20

21 PREVISIÓN DE CARGAS SUMINISTRO SOCORRO PLANTA GARAJE.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Lámpara fluorescente escritorio TL-D ,8 2980,8 Lámpara fluorescente espejo baño TL-D ,8 2505,6 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C ,8 561,6 Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 378 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 252 Emergencia 300 Lúmenes Emergencia 60 Lúmenes Alumbrado balizamiento 23 0,5 1 11,5 ALUMBRADO 7017,5 Cabina extracción , ,5 Puerta garaje , FUERZA 5937,5 TOTAL PLANTA GARAJE / SERVICIOS.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Luminaria estanca, fluorescente 2x36 TL-D ,8 1555,2 Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D , Luminaria estanca, fluorescente 1x58 TL-D ,8 417,6 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C ,8 561,6 Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 378 Luminaria adosable lámpara fluorescente PL-C ,8 64,8 Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 252 Emergencia 300 Lúmenes Emergencia 60 Lúmenes Alumbrado balizamiento 23 0,5 1 11,5 ALUMBRADO 7070,7 Cabina extracción , ,5 FUERZA 4687,5 TOTAL 11758,2 21

22 PLANTA BAR / COCINA.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 882 Colgante techo, lámpara descarga completa CDM-TD , Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 2296,8 Luminaria estanca, fluorescente 2x36 TL-D ,8 1036,8 Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 69 0,5 1 34,5 ALUMBRADO 11770,1 Motores cámaras , FUERZA COCINA TOTAL 23020, PLANTA RECEPCIÓN / COMEDOR.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 882 Punto luz, lámpara halógena dicroica HAL Luminaria difusora decorativa, lámpara descarga completa CDM-TD , Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 417,6 Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 78 0, ALUMBRADO 13172,6 TOTAL 13172,6 22

23 PLANTA HABITACIONES Nº 1.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luxlon, conjunto lámpara fluorescente TL-D ,8 777,6 Colgante techo, lámpara descarga completa CDM-TD , Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 3863,1 TOTAL 3863, PLANTA HABITACIONES Nº 2.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 208,8 Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 2214,3 TOTAL 2214,3 23

24 PLANTA HABITACIONES Nº 3.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 208,8 Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 2214,3 TOTAL 2214, PLANTA HABITACIONES Nº 4.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Bañador pared, lámpara descarga completa CDM-TD ,8 504 Foco decoración, lámpara halógena HAL Luminaria estanca, fluorescente 2x58 TL-D ,8 626,4 Downlight, lámpara fluorescente compacta PL-C , Emergencia 60 Lúmenes Emergencia 300 Lúmenes Alumbrado balizamiento 19 0,5 1 9,5 ALUMBRADO 2631,9 TOTAL 2631, ASCENSORES.- TIPO UNIDADES POT/UD COEF. POT. POT ( W ) Ascensor publico , Ascensor servicio , TOTAL

25 RESUMEN DE PREVISIÓN DE POTENCIAS SUMINISTRO SOCORRO.- PLANTA POTENCIA ( W ) GARAJE GARAJE / SERVICIOS 11758,2 BAR / COCINA 23020,1 RECEPCIÓN / COMEDOR 13172,6 HABITACIONES ,1 HABITACIONES ,3 HABITACIONES ,3 HABITACIONES DUPLEX 2631,9 ASCENSORES TOTAL 88704,5 La potencia prevista que pueda ser alimentada mediante suministro de socorro, en caso de falta de tensión, asciende a 88,704 kw. Definido este dato, se puede determinar la elección de un grupo electrógeno de potencia nominal de 100 kva LÍNEA SUBTERRÁNEA DE MEDIA TENSIÓN CÁLCULOS DE CONDUCTOR DE MEDIA TENSIÓN.- La potencia prevista en la línea es de 400 kva, por lo tanto la intensidad de la línea será: Siendo: S I = V 3 - S = Potencia prevista de línea, 400 kva. - V = Tensión eficaz de línea, 20 kv. 25

