ÍNDICE 1. ANILLO DE DISTRIBUCIÓN DATOS DEL CABLE RED DE BAJA TENSIÓN... 3
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- María del Pilar Peña Franco
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1 ÍNDICE 1. ANILLO DE DISTRIBUCIÓN DATOS DEL CABLE RED DE BAJA TENSIÓN JUSTIFICACIÓN DE CÁLCULOS MÉTODOS DE INSTALACIÓN EMPLEADOS LÍNEAS CUADRO DE DISTRIBUCIÓN CT
2 1. ANILLO DE DISTRIBUCIÓN. A continuación se adjuntan los datos del conductor eléctrico de media tensión a emplear en la obra DATOS DEL CABLE Construcción. Sección del conductor: 400 mm 2 Material del conductor: Aluminio Semiconductor interior: Compuesto semiconductor reticulado Material del aislamiento: XLPE Semiconductor exterior: Compuesto semiconductor reticulado Tipo de pantalla: Corona de alambres Material de la pantalla: Cobre Disposición alambres de la pantalla Obturación longitudinal. Material de cubierta: Poliolefina (Z1) Denominación RHZ1 OL Dimensionado nominal. Diámetro del conductor: 23,95 mm Diámetro sobre aislamiento: 42,8 mm Diámetro exterior: 51,5 mm Peso total aproximado: kg/km Características. Tipo: Unipolar 2
3 Capacidad 0,273 μf/km Intensidad máxima permanente enterrado a 25ºC 415 A Resistencia 0,102 Ω/km Reactancia 0,108 Ω/km Características de la instalación en régimen permanente. Tipo de instalación: Bajo tubo, embebido en bloque de hormigón en triángulo. Tensión de servicio: 15 kv Tensión más elevada del sistema: 17,5 kv Tensión soportada a impulsos: 95 kvcr Frecuencia de la red: 50 Hz Separación entre conductores: 0 mm Separación entre tubos 50 mm Profundidad de soterramiento: 1,00 m Resistividad del terreno: 1 K.m/W Temperatura de servicio del conductor: 90 ºC Temperatura del terreno: 25 ºC 2. RED DE BAJA TENSIÓN JUSTIFICACIÓN DE CÁLCULOS Potencias. Se calcula la potencia real de un tramo sumando la potencia instalada de los receptores que alimenta, y aplicando la simultaneidad adecuada y los coeficientes impuestos por el REBT. Entre estos últimos cabe destacar: 3
4 Factor de 1 8 a aplicar en tramos que alimentan a puntos de luz con lámparas o tubos de descarga. (Instrucción ITC-BT-09, apartado 3 e Instrucción ITC-BT 44, apartado 3.1del REBT). Factor de 1 25 a aplicar en tramos que alimentan a uno o varios motores, y que afecta a la potencia del mayor de ellos. (Instrucción ITC-BT-47, apartado. 3 del REBT) Intensidades Se determinará la intensidad por aplicación de las siguientes expresiones: Distribución monofásica: I P = V Cosϕ Siendo: V = Tensión (V) P = Potencia (W) I = Intensidad de corriente (A) Cos φ = Factor de potencia Distribución trifásica: I P = 3 V Cosϕ Siendo: V = Tensión entre hilos activos Sección Para determinar la sección de los cables se utilizarán cuatro métodos de cálculo distintos: Calentamiento. Limitación de la caída de tensión en la instalación (momentos eléctricos). 4
5 Limitación de la caída de tensión en cada tramo. Intensidad de corta duración admisible. Se adoptará la sección nominal más desfavorable de las cuatro resultantes, tomando como valores mínimos 6 mm² para alumbrado y 25 mm² para fuerza. Cálculo de la sección por calentamiento Se aplicará para el cálculo por calentamiento lo expuesto en la ITC-BT-07 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. La intensidad máxima que debe circular por un cable para que éste no se deteriore viene marcada por las tablas que indica la citada instrucción. En función del método de instalación adoptado se tomarán los coeficientes de seguridad indicados en el REBT obteniéndose, en función del tipo de cable, la intensidad máxima que se ha de utilizar. La intensidad máxima admisible se ve afectada por una serie de factores como son la temperatura ambiente, la agrupación de varios cables, la exposición al sol, etc. que generalmente reducen su valor. Para el cálculo de la sección, se divide la intensidad de cálculo por el producto de todos los factores correctores, obteniendo en la tabla la sección correspondiente para el valor resultante. Para determinar la intensidad máxima admisible del cable, se toma de la tabla la intensidad correspondiente a la sección adoptada, y se multiplica por el producto de los factores correctores. Método de los momentos eléctricos Este método permite limitar la caída de tensión en toda la instalación a 3,00% para alumbrado y 5,00% para fuerza, utilizando las siguientes fórmulas: Distribución monofásica: S 2 λ = ; λ = i i K e U n ( L P ) Siendo: 5
6 S = Sección del cable (mm²) = Longitud virtual. e = Caída de tensión (V) K = Conductividad. Li = Longitud desde el tramo hasta el receptor (m) Pi = Potencia consumida por el receptor (W) Un = Tensión entre fase y neutro (V) Distribución trifásica: S = λ ; λ = i K e U i n ( L P ) Siendo Un = Tensión entre fases (V) Caída de tensión Una vez determinada la sección, se calcula la caída de tensión en el tramo aplicando las siguientes fórmulas: Distribución monofásica: e = 2 P L K S U n Siendo: e = Caída de tensión (V) S = Sección del cable (mm²) K = Conductividad L = Longitud del tramo (m) P = Potencia de cálculo (W) Un = Tensión entre fase y neutro (V) Distribución trifásica: 6
