7. CÁLCULO DE SECCIONES EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS 7.1. Previsión de potencias. La previsión de potencia es el primer paso a considerar para la posterior realización de los cálculos de sección. De acuerdo al Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión podemos clasificar los lugares de consumo en cuatro grandes grupos: Se considerarán las siguientes potencias mínimas: Grados de electrificación: Electrificación básica. La necesaria para la cobertura de las necesidades de utilización sin tener que realizar obras de adecuación posteriores. Debe permitir la utilización de los aparatos de uso común en una vivienda. No inferior a 5750 W a 230 V en cada vivienda. Electrificación elevada. Cuando se cumpla alguna de las siguientes condiciones: - Superficie útil de la vivienda superior a 160 m 2 - Que se prevea instalar aire acondicionado, calefacción eléctrica, sistemas de automatización o una secadora. - Si el número de puntos de utilización de alumbrado es superior a 30. - Si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de uso general es superior a 20. No inferior a 9200 W a 230 V. CLASIFICACIÓN DE LOS LUGARES DE CONSUMO PREVISIÓN DE CARGAS EDIFICIOS Locales Otras instalaciones Grado de Electrificación Potencia (W) Superficie (m 2 ) Nº de circuitos DESTINADOS PRINCIPALMENTE A VIVIENDAS COMERCIALES Y OFICINAS - 100 W/m 2 - MIN. 3.450W GARAJES 10 W/m 2 sin ventilación forzada y 20 W/m 2 con ella. BÁSICO 5.750 Hasta 160 5 ELEVADO 9.200 - Mínimo 6 DESTINADOS A CONCENTRACIÓN DE INDUSTRIAS 125 W por m 2 con un mínimo de 10.350 W. * Potencias a considerar según la carga para el cálculo de la sección Para un solo motor Potencia x 1,25 Para varios motores Potencia x 1,25 (sólo el de mayor potencia) Motores de elevación y transporte Potencia x 1,3 (todos los motores) Lámparas de descarga (fluorescencia) Potencia x 1,8 Nota: un caballo de vapor (CV) equivale a 736W. 1
7.2. Proceso de cálculo. CALCULO POTENCIA TOTAL DEL EDIFICIO (previsión de cargas) CARGA CORRESPONDIENTE A UN CONJUNTO DE VIVIENDAS Se obtendrá multiplicando la media aritmética de las potencias máximas previstas en cada vivienda, por el coeficiente de simultaneidad correspondiente. Nota: para edificios en cuya instalación esté prevista la aplicación de tarifa nocturna, no se aplicará coeficiente de simultaneidad alguno. CARGA CORRESPONDIENTE A LOS SERVICIOS GENERALES Carga correspondiente a ascensores y montacargas: Carga correspondiente a alumbrado: Para lámparas halógenas se estimará una potencia de 20 W/m 2. CALEFACCIÓN 40W/m 2 AIRE ACONDICIONADO 10W/m 2 DEPURADORA PISCINA 8W/m 2 CARGA CORRESPONDIENTE A LOCALES COMERCIALES Y OFICINAS CARGA CORRESPONDIENTE A GARAJES Se calculará considerando un mínimo de 10 W por metro cuadrado y planta para garajes con ventilación natural y de 20 W para los de ventilación forzada, con un mínimo de 3450 W a 230 V y coeficiente de simultaneidad de 1. 2
DETERMINACIÓN DEL Nº DE CGP (Caja General de Protección) Y LGA (Línea General de Alimentación) (1 por cada 150KW). NECESIDAD DE TRANSFORMADOR (> 50KV/A). CALCULO DE SECCIÓN DE LA L.G.A. y Diámetro de tubo Calculo por densidad máxima admisible Calculo por caída de tensión Los cables podrán ser de cobre o aluminio con baja emisión de humos, aislados a 1000V, con sección mínima de 10mm 2 Cu ó 16mm 2 Al. CALCULO DE SECCIÓN DE CADA DERIVACIÓN INDIVIDUAL y Diámetro de tubo Calculo por densidad máxima admisible (ITC-BT-19) Calculo por caída de tensión La sección mínima será de 6mm2. El cable a emplear con baja emisión de humos, aislados a 450/750V. CALCULO/COMPROBACIÓN DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA La resistencia a tierra debe ser tal que cualquier contacto con una masa no de lugar a tensiones de contacto superiores a 50V en locales secos y 24V en locales húmedos. Se toma como norma: En viviendas sin pararrayos R<37Ω En viviendas con pararrayos R<15Ω En locales especiales R<5Ω VERIFICACIONES (ITC-BT-19 e ITC-BT-18) De aislamiento De rigidez dieléctrica De continuidad FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE LA SECCIÓN Conocida la Monofásica Trifásica Potencia S = 2 L P L P S = c U e c U e Intensidad S = 2 L I cosϕ c e S 1,73 L I cosϕ = c e LEYENDA: c= conductividad; 56 para el cobre y 35 para el aluminio L= longitud de la línea en metros S= sección de los conductores en mm 2 P= potencia que se transporta, en vatios(*pág.1) e= caída de tensión en voltios. U= tensión nominal aplicada, en voltios. 3
Esquema de instalación para una única centralización de contadores (máximo 16 contadores): (máximas caídas de tensión permitidas). Esquema de instalación para varias centralizaciones de contadores: (máximas caídas de tensión permitidas). Nota: En edificios de hasta 12 plantas se colocarán centralizados en planta baja, entresuelo o primer sótano. En edificios con más de 12 plantas se podrá concentrar por plantas intermedias. Podrán disponerse concentraciones por plantas cuando el número de contadores en cada una de las agrupaciones sea superior a 16. El siguiente paso, consistiría en calcular la intensidad demanda por los receptores, para ello emplearemos las siguientes fórmulas: Monofásica Trifásica I P = U cosϕ I = P 3 U cosϕ U= 230V U= 400V donde: I= Intensidad, en amperios (A). P= Potencia prevista, en vatios (w). U= Tensión, en voltios (v). Cos φ = Factor de potencia. (Por defecto 0,85) 3 = 1,73 Por último, debemos elegir la menor sección que cumpla el criterio de intensidad admisible. Para ello tomaremos la menor sección cuya intensidad admisible sea mayor o igual que la intensidad demandada por los receptores. La intensidad admisible será el producto de la intensidad obtenida de la tabla que corresponda en cada caso, por el eventual factor de corrección que deba aplicarse. El factor de corrección más habitual es el que se aplica en instalaciones enterradas por ir bajo tubo, y su valor es 0,8. 4
Reglamento de Baja Tensión. R.D. 842/2002 de 2 de agosto. Para tener presente la simultaneidad de consumo del conjunto de las viviendas de un edificio, emplearemos un coeficiente de simultaneidad entre viviendas según la tabla siguiente: 7.3. Caídas de tensión. 5
Reglamento de Baja Tensión. R.D. 842/2002 de 2 de agosto. MONOFÁSICA TRIFÁSICA La caída de tensión en los conductores está recogida en la ITC-BT-19. La caída de tensión entre el origen de la instalación y cualquier punto de utilización será menor del 3% para alumbrado y del 5% para los demás usos. El origen de la instalación es el cuadro de distribución (CD). 6
ESES 7
Las tablas tienen aplicado el factor de corrección de 0,8; que es el que se aplica en instalaciones enterradas por ir bajo tubo. XLPE = polietileno reticulado, EPR = etileno propileno, PVC = policloruro de vinilo. 8