26 Quedando una intensidad de: I = I = 11,54A Se elige un conductor de aluminio HEPR-Z1 de 240 mm 2. A continuación se comprobara si se cumplen los distintos criterios, necesarios para comprobar que se verifica todo lo dictando en Reglamento de Líneas Eléctricas de Alta Tensión. Criterio térmico El circuito va enterrado en una zanja en el interior de tubos, cuya longitud es de 52 m con un terno de cables unipolares por el mismo tubo, según este tipo de instalación el reglamento indica una intensidad máxima admisible para dicho conductor. A esta intensidad máxima hay que aplicarle una serie de coeficientes reductores debido al tipo de instalación, de esta manera, se asegura que el aislamiento del conductor no sufra daño alguno. Los coeficientes reductores son debido a una instalación bajo tubo, con una profundidad de enterrado diferente de un metro y resistividad térmica del terreno distinta a 1,5 K.m/W, siendo los valores de los coeficientes los siguientes: - K prof. = 0,96, para cables bajo tubo a una profundidad de 1,5 m. - K resis. =0,92, para resistividad de 2 K.m/W. - K tubo = 0,8, por ser una instalación bajo tubo. La intensidad máxima admisible indicada en ITC-LAT-06 del Reglamento de Líneas Eléctricas de Alta Tensión es de: Se debe cumplir que: Donde: K I adm. max = 345A <. max I I adm K = K prof K resis K tubo K = 0,96 0,92 0,8 K = 0,70656A Quedando que: 11,54 < 243,763 26

27 Luego el conductor aluminio HEPR-Z1 de 240 mm 2, cumple con el criterio térmico. Criterio de caída de tensión: La circulación de corriente a través de los conductores, ocasiona una pérdida de potencia y una caída de tensión entre el origen y extremo de la canalización. Para el cálculo de la caída de tensión que se produce en una línea se considera el circuito equivalente de una línea corta (inferior a unos 50 km), mostrado en la figura siguiente: La figura siguiente se trata del diagrama vectorial de la línea corta anterior: Debido al pequeño valor del ángulo θ, entre las tensiones en el origen y extremo de la línea, se puede asumir sin cometer prácticamente ningún error, que el vector U 1, es igual a su proyección horizontal, por tanto el valor de la caída de tensión: P ΔV = ( R + X tanϕ ) ( ) U 1 Siendo: - R = Resistencia de línea en corriente alterna. - X = Reactancia de línea. - P = Potencia en vatios transportada por la línea. - U 1 = Tensión de la línea trifásica. - tan φ = Tangente del ángulo correspondiente al factor de potencia de la carga. 27

28 Operando, mediante relaciones trigonométricas y conociendo el valor de la intensidad la ecuación anterior se puede expresar de la siguiente forma: ( R cosϕ Xsenρ ) ΔV = 3 I + A continuación se determinan los distintos factores para calcular la caída de tensión, antes formulada. i. Resistencia en corriente alterna: Se ha tenido en cuenta para la determinación de la resistencia del conductor, el efecto de la temperatura, que según características de fabricante, da un máximo de temperatura admisible, de 105 ºC se puede ver este dato en hojas características del conductor, colocadas en final de capítulo de memoria descriptiva. Se sabe que el valor de la resistencia, depende de la resistividad y esta a su vez es función de la temperatura, de manera que: Siendo: R 105º C = ρ105º C - R 105ºC = Resistencia del conductor en corriente continua a 105º C. - Ρ 105ºC = Resistividad de aluminio a la temperatura de 105º C. - L = Longitud de línea, 52 m. - S = Sección de conductor, 240 mm 2. Para determinar la resistividad a 105º C, se realizara, de la siguiente forma: L S Siendo: ρ [ 1+ α( 20) ] 105º C = ρ 20º C θ - ρ 90ºC = Resistividad de aluminio a 20º C, 0,029 Ωmm 2 /m. - α = Coeficiente de variación de resistencia específica por temperatura del conductor, 0,00403 ºC θ = Temperatura máxima admisible, 105º C. Quedando una resistividad de: ρ = 0,029 1 [ + 0,00403(105 20) ] 105º C ρ 105ºC = 0,03893 Ωmm 2 /m El valor de la resistencia del conductor en corriente continua para un valor de 105ºC, será de: L R105º C = ρ105º C S R 105ºC = 8,4356 mω 28

