ndice

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1 Plano Elctrico con trayectorias elctricas 2 Plano Elctrico de Media Tensin (Subestacin)3. Diagrama isomtrico de las trayectorias elctricas4. Descripcin del centro de carga balanceo de carga y calculo del porcentaje de desbalance5. Diagrama Unifilar 6. Diagrama Trifilar 7. Diagrama elctrico de medicin fiscal8. Plano de obra civil9. Lista de materiales y cotizacin10. Hoja de especificaciones tcnicas de los equipos elctricos

Introduccin

Se realizara un diseo elctrico de una cancha de futbol rpido, en el cual se deber de cumplir con las especificacin indicadas en la hoja de instrucciones , este diseo incluye los clculos para instalaciones elctricas vistos en clase

1 Plano Elctrico con trayectorias elctricas Las caractersticas de la instalacin son las siguientesLa lmpara que se utilizara para este proyecto ser la POWER SPOT catalogo 452778, 1000W, 220VPotencia por lmpara: 1000 Watts + 20% por Balastros = 1200 WattsVoltaje: 220 VoltsEsta instalacin consta de 4 postes en los cuales en cada poste estn instaladas 8 lmparas, POWER SPOT catalogo 452778, (1000W+20%), 220V8 circuitos en total por lo que cada poste tendr 2 circuitos Clculos para cableado despus del centro de distribucin o centro de carga

Si utilizamos la ley de ohm podremos determinar cuantos amperes tendr cada circuito si:(FP)I = Corriente P = Potencia total por circuito: 1200*4 = 4.8 kWV = Voltaje necesario para alimentar el luminario = 220 VFP = Factor de potencia = 0.88

(.88) = 24.79 A

En base a la Tabla 310-15(b)(2)(a) de la NOM-001-SEDE-2012, se determina el factor de correccin de temperatura (FDT,)el cual en este caso ser de 1 ya que sern 3 conductores por tubo conduit

En base a la Tabla 310-15(b)(3)(a) de la NOM-001-SEDE-2012, se determina el factor de correccin de agrupamiento (FDA), el cual en este caso ser de 80%

La corriente nos dio un resultado de 25 A aparte de este valor se le debe sumar el 20% de proteccin y eso nos dara un resultado de:

I = 24.79 X 1.20 = 29.748 A 30 A

Por lo que al ingresar a la tabla 310-16 podremos conocer cual ser el calibre del cable

Se seleccionara segn el amperaje mas cercano al nominal por circuito que es de 30 A

Se utilizara el calibre 10 que a 90 resiste 40 amperes por lo cual la seleccin del cable fue correcta Despus de haber realizado el procedimiento anterior se debe conocer cul fue la cada de tensin trifsica por longitud de nuestro cable, en este caso utilizaremos las distintas distancias a cada poste para as determinar cul ser el calibre que utilizaremos en cada uno de ellos:

La frmula es la siguiente:

Z= impedancia I = corriente que circula por el cable L cable = Longitud del Cable Segn la corriente que se obtuvo se deber de utilizar el siguiente calibre La impedancia de un cable de calibre 10 Viakon es de .0036 ohm/m este valor se obtuvo de la siguiente tabla

Calculo del calibre para poste nmero 4

Al sustituir en la formula anterior nos queda as:

Esta cantidad resultante se debe restar del valor nominal para poder conocer la regulacin del tensin y as saber si cumple o no con la norma 001-SEDE-2012 que seala que no sea mayor del 5%V carga = 220 V 23.95 V = 196.04 VLa formula para Regulacin de Tensin es la siguiente:

Por lo tanto no cumple con el requisito de la NOM que dice que deber ser menor o igual a 5% por lo que se deber cambiar el valor del cable

Utilizaremos ahora un calibre 6 y as determinar si cumple o no con la NOM

V carga = 220 V 9.98 V = 210.017 V

Se determino que para el poste numero 4 el calibre correcto es el 6

Calculo del calibre para poste nmero 3

Al sustituir en la formula anterior nos queda as:

Esta cantidad resultante se debe restar del valor nominal para poder conocer la regulacin del tensin y as saber si cumple o no con la norma 001-SEDE-2012 que seala que no sea mayor del 5%V carga = 220 V 5.994 V = 214.005 VLa formula para Regulacin de Tensin es la siguiente:

Por lo tanto cumple con el requisito de la NOM que dice que deber ser menor o igual a 5%

Ahora para el poste nmero 1 se va a cambiar el calibre ya que esta ms cerca de la subestacin por lo tanto la cada de tensin deber ser menor

Calculo del calibre para poste nmero 1

Al sustituir en la formula anterior nos queda as:

Esta cantidad resultante se debe restar del valor nominal para poder conocer la regulacin del tensin y as saber si cumple o no con la norma 001-SEDE-2012 que seala que no sea mayor del 5%V carga = 220 V 4.248 V = 215.75 VLa formula para Regulacin de Tensin es la siguiente:

Por lo tanto cumple con el requisito de la NOM que dice que deber ser menor o igual a 5%