7 e = P L K S U n Siendo: Un = Tensión entre fases (V) Intensidad de corta duración admisible En las secciones de conductores obtenidas en los apartados anteriores se comprueba la intensidad de cortocircuito admisible. Para los conductores de cobre empleados, con aislamiento de polietileno reticulado, esta intensidad durante un tiempo determinado se obtiene con la siguiente expresión: Donde: I CC S = 135 t S = Sección del conductor en mm 2. t = Tiempo de duración de la falta en seg MÉTODOS DE INSTALACIÓN EMPLEADOS. Referencia Tipo de instalación (UNE Parte 5-523) Disposición Cables uniconductores aislados instalados en tubos enterrados. Resistividad térmica del terreno = 1 K m/w. Profundidad de los cables de alumbrado= 0,70m. Profundidad de cables de tomas de corriente= 1,35 m. En caso de más de un circuito, la distancia entre tubos es superior a 5 cm. Temperatura ambiente ( C) 25 7
8 Exposición al sol Tipo de cable Material de aislamiento Material conductor No unipolar XLPE (Polietileno reticulado) Conductividad (Ω mm²)/m 56,00 Tabla de intensidades máximas para 3 conductores ITC-BT-07 Tabla 5 Tamaño de los tubos Según ITC-BT-21 Tabla 9: Líneas de Alumbrado (D=110 mm) Líneas de Tomas de corriente de 125 A (D= 200 mm) 2.3. LÍNEAS CUADRO DE DISTRIBUCIÓN CT7. Se recalcularán las líneas eléctricas alimentadas desde el CT7 ya que aunque no se han variado las potencias instaladas, si ha variado la distancia entre el centro de transformación y los puntos de consumo, siendo necesaria la comprobación de los valores de caída de tensión de acuerdo con la normativa vigente Demanda de potencia Potencia instalada: Se considera la potencia instalada como la suma de los consumos de todos los receptores de la instalación. En este caso, y según desglose detallado, asciende a 328,0 kw. Potencia de cálculo: Se trata de la máxima carga prevista para la que se dimensionan los conductores, y se obtiene aplicando los factores indicados por el REBT, así como la simultaneidad o reserva estimada para cada caso. 8
9 Se tendrá en cuenta el coeficiente de 1,8 que dicta el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión para lámparas de descarga y de 1,25 para elementos motores. Según esto, para la líneas eléctricas existentes en caso de realizar sólo la prolongación de las mismas hasta la nueva ubicación del cuadro exterior, resultarían las siguientes caídas de tensión: Circuito Acometida a cuadro exterior CT-TFL CT-TFM CT-TFN BOMBEO FECALES Método de Instalación Lcd t Un Pcal In Imax Sección Cdt ,31 989, ,92 224, ,92 224, ,92 224, ,82 110,4 2x( x30 0) mm² x x x x16 Cdt acumula da 0,09 0,09 2,27 2,36 2,14 2,23 3,32 3,41 0,37 0,46 Circuito Línea de Torres 6 Luminaria Circuito Línea de Torres 7, 8 y Bombeo Abastecimi ento Método de Instalación Método de Instalación Lcd t Un Pcal In Imax Sección Cdt Cdt ,96 110, ,77 49,68 Lcd t x x6 mm² 3,70 3,79 0,20 3,99 Un Pcal In Imax Sección Cdt Cdt ,06 193, x35 4,65 4,74 9
10 Luminaria Línea de Torres 8 y Bombeo Abastecimi ento Luminaria Bombeo Abastecimi ento ,77 49, ,10 169, ,77 49, ,140 82, x6 mm² x x6 mm² x16 0,20 4,94 1,78 6,52 0,20 6,72 0,25 1 6,77 Donde: Ltot = Longitud total del circuito, en metros. Lcdt = Longitud hasta el receptor con la caída de tensión más desfavorable, en metros. Un = Tensión de línea, en voltios. Pcal = Potencia de cálculo, en vatios. In = Intensidad de cálculo, en amperios. Imáx = Intensidad máxima admisible, en amperios. Sección = Sección elegida. Cdt = Caída de tensión acumulada en el receptor más desfavorable (%). Tal como se puede ver en la tabla anterior, la línea existente entre el cuadro eléctrico y las torres 7 y 8, no cumpliría las máximas caídas de tensión, por lo que será necesario aumentar la sección del conductor entre el cuadro y la torre 7, resultando: Circuito Línea de Torres 7, 8 y Bombeo Método de Instalación Enterrado Lcd t Un Pcal In Imax Sección Cdt Cdt ,06 256, x70 2,71 2,80 10
11 Abastecimie nto Luminaria Línea de Torres 8 y Bombeo Abastecimie nto Luminaria Bombeo Abastecimie nto Enterrado Enterrado Enterrado Enterrado ,77 49, ,10 224, ,77 49, ,140 82, x6 mm² x x6 mm² x16 0,20 3,00 1,31 4,11 0,20 4,32 0,25 1 4,37 Teniendo en cuenta las prescripciones marcadas por la ITC-BT 19, según la cual para instalaciones industriales que se alimenten directamente en alta tensión mediante un transformador de distribución propio, se considerará que la instalación interior de baja tensión tiene su origen en la salida del transformador. En este caso las caídas de tensión máximas admisibles serán del 4,5 % para alumbrado y del 6,5 % para los demás usos. En lugar del 5% para fuerza y 3% para alumbrado habituales. Por lo tanto será necesario sustituir la línea existente entre el cuadro eléctrico y la torre 8, modificando su sección de la siguiente manera: - Tramo CT7 Torre 7: x70 mm² - Tramo Torre 7 Torre 8: x50 mm² 11
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