29 Se tiene en cuenta el incremento de la resistencia debida al efecto pelicular y al efecto proximidad. Según norma UNE 21144, dicho incremento se determina de la siguiente forma: Siendo: R = R C (1 + Ys + 105º Yp - R = Resistencia del conductor en corriente alterna a 105 ºC - Y s = Incremento de la resistencia debido al efecto pelicular. - Y p = Incremento de la resistencia debido al efecto de proximidad. Según los cálculos realizados y siguiendo la norma UNE 21144, los incrementos Y s e Y p, son valores tan pequeños que se pueden despreciar, sin cometer error alguno en cálculos posteriores. Luego el valor de la resistencia buscado es el siguiente: R = R105º C ) R = 8,4356 mω ii. Reactancia de la línea: Según los valores obtenidos del fabricante, el conductor tiene una reactancia por kilómetro de 0,105 Ω/km, por tanto, sabiendo que la longitud de línea es de 52 m, se obtiene un valor de reactancia de: X = 0,052 0,105 X = 5,46 mω Conocidos los valores necesarios, se calcula la magnitud de la caída de tensión en la red de MT. ΔV = 3 I ( R cosϕ + Xsenρ ) ΔV = 3 11,54 (8,4536 cosϕ + 5,46 senϕ) 10 3 Suponiendo un factor de potencia de 0,85 ΔV = 0,201 V Con este valor se observa que se cumple el criterio de caída de tensión, ya que, ningún circuito supera el 5% máximo permitido. 29

30 CÁLCULOS DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO.- Según norma UNE 21239, referente a cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásico de corriente alterna, la intensidad máxima de cortocircuito, se calcula según la siguiente ecuación: Siendo: I cc U = Z eq = c U n Z 3 - U n = 20 kv. - c = factor de tensión = 1,1 por estar en el lado de MT del trafo ( Según tabla 1 de Norma UNE-EN ) Donde la impedancia Z, es la suma de las impedancias aguas arriba, donde las impedancias existentes son la de la propia línea y la de la red, es decir: Siendo: Z = Z red + Z MT - Z red = impedancia de cortocircuito de red eléctrica - Z MT = impedancia de cortocircuito de línea subterránea de media tensión. Donde el valor de la impedancia de red se calcula de la siguiente forma: Siendo: Z red cred U = 3 Icc red red - Icc red = 10 ka, dato dado por la compañía suministradora. Quedando: Z red = 1, 2701Ω Según lo marcado en Norma UNE-EN : Quedando: X R red red = 0,995 Z = 0.1 X red red = 0,995 1,2701 = 1,2638Ω = 0,1 1,2638 = 0,12638Ω Z Z red red = R red + jx red = (1, j0,12638) mω Por otro lado el valor de la impedancia de cortocircuito de la línea subterránea de media tensión será el dado por su resistencia y la reactancia en secuencia directa, esta 30

31 última se obtendrá de valores dados por norma UNE , Datos para el cálculo de corrientes de cortocircuitos. El valor de resistencia es: Siendo: R = ρ L s - L = 52 m. - s = 240 mm 2. - ρ = 1/34 (Ωmm 2 )/m Quedando: R MT = 6, Ω Y el valor de la reactancia asciende a X =0,09 Ω/Km, con una longitud de línea de 52 m, la reactancia tendrá un valor de: X MT = 4, Ω Se observa que el valor de la impedancia de cortocircuito de la línea subterránea de media tensión es despreciable, con respecto al valor de la impedancia de cortocircuito de red, por tanto solo se considerará esta última. Luego el valor de la intensidad de cortocircuito será de: I cc = 10 ka. La temperatura que puede alcanzar el conductor del cable, como consecuencia de un cortocircuito o sobreintensidad de corta duración, no puede sobrepasar la temperatura máxima admisible de cota duración, asignada a los materiales utilizados para el aislamiento del cable. En primer lugar comprobamos que la pantalla del cable elegido pueda soportar una corriente de cortocircuito mínima de 1000 A en 1 segundo según indica en ITC- LAT-06, del RAT, para redes subterráneas. Según los datos dados por el fabricante, la intensidad máxima admisible de pantalla de Cobre, para un cortocircuito de 1 segundo de duración, es de A, superior al valor mínimo indicado por el reglamento. En segundo lugar, se comprueba si se supera la intensidad de cortocircuito máxima admisible en el conductor. 31