Calculo del calibre para poste nmero 2

Al sustituir en la formula anterior nos queda as:

Esta cantidad resultante se debe restar del valor nominal para poder conocer la regulacin del tensin y as saber si cumple o no con la norma 001-SEDE-2012 que seala que no sea mayor del 5%V carga = 220 V 5.964 V = 214.035 VLa formula para Regulacin de Tensin es la siguiente:

Por lo tanto cumple con el requisito de la NOM que dice que deber ser menor o igual a 5%

Calculo de interruptores termomagnticos del centro de carga En el caso de los interruptores termomagnticos que llevara el centro de carga deber soportar la capacidad de la corriente en cada circuito Cada circuito tiene 4 lmparas las cuales dan un total 4.8KW que si lo dividimos entre los 220 V no dar un resultado de 21.81 A por lo que los interruptores debern soportar un 20% ms que ese valor lo que nos dara el siguiente resultado

21.81 A + (20% del valor nominal de la corriente en cada circuito) = 26.17 A 30 A Por lo que el valor que se va a utilizar ser de 30 A, bifsica

Calculo del interruptor termomagntico principal

La corriente que va a circular por el cableado ser la siguiente

Por lo que vamos a ocupar un interruptor termomagnetico principal de 196.82 + 20% = 236.184 A

Sistema de tierra

En base a la tabla 250-95 el calibre del cable desnudo del sistema de puesta a tierra sera de 5.26 mm2 o calibre 10

Calculo de la instalacin elctrica de media tensin hasta centro de carga

Calculo del transformador El transformador que se va a utilizar se puede determinar utilizando la siguiente formula

KVAtransformador = 1.20 x [(KVA1 x FU1) + (KVA2 X FU2) + (KVAn X FUn)]

La NOM menciona que se debe dejar un 20% de reserva para el transformador y es por eso que se debe multiplicar por 1.20 La ecuacin anterior la podemos pasar de la forma siguiente

KVAtransformador = 1.20 x [((KW1/FP1) x FU1) + ((KW2/FP2) X FU2) + (KWn/FPn X FUn)]

KW1 = son los kilo watts que se obtienen de placa FP = es el factor de potencia que puede ser estimado o sacado de placa

El factor de potencia en este caso ser un estimado de .9 El factor de utilizacin (FU) por ser alumbrado y pudiera existir la necesidad de encender las luminarias al mismo tiempo, ser de 1La potencia por luminaria es de 1200 Watts El nmero de circuitos en total es 8 que seran 2 circuitos por poste y como cada poste tiene 8 lmparas sern 2 circuitos de 4 luminarias cada uno Al sustituir los valores anteriores en la ecuacin anteriormente mencionada nos quedara de la siguiente forma:

KVAtransformador = 1.20 x [((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + ((1200x4/.9) x 1) + 5 KVA ]Despus de calcular el valor de los KVA del transformador se deben sumar 5 KVA que ser un factor de proteccin o de seguridad que le daremos al transformador en caso de haber picos de voltaje

KVAtransformador = 57.2 KVA

Comercialmente no existe un transformador de 57.2 KVA por lo que utilizaremos uno de mayor capacidad que vendra siendo de 75 KVA y as tener mayor capacidad en el transformador

Capacidades de transformacin

Corriente en Media

Corriente en Baja

Los resultados anteriores nos sirven para poder determinar los valores de los componentes de proteccin de la instalacin elctrica

Calculo de apartarrayos

Ese deber ser el valor de la capacidad de los apartarrayos

Calculo del calibre del cableado de media tensinCon la informacin del amperaje que se calculo anteriormente entraremos a la tabla 310-16 y as encontrar el calibre ptimo para la instalacin.

Por lo tanto se utilizara calibre 3/0 desde el transformador hasta el centro de carga

El cdigo de colores para la identificacin de cableado y la identificacin de los ductos en el plano elctrico es la siguiente:

la POWER SPOT catalogo 452778, 1000W, 220VPOSTE 1Fase 1 = Negro

la POWER SPOT catalogo 452778, 1000W, 220VPOSTE 2Fase 2 = Azul

la POWER SPOT catalogo 452778, 1000W, 220VPOSTE 3 Fase 3 = Rojo

la POWER SPOT catalogo 452778, 1000W, 220VPOSTE 4 Neutro = Blanco Tierra = Verde

2 Plano Electrico de Media Tensin (Subestacin)

3. Diagrama isomtrico de las trayectorias elctricas

4. Descripcin del centro de carga balanceo de carga y clculo del porcentaje de desbalanceLas lmparas exigen una potencia de 1000 W, 220 Volts y por el balastro electromagntico se les debe agregar un 20% ms a la potencia por las prdidas de est, por lo que nos dara una valor final de 1200 Watts por lmpara. Las barras del centro de carga debern soportar 196.8 A y deber tener por lo menos 10 espacios para colocar los 8 circuitos, el centro de carga que se utilizara ser el siguiente

La distribucin de las lmparas ser en 8 circuitos, 2 circuitos por poste los cuales en cada circuito tendrn 4 lmparas conectadas en paralelo a una caja de distribucin de conexiones que ira en la parte superior de cada poste