32 Según la instrucción correspondiente en el Reglamento de Líneas Eléctricas de Alta Tensión, se cumple la siguiente relación: I S cc = K t cc Siendo: - I cc = Corriente de cortocircuito. - S = Sección del conductor. - K = Coeficiente que depende de la naturaleza del conductor y de las temperaturas al inicio y final del cortocircuito. - t cc = Duración de cortocircuito, 1 s. Para el aislamiento del conductor en cuestión, HEPR, se tiene una temperatura en régimen permanente de 105 ºC y una temperatura máxima admisible en cortocircuito de 250 ºC, luego la variación de temperatura es de, Δθ = 145, mirando tablas en ITC- LAT-06, obtengo que para una duración de cortocircuito de 1 s, de K = 89 A s 1/2 /mm 2. Por tanto la intensidad de cortocircuito máxima admisible, para conductor de 240 mm 2 con aislamiento de HEPR, será de: I cc (max) K = S t cc 89 = I cc(max) = 21,360 ka Luego se cumple el criterio de cortocircuito, ya que la intensidad máxima admisible es superior, a la intensidad de cortocircuito calculada, es decir: I cc(max) = 21,360 ka > I cc = 10 ka CÁLCULOS DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN DETERMINACIÓN DE POTENCIA APARENTE TRANSFORMADOR.- Según lo indicado en el apartado de cargas del hotel, la potencia prevista de consumo en el edificio era de: P = 272,5 kw. Teniendo en cuenta una posible previsión de incremento de la potencia demandada, se toma como potencia para la elección de los transformadores un valor un superior al indicado anteriormente, seleccionando un transformador de potencia aparente normalizada inmediatamente superior al valor de la potencia prevista en el edificio, por tanto se aconseja una potencia aparente del transformador de 400 kva. 32

33 CÁLCULOS DE LA LÍNEA DE INTERCONEXIÓN.- La línea de interconexión, se define como aquella que tiene su origen en la celda de protección de línea y va a parar al primario del transformador. La tensión nominal de línea en cuestión es de 20 kv y considerando una potencia igual a la aparente del transformador, la intensidad que pasara por dicha línea de enganche será de: S N I = U N 3 Siendo: - I = Intensidad que circula por el conductor a plena carga (A). - S N = Potencia aparente del transformador, 400 kva - U N = Tensión nominal en el primario del transformador, 20 kv. Quedando una intensidad de: I = 11,54 A Según la intensidad calculada, se elige un conductor de aluminio, aislamiento HEPR-Z1 unipolar de sección 3 x (1 x 50) mm 2 de sección por fase, de tensión nominal de 12 / 20 kv. El Reglamento Electrotécnico de Alta Tensión, indica las densidades de corriente máximas admisibles para cada sección, a continuación se comprueba que nuestro conductor cumple con el citado reglamento. Se tiene una densidad de corriente máxima admisible para un conductor de 50 mm 2 de: ρ max = 4 A / mm 2 La densidad de corriente de línea de enganche será: ρ = 11,54 50 ρ = 0,2308A/ mm 2 Se comprueba que conductor cumple con instrucción correspondiente, del Reglamento Electrotécnico de Alta Tensión, ya que: 4 A / mm 2 > 0,2308 A / mm 2 Debido a la corta longitud de este conductor, no se procederá a realizar justificaciones de otros criterios. 33

34 CUADRO DE BAJA TENSIÓN DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN.- A la salida del transformador, se sitúa el cuadro de baja tensión del Centro de Transformación. En este apartado se determinara si los conductores seleccionados para tomas de corriente y alumbrado del centro de transformación cumple con los criterios de caída de tensión y térmico. Para el cálculo de las líneas, se tendrá que satisfacer los criterios de intensidad máxima admisible o de calentamiento y criterio de caída de tensión, en cuento al criterio de intensidad de cortocircuito, calculado en red subterránea de MT, no se calculara en instalaciones de BT, ya que este criterio para baja tensión, no es determinante, debido a que por una parte las protecciones de sobreintensidad limitan la duración del cortocircuito a tiempos muy breves. Según REBT, la máxima caída de tensión admisible, en circuito de alumbrado es de 4,5 % y 6 % para resto de usos, debido a que en la instalación existe un transformador propio. Se analiza los siguientes cables: Alimentación de alumbrado para dos luminarias fluorescentes de 2x36 W. Este circuito estará formado por una sección de 3x1.5 mm², con aislamiento de PVC 750 V La caída de tensión, al ser una línea de alumbrado será menor del 4,5 % Longitud (L): 5 m Potencia (P): 2x36x1.8 = 129,6 W Al tratarse de una línea para alimentar a una lámpara fluorescente, se multiplicara por un factor de valor 1,8. Según marca el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. La caída de tensión para un circuito monofásico viene dada por la siguiente expresión: Siendo: ΔV = 2 P R U - R = Resistencia de línea en Ω. - P = Potencia en vatios transportada por la línea, 129,6 W - U = Tensión monofásica de la línea, 230 V. La contribución a la caída de tensión por efecto de la reactancia es despreciable frente al efecto de la resistencia, también se desprecia los incrementos de resistencia debido al efecto proximidad y al efecto pelicular, debido a su pequeña sección. La resistencia de la línea, se calcula para la máxima temperatura admisible por el conductor en régimen permanente. Según las características de aislamiento del conductor y datos suministrados por fabricante la temperatura máxima en régimen permanente del conductor es de 70º C. 34

35 La resistencia de cualquier conductor es función de su resistividad y esta a su vez de la temperatura, luego: R 70º C = ρ 70ª c L s ρ 70º C = ρ 20ª C [ 1+ α( θ 20) ] Siendo: - ρ 20ºC = Resistividad de aluminio a 20º C,0,018 Ωmm 2 /m - α = Coeficiente de variación de resistencia específica por temperatura del conductor, 0,00392 ºC θ = Temperatura máxima admisible, 70º C. - ρ θ = Resistividad del conductor a la temperatura θ. Quedando una resistividad y una resistencia de: ρ 70ºC = 0, Ωmm 2 /m R 70ºC = 0,07176 Ω Por tanto la caída de tensión para este circuito será de: ΔV = 2 P R U ΔV = 0,08 V ΔV = 0,035 % El valor de la caída de tensión es inferior al 4,5 % marcado por el reglamento. Para cumplir con el criterio térmico, sabiendo que la intensidad máxima admisible de conductor es de 21 A y la intensidad prevista que circule es de: I P = V cosϕ I = 0,626A Cumple con criterio térmico ya que la intensidad es menor que máxima admisible. Para línea de alimentación a alumbrado de emergencia, al ser la misma longitud, con un conductor de la misma sección y una potencia menor, se da por supuesto que cumple también con el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. 35

36 Queda por ultimo la línea de alimentación para toma de corriente de 16 A. Esta línea estará formada por una terna de cables de sección 2,5 mm 2 con aislamiento de PVC de 750 V. El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, indica una caída máxima de tensión del 6 %. Las características de este circuito son: Longitud (L) = 6 m Potencia (P) = 16x230 = 3680 W De manera análoga, se comprueba el cumplimiento del criterio de caída de tensión. R ρ 70º C 70º C = ρ = ρ 70ª c 20ª C L S [ 1+ α( θ 20) ] Quedando los siguientes valores: ρ 70ºC = 0, Ωmm 2 /m R 70ºC = 0,0516 Ω Y la caída de tensión resultante es: ΔV = 2 P R U ΔV = 0,051 V ΔV = 0,022 % Luego cumple con el criterio de caída de tensión La intensidad que circula por esta línea es: P I = = 16A V cosϕ La intensidad máxima admisible para un conductor de las características descritas es de 29 A, luego se cumple también con el criterio térmico PUESTA A TIERRA DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN.- Para realizar una correcta puesta a tierra del centro de transformación, se ha seguido el Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, siguiendo un método de cálculo para proyectar instalaciones de puesta a tierra, basadas en electrodos de configuraciones geométricas tipo, para centros 36