Como cada circuito contiene 4 lmparas que estarn conectadas en paralelo lo cual nos da por fase 2.4 W ya que como son lmparas de 220 volts necesitan las 2 fases por lo que la potencia de las 4 lmparas que es de 4.8KW se distribuye en cada fase con 2.4KW respectivamente La potencia en cada fase ser la siguiente:CircuitoFASE AFASE BFASE C

12.42.40

22.42.40

302.42.4

402.42.4

52.402.4

62.402.4

72.42.40

802.42.4

Total1214.412

Para determinar el desfasamiento se utiliza la siguiente formula:%DT 5 %DT = [(FM fm)/ FM ]*100 = [(14.4 12)/ 14.4 ]*100 = 16.6%

En este caso el desfasamiento deseado no se pudo alcanzar por lo cual se escogieron un centro de carga, interruptores termomagnticos y cableado con mayor capacidad por si pudiera existir algn problema y que la instalacin elctrica lo pueda soportar, en el caso de que se quisiera agregar otro elemento a la instalacin elctrica, se deber de colocar en el caso de ser de 2 fases se debe colocar en la fase A y C , en el caso de ser de solo 1 Fase se debe colocar en la fase A o en la Fase C ya que la fase sobre cargada es la fase B

8. Plano de obra civil

El tubo que se va a utilizar para mandar las tres lneas respectivas de cada poste ser el poliducto el cual se colocara dentro de una Cepa a 50cm de nivel de piso y despus se pondr un encofrado de concreto para proteger los ductos por donde pasara el cableado

Calculo de canalizacin Tabla 10-5, basada en la NOM-001-SEDE.

Ya determinada el rea a continuacin utilizando la tabla de EMMSA se determinar que ducto es el indicado para la instalacin y al mismo tiempo conocer si cumplir con el factor de utilizacin (FUD) estipulado por la NOM-001-SEDE-2012, el cual nos marca que debe ser menor o igual a 40%.

Con las siguientes formulas se va a calcular la excavacin, el grado de compactacin y el encofrado que se utilizara en nuestra instalacin elctrica rea del Encofrado rea (Cuadro) = Base X Altura rea (Poliducto) = x Dimetro 2 4rea (Encofrado) = rea (Cuadro) rea (ducto)V (Encofrado) = rea (Encofrado) x Longitud de CEPA

En cada tubo conduit se pondrn 3 lneas de cableado, 2 fases y neutro aterrizado

Descripcin de la instalacin Existen 2 trayectorias distintas de cepas que Irn en la instalacin.La primera cepa ira al poste 1 con 4 tubos conduit y al llegar al poste 1 se dividir en un registro que solo tendr 2 tubos conduit que iran dirigidos al poste 2 La segunda cepa ira al poste 3 con 4 tubos conduit y al igual que en la primera cepa se deber dividir en un registro al llegar al poste 3 en tan solo 2 tubos conduit y se enviaran al poste 4 En ambos encofrados se considero una distancia de 5 cm entre tubos conduitEl material del encofrado es de concreto pobre El ancho de la pala de la retroexcavadora ser de 600 mm Dimensiones de encofrado y volumenes de excavacion

d1 = 15 cmd2 = 30.48 cmd3 = 45 cm

En base a la tabla 300-5 nos indica que los cables debern ir a 45 cm por debajo del piso terminado

rea del Encofrado

rea (Cuadro)con 4 tubos = Base X Altura = 60cm x 45cm = 2700cm2 = .27m2rea (Cuadro)con 2 tubos = Base x Altura = 30cm x 45cm = 1350cm2 =.135 m2

rea (Poliducto) = 1er poste = x Dimetro 2 4= ( x (23.7mm)2)/4 = .0004 m2rea (Poliducto) poste 2,3 y 4 = x Dimetro 2 4= ( x (30.4mm)2)/4 = .0007 m2

rea (Encofrado) 1er poste = .27 - .0004 = .26m2rea (Encofrado) 2do y 4to poste = .135 - .0007 = .134m2rea (Encofrado) 3er poste = .27 - .0007 = .26 m2

V (Encofrado) = rea (Encofrado) x Longitud de CEPA V (Encofrado)1er poste = .26 m2 x 2.71 m = .7046 m3V (Encofrado)2do y 4to poste = .135 m2 x 53.87 m = 7.27 m3V (Encofrado)3er poste = .26 m2 x 67.75 m = 17.615 m3

Conclusin

En este proyecto se calcularon los valores ptimos para que la instalacin elctricas pudiera tener un plazo de vida largo, ya que se sigui la NOM por lo que no debera de tener fallas, y si llegara a tener algn problema seria por otros motivos como los materiales o forma de instalacin y no por los clculos, al hacer el proyecto se pueden dar a conocer todas las diferentes variantes que se deben tomar en cuenta para la instalacin, y que en si no se llegaran a tomar estos factores, la instalacin elctrica seria muy deficiente

Bibliografa Libreta de clase de alumbrado e instalaciones elctricasNOM-001-SEDE-2012