37 de transformación de tercera categoría, este método de cálculo se suele llamar mas comúnmente el método UNESA. Según el Articulo 3 del capítulo primero del Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, la instalación a estudiar queda encuadrada dentro de la tercera categoría ( 30 kv < Un < 1 kv ) INVESTIGACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO.- Según la investigación previa del terreno donde se instalará este Centro de Transformación, se determina una resistividad media superficial = 200 Ω m. En las etapas iniciales del diseño del electrodo de puesta a tierra se hace necesario conocer el valor numérico de la resistividad del terreno, pues de ella dependen tanto la Resistencia de Difusión a Tierra como la distribución de potenciales en el terreno, y como consecuencia, las Tensiones de Paso y Contacto resultantes en la instalación CORRIENTE MÁXIMA DE PUESTA A TIERRA Y TIEMPO DE ELIMINACIÓN DEL DEFECTO.- Estos parámetros dependen de las características de la red, la corriente máxima a tierra en caso de neutro a tierra que se da en esta instalación, será: Siendo: I d = U ( Rn + Rt ) + X n - I d = Intensidad máxima de defecto a tierra en el centro. - U = Tensión compuesta de servicio de la red. - R n = Resistencia de la puesta a tierra del neutro de la red. - R t = Resistencia de la puesta a tierra de protección del centro. - X n = Reactancia de la puesta a tierra del neutro de la red. Según los datos de la red proporcionados por la compañía suministradora, el tiempo máximo de desconexión del defecto es de 1 s. Los valores de K y n para calcular la tensión máxima de contacto aplicada, según MIE-RAT 13 y en el tiempo de defecto proporcionado por la Compañía son: K = 78.5 y n = DISEÑO PRELIMINAR DE LA INSTALACIÓN DE TIERRA.- El diseño preliminar de la instalación de puesta a tierra se realizara basándose en alguna de las configuraciones tipo presentadas en recomendaciones UNESA, que esté de acuerdo con la forma y dimensiones del Centro de Transformación. 37

38 Cuando se selecciona el electrodo de puesta a tierra hay que limitar el valor de la resistencia de puesta a tierra R t, de manera que permita una intensidad de defecto I d haga actuar las protecciones y por otro lado que la sobretensión que aparezca en caso de anomalía no sea perjudicial para la instalación de baja tensión TIERRA DE PROTECCIÓN.- Según Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, la tierra de protección es la conexión directa a tierra de las partes conductoras de los elementos de una instalación no sometidos normalmente a tensión eléctrica, pero que pudieran ser puestos en tensión por averías o contactos accidentales, a fin de proteger a las personas contra contactos con tensiones peligrosas. Resistencia a tierra de la puesta a tierra de las masas del Centro de Transformación: Se determina la máxima resistencia de puesta a tierra, que permita circular una intensidad defecto tal que actúen las protecciones y por otro lado la tensión de defecto, V d, que se produzca no dañe la instalación. Para evitar que la sobretensión que aparece al producirse un defecto en el aislamiento del circuito de alta tensión, deteriore los elementos de baja tensión del centro, el electrodo de puesta a tierra debe tener un efecto limitador, de forma que la tensión de defecto sea inferior a la que soportan dichas instalaciones (V bt ). Esto es: V = R I d t d Siendo: V bt V d - V d = Tensión de defecto. - V bt = Tensión soportada por la instalación de baja tensión, V. - R t = Resistencia del electrodo. - I d = Intensidad de defecto. Resolviendo el siguiente sistema se consigue conocer la máxima resistencia de puesta a tierra: I d ( Rtm) V bt = = U R tm I ( Rn + Rtm ) + X n d Quedando el siguiente resultado: - Resistencia máxima de tierra, R tm = 90,487 Ω - Intensidad de defecto a máxima resistencia, I d(rtm) = 110,5 A 38

39 Selección del electrodo tipo: Por cada configuración tipo de electrodos, el método UNESA proporciona una relación de parámetros, expresados en valores unitarios. - Resistencia de puesta a tierra, K r (Ω / Ωm) - Tensión de paso máxima, K p (V / Ωm)(A) - Tensión de contacto exterior máxima, K c (V / Ωm) (A) Conociendo el valor de R tm, antes despejada, se puede calcular el valor unitario máximo, K rm, en función de la resistividad del terreno. Quedando un valor unitario máximo. K rm Rtm ρ K rm 0,452 Ω / Ωm Por lo tanto, se necesita un electrodo tal que su parámetro K r sea menor que K rm. Seleccionando un valor de K r inmediatamente inferior al máximo, se tendrá la configuración tipo más económica para la instalación, pero también la que posee tensiones mas cercanas al máximo, por ello y según criterio de proyectista, se decide limitar la resistencia de puesta a tierra de masa a un valor menor, mas concretamente a 10 Ω. Por tanto para la resistencia de puesta a tierra seleccionada, de 10 Ω se tiene un parámetro unitario de resistencia de puesta a tierra de: K r Rt ρ K r = 0,05 Ω / Ωm De entre las distintas configuraciones posibles, se selecciona aquella más económica, además del cumplimiento con las condiciones anteriores. La configuración seleccionada posee las siguientes características: - Identificación: código 50-35/8/86 según método de UNESA para cálculo de puestas a tierra en centro de transformación. - Descripción física: constituida por 8 picas en disposición rectangular unidas por conductor horizontal de cobre desnudo de 50 mm 2 de sección. - Parámetros característicos: K r = 0,050 (Ω / Ωm) K p = 0,0073 (V / Ωm)(A) K c = 0,0164 (V / Ωm)(A) 39

40 El bucle de tierra formador por conductor de cobre, tiene unas dimensiones de 5,0x3,0 m. Las picas tendrán un diámetro de 14 mm y una longitud de 6.00 m. Se enterrarán verticalmente a una profundidad de 0.8 m. Las características de puesta a tierra de protección, se ve de forma más clara en el capítulo de planos CÁLCULOS DE TIERRA DE PROTECCIÓN.- A continuación se detallan todos los cálculos necesarios para justificar la buena elección de configuración de electrodo de puesta a tierra de protección, comparando posteriormente con las tensiones máximas permitidas por la reglamentación. Resistencia a tierra: Con el valor de K r (0,05 Ω / Ωm) correspondiente al electrodo elegido y multiplicando por la resistividad del terreno, se obtiene el valor de la resistencia de tierra. R t = K r ρ R t = 10 Ω Intensidad de defecto: Mediante ecuación antes descrita, se determina la intensidad de defecto. Los valores de resistencia de puesta a tierra de neutro de red es de 14 Ω para la resistencia y nula la reactancia, estos datos son dados por compañía suministradora. Quedando: I d = U ( Rn + Rt ) + X n I d = 481,125 V Tensión de paso en el exterior: Multiplicando K p (0,0073 V / Ωm A) por la resistividad del terreno y por la intensidad del defecto, se obtiene la tensión de paso que existirá en el exterior del edificio. V p = K ρ I p d V p = 702,44 V 40

41 Tensión de paso en el acceso al CT: Cuando en el suelo del CT exista una malla equipotencial conectada al electrodo de tierra, la tensión de paso de acceso es equivalente al valor de la tensión de contacto exterior. V ' p( acc) = K ρ I c d Tensión de contacto en el exterior: V p(acc) = 1.578,09 V Multiplicando K c por la resistividad del terreno, y por la intensidad del defecto, se obtiene la tensión de contacto que existirá en el exterior del edificio: V ' c = K ρ I c d Tensión de defecto: V c = 1.578,09 V Se determina la sobretensión que aparece al producirse un defecto, multiplicando la resistencia de tierra por la intensidad de defecto: V d = R I t d V d = 4811,25 V COMPROBACIÓN DE TENSIONES.- Seguidamente hay que comprobar que las tensiones de paso y contacto calculadas sean inferiores a los valores máximos admisibles definidos en la instrucción MIE-RAT- 13. Tensión de paso máxima: Siendo: V p = 10 k 6 ρ s (1 + ) n t V p = Tensión de paso máxima - ρ s = Resistividad superficial del terreno, 200 Ωm. - t = Duración de la falta, 1 s. - constantes función del tiempo: k =78,5, n=0,18. V p = V 41

42 Tensión de paso en el acceso máxima: De manera análoga se comprueba el caso de acceso al centro de transformación, donde los pavimentos interior y exterior tienen distinta composición y por consiguientes distinta resistividad. En este caso la formula de tensión de paso máxima admisible que puede aparece en una instalación será: V p ( acceso) 10 k 3 ρ s + 3 ρ = (1 + ) n t 1000 Siendo: - V p = Tensión de paso máxima - ρ s = Resistividad superficial del terreno, 200 Ωm. - ρ = Resistividad superficial del hormigón, 3000 Ωm. - t = Duración de la falta, 1 s. - constantes función del tiempo: k =78,5, n=0,18. Tensión máxima de contacto: V p(acc) = V V c k = n t 1,5 ρ s Siendo: V c =102,05 V - V p = Tensión de paso máxima - ρ s = Resistividad superficial del terreno, 200 Ωm. - ρ = Resistividad superficial del hormigón, 3000 Ωm. - t = Duración de la falta, 1 s. - constantes función del tiempo: k =78,5, n=0,18. A continuación se muestra una tabla comparativa entre tensiones máximas admisibles y tensiones calculadas en puesta a tierra. Admisibles (V) Puesta a tierra (V) Tension paso ,44 Tensión paso acceso ,09 Tensión contacto 102, ,09 Tensión defecto ,25 Se puede apreciar que las tensiones de paso admisibles tienen unos valores elevados, fáciles de conseguir con los electrodos tipo. Por el contrario la tensión de contacto es muy reducida, por lo que se requieren electrodos muy dimensionados, no viables físicamente y de coste difícilmente asumible. En este caso, el reglamento permite la 42

43 posibilidad de recurrir al empleo de medidas adicionales de seguridad a fin de reducir los riesgos para las personas y cosas. Estas medidas están expuestas en la memoria descriptiva del proyecto TIERRA DE SERVICIO.- Es la conexión que tiene por objeto unir a tierra temporalmente parte de las instalaciones que están normalmente bajo tensión o permanentemente a ciertos puntos de los circuitos eléctricos de servicio. Si la tensión de defecto es mayor de 1000 V se deberá de disponer un sistema separado de electrodos de protección y de servicio a una cierta distancia, para garantizar que el sistema de puesta a tierra de servicio no alcance tensiones elevadas que puedan afectar las instalaciones de los usuarios. Debe establecerse una separación entre los electrodos más próximos de ambos sistemas, la cual, será función de la resistividad del terreno y de la intensidad de defecto. D = D = ρ I d 2000 π , π Parámetros característicos: D = 13,31m Según el método UNESA, la configuración seleccionada para la puesta a tierra de servicio viene descrita a continuación: - Identificación: código 8 / Descripción física: constituida por 4 picas en unidas por conductor horizontal de cobre desnudo de 50 mm 2 de sección, separadas 3 m. - Parámetros característicos: K r = 0,100 K p = 0,0127 Las picas tendrán un diámetro de 14 mm y una longitud de 2.00 m. Se enterrarán verticalmente a una profundidad de 0.8 m. Las características de la puesta a tierra de servicio, se ve de una forma más clara en el capítulo de planos. 43